物質の変化と平衡

最終更新日：2026年8月21日

反応がどれくらいの速さで進むか（反応速度）と、正反応と逆反応がつり合った状態（化学平衡）を学びます。条件を変えると平衡がどちらへ動くかを予測するルシャトリエの原理は、理論化学の山場のひとつです。

反応速度は濃度・温度・触媒によって変わります。触媒は活性化エネルギーを下げて反応を速くしますが、平衡の位置は変えません。
化学平衡は正反応と逆反応の速さが等しくなった状態です。平衡定数 K は温度によって決まります。
ルシャトリエの原理：濃度・圧力・温度を変えると、その変化を和らげる向きに平衡が移動します。

反応速度

化学反応の速さは、反応物どうしが衝突し、かつ活性化エネルギーという山を越えられるだけのエネルギーをもって出会うかどうかで決まります。反応を速くする要因は三つあり、濃度を高くすると衝突の回数が増え、温度を上げると高いエネルギーをもつ分子の割合が増え、触媒を加えると活性化エネルギーそのものが下がって越えやすくなります。

ここで重要なのは、触媒は反応の速さを大きくするだけで、最終的にどこまで反応が進むか（平衡の位置）は変えないという点です。

化学平衡

可逆反応では、はじめ正反応が速く進みますが、生成物が増えると逆反応も起こるようになり、やがて正反応と逆反応の速さが等しくなって見かけ上変化が止まります。これが化学平衡です。

このとき、生成物と反応物の濃度の比から決まる平衡定数 K は、温度が一定なら一定の値をとります。K が大きいほど平衡は生成物側に偏っていることを意味します。

ルシャトリエの原理と応用

平衡状態にある系に外から変化を加えると、その変化を打ち消す（和らげる）向きに平衡が移動します。これがルシャトリエの原理で、工業的な条件設定の指針にもなります。

条件変化と移動の向き

濃度：ある物質を増やすと、それを消費する（減らす）向きへ移動します。
圧力：加圧すると、気体分子の総数が少ない側へ移動します（体積を減らそうとするためです）。
温度：加熱すると吸熱の向きへ移動します。触媒は平衡の位置を変えません。

電離平衡と緩衝液

弱酸や弱塩基は水中で一部だけ電離して平衡になり、その電離のしやすさは電離定数で表されます。弱酸とその塩（またはその逆）を混ぜた溶液は、少量の酸や塩基を加えてもpHがほとんど変わりません。

これが緩衝液で、血液のpHが一定に保たれるしくみもこの原理によります。

共通テストでの問われ方

反応と平衡は第2問が定位置で、令和8年度本試験でも化学平衡と物質の変化の大問が出題されました。反応速度や平衡の移動を、実験データやグラフと組み合わせて考えさせる形が続いています。

平衡移動の向きの判断（例：加圧すると気体分子の数が減る向きへ）、電離平衡・溶解度積、pHや緩衝液の計算が定番です。「触媒は平衡を動かさず、到達を速めるだけ」という点はひっかけとして頻出です。

参考・出典

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