化学平衡
动态平衡(dynamic equilibrium)
想象一部上行的扶梯,有人正以恰好等于扶梯的速度往下走。在旁人看来,这个人仿佛定在原地——可扶梯和这个人始终都在卖力地动。他们的努力相互抵消,于是表面静止,底下却在运动。化学里的动态平衡就是这种情形:外表毫无变化,内里从不停歇。
动态平衡描述的是这样一个系统:两个相反的过程以相等的速率持续进行,于是整体组成保持不变,尽管单个粒子始终在两边来回换位。「动态」二字才是要害:它强调正反应和逆反应在分子层面仍在发生。这与「静态」平衡相对,比如一本静放在桌上的书,那里才是真的什么都不动。
把平衡认作动态的,能解释好几个真实现象。如果你往一个处于平衡的系统里加入一个带标记(同位素标记)的原子,你会发现它逐渐分布到反应物和产物之中——这正是交换从未停止的证据。需要诚实提醒的是:宏观性质(颜色、压强、浓度)保持不变是平衡的证据,但它们掩盖了大量看不见的分子往来。
一只密封的瓶子里装着半瓶水。水分子不断从表面蒸发,蒸气分子也不断凝结回去。一旦这两个速率相等,水位和瓶内湿度就保持稳定——这是液体与蒸气之间的动态平衡,每一刻都很忙碌。
外表静止,内里不停交换。
动态平衡不同于流动系统中的稳态。平衡需要一个封闭系统、正逆速率相等;而稳态可以靠持续的流入与流出来维持,且远离平衡。
又称
另见