日月星辰、江湖山川、花草树木、飞禽走兽,天地之间,自然万物保持着一种微妙的“和谐”。
虽然生物个体会不断发生更替,但总体上看整个生态维持着一种动态的平衡。
春夏秋冬日月轮回,晴雨霜雪风云迷雾,大自然以它特有的方式向我们展现着它的和谐与平衡。
人类对这种和谐的平衡也心悦诚服。
无论是埃及金字塔还是中国紫禁城,无论是乾坤泰否既济未济还是致中和而道中庸,无不体现对平衡的极致追求。
化学反应也在某种程度上追寻着这种平衡之美。
在氯气与水的反应中,没有一种反应物完全转化为生成物,也就是说反应不能进行到底,只能进行到一定的限度。
类似的反应还有氮气、氢气合成氨的反应、二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应等等。
这些反应都是可逆反应,所谓可逆反应,就是在同一条件下既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
若正逆两方向的反应不是在“同一条件”下同时发生的,该反应就不是可逆反应。
但其实几乎所有的化学反应在一定条件下都具有可逆性,只是很多化学反应在同一条件,逆反应进行的程度很小,所以我们通常认为其正向反应是可以完全进行到底的,不把它们称之为可逆反应。
我们已经知道可逆反应是有限度的,那么是否达到限度之后反应就停止了呢?
化学反应的发生,是一定伴随有化学反应速率存在的,若反应停止,那么反应速率就为0。
所以,我们不妨从化学反应速率的角度去分析这一问题。
以速率时间图来表示,可逆反应进行之初,正反应速率最大,逆反应速率为0,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低使正反应速率逐渐减小,而生成物浓度逐渐升高导致逆反应速率逐渐增大,到某一时刻正、逆反应速率相等,各组分浓度不再改变,达到一种表面静止的状态,我们称为化学平衡状态,简称化学平衡。
化学平衡是可逆反应 在给定条件下 所能完成的最大程度,及可逆反应的最大限度。
化学平衡状态是针对可逆反应而言的;
当可逆反应达到化学平衡状态时正、逆反应速率相等且不为0,反应仍在进行,说明化学平衡是一种动态的平衡;
由于正逆反应速率相等,对于反应体系内任一组分而言,一定时间内消耗的量和生成的量相同,所以达平衡时,反应体系内各组分的浓度保持一定;
此外,化学平衡是维持在一定条件下的,是一种敏感而脆弱的和谐,极易破碎,一旦改变某种外界条件,现有化学平衡会被破坏,一段时间后达到新的化学平衡,这个过程称为化学平衡的移动。
现在,我们可以将化学平衡状态的特征用五个字概括出来:逆、等、动、定、变。
阴阳五行的概念,是中国古老哲学理论的基础,日与月、昼与夜、水与火,都是阴阳的表现。
至阴为阳,至阳为阴,阴阳平衡才是一种最理想的状态。