{[A]^2[B]}}}}}となる。このとき、化学反応式の左辺から右辺への反応が正反応とみなされる。{[C]^3}}}}}と、元の逆数となる。K_{c}}の値は変化しない。K_{p}}が定義できる。気体反応の場合、濃度よりも圧力のほうが測定しやすいため、各成分気体の分圧を用いて平衡定数を定義することが多い。_{2}}^{3}}}}と表される。濃度の測定値を用いて平衡定数を推定することを考える。大きくする向きに反応が進む。この場合、正反応が進んで平衡状態に達する。大小関係から判断することができる。進み平衡へ近づく系の平衡定数は、複数回の測定で平衡定数の推定値がある値の範囲に収まったとき、その範囲に含まれる代表点の値によって決定される。生成する方向へ反応が進んで新たな化学平衡へ達する。あり、これらを変化させると一方への反応が進み新たな平衡状態に達する。このような、新たな平衡状態に変化することを、平衡移動または化学平衡の移動という。平衡移動に関しアンリ・ルシャトリエは、実験を繰り返し次の結果を得た。「可逆反応が平衡にあるとき、外部から平衡を支配する条件(温度、圧力、濃度の組み合わせ)を変化させると、その影響を緩和する方向へ平衡が移動し、新しい平衡状態となる」これがルシャトリエの原理と呼ばれるものである。この原理は化学平衡だけでなく、気液平衡や溶解平衡など、化学変化を伴わない物理的な平衡にも当てはまる普遍的な法則である。化学反応を利用してある物質を効率よく製造したい場合、反応速度を上げるだけでなく、平衡を求める反応に対して有利な方向に移動させることも重要な条件となる。濃度変化(溶液の場合)ある物質の濃度を変化させたとき、その物質の濃度変化を打ち消す向きに平衡が移動する。このことを利用し、特定の自分が必要となる物質を反応系から除外すれば(気体や沈殿として発生させるなど)、自分の求める反応を連続して起こすことができる。したがって可逆反応を不可逆反応として反応させられる。圧力変化(気体の反応)圧力の変化による平衡の移動の向きを知るには、反応式の左辺と右辺の総モル数を比べればよい。圧力を上げると合計のモル数が少ないほうへ平衡が移動する。このことから、反応式の両辺のモル数が等しい場合、平衡移動は起こらない。あるから、圧力を上げると平衡は右へ、圧力を低下させると平衡は左へ移動する。吸熱あるいは発熱反応をする場合、温度を変化させた場合その変化を打ち消す向きに平衡が移動する。濃度などが示強変数に含まれる。ルシャトリエの原理で言及されているのは示強性変数の変化に対する性質であり、示量変数の変化には適用できない。このことは例えば、一般に反応速度は示強変数にのみ依存し示量変数に依存しないという事実によって示される。示量変数を変化させた場合についてルシャトリエの原理を拡張するには、その示量変数に対応する示強変数の変化を考える。圧力を減少させると読み換えてルシャトリエの原理を適用することができる。示強変数の操作編集ルシャトリエの原理において、圧力を加えると、圧力が減少する向きへ平衡が移動する。圧力を加える際に周囲との熱の出入りがないほど急激に圧縮すると、断熱圧縮によって反応系の温度が上昇してしまう。つの変数が変化することになる。つの変数に対する操作に対する性質しか言及されておらず、このままでは平衡が移動する方向は決められない。圧力を操作する際に、断熱圧縮によって生じる温度変化などを無視することができれば、操作の前後で変化する示強変数は圧力のみであるため、ルシャトリエの原理を適用することができる。そのためには圧力を充分ゆっくりと変化させればよい。このことは圧力に限らず一般の示強変数に対しても同様である。環境の温度を上昇させ反応系へ熱を加えると、ルシャトリエの原理が成り立つために、温度が減少する向きへ平衡が移動する。このことは、はじめの状態よりも温度が下がった状態で平衡に達するということではなく、加えた熱の一部が反応熱として吸収されるということである。平衡に達したときの反応系の温度は、あくまで環境の温度に等しいことに注意しなければならない。つめて熱湯につけたら、化学平衡はどのように移動するだろうか。反応は上記の反応式で表される。体積一定で加熱するのだから、温度も上昇するが圧力も上昇する。結論から言えば、このとき褐色が濃くなり、左方向へ平衡が移動する。移動するはず、という一見矛盾した結果が示される。実験結果では、左方向へ平衡が移動したので、加熱した場合には、温度変化の影響がそれに伴う圧力増加の影響を上回っていたことが分かる。加熱という外部条件の変化に対してルシャトリエの原理を適用するのは良いが、加熱によって生じる圧力増加という内部条件の変化に対してルシャトリエの原理を適用すると、右方向へ平衡が移動するという誤った結論が導かれる。外部条件の変化に伴う内部条件の変化の影響を外部条件の変化の影響が必ず上回るので、外部条件の変化に対してのみルシャトリエの原理を適用しなければならない。応用編集ハーバー=ボッシュ法編集ハーバー=ボッシュ法は平衡の移動を化学工業に応用して成功した例として知られている。}この反応は可逆反応であり、アンモニアを得るためには、この反応の平衡を右へ移動させなければならない。このとき、ルシャトリエの原理を利用してアンモニアを合成することを考えたい。温度を変化させる本反応は発熱反応であるため、平衡を右に移動させるためには、低温で反応させるべきである。圧力を変化させる反応により分子数が減少するため、平衡を右に移動させるためには、高圧で反応させるべきである。この化学平衡から導かれる帰結に従い、低温であればあるほど、高圧であればあるほど、効率的にアンモニアを合成できるということにはならない。その理由について、まず反応温度の影響を述べる。窒素と水素の反応は極めて遅く、反応を起こさせるには大変な高温を必要としてしまう。そこで、触媒を用いる必要がある。主成分とする二重促進鉄触媒を見つけ出した。出来るまで多大な時間を要する。回収し、再び反応に用いる方がより経済的である。次に圧力の影響を述べる。高圧にさせるためには、反応を起こす容器がその圧力に耐えなければならないが、強度の高い反応器を設計し、高圧で運用するためには多大なコストがかかってしまう。程度で運用されている。変化させていない条件(濃度)を変化させる為に反応の途中で適宜アンモニアを取り出すことで、逆反応を起こりにくくしアンモニアを効率的に合成している。温度は、反応速度にかかわる大きな要素である。して、取り除かれてしまうために、鋼の強度が低下し(水素脆性)爆発してしまうことがある。合成用の特殊な二重鋼管を開発しこの問題を解決した。液複相反応では固相の表面積や形状が反応速度に大きな影響を与える。気反応であってもいつかは平衡状態に達するのだが、その反応が固相の形状変化をともなう場合には順反応と逆反応の速度が釣り合うまでの過程の速度論や、平衡状態そのものを実験により評価することは難しくなる。無機化合物への配位子の脱着反応のうちで格子構造の変化が小さい場合や、あるいはガスクロマトグラフィーなどで利用されるような固相表面への吸着作用について定量的な評価が行われている。水を脱着してその色を変わることでよく知られる化合物である。この塩はアンモニアを配位子として可逆的に脱着することもできる(下式)。6NH3(solid)}}}ここで温度とアンモニアの圧力を制御しながらコバルト塩の重量を測定することで、上式の変換率およびその時間変化を評価できる。このとき塩の重量と温度変化をプロットすると、昇温時と降温時でプロット曲線が重ならないヒステリシスがあらわれた。本のプロット曲線は重なった形で観測されるだろうから、今回の系でヒステリシスが観測されたということは、アンモニアの脱着に遅い反応が付随すること、すなわち、結晶格子の拡大や収縮がともなっていることを示している。時間程度ではないかと見積もられた。3.0のもとで利用可能です。プライバシーデスクトップ。