熱力学的背景

質量作用の法則によれば、化学反応の速度は反応物のモル濃度の積に比例します。

平衡時には、順方向反応の速度は逆方向反応の速度と等しくなります。 順方向反応の速度定数と逆方向反応速度定数の比率は平衡定数を表します。

ここでは、ギブスのエネルギーが反応の大きさに対してプロットされています。このプロットの傾きは反応ギブス_{エネルギーΔr}Gを定義します。

Δ_rG はまた、反応混合物の特定の組成における生成物と反応物の化学ポテンシャルの差を定量化し、反応の自発性を予測します。

反応物の化学ポテンシャルが生成物のそれより大きい場合、Δ_rG はゼロ以下であり、順方向反応は自発的となります。生成物の化学ポテンシャルが反応物のそれより大きい場合、Δ_rG はゼロより大きくなり、逆反応は自発的となります。

反応物の化学ポテンシャルが生成物のそれと等しいとき、_ΔrG はゼロとなり、反応は平衡状態に達します。