反応性 2.3 · どの程度まで？化学変化の進行度

HL焦点支援。最初の評価 2025；現在の指示書は取得済み；化学完全ガイドは未取得。残りのガイド、評価、実習要件は記録された保留状態のままとする。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術を使用し、以下のモデル条件に従う。各授業は独立した転移前に独自の方法を発展させる。

これらは元々または明示的に架空の教学例であり、実際の測定値や完了した評価対象学習者調査ではない。

この観察を説明するのは何か？

• 可逆反応は密閉容器内で進行し続け、測定濃度が一定であっても平衡状態にある。組成が一定であることは、粒子の反応が停止していることを意味しない。
• まず予測を立てる。比較したい量や特徴を明記し、2つの説明を区別できる証拠は何かを決定せよ。

モデルを構築する

• 動態平衡は正反応速度と逆反応速度が等しい密閉系で生じる。反応物と生成物の濃度は一定だが、等しくなる必要はない。
• 平衡：正反応速度と逆反応速度が等しい状態；可逆反応：両方向に進行できる反応。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 濃度や圧力の変化はバランスを乱す。系は新たな平衡へ向かって応答する。温度変化も平衡定数を変化させることができ、触媒は平衡に達する速さを変える。
• 温度効果予測の前に、化学反応方程式の係数を合わせ、正反応が発熱か吸熱かを明記せよ。圧力を考慮する際は気体の係数を数え、両辺の気体分子数が等しい場合、圧力は組成に影響を与えない。

既知の値から始める

• 既知の値と単位を明記する。このケースに適応する仮定を持つ関係式を選び、代入前に変形する。
• 既知：A ⇌ B において、平衡濃度は [A] = 0.20、[B] = 0.60（同一単位）。この式により K = [B]/[A]。K = 0.60/0.20 = 3.0。反応速度が等しいことは K = 1 を意味しない。

例：

A ⇌ B について、[B]=0.8、[A]=0.2 のとき [B]/[A] を計算せよ。以下の手順に従う：既知量 → モデル → 関係式 → 代入 → 単位と解釈。

結論とその限界を確認する

• 触媒を用いて平衡収率の増加を主張してはいけない。不均一系平衡の場合、純固体は通常の平衡式から除外される。
• 元の観察に戻り、結果が何を裏付けているか、どのような条件を前提としているかを説明し、対立する説明を検証する方法を一つ示す。

警告：

触媒は一定温度では平衡定数を変化させるという主張は誤りである。触媒を用いて平衡収率の増加を主張してはいけない。不均一系平衡の場合、純固体は通常の平衡式から除外される。

重要：

平衡と条件の変化：濃度や圧力の変化はバランスを乱す。系は新たな平衡へ向かって応答する。温度変化も平衡定数を変化させることができ、触媒は平衡に達する速さを変える。