| English | 意味 |
|---|---|
| reaction quotient/rɪˈækʃn ˈkwəʊʃənt/ | 反応商 |
シフトが起こる理由
- ルシャトリエは系がどちらへ動くかを示します。
- しかし、なぜ反応物を追加すると正方向へ押し出されるのでしょうか？
- 比率 $Q$ が一時的に変化し、バランスが崩れます。
- $Q$ と $K$ を比較することで、すべてのシフトを正確に説明できます。
Q の乱れ
- 物質の追加や除去により、反応商 $Q$ が瞬時に変化する。
- 今 $Q \neq K$ なので、系はもはやバランスしていません。
- 反応はそのバランスを取り戻すために動かなければなりません。
K に戻る動き
- ストレスによって $Q < K$ になった場合、反応は正方向にシフトします。
- $Q > K$ になった場合、反応は逆方向にシフトします。
- いずれの場合でも、$Q = K$ に戻るまで移動します。
負荷によって $Q < K$ が変わる。反応は ... シフトする。
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$Q < K$ は生成物が不足していることを示すため、正反応へ進む。
負荷を与えた後、反応は $Q$ が再び ____ になるまでシフトする。
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系は $Q = K$ へ戻る。
負荷によって $Q > K$ が変わる。反応は ... シフトする。
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$Q > K$ は生成物が多すぎることを示すため、逆反応へ進む。
同じ答え、別の解説
- 反応物を追加すると $Q$ が低下します（分母が大きくなるため）、したがって正方向へシフトします。
- 生成物を追加すると $Q$ が上昇するため、逆方向へシフトします。
- これはルシャトリエが予測した内容そのもので、今回は理由とともに理解できます。
反応物を加えると、$Q$ は ... によって変わる。
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分母にある反応物が増えると $Q$ は下がり、正反応へシフトする。
$Q$ と $K$ の関係則およびル・シャトリエの原理は同じ予測を与える。
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片方は他方の定量的な理由である。
反応物を追加すると $Q$ が $K$ より低くなります。反応はどの方向に進むでしょうか？
- $Q < K$ は生成物が不足していることを意味します。
- 反応は $Q$ を $K$ に戻すために正方向へ移動する。
シフトを予測する
N2 + 3H2 -> 2NH3 (発熱反応) について、各負荷が平衡をどの方向へシフトさせるか分類せよ。
物質を加えると $Q$ は変わるが、$K$ は変わらない。
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$K$ を変えるのは温度のみであり、濃度の変化は $Q$ だけをシフトさせる。
濃度や圧力の変化は $Q$ を動かしますが $K$ は変えません -- 温度変化のみが $K$ を変えます。反応は $Q$ を同じ $K$ に戻すためにシフトします。したがってルシャトリエと $Q$-vs-$K$ の法則は常に一致しており、片方が他方の理由となります。
ストレスは即座に $Q$ を変化させますが $K$ は変化しないため、$Q \neq K$ と反応は $Q = K$ を回復させるためにシフトします：$Q < K$ の場合は正方向、$Q > K$ の場合は逆方向です。これがすべてのルシャトリエシフトの定量的根拠です。