今回のテーマは、「平衡定数の計算」です。

みなさんは、 化学平衡の状態 について学習してきました。
特に前回は、 平衡定数 というものを学習しましたね。

平衡定数を実際に計算するときには、各物質の変化を、きちんと整理する必要があります。
まずは、 情報を表で整理する方法 を学びましょう。

今回は問題が用意されています。

いつものように、水素とヨウ素の反応ですね。
しかし、今回は具体的な物質量が与えられています。
この情報を、次のような表に整理します。
表にまとめるのは少し手間がかかりますが、整理せずに計算を始めると、非常にミスが増えます。
実際のテストで点が取ることができるように、 必ず表を書く ようにしましょう。

表の上の段には、化学反応式が書かれています。
上から２段目には、 反応前 の情報を書き入れます。
つまり、 一番最初の状態 を書き込めばよいのです。
問題文に注目です。

H₂は、 1.0mol ありました。
I₂も、 1.0mol ですね。
それに対して、HIは、 0mol です。
反応が起こる前の状態なので、当たり前ですね。

次に、上から３段目には、 変化量 の情報を書き入れます。
つまり、 増えたり減ったりした量を「+」・「-」で書き込む のです。

問題文より、HIは、 +1.6mol です。

さて、H₂やI₂は、少し考える必要があります。
化学反応式を見ると、H₂の係数は1、HIの係数は2です。
つまり、反応する物質量の比は、1:2になります。
ということは、HIが+1.6molなら、H₂は -0.8mol となります。
符号に注意が必要ですね。

同じように考えると、I₂も -0.8mol となります。

さぁ、最後に一番下の段を埋めます。
こちらには、 平衡時 の状態を書き入れます。
つまり、最終的に 平衡状態になったときの物質量 が入るわけですね。
こちらは簡単です。

HIに関しては、最初0molで、そこから+1.6molされました。
よって、0+1.6= 1.6mol となります。

H₂は、最初1.0molで、-0.8molされました。
よって、1.0-0.8= 0.2mol となります。

同じように、I₂も、1.0-0.8= 0.2mol です。

このように、表を書くことで、 物質量の変化 がわかりやすくなりましたね。
化学平衡の計算においては、 必ず表を書く ようにしましょう。

さて、これで計算のための準備ができました。
次に、平行定数の計算に移っていきましょう。