화학 평형에서 르샤틀리에 원리는 무엇인가요?

Question

안녕하세요. 화학 평형에서 르샤틀리에 원리는 외부 조건 변화에 대해 시스템이 어떻게 반응하는지를 어떻게 설명하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

화학 개념 중에서 르샤틀리에 원리란 왜 평형이 이동하는가를 직관적으로 설명해 주는 경험 법칙입니다. 이때 평형 상태란 정반응과 역반응의 속도가 같아져 각 물질의 농도가 시간에 따라 더 이상 변하지 않는 상태를 말하는데요, 중요한 점은 반응이 멈춘 것이 아니라, 두 반응이 동시에 계속 일어나고 있다는 동적 평형이라는 사실입니다. 평형 상태에 있는 시스템에 외부에서 농도, 압력, 온도 등의 변화가 가해지면, 시스템은 그 변화를 완화하거나 상쇄하는 방향으로 평형을 이동시킵니다. 예를 들어서 평형 상태에서 어떤 반응물의 농도를 증가시키면, 시스템은 그 물질을 소비하려는 방향으로 반응을 진행시키는데요 즉, 반응물의 농도를 늘리면 평형은 생성물 쪽으로 이동하고, 생성물의 농도를 늘리면 반대로 반응물 쪽으로 이동합니다. 이는 농도 변화로 인해 반응 지수 Q가 평형 상수 K와 달라지고, 다시 Q=K가 되도록 반응이 진행되는 것으로 이해할 수 있습니다. 다음으로 압력이나 부피가 변화하는 상황에서 부피를 줄여 압력을 증가시키면, 시스템은 기체 분자 수가 더 적은 쪽으로 평형을 이동시켜 압력 증가를 완화하려 합니다. 반대로 부피를 늘려 압력을 낮추면, 기체 분자 수가 더 많은 쪽으로 평형이 이동합니다. 감사합니다.