평형상수식에서 고체나 물은 제외하는 이유

평형상수식에서 고체나 물은 제외하는 이유

 

---------------------------------------------------

▶ 참고: 순수한 액체와 고체의 농도가 평형 상수 표현에 포함되지 않는 이유

[ https://ywpop.tistory.com/3760 ]

---------------------------------------------------

 

고등학교 수준에서는 “순수한 고체나 액체는 반응 전후에 농도의 변화가 없기 때문에 평형상수에서 제외된다.”라고 배웁니다. 이것은 변화량이 작은 것이 아니라 순수한 고체나 액체는 항상 농도가 일정하기 때문입니다. 설령 반응을 해서 사라지거나 반응으로 인해 생겨도 농도라는 것이 단위부피를 기준으로 하기 때문에 순수한 물질의 농도는 단위부피당 항상 일정합니다. 예를 들면 물이 1 mL가 있든 1 L가 있든 물의 농도는 항상 55.5 M입니다. 다른 것도 똑같은 개념으로 생각하면 됩니다. 따라서 고등학교 수준에서는 순수한 액체나 고체는 농도가 변하지 않기 때문에 무시해도 좋다고 설명을 합니다. 사실 농도로 표현하면 명백히 상수의 몰농도가 있음에도 불구하고 무시한다는 것이 논리의 비약이긴 하지만 아주 틀린 것은 아닙니다.

 

 

하지만 화학적 개념으로 엄밀히 따진다면 순수한 고체나 액체가 평형상수식에서 제외되는 이유는 표준상태에 있는 순수한 고체나 액체의 활동도가 1이기 때문입니다.

 

 

따라서 평형상수식에 있어도 1이기 때문에 곱하거나 나누거나 해봤자 똑같습니다. 결국 평형상수식에 있으나 마나 똑같은 것입니다.

 

 

이 활동도라는 개념이 고등학교 수준에서 배우는 화학에서는 나오지 않기 때문에 이해하기가 힘들지만 쉽게 말하면 용액이나 용질이 규칙에서 벗어나는 정도를 나타내 주는 하나의 상수값이라 보면 됩니다. 고등학교에서 라울의 법칙이나 헨리의 법칙은 배울 거라 생각하는데 이 활동도라는 것을 쉽게 말한다면 거기에서 얼마만큼 벗어나는 지를 나타내는 겁니다. 기체의 경우에는 퓨가시티라는 것이 있습니다. 이것 역시 고등학교에서는 배우지 않는 개념입니다.

 

 

그리고 고등학교에서 배우는 평형상수는 엄밀히 따지면 제대로 된 의미의 평형상수가 아닙니다. 평형상수값은 농도나 압력을 그대로 쓰는 것이 아니고 활동도(기체는 퓨가시티)를 사용해야 올바른 표현입니다.

 

[ 출처 https://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1115&docId=56881528&page=1#answer1 ]

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/7077 ] 평형상수 식에서 순수한 고체, 액체, 용매의 농도는 1

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/3421 ] 평형상수식에서 물을 포함하는 경우

 

 

 

[키워드] 순수한 액체 기준문서, 순수한 고체 기준문서