10.6
可逆反応または拮抗反応
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可逆反応を考えます。AがBを形成し、BがAを再生成します。ここで、順方向速度定数は kf、逆方向速度定数は krです。
両工程とも一次速度論に従うため、各レートは反応物の濃度のみに依存します。
反応が進むにつれて、Aは順位で減少し、逆位で再生されます。したがって、これらの相反する寄与を組み合わせてAの純変化率を表します。
次に質量保存の法則を適用します。反応がAのみで始まる場合、AとBの総濃度は常にAの初期濃度に等しくなります。
Bの濃度をAで表します。そして、Aのみを使って純レートを表記するレート式に代入します。
平衡状態で、純味率をゼロに設定し、Aの平衡濃度を解きます。
次に、方程式の右側の分子と分母をkrで割ります。kf と kr の比率を平衡定数 K と代入します。これはAの平衡濃度と平衡定数の関係を示します
可逆反応または拮抗反応は、化学反応の動的特性を理解する上で極めて重要な概念です。反応速度論は反応の進行過程に焦点を当てますが、熱力学の観点では、ほとんどの化学反応は完全には進行せず、一定の段階で逆反応が生じることが強調されます。そして、正反応と逆反応の速度が等しくなるとき、系は動的平衡に達します。
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