화학 반응에는 항상 다른 수의 원자와 분자가 존재합니다. 화학 물질을 혼합 할 때 이러한 숫자가 어떻게 변해야하는지에 대한 규칙이 있습니다. 예를 들어, 두 개의 가스가 결합되면 총 가스량은 동일하게 유지되어야합니다. 그것은 혼합물의 분자 수가 동일하다는 것을 의미합니다. 이것은 화학적 평형이라고합니다.
화학 평형에 영향을 미치는 요인
온도, 압력 및 농도는 모두 시스템의 평형 상태에 영향을 미칩니다. 그들 중 어느 쪽이든 변경하거나 각각의 양을 바꾸면 평형이 중단되는 것을 보게 될 것입니다. 모든 것이 정상으로 돌아갈 때 평형이 회복됩니다.
Le Chatelier의 원리는 과정의 화학적 평형에 관한 관찰입니다. 시스템 온도, 압력, 부피 또는 농도의 변화는 새로운 평형 상태를 얻기 위해 예측 가능하고 반대되는 변화를 유발할 것이라고 주장합니다. 실제로 Le Chatelier의 접근 방식은 향상된 제품 생산을 장려하는 반응 상황을 이해하는 데 사용될 수 있습니다.
농도 변화
반응에 여분의 성분을 추가 할 때, 평형은 오른쪽으로 (오른쪽으로) 이동합니다. 또한 성분의 농도를 줄이거 나 완전히 제거 할 수 있습니다. 이것은 평형을 왼쪽으로, 원래의 출발점으로 이동합니다.
그 반대도 마찬가지입니다. 시스템에 더 많은 제품을 추가하면 평형이 왼쪽으로 이동하여 더 많은 반응물을 생성합니다. 또는 시스템에서 반응물을 제거하면 평형이 왼쪽으로 이동합니다.
가역적 반응은 스스로 고정됩니다. 농도, 온도 또는 압력의 변화에 의해 평형을 벗어나면 시스템은 자동으로 수정됩니다.
일산화탄소와 수소 가스가 결합되어 메탄올을 생성하는이 과정의 평형은 다음을 예제합니다.
CO + 2H2 2 CH3OH
시스템에서 CO의 농도를 높이고 있다고 가정하십시오. Le Chatelier의 원칙에 따르면, 메탄올의 양이 커져서 CO의 전반적인 변화를 줄입니다. 전체 반응에 종을 추가하면 반응은 종 추가에 반대하는 측면에 도움이됩니다.
.압력 변화
볼륨은 다르므로 압력 변화가 발생합니다. 기체 반응물 및 생성물의 총량이 변화했기 때문에 압력 변화는 기체 공정에 영향을 줄 수 있습니다. 기체 반응물 및 생성물의 두부 수가 일정하게 유지되면, 압력은 평형에 영향을 미치지 않습니다. Le Chatelier의 원칙에 따르면, 용액의 부피는 압력과 거의 독립적이기 때문에 액체와 고체의 압력 변화는 이질적인 화학적 평형에서 무시 될 수 있습니다. 결과적으로 부피의 변화는 평형에 다음과 같은 영향을 미칩니다.
- 반응물의 측면의 가스 몰의 양이 감소하기 때문에 압력이 증가함에 따라 반응이 역전됩니다.
- 압력이 떨어지면서 제품 측면의 가스 몰의 양이 감소하기 때문에 반응이 진행되기 때문에
불활성 가스의 추가
불활성 가스의 일정한 부피 첨가- 일정한 부피의 불활성 가스가 평형 시스템에 도입되면 총 압력이 상승합니다. 반면 반응물 및 생성물 농도는 일정하게 유지됩니다. 결과적으로 이러한 조건에서 평형에 영향을 미치지 않을 것입니다. 다양한 반응물 및 생성물의 단위 부피당 두더지 수가 줄어 듭니다. 결과적으로, 평형은 가스의 두부 수를 늘리는 데 유리하게 변화 할 것이다.
온도 변화
온도가 상승함에 따라 평형은 흡열 과정으로 이동합니다. 반면에 온도 감소는 열 발생 방향으로 균형을 이동시켜 발열 과정을 선호합니다. Le Chatelier의 원칙에 따르면, 화학 평형에 대한 온도의 영향은 반응에서 H의 부호에 의해 정의됩니다.
.반응의 열은 평형에 대한 온도의 영향을 결정하는 것입니다. 흡열 과정에서 열이 흡수되고 H의 값은 양수임을 기억하십시오. 따라서, 열은 흡열 반응에서 반응물로 간주 될 수있다 :
열 + a; b; ΔH =양성
시나리오는 발열 과정의 반대입니다. 반응 중에 열이 생성되므로 제품입니다. 따라서 h의 값은 음수입니다.
a ⇌ b + 열; ΔH =음성
우리가 열이 반응물이나 제품으로 간주되면, 농도를 증가 시키거나 감소시키기 위해 수행되는 것과 같은 방식으로 Le Chatelier의 원리를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 흡열 반응의 온도를 증가시키는 것은 시스템에 추가 반응물을 추가하는 것과 효과적으로 동일하므로 Le Chatelier의 원칙에 따라 평형이 오른쪽으로 이동합니다. 반면에 흡열 반응에서 온도를 줄이면 온도를 낮추는 것이이 상황에서 반응물을 제거하는 것과 같기 때문에 평형을 왼쪽으로 이동할 수 있습니다.
촉매의 효과 :
촉매는 반응을 가속화하고 화학적 평형에 영향을 미치지 않습니다. 그것은 역 반응과 전방 반응을 모두 속도를 높입니다. 이것은 평형을 더 빨리 얻는 반응에 영향을 미칩니다. 동일한 수의 생성물 및 반응물이 촉매 및 비응체 반응에서 평형에 존재한다. 촉매의 존재는 반응의 저에너지 전이 상태를 통해 생성물에 대한 반응을 자극한다.
.결론
시스템의 온도, 압력 및 농도는 평형에 영향을 미치는 모든 요소입니다. 이러한 구성 요소 중 하나가 변경되면 시스템의 균형이 변경되고 시스템이 평형을 되 찾을 때까지 시스템이 재조정됩니다. 뒤 따르는 부분은 평형에 영향을 미치는 가장 중요한 요소 중 일부를 거칩니다.
