화학 · 동적 평형과 평형 상수

가역 반응과 동적 평형

A와 B의 처음 비율을 바꾸고, 두 방향의 반응이 계속되는 평형을 관찰하세요.

가역 반응과 동적 평형 개념 그림

시뮬레이션은 브라우저에서 실행됩니다. 실험 조건을 바꾸기 전에 학습 목표와 탐구 질문을 살펴보세요.

이 실험에서 알아볼 내용

농도가 일정해지는 것과 반응이 멈추는 것을 구별하고, 반응 지수 Q와 평형 상수 K로 순변화의 방향을 예상하세요.

교과와 단원

2022 개정 화학 · 화학 평형. 가역 반응의 동적 평형과 농도비를 관찰하고 Q와 K로 반응의 진행 방향을 비교합니다.

연계 성취기준: 12화학03-01 · 12화학03-02 · 12화학03-03

탐구 질문과 해설

1. 평형에서는 A와 B의 농도가 반드시 같아야 할까요?

아닙니다. 이 모형에서는 평형 농도비 [B]/[A]가 K입니다. K=4이면 B가 A의 4배여도 정반응과 역반응의 반응률은 같습니다. 농도가 같아야 하는 것이 아니라 두 방향의 반응률이 같아야 합니다.

2. 처음부터 평형 비율이면 분자들이 바뀌지 않을까요?

두 방향의 반응은 계속 일어납니다. K=4에서 처음 B 비율을 80%로 맞추면 농도는 그대로이지만 양방향 화살표는 계속 움직이고 반응률도 0이 아닙니다. 관찰 시간이 끝나 화면이 정지해도 실제 평형에서 반응이 멈춘다는 뜻은 아닙니다.

모형의 가정과 실제 현상과의 차이

분자 조성이 같은 가상의 이성질체 A와 B가 A⇌B로 전환되는 한 용기 모형입니다. 용액 부피 1 L, 전체 물질량 1 mol, 온도를 고정합니다. K=[B]평형/[A]평형이고 Q=[B]/[A]입니다. K 선택은 서로 다른 가상 반응을 고르는 것이며 같은 반응의 K를 농도만 바꿔 조절한다는 뜻이 아닙니다. 1차 가역 반응의 해 [B](t)=[B]평형+([B]처음−[B]평형)exp(−t)를 사용하고 [A]+[B]=1 mol/L를 보존합니다. 시간 상수와 표시 반응률은 학습용이며 특정 물질의 측정 속도가 아닙니다. 10초 관찰 후 멈추며 정확한 평형과 평형에 가까운 상태를 구별합니다. 분자 기호의 색과 개수는 대략적인 비율 표시입니다. 압력 평형 상수, 온도 변화, 촉매와 실제 물질의 반응 경로는 다루지 않습니다.

참고 자료

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선생님을 위한 작은 팁

학생에게 결과를 예상하게 한 뒤, 한 가지 변수만 바꾸어 비교하도록 안내해 주세요. 각 실험 아래에서 모형의 가정과 참고 자료를 확인할 수 있습니다.

사이트 안에서는 별도 계정을 만들지 않아요. 실험 조건과 결과는 브라우저에서 계산합니다. 데이터 처리에 관한 자세한 내용은 개인정보 안내에서 확인할 수 있어요. 키보드의 Tab 키로 이동하고 방향키로 슬라이더를 조절할 수 있어요.