르 샤틀리에(Le Chatelier)의 원리. 농도 변화 ★

르 샤틀리에(Le Chatelier)의 원리. 농도 변화

 

 

 

 

[그림] Henry Louis Le Chatelier(1850~1936). 프랑스 화학자.

 

 

 

▶ 화학 평형에 영향을 주는 인자가 변할 때,

“반응 진행 방향”, 또는 “평형 이동 방향”을 설명하는 일반적인 원리.

 

 

▶ 평형 상태에 있는 계에 변위(자극)를 가하면,

계는 그 변위(자극)를 상쇄시키는 방향으로 반응이 진행하여,

새로운 평형에 도달한다.

 

 

▶ 어떤 가역 반응이 평형 상태에 있을 때,

농도, 부피/압력, 온도와 같은 반응 조건이 변하면,

그 조건 변화를 상쇄시키는 방향으로 반응이 진행되어

새로운 평형에 도달한다.

 

 

▶ 조건이 변할 때, 반응물 또는 생성물의 양의 변화에 주목한다. 조건 변화에 의해,

⇨ 반응물의 양이 증가하거나, 생성물의 양이 감소하면, 정반응이 일어날 것이고,

⇨ 반응물의 양이 감소하거나, 생성물의 양이 증가하면, 역반응이 일어날 것이다.

 

 

 

 

지금부터 ① 농도, ② 부피/압력, ③ 온도가 변할 때,

반응이 어느 방향으로 일어나는지에 대해 살펴보도록 하겠다.

 

 

 

A. 농도 변화

 

 

① 반응물을 첨가하거나, 생성물을 제거하면, 정반응(→)이 일어난다.

② 반응물을 제거하거나, 생성물을 첨가하면, 역반응(←)이 일어난다.

 

 

 

농도 변화는 르 샤틀리에의 원리를 그대로 적용할 수 있는

매우 쉬운 경우이다.

 

평형 계에 반응물을 첨가하면, 반응물의 양이 증가할 것이고,

그러면 이 변화를 상쇄시키고자

반응물의 양이 감소하는 방향(정반응)으로 반응이 일어난다는 것이다.

 

 

반응형

 

 

[ A. 농도 변화 https://ywpop.tistory.com/2685 ]

[ B. 부피/압력 변화(1) https://ywpop.tistory.com/2686 ] PV = k

[ B. 부피/압력 변화(2) https://ywpop.tistory.com/2690 ] 강철 용기. 비활성 기체

[ C. 온도 변화 https://ywpop.tistory.com/2691 ]

 

[ 르샤틀리에의 원리 종합 예제 https://ywpop.tistory.com/12328 ]

 

 

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평형에서 Q = K 이다.

( 관련 글 https://ywpop.tistory.com/10539 )

 

평형상수 식에 포함되지 않는

순수한 액체와 고체의 농도(양) 변화는

화학 평형에 영향을 주지 않는다.

 

 

 

[예제] As4O6(s) + 6C(s) ⇌ As4(g) + 6CO(g) 반응에서,

다음 조건 변화에 따른 평형 위치의 이동 방향을 예측하라.

 

 

a. 일산화탄소 첨가

= 생성물 증가

---> 역반응 진행, 평형의 위치는 왼쪽으로 이동.

 

 

b. 탄소 또는 As4O6 첨가

---> 순수한 고체의 양은 평형에 영향을 주지 않는다.

---> 평형 위치를 이동시키지 않는다.

 

 

c. As4 제거

= 생성물 감소

---> 정반응 진행, 평형의 위치는 오른쪽으로 이동.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.blogspot.com/2024/01/o3.html ]

다음은 밀폐된 용기에서 오존(O3)의 분해 반응이

평형 상태에 있을 때를 나타낸 것이다.

평형의 위치를 오른쪽으로 이동시킬 수 있는 방법으로

옳지 않은 것은? (단, 모든 기체는 이상 기체의 거동을 한다.)

2O3(g) ⇌ 3O2(g) ... ΔH° = –284.6 kJ

① 반응 용기 내의 O2를 제거한다.

② 반응 용기의 온도를 낮춘다.

③ 온도를 일정하게 유지하면서

반응 용기의 부피를 두 배로 증가시킨다.

④ 정촉매를 가한다.

 

 

 

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