化学Ⅱ›反応エネルギーと平衡

平衡の移動

Le Chatelier's Principle

直感導入 — 自然は均衡を取り戻そうとする
💡 例え:シーソーの均衡
①平衡状態 = シーソーが水平
②片側に重しを足すと?→ 反対側が上がろうとする
③自然は外部変化を'相殺'する方向に動く
④炭酸の蓋を開けると泡が出る理由:圧力↓ → CO₂放出方向
⑤これがルシャトリエの原理
濃度変化と平衡移動
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濃度の効果
[反応物] ↑ → 正反応促進 → 生成物 ↑
増加した側を消費する方向に移動
🔍 なぜその方向に動くか?
①[A]増 → 反応指数QがKより小さい
②Q < K → 正反応が速まり生成物増加
③[A]減 → Q > K → 逆反応
④核心:反応は常にQ = Kになる方向に進む
圧力変化と平衡移動
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圧力効果
P ↑ → 気体モル数の少ない方へ移動
モル数を減らして圧力増加を相殺
💡 温度変化の効果
①T↑ → 吸熱方向へ移動(熱を吸収して温度低下を狙う)
②T↓ → 発熱方向へ移動
③核心:温度変化はK値自体を変える!
④濃度·圧力変化はK不変、温度のみK変動
触媒と平衡
🔍 触媒は平衡を移動させない
①触媒:正反応·逆反応速度を等しく増加
②平衡到達時間のみ短縮
③K値は不変 — 平衡位置不変
④不活性気体追加(一定体積):全圧↑だが分圧不変 → 平衡不変
総まとめ
ルシャトリエ原理の核心
外部変化 → それを相殺する方向に平衡移動
濃度·圧力·温度の変化に対する系の反応
🎯 試験ポイント
①濃度↑ → その物質を消費する方向へ移動
②圧力↑ → 気体モル数を減らす方向へ移動
③温度↑ → 吸熱方向へ移動(K値が変わる!)
④触媒:平衡位置不変、到達時間短縮
⑤不活性気体追加(一定体積):平衡不変