ルシャトリエの原理
例として
N 2 + 3 H 2 ⟶ 2 N H 3 + 92.2 k J {\displaystyle {\rm {N_{2}+3H_{2}\longrightarrow 2NH_{3}+92.2kJ}}}
の反応について考える。
平衡状態
N 2 + 3 H 2 ⇄ 2 N H 3 {\displaystyle \mathrm {N_{2}+3H_{2}} \rightleftarrows \mathrm {2NH_{3}} }
の平衡定数 K はそれぞれの化学種Aの分圧(より厳密にはフガシティー)を PA とすれば
K = P N H 3 2 P N 2 ⋅ P H 2 3 {\displaystyle K={\frac {{P_{\rm {NH_{3}}}}^{2}}{P_{\rm {N_{2}}}\cdot {P_{\rm {H_{2}}}}^{3}}}}
と表される。
また、平衡定数 K は反応ギブズエネルギーΔG との間に
ln  K = − Δ G R T {\displaystyle \ln K=-{\frac {\Delta G}{RT}}}
の関係があり(R は気体定数、T は絶対温度)、さらに反応エンタルピーΔH、反応エントロピーΔS と
Δ G T = Δ H T − Δ S {\displaystyle {\frac {\Delta G}{T}}={\frac {\Delta H}{T}}-\Delta S}