Gas Equilibrium Under Volume Changes

Gas-phase equilibrium can shift when the volume of the system changes. In these reactions, a change in pressure changes concentration because the partial pressure of an ideal gas is proportional to its molar concentration. That means pressure changes affect equilibrium in the same way as concentration changes.

ル・シャトリエの原理は、平衡状態にあるシステムが体積や圧力の変化のストレスにどのように応答するかを予測するために使用できます。

気体の体積はその圧力に反比例するため、平衡状態のシステムでは、体積が減少すると圧力が上昇し、平衡が乱れます。それに応じて、平衡位置は応力を最小化する方向にシフトします。

理想気体の法則では、気体の圧力はモル数に正比例するとされています。したがって、平衡を回復するために必要なシフトの方向は、反応の両側のガス粒子のモル数に依存します。

ガスのモル数が多いほど圧力が高くなると、圧力が上昇すると平衡位置がモル数が少ない側に移動し、圧力が下がります。同様に、圧力が下がると、平衡位置はガスのモル数が多い側に移動します。