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화학 평형이란 정반응과 역반응이 동시에 일어나면서 그 속도가 서로 같아진 동적 상태를 말하는데요, 분자 수준에서는 계속 반응이 진행되고 있지만 생성물과 반응물의 농도가 시간에 따라 더 이상 변하지 않는 것입니다. 다음으로 르샤틀리에의 원리란 외부 조건이 변할 때 평형이 어떻게 이동하는지를 설명하는 원리인데요, 이는 평형 상태의 계에 변화를 가하면, 그 변화를 상쇄하는 방향으로 평형이 이동한다는 것입니다.
우선 농도 변화의 경우, 어떤 반응에서 반응물의 농도를 증가시키면 계는 이를 줄이기 위해 반응물을 더 소비하는 방향, 즉 정반응 방향으로 평형이 이동합니다. 반대로 생성물을 증가시키면 이를 줄이기 위해 역반응 방향으로 이동하는데요, 예를 들어 A ⇌ B 반응에서 A를 추가하면 B가 더 많이 생성되는 쪽으로 이동하는 것입니다.
온도 변화는 반응의 열 출입과 직접적으로 연결됩니다. 반응을 열의 관점에서 보면 열을 방출하는 반응을 발열 반응이라고 하고 열을 흡수하는 반응은 흡열 반응이라고 합니다. 이때 온도를 높이면 계에 열이 추가되는 것이므로, 계는 이 열을 소비하려는 방향으로 반응을 이동시킵니다. 즉, 흡열 반응 방향으로 평형이 이동하며, 반대로 온도를 낮추면 열이 빠져나가는 상황이므로, 발열 반응 방향으로 이동하게 됩니다. 또한 온도 변화는 유일하게 평형 상수에도 영향을 주는 요인인데요, 즉 농도가 변하는 경우는 평형의 위치만 바꾸지만 온도를 변화시킬 경우 평형 상태까지 바꾸게 됩니다. 감사합니다.