안녕하세요 켈다샘입니다
답변이 늦어서 죄송합니다. 방학특강으로 인해 많이 바빠서 늦어졌습니다. 양해부탁드립니다.
1. system 과 surrounding 의 temp 를 다르게 구별해서 논하는 것은 크게 의미가 없습니다.
사실 system과 surrounding 은 separate 이 힘들거나
또는 아주 엄밀하게 말하면 HCl + NaOH neutralization reaction 을 하면 temp 가 올라가는데
둘이 aqueous solution 에서 reaction 을 하지요?
그 solution 자체가 surrounding 을 합니다
엄밀하게 말하면 system 은 HCl, NaOH particles 인 것이죠
그 particles - system 만의 온도를 따로 잰다는 것이 의미가 없는 것입니다.
그래서 system, surrounding 을 계속 나누어서 구별하여 이해하려고 하는 것은 크게 의미가 없고
다만 heat flow 가 어디에서 어느 방향인지를 생각하시면 됩니다.
손에서 물이 증발하면 endo 를 해서 heat 을 빼앗긴 우리의 피부는 차가워지지만 (surrounding)
물은 뜨거워지지 않고 (날라가는 수증기의 온도라고 해서 - evaporation 을 했다고 해서 100도씨가 되는 것이 아닙니다)
liquid molecule 사이의 intermolecular force를 overcome 하기 위해 heat from our skin 을 이용한 것 뿐입니다.
온도변화는 주위의 온도변화를 가리키는게 맞습니다 - 주위와 계(system) 을 구별하는 것은 큰 의미가 없고 - 계 만의 온도를 잰다는 것은 이론적으로는 어렵습니다
2. delta H 는 extensive property
즉 reaction 을 많이 하면 많은 heat release or absorption 을 할 것이므로
얼만큼의 reaction 이 일어나는지 그것의 Moles 로 나누는 것입니다
Hess's law 를 생각하면 쉽습니다
전체 chemical equation 에 times 2 를 하면 delta H 에도 times 2를 하지요
delta H 가 extensive porperty 이기 때문입니다.
3. Keq 가 왜... depends on temp 를 설명하기 위해서는 좀 많은 내용이 필요한데,
그 부분이 왜 그런지를 정말 fundamental 한 reason 을 물어보는 문제는 없을 것입니다.
다만, 다른 stress (concentration or pressure/ volume) 에 의한 shift 의 경우에는
Keq 가 바뀌지 않을때까지만 balance 를 맞추면서 shift 하는 것을 알고 이해해야 하듯이,
temp 에 의한 shift 의 경우에는, 다른 것들과 balance 가 맞춰질 수가 없습니다
이부분은 텍스트로 설명하기엔 너무 힘드네요 - equilibrium lecture 에서 le chatliers principle 부분에서
temp 가 바뀌면 왜 Keq 가 바뀔수밖에 없는지를 설명했었습니다
한번 더 참조부탁드립니다
그러한 이유로 Keq 가 유지될수가 없기 때문입니다.
4. K value 를 정할때 power 가 coefficient 가 되는 것은 사실 reaction order 와 같은 의미가 맞습니다
그리고 forward rate law = reverse rate law 가 같아짐을 의미합니다
이 경우에 대해서는 우리가 굳이 AP curricula 에서 배우지는 않습니다.
5. 그것은 매우 rough 한 대략적인 기준입니다
1보다 크다고 해서 반드시 product 가 많다고 할 수 없기 때문입니다
each term 마다 power 가 다 다르기 때문에요
그래서 적어도 1000 정도 많으면 product 이 많겠다는 대략적인 기준이고
reactant, product의 power 가 한쪽이 매우 큰 경우라면 정작 K value 가 1000 이라도 오히려 reactant 이 많은 그런 상황도 있을수도 있습니다
그러니 정해진 exact 한 기준은 아닙니다 전반적인 기준이라고 보시는게 맞습니다.
6. 현재 주어진 concentration 을 기준으로 계산하는 것을 Q 라고 하고, Q 가 K 보다 작으면, 현재 시점에서 product 이 모자른 것입니다 (equilibrium 에 비해서)
product 이 더필요하니까 더 forward 로 진행을 해야하고요
product 이 모자른것을 결과로 생각하시면 안되고 현재 시점에서 그러하고,
equilibrium 에 가려면, 즉 Q = K 가 되려면 Q 가 더 커져야 하니까 오른쪽으로 가야합니다
Q 랑 K 를 비교하는 부분은 확실히 아셔야 합니다 나중에 Ksp 에서 또 나옵니다.
왼쪽으로 shift 를 해서 Q 가 작아진 것이 절대 아니고,
현재 reactant 이 필요이상 많기 때문에, on the way to reach equilibrium 에서 더 forward 로 진행을 해야 하는구나 라고 보셔야 합니다.
화이팅입니다