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化学平衡
化学平衡とは、可逆反応において正反応と逆反応の速度が釣り合い、巨視的な濃度変化が見られない動的状態である。
概要
平衡では反応商が平衡定数に等しくなる。標準反応ギブズエネルギーとの関係は ΔrG° = −RT ln K であり、熱力学的な K は無次元である。ル・シャトリエの原理は平衡を乱す変化への応答を記述するが、圧力変化が必ず平衡を移動させるわけではない。例えば、一定温度で H2 + I2 ⇌ 2HI の理想気体混合物を圧縮しても、平衡時の反応商は変わらない。
なぜ重要か
生体内における血液pHの維持や酸素運搬機構は化学平衡に依存している。アンモニア合成などの工業化学では熱力学的平衡限界がプロセス設計の制約となる。また薬理学におけるリガンドと受容体の結合解析にも平衡理論が適用される。