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과학

르 샤틀리에 원리

르 샤틀리에 원리과학
영문명
Le Chatelier principle
대상
변화를 가한 평형계
주요 변수
농도, 온도, 부피와 압력
정량적 확인
반응 지수와 평형 상수 비교
르 샤틀리에 원리는 평형 상태의 계에 농도나 온도 등의 변화를 가했을 때 그 영향을 완화하는 방향으로 조성이 변하는 경향을 설명한다. 평형 이동의 정성적인 판단에 유용하지만 변화의 종류와 계의 조건을 구별해 적용해야 한다.

농도 변화와 새 평형

일정한 온도에서 반응물이나 생성물을 더하면 반응 지수 Q가 바뀔 수 있다. 계는 Q가 다시 K와 같아지는 쪽으로 진행한다. 변화의 영향을 완화한다는 말이 추가한 물질을 모두 없애거나 원래 조성으로 정확히 돌아간다는 뜻은 아니다.

기체를 압축하는 경우

일정한 온도에서 이상 기체 혼합물을 압축하면 반응 양쪽의 기체 몰수가 다른 경우 평형이 이동할 수 있다. 단순한 경우에는 기체 몰수가 적은 쪽이 유리해진다. 압력을 바꾸었다는 말만으로 판단하지 말고 부피 변화와 각 성분의 부분 압력이 어떻게 변했는지 확인한다.

온도 변화는 상수에도 영향을 준다

농도를 바꾸는 경우와 달리 온도를 바꾸면 평형 상수 자체가 달라질 수 있다. 온도 상승은 흡열 방향을 유리하게 하는 경향으로 설명한다. 반응식의 어느 방향을 정반응으로 썼고 그 방향의 엔탈피 변화가 무엇인지 먼저 확인해야 한다.

촉매와 평형 이동의 차이

촉매는 평형에 도달하는 반응 속도에 영향을 주지만 같은 온도에서 평형 상수를 바꾸는 것은 아니다. 평형에 빨리 도달하는 것과 생성물이 더 많은 평형을 만드는 것은 서로 다른 결과다. 속도와 평형 이동을 구별해야 한다.

관련 문서

화학 평형 / 평형 상수 / 반응 지수 / 반응 속도 / 촉매 / 몰 / 온도