Transcript 第7回

外部条件に対する平衡の応答
◎ 平衡
圧力、温度、反応物と生成物の濃度に応じて変化する
◎ 平衡定数
触媒や酵素(生物学的触媒)の存在で影響を受けない
◎ 触媒
平衡に達する速度を増加させる
平衡の位置には影響しない
◎工業的な反応
平衡に達することはめったにない (反応物の混合速度)
7・3 平衡に対する圧力の影響
◎ 平衡定数 K
標準圧力で定義される
に依存
⇒ 平衡が達成される圧力には依存しない
◎ 平衡組成
圧力のかけ方に依存
・不活性な気体(完全気体)の注入
反応気体の分圧はすべて不変
→ 平衡組成に影響なし
・圧縮
反応気体の分圧が変化
分圧比(平衡定数の式に表れる比)は不変
(例)
pAの増加がpBの2乗の増加に対応
⇒ A の分子数が増加
ルシャトリエの原理
平衡にある系に撹乱が加わると、系はその撹乱の効果を
なるべく小さくするように応答する.
◎ 平衡にある系を圧縮
⇒ 圧力増加を最小にするように反応が調節をはかる
気相にある粒子数を減少させる
の移行が起こる
圧縮の影響の定量化
初期量
A: n
平衡時の解離度
α
平衡時の量
A: n(1-α)
モル分率
平衡定数
B: 0
B: 2 nα
課題 1
7・4 平衡の温度による変化
◎ ルシャトリエの原理からの予想
発熱反応:
温度上昇で反応物が増える
吸熱反応:
温度上昇で生成物が増える
(a) ファントホフの式
⇒
変化の定量化
◎ 標準状態で発熱の反応
⇒
ln K & K 温度上昇とともに減少
発熱反応の場合には平衡は生成物の側から遠ざかるようにずれる.
吸熱反応の場合には反対になる.
課題 2
(b) べつの温度での K の値
◎ ある温度 T1, 平衡定数 K1 の値
⇒ べつの温度 T2 における平衡定数 K2
をその二つの温度のあいだで積分
が一定と見なせる範囲では、
課題 3