순수한 액체와 고체의 농도가 평형 상수 표현에 포함되지 않는 이유 ★

순수한 액체와 고체의 농도가 평형 상수 표현에 포함되지 않는 이유

 

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

▶ 참고: 평형 상수

[ https://ywpop.tistory.com/7136 ]

▶ 참고: 불균일 평형

[ https://ywpop.tistory.com/15311 ]

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

 

전문적(?)으로 설명하면,

 

열역학적으로 보정된 농도, 또는 열역학적 농도인 활동도(activity)가

순수한 액체/고체일 경우, 1이기 때문입니다.

( 참고: 활동도 https://ywpop.tistory.com/2684 )

 

 

 

간단히 설명하면,

 

평형 상수란 평형에서의 생성물/반응물 농도변화 비의 값입니다.

 

화학 평형이란 가만히 정지된 상태가 아닌

끊임없이 변화(반응)가 일어나고 있는 상태입니다.

다만 정반응 속도와 역반응 속도가 같아서

겉보기에는 정지된 것처럼 보일뿐입니다.

 

그런데 평형 상태에서는, 반응 초기와 달리,

급격한 농도 변화가 일어나지 않습니다.

 

이 때문에 순수한 액체와 고체의 농도 변화는

거의 발생하지 않기 때문에 (무시할 수 있는 수준),

상수 취급해서, 평형 상수 식에 포함하지 않습니다.

 

 

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

 

반응형

 

화학평형 반응식에 나타내는 물질은 모두 순물질이기 때문에,

‘순수한’이 헷갈리면, ‘순수한’을 빼도 됩니다.

사실 ‘순수한’ 보다는 ‘과량’이 더 적합한 용어입니다.

( 더 전문적으로는 ‘활동도’ 개념으로 설명합니다. )

 

 

 

묽은 수용액에서 용질보다는 용매인 물의 양이 훨씬 많기 때문에,

용매의 농도변화 값이 매우 작아서 상수 취급합니다.

또한 난용성염의 경우, 극히 일부만 이온화되기 때문에,

고체인 난용성염의 농도변화 값이 매우 작아서 상수 취급합니다.

 

 

 

HCl과 같은 강산, NaOH와 같은 강염기, NaCl와 같은 가용성염은

모두 강전해질이기 때문에, 평형 반응이 형성되지 않습니다.

그래서 양쪽 화살표(⇌)가 아닌 한쪽 화살표(→)로 반응식을 나타냅니다.

예) NaCl(s) + H2O(l) → Na+(aq) + Cl-(aq)

 

 

 

반면에 AgCl과 같은 난용성염은 양쪽 화살표(⇌)로,

AgCl(s) + H2O(l) ⇌ Ag^+(aq) + Cl^-(aq)

 

 

이때 평형 상수(= 용해도곱 상수)는

K = [Ag^+][Cl^-] / [AgCl][H2O]

 

K[AgCl][H2O] = [Ag^+][Cl^-]

 

K = [Ag^+][Cl^-]

( [AgCl] = [H2O] = 1 이므로, K×(1)×(1) = K, 또는 )

( [AgCl] = [H2O] = 상수 이므로, K×(상수)×(상수) = K. )

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/12085 ] 평형상수식에서 고체나 물은 제외하는 이유

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/4386 ] 평형상수, K의 종류

 

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

 

 

 

[키워드] 순수한 고체 기준, 순수한 액체 기준, 순수한 고체 사전, 순수한 액체 사전