섹션 개요


  • 長々しく説明していますが、下へスクロールして、赤字で記したところだけ覚えればよいです。

    •  物質A, B, X, Yが混在する系において、平衡状態ではないことも当然あります。

       一般的(平衡とは限らず)に、原形や生成形にある物質のギブズエネルギーの合計は、

      (標準状態で物質を合成するのに必要なエネルギー:標準生成ギブズエネルギー)+(物質を標準状態から任意の状態や濃度に変えるエネルギー)

      で表されます。

      物質を標準状態から任意の状態や濃度に変えるエネルギー=  RT・ln(活量積) となります。

       (式導出は、あとのコースで扱います)

       

      ΣG原形 = ΣGf原形 + RTln(原形の活量積)


      ΣG生成形 = ΣGf生成形 + RTln(生成形の活量積)

       

       原形と生成形を構成する物質のギブズエネルギーの合計差(⊿∑G生成形-原形 )は、

       

      ⊿∑G生成形-原形 = ΣG生成形 - ΣG原形


            = (  ΣGf生成形 + RTln(生成形の活量積)) - ( ΣGf原形 + RTln(原形の活量積))


            = ΣGf生成形 - ΣGf原形 +  RTln(【生成形の活量積】/【原形の活量積】)


            = ⊿∑Gf0   +    RTln(【生成形の活量積】/【原形の活量積】)


         (⊿∑Gf0  :生成形と原形に存在する物質の標準生成ギブズエネルギーの差)

      で与えられます。

      注1: ここで記している、【生成形の活量積】や【原形の活量積】は、平衡状態とは限らないときの任意の活量の積を意味します。

      注2: 活量は馴染みが薄いので、とりあえず、「活量」=「濃度」 として進めてください。



      平衡状態にあるときは


      G生成形-原形 = 0


      のときでした。つまり、


      ⊿∑Gf0  RTln(【生成形の活量積】/【原形の活量積】)


      を満たすときです。

       

      平衡状態ではないとき、


      ⊿∑G生成形-原形 <  0 であれば、反応は、【原形】→ 【生成形】に進む。


      G生成形-原形 >  0 であれば、反応は、【生成形】→ 【原形】に進む



    • 反応の進むとき条件を、平衡定数(K)を使って表します


      ~~~~~反応が【原形】→【生成形】に進むとき条件~~~~~~~~~


      ⊿∑G生成形-原形 < 0 のとき、反応は、【原形】→【生成形】に進む

       

      これを書きかえると、


      G生成形-原形 = ⊿∑Gf0 + RTln(【生成形の活量積】/【原形の活量積】)より、


      Gf0 + RTln(【生成形の活量積】/【原形の活量積】)< 0 


      のとき、反応は、【原形】→【生成形】に進む。

       

      Gf0  = RT ln K   だから、


      lnK  >  ln(【生成形の活量積】/【原形の活量積】)


      つまり、


       【生成形の活量積】/【原形の活量積】<  K 


      とき、反応は、   原形→生成形 に進む


      逆に、

       【生成形の活量積】/【原形の活量積】>  K 


      のとき、反応は、   生成形→原形 に進む


       

      ※ ここでいう【活量】(もしくは濃度)は、平衡状態とは限らないとき、ある系の物質の活量(もしくは濃度)である。

       

      ※ 【平衡状態における生成形の活量積】/【平衡状態における原形の活量積】=K だから、

        平衡状態ではないとき、原形の活量積が大きくなれば、原形→生成形の反応が進み、

        生成形の活量積が大きくなれば、生成形→原形の反応が進むと理解しておく。

          

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