화학Ⅱ›반응 에너지와 평형

화학 평형

Chemical Equilibrium

직관 도입 — 동적 평형이란?
💡 비유: 에스컬레이터 위의 사람들
①올라가는 에스컬레이터 위에서 반대로 걸어 내려오는 사람을 상상하라
②올라가는 속도와 걸어 내려오는 속도가 같으면? → 제자리!
③밖에서 보면 움직이지 않는 것 같지만, 실제로는 계속 움직이고 있다
④이것이 '동적 평형' — 겉으로는 변화 없지만 정반응·역반응이 끊임없이 진행
⑤물이 증발하고 응결하는 속도가 같아지면 = 동적 평형
평형 도달 과정 시각화
2
🔍 K 값의 의미
①K가 크면 → 생성물 농도가 높음 (반응이 '거의 완결')
②K가 작으면 → 반응물 농도가 높음 (반응이 '거의 진행 안 됨')
③K = 1이면 → 반응물과 생성물 비율이 비슷
④K는 온도에만 의존한다 (농도·압력 변화로는 K 불변)
평형 상수 K와 반응지수 Q
평형 상수 (농도)
Kc = [C]c[D]d[A]a[B]b
aA + bB ⇌ cC + dD 에서 생성물/반응물의 농도비
0.5
💡 Q vs K로 반응 방향 예측
①Q = K → 평형 상태 (변화 없음)
②Q < K → 생성물이 부족 → 정반응 진행
③Q > K → 생성물이 과잉 → 역반응 진행
④Q의 식은 K와 동일하되, 임의 시점의 농도를 대입
평형 상수 활용
순수 고체·액체
K 식에서 순수 고체와 순수 액체는 제외
예: CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) → K = [CO₂]
📐 ICE 표 활용법
①I (Initial): 초기 농도 설정
②C (Change): 반응 변화량을 x로 놓기
③E (Equilibrium): I + C = 평형 농도
④평형 농도를 K 식에 대입 → x 계산
⑤수능에서 가장 자주 나오는 풀이 패턴!
총정리
평형 상수
Kc = [생성물]계수[반응물]계수
온도에만 의존, 농도·압력 변화로는 K 불변
🎯 시험 포인트
①평형: 정반응 속도 = 역반응 속도 (겉보기 변화 없음)
②K > 1: 생성물 우세, K < 1: 반응물 우세
③Q < K → 정반응, Q > K → 역반응, Q = K → 평형
④순수 고체·액체는 K 식에서 제외
⑤ICE 표로 평형 농도 계산 → 수능 빈출!