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動態平衡與濃度變化實驗解說
動態平衡不是指反應已經停止，而是指正反應速率和逆反應速率相等的狀態。確定A和B的初始濃度和速率常數，然後向達到平衡時加入A。透過觀察濃度變化以及兩個反應的速率變化，我們可以瞭解如何建立新的平衡。
它是怎麼工作的？
當A加入時，正向反應會在短時間內加速，從而增加B。 在新的平衡狀態下，兩個速率相等，濃度比恢復到K。
關鍵關係
d[A]/dt = −kf[A]+kr[B] · K = kf/kr
嘗試這個實驗
- 計算 A ⇄ B，使用 RK4 演算法，時間為 60 s。檢查前向和逆向反應速率圖是否相同。如果選擇額外的量，則會在 30 s 自動新增。
- 執行基準條件，記錄 K=2 以及 A 的平衡濃度，約為 1/3 mol/L。
- 使用“Additional Conditions”按鈕，觀察 30 秒的濃度變化以及新的平衡狀態。新增後，前後的 K 值相同。同時，記錄僅改變逆反應速率常數的條件。
解讀結果的依據
什麼是動態平衡的正確含義？
當 kf[A] = kr[B] 時，濃度變為恆定。 [B]/[A] = kf/kr = K，但濃度本身不需要相同。
模型的範圍與限制
假設 A ↔ B 是一種一階反應，體積和溫度恆定。新增 A 導致濃度瞬間增加，而體積不發生變化。RK4 時間間隔為 1/120 s。30 s 處於接近平衡的狀態，並且存在有限時間的殘餘。K 代表該模型中濃度比 [B]/[A]，以及忽略了活性和多步反應。