열역학적 배경

질량작용 법칙에 따르면 화학 반응 속도는 반응물의 몰 농도의 곱에 정비례합니다.

평형 상태에서는 순방향 반응 속도가 역방향 반응 속도와 같다. 순방향 반응의 속도 상수와 역방향 반응률 상수의 비율이 평형 상수를 나타냅니다.

여기서 깁스 에너지가 반응의 범위와 대비되어 있습니다. 이 플롯의 기울기는 반응 깁스 에너지인 Δ_rG를 정의합니다.

Δ_rG 는 또한 특정 반응 혼합물의 조성에서 생성물과 반응물의 화학 퍼텐셜 차이를 정량화하여 반응의 자발성을 예측합니다.

반응물의 화학 퍼텐셜이 생성물보다 크면 Δ_rG 는 0보다 작으며, 순방향 반응은 자발적입니다. 만약 생성물의 화학 퍼텐셜이 반응물의 그보다 크면, Δ_rG 는 0보다 크며, 역반응은 자발적입니다.

반응물의 화학 퍼텐셜이 생성물의 퍼텐셜과 같을 때, Δ_rG 는 0이 되고 반응은 평형에 도달합니다.