结构生物化学/热力学平衡

平衡可以定义为缺乏变化，或静态状态。在热力学中，平衡不仅意味着缺乏变化，它还指的是宏观尺度上不存在任何向变化的趋势。

==平衡、驱动力量和系统阻力的关系==

一个处于平衡状态的感兴趣系统，当且仅当周围条件没有净变化时才存在。在这种情况下，驱动力量也可以被认为是微不足道的，因为不存在任何向变化的趋势也表明不存在任何驱动力量。因此，当系统中存在平衡时，所有力都被认为是平衡的。这里需要指出的是，在一个不处于平衡状态的系统中，是否实际发生变化取决于两个因素：系统的阻力和驱动力量。

不同的驱动力量产生不同的变化

在一个系统中可能会遇到许多种变化；这些不同的变化是由不同的驱动力量引起的。驱动力量可以根据其物理性质进行分类，包括压力、温度、浓度、化学势梯度等等。

例如，机械力不平衡，例如活塞上的压力梯度，将倾向于导致以功的形式传递能量。化学势梯度倾向于导致物质从一个相转移到另一个相；温度差异倾向于导致热量流入或流出系统。然而，上述趋势的最终结果是相同的——系统中将达到平衡。

平衡、自由能和反应方向

热力学平衡指的是相对于P、T和浓度存在平衡的条件。只有当该变量不随时间变化，并且在系统的各个部分和周围环境中具有相同的值时，才相对于给定变量建立平衡。相对于浓度的平衡，只有当所有物种都可以在边界上双向运输时才存在。如果边界是一个可移动的壁，它不能渗透所有物种，则自由能（ΔG）的符号可以确定自发反应的方向。此外，可以根据反应商（Q）和平衡常数（K）来确定反应是向右进行还是向左进行。因此，Silberberg 指出

如果 Q < K 或 Q/K <1，则反应将向右进行

如果 Q > K 或 Q/K >1，则反应将向左进行

如果 Q = K 或 Q/K =1，则反应将处于平衡状态。

因此，将平衡常数、自由能和反应商结合在一起的方程为 ΔG= RT ln (Q/K)

不同的驱动力量产生不同的变化

在一个系统中可能会遇到许多种变化；这些不同的变化是由不同的驱动力量引起的。驱动力量可以根据其物理性质进行分类，包括压力、温度、浓度、化学势梯度等等。

例如，机械力不平衡，例如活塞上的压力梯度，将倾向于导致以功的形式传递能量。化学势梯度倾向于导致物质从一个相转移到另一个相；温度差异倾向于导致热量流入或流出系统。然而，上述趋势的最终结果是相同的——系统中将达到平衡。

化学反应对热力学平衡的影响

在大多数热力学应用中，通常忽略化学反应的影响。由于系统可能在没有启动化学反应的情况下保持长期平衡，因此不考虑化学反应可能对系统带来的影响很方便。此外，在大多数热力学情况下，在进行化学反应后，平衡最有可能达到。因此，可以不考虑可能的化学反应来分析纯粹的物理过程。

参考文献

Smith, J.M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw Hill. ISBN 978-007-127055-7. {{cite book}}: Text "coauthors+ H.C. Van Ness, M.M. Abbott" ignored (help)

Silberberg，Martin S. (2010)。普通化学原理（第二版）。McGraw Hill 出版公司。ISBN978-0-07-351108-05