1。関係:
* 発熱反応の場合(ΔH<0): 温度の上昇は、均衡を左にシフトし、反応物を支持します。これは、システムが反応物に向かって戻すことによって発生することによって発生することにより、システムが追加の熱のストレスを和らげることを望んでいるためです。その結果、KEQは温度の上昇とともに減少します。
* 吸熱反応の場合(ΔH> 0): 温度を上げると、平衡が右にシフトし、製品を支持します。システムは熱を吸収して応力を緩和します。つまり、熱、前方反応を生成する反応を好みます。したがって、KEQは温度の上昇とともに増加します。
2。 van't Hoff方程式:
温度とKEQの関係は、Van't Hoff方程式によって定量化されます。
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ln(k2/k1)=-ΔH°/r *(1/t2-1/t1)
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どこ:
* K1とK2は、それぞれ温度T1とT2の平衡定数です。
*ΔH°は、反応の標準的なエンタルピー変化です。
* rは理想的なガス定数です。
3。キーポイント:
*温度によるKEQの変化は、反応のエンタルピー変化(ΔH°)に直接関連しています。
*大きなエンタルピーの変化は、温度でKEQのより大きな変化をもたらします。
* Van't Hoff方程式は、温度が反応の平衡にどのように影響するかを予測するための強力なツールです。
要約:
* 発熱反応: より高い温度が反応物を好む、小さいkeq。
* 吸熱反応: より高い温度は製品、より大きなkeqを支持します。
例:
アンモニア合成のハーバープロセスを考えてみましょう:
N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0(発熱)
温度の上昇は、均衡を左にシフトし、反応物(N2とH2)を支持します。これは、より高い温度でアンモニア(NH3)の収量が減少することを意味します。
重要な注意: Keqに対する温度の影響は、反応の結果に影響を与える可能性のある要因の1つにすぎません。圧力、濃度、触媒などの他の要因も重要な役割を果たすことができます。