ルシャトリエの原理：温度の変更

温度は化学反応の速度に影響を与えるため、平衡状態での反応の温度変化は、システムにストレスとして作用します。ル・シャトリエの原理は、このような撹乱を最小限に抑えるためにシステムがどのように反応するかを予測します。

温度の変化は、Kの値を変化させずに平衡をシフトする濃度や体積の変化とは異なり、平衡定数の値を変化させます。

ガス状五塩化リンの三塩化リンと塩素ガスへの分解を考えてみましょう。この吸熱反応では、吸収された熱を反応物と考えることができます。

温度が上昇すると、反応物をさらに追加するのと同様に、システムに熱が追加されます。したがって、平衡位置は製品にシフトし、平衡定数Kの値が増加したため、余分な熱を消費するために三塩化リンと塩素をより多く生成します。

一方、温度が下がると、反応物が除去されるのと同様に、システムから熱が除去されます。平衡位置は反応物に向かってシフトし、Kの値が減少したため、熱を放出するためにより多くの五塩化リンを生成します。

二酸化硫黄と酸素の間の気体反応で三酸化硫黄を生成するような発熱反応の場合、放出される熱は生成物と考えることができます。

温度の上昇は、製品の追加と似ています。これにより、平衡位置が反応物に向かってシフトし、Kの値が減少したため、追加された熱の一部を吸収するために二酸化硫黄と酸素がより多くの生成されます。

逆に、この発熱反応の温度を下げると、生成物を取り除くように熱が取り除かれます。平衡位置は製品にシフトし、Kが増加するにつれて、より多くの三酸化硫黄を生成して熱を放出します。

したがって、温度の上昇は吸熱反応の生成物に有利に働き、温度の低下は発熱反応の生成物に有利になります。