化学平衡を天秤の比喩で説明できるでしょうか

質問

ある化学反応にかかわる化合物の量を天秤に載せたような比喩を用いて化学平衡を理解しようとすることは可能でしょうか。もし可能でしたらどのような天秤を想定する必要があるでしょうか（特に支点からの距離などが何に対応するのでしょうか）

回答No.1

htms42 · ベストアンサー

天秤は釣り合いが実現されている状態を見るためのモデルに使うことが出来ます。化学平衡も釣り合いが実現しているといわれますからいけそうに思います。でも違う所があります。
天秤は１つの状態が実現すればそれが固定されてしまいます。
片方に錘を追加すると釣り合いが敗れてしまいます。釣り合いの修復という現象は起こりません。反対側に人の手で新たな錘の追加をしなければいけません。

化学平衡では物質の移動によって釣り合いの回復が起こります。
平衡移動では「物質の移動」がポイントです。物質の移動が起こって釣り合いが回復するということの起こるモデルでは連通管がいいのではないでしょうか。
Ｕ字管に水が入っているとします。間に栓がついているとします。
栓が閉じていれば平衡移動のない場合です。右側に水を加えると液面は入れた水の量の分だけ高くなります。栓が開いているとします。右に水を加えます。液面は高くなりますが移動のある分だけ少ない目になります。これはルシャトリエの原理と同じです。右と左で管の太さが異なる場合でも水面の高さは左右同じになるということで決まります。これは高さが底面での圧力で決まっているからです。
密度の異なる、互いに混ざらない液体を使うと釣り合いでは液面の高さが同じにはなりません。高さが圧力で決まるというところは同じです。片方に物質を加えると物質が移動して新たな平衡が実現します。

お礼

いろいろ勉強の材料を与えていただきましてありがとうございました。自分なりに理解できるように考えてみます。

補足

支点からの距離を各化合物の存在量などに対応させた比喩は無理でしょうか。距離かける重量が左右の手皿の上で等しいと天秤は釣りあうというような感じです。