¶ 지식 정보
¶ 정반응과 역반응
정반응은 반응물이 생성물로 되는 반응이고,
역반응은 생성물이 반응물로 되는 반응이다.
¶ 가역 반응과 비가역 반응
가역 반응은 반응 조건(온도, 압력, 농도 등)에 따라 정반응과 역반응이 모두 일어날 수 있는 반응이고,
비가역 반응은 역반응이 거의 일어나지 않는 반응이다.
가역 반응의 화학 반응식에서는 화살표는 대신 를 사용한다.
¶ 가역 반응과 비가역 반응 예시
가역 반응 예시:
물을 냉동실에 넣으면 얼음이 되지만 방 안에 놓으면 다시 녹아 물이 된다.
비가역 반응 예시:
메테인을 태우면 이산화 탄소와 물이 생성되지만,
이산화 탄소와 물로 다시 메테인과 산소를 생성하는 반응은 거의 일어나지 않는다.
$\mathrm{CH_{4}}(g) + 2\mathrm{O_{2}}(g) \rightarrow \mathrm{CO_{2}}(g) + 2\mathrm{H_{2}O}(l)$
¶ 동적 평형
겉보기에는 반응이 일어나지 않는 것처럼 보이지만, 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나는 상태이다.
동적 평형 상태에서 평형을 이루는 각 물질의 질량은 일정하다.
동적 평형에서 가지 이상의 상태가 공존할 때는 상평형이라고도 한다.
¶ 동적 평형 예시
밀폐된 진공 용기 안에 충분한 양의 를 넣은 경우:
초기에는 의 증발 속도가 응축 속도보다 크지만
시간이 지나면서 응축 속도가 점점 커져 증발 속도와 같아지는 동적 평형 상태에 도달한다.
$\mathrm{H_{2}O}(l) \rightleftharpoons \mathrm{H_{2}O}(g)$
밀폐된 진공 용기 안에 충분한 양의 드라이아이스를 넣은 경우:
초기에는 가 로 승화되는 속도가 가 로 승화되는 속도보다 크지만
시간이 지나면서 가 로 승화되는 속도가 점점 커져 두 승화 속도가 같아지는 동적 평형 상태에 도달한다.
$\mathrm{CO_{2}}(s) \rightleftharpoons \mathrm{CO_{2}}(g)$
¶ 시뮬레이션
¶ 적용 문항
¶ 1번 문항
¶ 2번 문항
정답: $3$
ㄱ. 초기에는 가 로 승화되므로 의 질량은 감소하고 의 질량은 증가한다.
표에서 시간이 지날수록 ㉠의 질량은 감소하므로 ㉠은 임을 알 수 있다. (O)
ㄴ. 동적 평형 상태에서는 정반응과 역반응이 같은 속도로 일어나므로 평형을 이루는 각 물질의 질량은 일정하다.
표에서 ㉠의 질량은 일 때와 일 때가 로 같으므로 일 때 동적 평형 상태에 도달하였음을 알 수 있다. (O)
ㄷ. 의 질량이 감소한 만큼 의 질량이 증가하므로 밀폐된 용기 내부 의 압력이 증가한다.
그러므로 의 압력은 일 때가 일 때보다 크다. (X)
따라서 답은 번이다.