ルシャトリエの原理

可逆反応

一方向にしか進まない反応を不可逆反応、正逆どちらの方向にも進む反応を可逆反応という。
〈例〉H2 + I2 ⇄ 2HI
正反応の速度>逆反応の速度 →正反応が進む
正反応の速度<逆反応の速度 →逆反応が進む

化学平衡

可逆反応において、正反応の速度(v1)と逆反応の速度(v2)が等しくなり、反応が見かけ上止まった状態。
〈例〉H2 + I2 ⇄ 2HI
   平衡状態のとき、v1=v2

ルシャトリエの原理(平衡移動の原理)

 可逆反応が平衡状態にあるとき、濃度・圧力・温度などの条件を変化させると、平衡移動が起こる。

ルシャトリエの原理 一般に、可逆反応が平衡状態にあるとき、濃度・圧力・温度などの条件を変化させると、それらの変化を和らげる方向に反応が進み、新たな平衡状態になる。
条件移動の方向〈例〉N2+3H2 →2NH3
⊿H=-92kJ が平衡状態にあるとき
濃度反応物(生成物)の濃度を増すと、その濃度を減らす方向に移動する。N2やH2を加える→右へ移動 NH3を加える→左へ移動
圧力気体反応において、加圧すると気体の総物質量(体積)の減少する方向に、減圧すると気体の総物質量(体積)の増加する方向に移動する。加圧する→右へ移動 減圧する→左へ移動
温度温度を上げると吸熱の方向、下げると発熱の方向に移動する。温度を上げる→左へ移動 温度を下げる→右へ移動

【注】H2+I2 ⇄ 2HIの反応のように、反応しても気体の総物質量が変わらない場合、圧力が変化しても平衡は移動しない。

触媒と平衡

 触媒を用いると平衡に達するまでの速さは増すが、平衡は移動しない。

【問題1】次の平衡について、圧力を上げたときの変化として正しいものはどれか。
N2(気) + 3H2(気) ⇄ 2NH3(気)

【問題2】次の平衡について、温度を上げたときの変化として正しいものはどれか。
N2(気) + 3H2(気) → 2NH3(気)  ⊿H=-92kj