上一支影片我們學到 化學可逆反應的平衡就像個蹺蹺板 也像個叛逆的小孩 對於變化的操作唱反調 在一個已經平衡的反應中 體積的改變一樣也遵守蹺蹺板平衡的勒沙特列原理 若一般的均相氣態反應如畫面所示 體積縮小使壓力增加 為抵消體積改變所造成的壓力變化 反應利用平衡的移動 向右反應 使容器內粒子數減少來維持現狀 再次達平衡壓力降低 體積擴大使壓力降低 氣體活動空間變大 平衡要往粒子數多的方向移動 因而向左反應 使容器內粒子數增加來維持現狀 再次達平衡壓力增加 而這支影片中 我們要學習由正、逆反應速率的改變與圖形說明平衡的移動 同時討論過程的濃度變化 以及如何用反應商判斷平衡移動方向 舉例來說：二氧化氮與四氧化二氮的平衡移動有明顯的顏色變化 二氧化氮為紅棕色氣體 四氧化二氮為無色氣體 由方程式可知 兩分子的二氧化氮可以生成一分子的四氧化二氮 定溫下 縮小反應系統的體積 相當於加壓 平衡預測應向右側氣體係數和小的方向移動 實驗觀察上 縮小體積的瞬間會看到紅棕色變深 過一段時間再變淺 到最後但仍比最初深 縮小體積各成份的分壓變大 亦可以看成是各成份的濃度變高 二氧化氮濃度與四氧化二氮濃度皆變大 速率部分 在加壓瞬間 正反應速率、逆反應速率均變大 根據速率定律式 其關係式如畫面所示 且正反應速率大於逆反應速率 因此平衡移動向右 等一段時間後 正逆反應速率再次相等 系統達到新平衡 濃度部份 在加壓的瞬間 二氧化氮與四氧化二氮皆變大 在平衡右移的反應時間中 二氧化氮下降 四氧化二氮上升 等一段時間後 達到新平衡 二氧化氮與四氧化二氮均較原平衡高 其二氧化氮濃度變化量與四氧化二氮濃度變化量的比例為2比1 另外 可由改變壓力當下的反應商Q與平衡常數K的比較 判斷平衡的移動方向 溫度固定 平衡常數為定值 縮小體積 濃度的變化代入反應商的表示法中 可得Q小於K 為使新平衡的Q等於K 則平衡向右 由於平衡向右的緣故 四氧化二氮的濃度增加 但因平衡常數為定值 則二氧化氮的濃度必然增加 總結來說 縮小體積若使平衡移動 再次達新平衡時 各物種濃度均增加 相反的 定溫下 擴大反應系統的體積 相當於減壓 平衡要往氣體係數和大的左方移動 實驗觀察上 改變的當下紅棕色瞬間變淡 過一段時間再變深 到最後但仍比最初淺 在減壓時、擴大體積 正反應速率、逆反應速率瞬間減小 而逆反應速率大於正反應速率 則平衡向左 直到一段時間後 正反應速率再次等於逆反應速率 達到新平衡 在濃度部分 擴大體積時 二氧化氮濃度與四氧化二氮濃度皆變小 平衡向左移動的過程 二氧化氮上升 四氧化二氮下降 等一段時間後即達到新平衡 二氧化氮與四氧化二氮都較原平衡低 因擴大體積使得濃度改變 造成Q大於K 為使新的平衡的Q等於K 則平衡向左 由於平衡向左 四氧化二氮的濃度必減少 因平衡常數為定值 則二氧化氮的濃度一定要減少 總結來說 擴大體積若使平衡移動 再次達新平衡時 各物種濃度均減少 分析完方程式兩邊係數不相等的反應 接下來看回畫面中的平衡 此為兩邊氣體係數和相等的例子： 體積或壓力的改變 並不會影響此平衡的移動 就速率的觀點 因縮小體積 在加壓的瞬間即達到新平衡 正反應速率仍等於逆反應速率 且皆比原來的速率大 主要是因為從速率定律式來看 正、逆反應兩者相等 如畫面所示 則平衡不移動 以濃度的角度來看 在加壓的瞬間 碘化氫、氫及碘瞬間的濃度皆變大 但平衡向左或向右皆無法改變粒子數 平衡不移動 達到新平衡的時候 系統內各物質濃度皆較原平衡大 由於反應商Q表示式中 分子與分母的變大倍率相等 Q等於K 即便縮小體積仍為平衡狀態 而擴大體積的看法相同 在減壓的瞬間 正反應速率仍等於逆反應速率 但均小於原速率 碘化氫、氫及碘的濃度 皆變小 且分子與分母的變小倍率相等 使Q等於K 平衡不移動 達到新平衡的時候 系統內各物質濃度皆較原平衡小 下列各反應達平衡時 再加入外在因素 哪些平衡系的反應速率與反應時間關係如圖所示？ 答案為E 由題圖可知 操作會使正、逆反應均變慢 且逆反應速率大於正反應速率 因濃度變小 故正、逆反應均變慢 但正反應速率等於於逆反應速率 因濃度不變 故反應速率不變 因增加氨氣量 故正反應變快、逆反應變慢 因增加氨氣量 故正反應變快、逆反應不變 故正反應速率大於於逆反應速率 催化劑可使正、逆反應等量加速 因體積變大而使濃度降低 故正、逆反應均變慢 且反應向氣體較多方向移動 即逆反應速率大於正反應速率 綜合兩支影片 讓我們來總結壓力影響平衡的狀態吧！ 壓力的影響僅適用於涉及氣體的反應 由勒沙特列原理預測平衡移動方向 以方程式左右兩邊氣體係數和不相等的反應為例： 縮小容器體積：氣體總壓增加 平衡向氣體粒子數減少的方向移動 擴大容器體積：氣體總壓減少 平衡向氣體粒子數增加的方向移動 定容下 加入不反應的氣體：平衡系統內 各成分氣體分壓不變 平衡不移動 定壓下 加入不反應的氣體：平衡系統會因為體積擴大 各成分氣體分壓變小 故平衡往氣體粒子數增加的方向移動 方程式左右兩邊氣體係數和相等的反應 體積或壓力的變化 不影響平衡移動 學完這個小節 大家有更瞭解勒沙特列原理了嗎？ 上完課知識量增加了 大家要找時間複習喔！