안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
화학 평형은 외부 조건이 변할 때 그 자극을 완화하는 방향으로 평형 상태가 자발적으로 이동하며, 이 근본 원리를 르샤틀리의 원리라고 합니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.
첫째로 농도 변화는 특정 물질이 늘어나면 이를 소모하는 방향으로, 물질이 줄어들면 이를 채우는 방향으로 이동합니다. 반응물 추가 또는 생성물 제거하면 정반응 진진되며, 생성물 추가 또는 반응물 제거하면 역반응 진행됩니다.
둘째로 압력 및 부피 변화는 계 내부의 압력이 변하면 단위 부피당 기체 분자 수를 조절해 압력 변화를 상쇄하는 방향으로 이동합니다. 압력 증가(푸피 감소)하면 전체 기체 분자 수가 줄어드는 방향으로 이동하며, 압력 감소(부피 증가)하면 전체 기체 분자 수가 늘어나는 방향으로 이동합니다.
셋째로 온도 변화는 온도가 올라가면 열을 흡수하려 하고, 온도가 내려가면 열을 방출하려 합니다. 온도 변화는 농도와 압력과 달리 평형 상수 값 자체를 변화시킵니다. 온도 상승하면 열을 흡수하는 흡열 반응 방향으로 이동하고, 온도 하강하면 열을 방출하는 발열 반응 방향으로 이동합니다.
마지막으로 촉매는 정반응과 역반응의 활성화 에너지를 동일하게 낮추므로 평형 이동 위치나 평형 상수에 아무런 영향을 주지 않으며, 평형 상태에 도달하는 시간만 단축시킵니다.