◎　本章　　化学ポテンシャルの概念の拡張 　　　　　　　　　　⇒　化学反応の平衡組成の説明に応用 　　・平衡組成　 　　　　　ギブズエネルギーを反応進行度に対してプロットしたときの極小に対応 　　　　　この極小の位置の確定 　　　　　　　　⇒　平衡定数と標準反応ギブズエネルギーとの関係 　　・熱力学的な式による記述 　　　　　いろいろな条件の変化の定量的な効果が明確化 　　・化学反応 　　　　　動的平衡に向かって進行 　　　　　　（反応物と生成物の両方が共存するが正味の変化は起こらない） 　　　　　平衡混合物中の　（生成物の濃度） >> （未反応物の濃度）　　　反応が“完結" 　　　　　多くの場合　平衡混合物中には両者がかなりの濃度で混在 　　　　　　　　⇒　どんな反応条件のもとでも，平衡組成を予測するために， 　　　　　　　　　　 熱力学をどのように使えばよいかを学ぶ

自発的な化学反応 ◎　定温，定圧における自発的変化の方向：　ギブズエネルギーGが小さくなる方向 　　　　この考え方を化学反応の議論に適用 7・1　ギブズエネルギーの極小 　　　反応混合物のギブズエネルギーを計算 　　　　　⇒　Gの極小に対応する組成 　　　　　⇒　反応混合物の平衡組成 (a)　反応ギブズエネルギー 　　　　Aの無限小量 dξ がBに変化　 　　　　　　　　⇒　存在するAの量の変化 dnA＝－dξ 　　　　　　　　　　　　　　　　 Bの量の変化 dnB ＝＋ dξ 　　　　ξ (グザイ) ：　反応進行度　　　　物質量の次元をもち，mol単位で表示 ある有限な量 Δξ だけ変化 A: nA,0 →　 nA,0 －Δξ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B: nB,0 →　 nB,0 ＋Δξ

反応進行度 ξ（グザイ） ・系中の i 番目の化学種について 時刻 t ＝0における物質量 ni,0 ある時刻 t における物質量 ni 反応進行度　ξ（グザイ） ・系中の i 番目の化学種について 時刻 t ＝0における物質量 ni,0 ある時刻 t における物質量 ni i 番目の化学種の化学量論係数 νi 　　　　　　　　　　（生成物：　正，反応物：　負）　　 （ニュー） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ボール物理化学（上）） 反応進行度

反応ギブズエネルギー　：　 　　　ギブズエネルギーを反応進行度に対してプロットしたグラフの勾配 　※　Δ：　ふつうは二つの値の差 　　　　　　　　　　ここでは導関数（勾配）　しかし　普通の使い方と密接な関係 　　　　　反応が dξ　だけ進行したと考える 　　　　　対応するギブスエネルギーの変化は， 　　　　　この式を整理すると． 　　　　　すなわち． 　　　　　したがって，ΔrG : 反応混合物の組成における反応物と生成物の 化学ポテンシャル(部分モルギブズエネルギー)の差と解釈

・化学ポテンシャル　　組成に依存 　　⇒　ギブズエネルギーを反応進行度に対してプロットしたグラフの勾配は 　　　　 反応が進むにつれて変化 ・反応は G が減少する方向に進む ⇒　　　　　　　　　　　　　　　　　　より 　　　　　μA　>　 μB　ならば，A → B 　　　　　μA　<　 μB　ならば，A ← B が自発的に進行 　　　　　μA　=　 μB　ならば，どちらへも進まない　 　　　　　　　　　　　　（平衡） 　　　　　μA　=　 μB　となる反応混合物組成 　　　　　　　⇒　平衡組成

(b)　発エルゴン反応と吸エルゴン反応 　定温，定圧で反応が自発的かどうか 　　　　　　　　　　　発エルゴン反応 　　　　　　　　　　　吸エルゴン反応

7・2　平衡状態   完全気体の平衡 　　AとBが完全気体であるとき　 (　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　)　　　　　 　　分圧の比を Q 　（反応比）で表すと, 　　標準反応ギブズエネルギー　　反応物と生成物の標準モルギブズエネルギーの差 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（標準反応エンタルピーと同様）

◎　生成物と反応物の標準モルギブズエネルギーの差：　　　　　　　　　　　　　 　　　標準生成ギブズエネルギーの差と等しい　（3・6節） 　　　　⇒　　実用的な計算 ◎　平衡では 　　　平衡における分圧の比を K と書くと 　 したがって、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　K ：　平衡定数　（圧平衡定数） ◎　　　　　　　　　　 ⇒　K < 1　　　pA < pB 　　平衡は反応物 　　　　　　　　　　　 ⇒　 K > 1　　　pA > pB 　　平衡は生成物

(b)　一般の反応の場合 　　　反応進行度の概念の一般化　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　反応　　　　　　　　　　　　　　　　　　を 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　と書く 　　　　　　　一般式の形は、　　　　　　　　　　　　　　（ J：　物質、を表し, νJ：　量論数） 　　　　　　　　　　　　量論数：　生成物　正、反応物　負 　　　　　　　　　　　　この場合　　　 ξ の変化が Δξ のとき, 任意の物質 」 の量の変化がνJ Δξ となるように ξ を定義　　　　　　　　　

反応進行度 ξ（グザイ） ・系中の i 番目の化学種について 時刻 t ＝0における物質量 ni,0 ある時刻 t における物質量 ni 反応進行度　ξ（グザイ） ・系中の i 番目の化学種について 時刻 t ＝0における物質量 ni,0 ある時刻 t における物質量 ni i 番目の化学種の化学量論係数 νi 　　　　　　　　　　（生成物：　正，反応物：　負）　　 （ニュー） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ボール物理化学（上）） 反応進行度

反応ギブズエネルギー （定義） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　と書ける 　　　　この式にある標準反応ギブズエネルギーは, 　　　　あるいはもっと形を整えれば, 　　　　反応比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　各化学種には量論係数のべき乗 　　　　　　　　⇒

平衡では G の勾配は0 ⇒　 　　　このとき活量は平衡値をもつので,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　⇒　　　 熱力学的平衡定数 K ：　活量(またはフガシティー)で表した平衡定数 （活量の取り扱い） 　　　　　　・希薄溶液　　モル濃度　（または質量モル濃度）で近似 （濃度平衡定数） 　　　　　　・完全気体　　分圧で近似　（圧平衡定数） 　　　　　　・純粋な固体と液体 活量（　　　　）＝1　 ⇒　K　には何も寄与しない

課題　１ 必要な物性データは 表2･7 (p. A43) 参照

課題　２