화학Ⅱ›반응 에너지와 평형

평형의 이동

Le Chatelier's Principle

직관 도입 — 자연은 균형을 되찾으려 한다

💡 비유: 시소 위의 균형

①평형 상태 = 시소가 수평인 상태

②한쪽에 무게를 더 올리면? → 그 반대쪽이 올라가려 한다

③자연은 외부 변화를 '상쇄'하는 방향으로 움직인다

④탄산음료 뚜껑을 열면 거품이 나는 이유: 압력↓ → CO₂ 방출 방향

⑤이것이 '르 샤틀리에의 원리'

농도 변화와 평형 이동

반응물 [A] 변화0

농도 변화

[반응물] ↑ → 정반응 촉진 → 생성물 ↑

농도가 증가한 쪽을 소비하는 방향으로 이동

🔍 왜 그 방향으로 이동하는가?

①[A] 증가 → 반응지수 Q가 K보다 작아짐

②Q < K → 정반응이 더 빨라져 생성물 증가

③[A] 감소 → Q > K → 역반응 촉진

④핵심: 반응은 항상 Q = K가 되는 방향으로 진행

압력 변화와 평형 이동

압력 P (atm)2

압력 효과

P ↑ → 기체 몰수 적은 쪽으로 이동

몰수를 줄여 압력 증가를 상쇄

💡 온도 변화의 효과

①T ↑ → 흡열 반응 방향으로 이동 (열을 흡수해 온도 낮추려 함)

②T ↓ → 발열 반응 방향으로 이동

③핵심: 온도 변화는 K 값 자체를 변화시킨다!

④농도·압력 변화는 K 불변, 온도만 K를 바꿈

촉매와 평형

🔍 촉매는 평형을 이동시키지 않는다

①촉매: 정반응·역반응 속도를 똑같이 증가

②평형에 도달하는 시간만 단축

③K 값은 변하지 않음 — 평형 위치 불변

④비활성 기체 추가(일정 부피): 총 압력↑이지만 분압 불변 → 평형 불변

총정리

르 샤틀리에 원리 핵심

외부 변화 → 그 변화를 상쇄하는 방향으로 평형 이동

농도·압력·온도 변화에 대한 계의 반응

🎯 시험 포인트

①농도 ↑ → 그 물질을 소비하는 방향으로 이동

②압력 ↑ → 기체 몰수 줄이는 방향으로 이동

③온도 ↑ → 흡열 방향 이동 (K 값이 변한다!)

④촉매: 평형 위치 불변, 도달 시간만 단축

⑤비활성 기체 추가(일정 부피): 평형 불변