平衡定数が定数である理由(始めの量と平衡濃度・変わらないのは組み合わせた値)

同じ数ずつ入れる

水素とヨウ素を同じ数ずつ入れて、つりあうまで待ちます。このとき水素とヨウ素は同じだけ減るので、最後まで同じ数のまま残ります。

つりあったところで、ヨウ化水素の濃度の 2 乗を水素とヨウ素の濃度の積で割ります。図の右下がその値です。ここではこれを覚えておいてください。

片方を半分にする

こんどはヨウ素を半分だけ入れて始めます。入れる量が違うのですから、つりあったときの姿も当然違います。

図を見てください。ヨウ素はほとんど残りません。水素は余ります。3 つの濃度の並びは、前の場面とまるで違う姿になります。

ところが右下の値は、前と同じところへ着きます。濃度が全部違うのに、組み合わせた分数だけが同じ値になる、というのがここでの見どころです。

もっと偏らせる

さらに偏らせます。水素を多めに、ヨウ素を少なめに入れます。

ヨウ素はますます残らず、水素はますます余ります。つりあったときの姿は、3 通りのうちでいちばん歪んでいます。

それでも値は動きません。入れる量をどう変えても、つりあいさえすれば同じところへ着きます。

3 つを並べる

最後に 3 通りを 1 枚に並べます。左の 3 本の棒がそれぞれの濃度で、右端が分数の値です。

棒の並びは 3 段ともばらばらです。同じ物質でも、段によって長さがまるで違います。それなのに右端だけが 3 段ともそろっています。

これが、平衡定数を定数と呼ぶ理由です。変わらないのは濃度ではありません。濃度を決まった形に組み合わせた、その値です。

そして、この値を変えられるのは温度だけです。入れる量でも、容器の大きさでも、触媒でも動きません。温度を変えたときだけ、3 段そろって別の値へ移ります。

アンモニアの合成
シミュレーション止まっていないのに、変わらない狭めると、分子の数が減る側へ混ぜても、動くときと動かないときがある速さと平衡は、別のことを言っている分圧で作る平衡定数
二酸化窒素の二量化
シミュレーション温めると、熱を吸う側へ加えた変化を、和らげる向きへ何割が分かれているか
ヨウ化水素の生成
シミュレーションつりあうと、値が止まる始めの量を変えても、値は同じQ と K を比べれば、向きが分かる分子の数が変わらなければ、圧力は効かないつりあいの条件を、そのまま式にする
クロム酸と二クロム酸
シミュレーション加えると、反対側へ逃げる水は溶媒だから、式に出てこない