平衡移動について
 
 化学反応が平衡に達している状態で、その条件に変化が加わると、その平衡を打ち消す方向に平衡が移動して新たな平衡に達する。（ル・シャトリエの原理）
 
 以下にその例を示す。
 四酸化二窒素N₂O₄は常温常圧で二酸化窒素NO₂に変化するが、逆方向の反応も進行する。すなわち、
 
 N₂O₄⇄2NO₂
 
 の平衡状態にあり、見かけ上反応の進行は停止している状態にある。四酸化二窒素は無色の、二酸化窒素は赤褐色の気体であり、平衡状態ではこれらが混在している（140℃程度でNO₂のみとなる）ため赤褐色に見える。
 
 この状態で、密閉した容器に四酸化二窒素（結果的に、発生する二酸化窒素を含んだ混合気体）を入れて温度を変化させる場合を考える。ここでは二酸化窒素の生成は吸熱反応であり、逆の四酸化二窒素の生成は発熱反応であることを踏まえる。温度を上げると、それを打ち消す、つまり吸熱反応が進行するように平衡が移動するため、平衡は右に移動して二酸化窒素が生成され、気体の色は濃くなる。逆に温度を下げると発熱反応が進行するように平衡が左に移動して四酸化二窒素が生成され、気体の色は薄くなる。
 
 今度は温度ではなく、圧力を変化させる場合を考える。ピストンなどで加圧（圧力を上げる）・減圧（圧力を下げる）ができるような密閉容器を考える。外部から加圧すると、それを打ち消すように容器内の気体の分子が減少するように反応が進行するため、平衡は左に移動して四酸化二窒素が生成され気体の色は薄くなる。逆に減圧すると、気体の分子が増加するように平衡が右に移動して二酸化窒素が生成され気体の色は濃くなる。

カテゴリ: 化学
質問: 四酸化二窒素を常温常圧にてその圧力を操作し、それを上げた場合、操作によって増加する気体は何ですか。
回答: 四酸化二窒素を常温常圧にてその圧力を操作し、それを上げた場合、操作によって増加する気体は四酸化二窒素です。