平衡について

質問

平行移動の問題なのですが

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)

について、圧力が増加した時と、体積が増加した時どうなるかわからなくて困っていますわかる方がおられましたらお願いします。

理由も教えていただけたら幸いです。

回答No.2

htms42 · ベストアンサー

平衡移動、ルシャトリエの法則では混乱した表現が使われています。
細かいことかもしれませんが表現についてです。

圧力が増加した時には圧力が減少する方向に、
体積が増加した時には体積が減少する方向に
という表現は何かおかしいと思いませんか。
増加した圧力が改めて減少するわけではありません。ゆっくり圧縮していけば圧力は徐々に大きくなっていきます。
体積を増加させるというのも同じです。体積を大きくすれば大きくなったままです。改めて小さくなったりしません。
こういう表現でこんがらがってしまう生徒をたくさん見てきました。

圧力を大きくするためには圧縮します。
平衡の移動がないときは体積を半分にすると圧力が二倍になります。質問文の中に書かれているような平衡移動があると２倍よりも小さくなります。でも必ず圧力は大きくなります。「圧力」が小さくなる方向に変化するではなくて「圧力変化」が小さくなる方向に変化するのです。この場合、分子数を減らす方向に平衡が移動します。温度、体積が同じであれば圧力は分子数に比例します。

体積を増加させるというのはもっとこんがらがります。体積は外部からコントロール可能です。もし体積を２倍にすれば２倍のままですから体積が減る方向というのは意味を持ちません。
この場合も体積を２倍にすると圧力が２倍になるはずだ、ところが式出示されているような平衡移動が可能な場合は２倍にならない、少し変化が小さくなるということです。平衡移動が起こって分子数を減らせば圧力上昇が抑えられます。

ルシャトリエの原理は
外部から加えた操作によって起こると予想される状態変化が小さくなる方向に平衡状態が移動する
というものです。

熱を加えた場合は温度上昇が予想される値よりも小さくなる方向に移動が起こります。これを熱を加えると「温度が下がる方向に」と言うと何のことかわからなくなります。平衡移動のある物質系では比熱の値が負になるのだろうかという疑問が出てきてしまいます。

回答No.1

Butz

こんばんわ★
平衡の問題ですからルシャトリエの原理の事ですかね？
系は平衡状態を保とうとするので、圧力が増加したなら内部の圧力を減らす方向、
つまりは分子数を減らす方向に平衡は移動するので右側ですね。
体積が増加したら、内部の体積が減少する方向に移動しますからこれまた右側ですかね。
こんな説明でよろしいでしょうか？