「平衡って、止まってるんですか？」
奏が素朴な疑問を口にした。
玲は首を横に振った。「いや、動いている。ただ、見かけ上止まって見えるだけ」
「動的平衡」ミリアが静かに言った。
「動いてるのに平衡？矛盾してませんか」
玲が例を出した。「エスカレーターを想像して。上りと下りで、人数が同じなら、各階の人数は変わらない」
「でも、人は常に移動してる」
「そう。それが動的平衡。反応は両方向で起きてるけど、速度が等しいから、濃度が変わらない」
ミリアが図を描いた。「A ⇌ B」
「右向きの反応速度と、左向きの反応速度が等しい」
奏が理解した顔をした。「じゃあ、平衡になったら反応は終わり？」
「終わらない」玲が強調した。「分子レベルでは、常に反応している。ただ、マクロには変化がない」
透真が部室に入ってきて、飲み物を置いた。「何の話？」
「化学平衡」
「あ、じゃあル・シャトリエの原理は説明した？」
「これから」玲が透真に目配せした。
奏が興味津々で聞く。「ル・シャトリエ？」
「平衡系に外部から変化を加えると、その変化を打ち消す方向に平衡が移動する」玲が説明する。
「例えば？」
透真が炭酸飲料の瓶を開けた。シュッと音がする。
「これ。炭酸飲料はCO₂が水に溶けている。CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃」
「瓶を開けると、圧力が下がる」
「すると、平衡が左に移動して、CO₂が出ていく」玲が補足する。
「泡が出るのは、平衡が移動してるから」
ミリアが別の例を書いた。「Temperature change」
「温度を上げると？」奏が考える。
「吸熱反応なら右に、発熱反応なら左に平衡が移動する」玲が答えた。
「温度変化を打ち消す方向に移動するんだ」
透真が実験を提案した。「硝酸コバルトの色変化でやろう」
ピンク色の溶液を熱すると、青色に変わった。
「水和コバルト(II)イオンがピンク。塩化コバルト(II)イオンが青」
「温めると、水が配位子から外れる」
冷やすと、また ピンク色に戻った。
「可逆的…」奏が感心する。
玲が説明を続けた。「生体でも、平衡移動は重要」
「ヘモグロビンと酸素の結合」ミリアが例を出した。
「肺では酸素濃度が高いから、平衡が右に移動して、酸素が結合する」
「組織では酸素濃度が低いから、平衡が左に移動して、酸素が放出される」
奏がノートに図を描いた。「濃度勾配が、平衡移動を駆動してるんですね」
「そう。平衡定数は変わらないけど、濃度を変えることで平衡位置は変わる」
透真が補足した。「pHも同じ。H⁺濃度が変わると、平衡が移動する」
「炭酸緩衝系。CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻」
「呼吸でCO₂を調節すると、pHが変わる」
ミリアが静かに言った。「生命は平衡の綱渡り」
「正確には、平衡から少しずれた状態を維持してる」玲が補足する。
「完全な平衡は、死を意味する」
奏が驚いた。「平衡＝死？」
「生命は非平衡系。常にエネルギーを消費して、平衡から離れた状態を保つ」
「ATPの加水分解、物質の輸送、全てが非平衡状態を維持するため」
透真が真剣な顔で言った。「でも、局所的には平衡に近い状態もある」
「平衡を仮定できるから、熱力学的な解析ができる」
ミリアが最後に書いた。「Equilibrium is a tool, not a state」
「平衡は道具であって、状態ではない」玲が訳した。
奏がノートを閉じる。「反応平衡は、揺れることで生命を支えている」
外は静かな夜。分子の世界では、無数の反応が平衡を求めて、また揺れている。