위키득계정 ↗
과학

화학 평형

화학 평형과학
영문명
Chemical equilibrium
속도 관계
정반응 속도와 역반응 속도가 같음
거시적 특징
조성이 시간에 따라 일정
구별 대상
반응 자체가 일어나지 않는 상태
화학 평형은 가역 반응에서 정반응과 역반응의 속도가 같아 거시적인 조성이 더 이상 변하지 않는 상태다. 반응이 멈춘 상태와 구별하며, 일정한 제약 조건 아래 열역학적으로도 설명한다.

양쪽 반응이 계속된다

A와 B가 서로 전환되는 가역 반응을 생각하자. 평형에서는 A에서 B로 가는 과정과 B에서 A로 가는 과정이 같은 속도로 진행한다. 양쪽의 효과가 상쇄되어 전체 조성이 일정하게 보이는 것이지 각 과정이 사라지는 것은 아니다.

농도가 같아야 하는 것은 아니다

같아지는 것은 양방향 반응의 속도다. 반응물과 생성물의 농도가 반드시 같은 수치여야 한다는 뜻은 아니다. 평형 조성은 해당 반응과 주어진 조건에 따라 정해지므로 농도가 다르다는 이유만으로 평형이 아니라고 판단할 수 없다.

일정한 조성만으로 단정하지 않는다

열린 계에서는 물질의 유입과 유출 때문에 농도가 일정하게 유지되는 다른 상태도 가능하다. 관측한 농도가 일정하다는 사실만으로 곧바로 화학 평형이라고 결론 내리지는 않는다. 계의 조건과 반응의 양방향 진행을 함께 살펴야 한다.

열역학적 설명

일정한 온도와 압력 등 적절한 제약 아래 평형은 깁스 에너지와 화학 퍼텐셜의 관계로 설명한다. 속도가 얼마나 빠른지를 다루는 문제와 최종적으로 어떤 조성이 평형을 이루는지는 구별된다. 빠른 반응이라고 반드시 생성물이 더 많은 평형이라는 뜻은 아니다.

관련 문서

평형 상수 / 반응 속도 / 화학 반응식 / 속도 상수 / 화학 반응 / 몰 농도