le Chatelierの原則
平衡状態でのシステムの挙動は、Le Chatelierの原則によって支配されています。
* 条件の変更が平衡状態のシステムに適用されると、システムはストレスを緩和する方向にシフトします。
反応物を追加する
* ストレス: より多くの反応物を添加すると、反応物の濃度が増加します。
* シフト: システムは右にシフトします 、前方反応を好む 追加の反応物を消費し、より多くの製品を生産します。
* 結果: 平衡は、両方の製品と反応物の濃度が高いことで再確立されます。
製品の追加
* ストレス: より多くの製品を追加すると、製品の濃度が増加します。
* シフト: システムは左にシフトします 、逆反応を好む 追加された製品を消費し、より多くの反応物を生産します。
* 結果: 平衡は、反応物と生成物の両方の濃度で再確立されます。
キーポイント
* 平衡は動的です: ネットの変化はゼロですが、順方向と逆の反応は等しい速度で発生し続けます。
* システムは、変更を完全に「元に戻す」ことはありません: 反応物と生成物の濃度は新しい平衡点に変化しますが、濃度の変化は、添加反応物または生成物の濃度の初期変化よりも少なくなります。
* シフトの大きさは、反応の平衡定数(k)に依存します: K値が大きいと、製品形成に対する強い好みが示されるため、シフトはより重要になります。
例
次の可逆反応を検討してください。
n 2 (g) + 3H 2 (g)⇌2nh 3 (g)
さらにn 2 を追加する場合 (反応物)、システムは右にシフトし、より多くのnh 3 を生成します 余分なn 2 を消費します 。
要約すると、平衡状態でシステムに反応物または産物のいずれかを追加すると、追加のコンポーネントの効果を最小限に抑える方向にシステムが移動します。