ルシャトリエの原理に関して

質問

平衡移動の原理でたとえば、

温度変化をする場合、
N2O4=2NO2-57kjにおいて温度を高くすると吸熱反応の方向で右向きに平衡は移動すると説明があるのですが、いまいちなぜ右向きに移動するのかがわかりません。
これは、温度を高くすると５７kjが大きくなり左へ移動するため変化を和らげるために右へ移動するという考え方なのでしょうか？

ご教授お願いします。

回答No.3

htms42

Ｎ２Ｏ４＝２ＮＯ２－５７ｋＪ
図にすると
　　　　　　　　　２ＮＯ２
－－－－－－－－－－－－
↑
５７ｋＪ｜
｜
↓　Ｎ２Ｏ４
－－－－－－－－－－－－－

Ｎ２Ｏ４の方がエネルギーの低い状態です。
低温ではエネルギーの低い状態の方の割合が増えます。
温度を上げるとエネルギーの高い状態も実現できるようになります。
温度の異なる２つの平衡状態でＮ２Ｏ４とＮＯ２の割合を比較しています。変化の途中を見ているのではありません。
無理にルシャトリエで考える必要はありません。
「変化を和らげる」という表現がわかりにくいのです。
「エネルギーの高い状態に移るためには外からエネルギーを加えなければいけない。それが温度を高くするということだ。」
というイメージの方がわかりやすいのではないでしょうか。

お礼

わかりやすい解説ありがとうございました。
ルシャトリエの考え方でも理解できました。
感謝です。

回答No.2

jamf0421

>これは、温度を高くすると５７kjが大きくなり左へ移動するため変化を
>和らげるために右へ移動するという考え方なのでしょうか？

57 kJという吸熱の数字は大きくはなりません。
温度を上げると吸熱方向へ平衡が移動します。その結果N2O4がΔa mol分解したら57*Δa kJの吸熱が起こります。その結果系の温度は下がらなければなりません。つまり摂動に対する緩和が起こり、もとのところに戻ろうとします。これがあるから微小な揺らぎに対して平衡点は安定になります。

補足

返信ありがとうございます。
＞温度を上げると吸熱方向へ平衡が移動します。その結果N2O4がΔa mol分解したら57*Δa kJの吸熱が起こります。その結果系の温度は下がらなければなりません。
ここは理解できました。

度々で申し訳ないのですが、温度をあげると
吸熱することはわかるのですが上記の式の場合
なぜ吸熱が右にいくのかがいまいちわからないのですが。
たぶん右方向とか左方向へいくという根本原理がわかっていないと
思うのですが、どうもいろいろ教科書を見ても意味がわかりません。

できれば再度答えて頂けたら幸いです。

回答No.1

jamf0421

平衡が安定である結果です。
もし加えた変化を緩和しない方向に平衡が移動したらどうなるでしょう。
温度をあげて平衡が左へ行けば、すなわち発熱へ平衡が移動するなら、系の温度はさらに上がります。その結果もっと左へ移動し、発熱しなければなりません。逆にこの系は温度を下げれば右へ、すなわち吸熱へ平衡が移動する、ということになりますが、これも発熱側の時と同じくもとの状態からどんどん離れていくしかありません。
そうであるならば、もとの平衡点と称してきた点は微小の揺らぎに対しても不安定ということになります。

補足

説明としては
＞これは、温度を高くすると５７kjが大きくなり左へ移動するため変化を和らげるために右へ移動するという考え方なのでしょうか？
で正しいのでしょうか？