[일반화학실험] 르 샤틀리에의 원리

[일반화학실험] 르 샤틀리에의 원리

1. INTRODUCTION

와 같은 화학 물질의 공업적 생산에서는 생성물의 평형 농도가 경제성이 맞을 만큼 충분히 커야 한다. 이 농도를 어떻게 증가시키겠는가 온도를 올려서 혹은 내려서 압력을 높여서 혹은 내려서 또 다른 방법은
화학 평형은 동적이기 때문에 반응이 일어나는 조건이 변하면 영향을 받는다. 만약 반응물이 생성물로 전환하는 속도가 증가하는 쪽으로 조건이 변하면 역반응 속도가 새로운 정반응 속도와 같아지도록 평형 조성은 조절된다. 만약 어떤 조건의 변화가 정반응 속도를 감소시키면 생성물은 정,역 두 반응 속도가 같아질 때까지 분해될 것이다. 촉매는 정반응과 역반응의 속도에 똑같이 작용하므로 평형 조성에는 변화가 없다. 즉, 정반응과 역반응이 동시에 진행되는 가역 반응은 궁극적으로 평형에 이르게 되며, 평형의 위치는 농도, 압력, 온도 등의 반응 조건에 따라 달라진다. 이 실험에서우리는 반응 조건이 평형의 위치에 미치는 영향을 관찰하고 Le Chatelier의 원리를 확인하고자 한다. 즉, 이것이 이번 실험의 목표이다.
그렇다면 우리가 확인하고자 하는 르 샤틀리에의 원리란 무엇인가 이 원리를 우선 알아볼 필요가 있다. 이 원리를 한마디로 설명하면, 동적평형은 조건의 어떤 변화에 대해서도 이를 억제하려는 경향이 있다라는 것이다. 이에 따라 만일 용액과 접촉하는 기체의 압력이 증가하면 동적평형은 용액속의 기체의 농도를 증가시켜 조절한다. 이는 용액 위의 기체 분자수를 감소시키는 경향이며 따라서 압력 증가를 최소로 한다. 또한 반응물이나 생성물 중 어느 하나의 농도를 증가시키면 평형은 해당 물질의 농도를 감소시키는 방향으로 이동하며 발열반응의 경우 온도를 상승시키면 평형은 흡열 반응 쪽으로 이동시키는 이 모든 것이 르 샤틀리에의 원리로 설명이 되는 것이다.
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