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Introduction to reaction quotient Qc | Chemical equilibrium | Chemistry | Khan Academy

  • 0:01 - 0:03
    오늘은 반응지수 Q에
    대해 얘기하겠습니다
  • 0:03 - 0:05
    오늘은 반응지수 Q에
    대해 얘기하겠습니다
  • 0:05 - 0:07
    이 비디오에서 저는
  • 0:07 - 0:10
    반응지수의 사용과
    계산법을 알려드리겠습니다
  • 0:10 - 0:13
    이산화 황(SO2) 기체의 화학 반응을
    예시로 시작하겠습니다
  • 0:13 - 0:15
    이산화 황(SO2) 기체의 화학 반응을
    예시로 시작하겠습니다
  • 0:15 - 0:16
    이산화 황(SO2) 기체의 화학 반응을
    예시로 시작하겠습니다
  • 0:18 - 0:21
    SO2은 산소와 반응하는데
  • 0:22 - 0:24
    이 반응은 가역반응이고
  • 0:24 - 0:25
    생성물은
  • 0:26 - 0:27
    삼산화 황(SO3)입니다
  • 0:27 - 0:28
    삼산화 황(SO3)입니다
  • 0:30 - 0:32
    우리는 이 반응이 균형을 이룰 것이라고
    확신하고 있습니다
  • 0:32 - 0:36
    두 분자의 SO2와 한 분자의 O2가 반응하여
  • 0:36 - 0:37
    두 분자의 SO3를 제공할 것입니다
  • 0:37 - 0:38
    두 분자의 SO3를 제공할 것입니다
  • 0:39 - 0:42
    평형상태에서 우리는
  • 0:42 - 0:44
    평형 상수 Kc를 계산할 수 있습니다
  • 0:46 - 0:48
    따라서 평형상태에서
  • 0:50 - 0:52
    정반응과 역반응의 비율이 같기 때문에
  • 0:52 - 0:54
    농도가 상수가 될 것이라는 것을
  • 0:54 - 0:57
    알고 있습니다
  • 0:57 - 1:00
    만약 이 농도라는 말을
  • 1:00 - 1:02
    이 표현으로 한다면 Kc를 얻을 수 있습니다
  • 1:02 - 1:03
    그래서
  • 1:03 - 1:04
    Kc는
  • 1:05 - 1:09
    생성물 SO3의 몰농도를 분자로 두고
  • 1:09 - 1:12
    제곱을 하는데 여기서
    제곱을 하는 이유는
  • 1:12 - 1:15
    SO3의 계수가 2이기 때문입니다
  • 1:15 - 1:17
    그리고 반응물의
    농도를 분모에 두고
  • 1:17 - 1:19
    즉 SO2의 몰농도의 제곱과
  • 1:19 - 1:19
    즉 SO2의 몰농도의 제곱과
  • 1:21 - 1:23
    O2의 몰농도를 분모에 둡니다
  • 1:25 - 1:27
    어떤 온도에서
  • 1:27 - 1:30
    이 평형농도를 게산했더니
  • 1:30 - 1:31
    Kc는 4.3이 된다고 합니다
  • 1:33 - 1:35
    그러나 만약 반응 관찰에만
    관심이 있고
  • 1:35 - 1:36
    반응이 아직 평형 상태에
    도달하지 않았다면
  • 1:36 - 1:39
    우리는 이 반응이
    평형상태인지 아닌지를
  • 1:39 - 1:40
    알 수 없을 것입니다
  • 1:40 - 1:41
    이 경우에서는
  • 1:42 - 1:43
    화학반응이 평형 상태에 있는지
  • 1:43 - 1:46
    실제로 평형에 도달하는
    과정 중 한 순간인지
  • 1:46 - 1:49
    확신할 수 없을 때
  • 1:49 - 1:52
    우리는 반응지수 Q를 계산합니다
  • 1:52 - 1:53
    따라서 Qc는
  • 1:53 - 1:54
    따라서 Qc는
  • 1:56 - 1:58
    생산물의 몰농도를
    제곱하여 분자에 두고
  • 1:58 - 2:00
    생산물의 몰농도를
    제곱하여 분자에 두고
  • 2:00 - 2:01
    마찬가지로 제곱은
  • 2:01 - 2:03
    SO3의 계수가 2이기 때문에
  • 2:03 - 2:06
    작성한 것입니다
  • 2:06 - 2:08
    작성한 것입니다
  • 2:08 - 2:11
    또한 계수를 분모에도
    똑같이 적용합니다
  • 2:11 - 2:13
    그래서 SO2의 몰농도 제곱과
  • 2:13 - 2:14
    O2의 몰농도의 곱을 분모에 둡니다
  • 2:15 - 2:17
    그래서 여러분은 이 부분을
    궁금해 하실 수 있습니다
  • 2:17 - 2:19
    평형 상수와의 차이가 뭐나요?
  • 2:19 - 2:20
    Qc와 Kc의 방정식은
  • 2:20 - 2:22
    정확히 일치해 보이지만
  • 2:22 - 2:26
    주요한 차이는 사용할 때가
    다르다는 것입니다
  • 2:26 - 2:29
    평형 상수 K는
    오직 평형 상태일때의
  • 2:29 - 2:32
    반응물과 생성물의
    몰농도 비를 계산한 것입니다
  • 2:33 - 2:35
    따라서 아래 첨자 c가
    의미하는 것은
  • 2:35 - 2:38
    모든 것이 몰 농도로
    표현되었다는 것입니다
  • 2:39 - 2:41
    반응 상수 Q 역시
  • 2:41 - 2:43
    몰 농도로 표현되었기는 하지만
  • 2:43 - 2:45
    우리는 반응 상수를
    계산할 수 있습니다
  • 2:45 - 2:47
    평형 상태가 아닌 다른 상황에서라도
  • 2:47 - 2:49
    평형 상태가 아닌 다른 상황에서라도
  • 2:52 - 2:54
    몰 농도...
  • 2:54 - 2:55
    그럼 이것을 계산하겠습니다
  • 2:55 - 2:58
    몇몇 농도들의 예시를 들어
  • 2:58 - 3:01
    반응 도중 어느 한 순간에서
  • 3:01 - 3:02
    그 순간의 농도가 있을 것입니다
  • 3:02 - 3:04
    0.10M의 SO2가 있다고 합시다
  • 3:04 - 3:05
    0.10M의 SO2가 있다고 합시다
  • 3:05 - 3:06
    0.10M의 SO2가 있다고 합시다
  • 3:06 - 3:07
    또한 0.3M의 산소가 있다고 합시다
  • 3:08 - 3:09
    또한 0.3M의 산소가 있다고 합시다
  • 3:10 - 3:11
    또한 0.3M의 산소가 있다고 합시다
  • 3:11 - 3:12
    그리고 3.5M의 반응의 생성물인
    SO3가 있다고 합시다
  • 3:13 - 3:15
    그리고 3.5M의 반응의 생성물인
    SO3가 있다고 합시다
  • 3:15 - 3:17
    임의로 정한 이 값들을
    반응지수 공식에 대입하면
  • 3:17 - 3:19
    임의로 정한 이 값들을
    반응지수 공식에 대입하면
  • 3:19 - 3:20
    우리는
  • 3:20 - 3:21
    분자에는 3.5의 제곱을 두고
  • 3:22 - 3:23
    분자에는 3.5의 제곱을 두고
  • 3:23 - 3:25
    분자에는 3.5의 제곱을 두고
  • 3:25 - 3:26
    그리고 0.1의 제곱에
    0.3을 곱한 값을 분모로 둡니다
  • 3:28 - 3:29
    그리고 0.1의 제곱에
    0.3을 곱한 값을 분모로 둡니다
  • 3:31 - 3:33
    그리고 0.1의 제곱에
    0.3을 곱한 값을 분모로 둡니다
  • 3:33 - 3:36
    대입한 값들을 계산하면
  • 3:36 - 3:37
    Qc의 값이 4083으로 산출됩니다
  • 3:37 - 3:39
    Qc의 값이 4083으로 산출됩니다
  • 3:39 - 3:40
    Qc의 값이 4083으로 산출됩니다
  • 3:42 - 3:45
    우리는 Qc를 계산하는
    방법을 배웠습니다
  • 3:46 - 3:48
    그럼 이번에는 Qc가
    무슨 의미가 있는지를
  • 3:48 - 3:50
    이야기해보도록 하겠습니다
  • 3:50 - 3:53
    가능한 경우가 세 가지 있습니다
  • 3:54 - 3:56
    Q가 K와 같을 때,
  • 3:56 - 3:57
    Q가 K와 같을 때,
  • 3:59 - 4:02
    이때의 상황은 반응이 평형 상태임을 의미합니다
  • 4:04 - 4:06
    만약 평형 농도에 도달했는지
    아닌지를 확정할 수 없는 상황이라면
  • 4:06 - 4:08
    만약 평형 농도에 도달했는지
    아닌지를 확정할 수 없는 상황이라면
  • 4:08 - 4:10
    만약 평형 농도에 도달했는지
    아닌지를 확정할 수 없는 상황이라면
  • 4:10 - 4:11
    여러분은 Q를 게산하고
  • 4:11 - 4:13
    그 값이 K와 같은가를
    확인하여 확증할 수 있습니다
  • 4:13 - 4:15
    제가 예시로 든 Qc=4083은
    평형 상태가 아니겠네요
  • 4:15 - 4:17
    다른 두 가지 경우의 수는
  • 4:17 - 4:19
    Q가 K보다 큰 경우와
  • 4:19 - 4:21
    Q가 K보다 큰 경우와
    (물론 제 예시는 Q가 K보다 큰 경우이죠)
  • 4:21 - 4:23
    Q가 K보다 작은 경우입니다
  • 4:26 - 4:30
    그러면 이 두 가지는
    어떤 상황인지 알아볼까요?
  • 4:30 - 4:33
    Q의 값을 모두 나타낼 수 있는
  • 4:33 - 4:34
    수직선을 그리고
  • 4:34 - 4:35
    Q line이라고 해봅시다
  • 4:37 - 4:38
    Q는 어떤 값이든지 될 수 있습니다
  • 4:38 - 4:40
    0부터
  • 4:40 - 4:41
    무한대까지
  • 4:41 - 4:43
    만약 생성물이 획득되지 않는다면
  • 4:43 - 4:45
    계산식의 분자는 0이 될 것이고
  • 4:45 - 4:47
    결과적으로 Q=0이 될 것입니다
  • 4:47 - 4:48
    이 상황은 우리에게
  • 4:48 - 4:49
    Q=0일 때가
  • 4:49 - 4:51
    아무런 생성물을 획득하지
    못할 때라는 것을
  • 4:51 - 4:52
    알려주고 있습니다
  • 4:55 - 4:58
    그리고 만약 반응물의
    양이 매우 미미하도록
  • 4:58 - 5:00
    반응물 대부분이
    생성물로 전환되었다면
  • 5:00 - 5:02
    분모는 0에 가까워질 것이고
  • 5:02 - 5:05
    Q는 무한대가 될 것입니다
  • 5:05 - 5:07
    따라서 Q가 무한대와 같다는 것은
  • 5:07 - 5:09
    거의 모든 반응물이
    생성물로 전환되었다는 것을 의미합니다
  • 5:12 - 5:15
    그러면 그 사이의 값을
    얻었다고 해봅시다
  • 5:15 - 5:17
    여기에 중간값을
    적어보도록 하겠습니다
  • 5:17 - 5:18
    여기에 중간값을
    적어보도록 하겠습니다
  • 5:19 - 5:21
    하지만 중간값이 실제로 얼마인가는
  • 5:21 - 5:23
    그렇게 중요하지 않습니다
  • 5:23 - 5:25
    여기서 Q와 C의 상대적인 가치를
    비교해보겠습니다
  • 5:25 - 5:27
    여기서 Q와 C의 상대적인 가치를
    비교해보겠습니다
  • 5:27 - 5:30
    Q=4083이므로
  • 5:32 - 5:34
    이 값을 오른쪽에
  • 5:34 - 5:35
    배치하겠습니다
  • 5:35 - 5:37
    그래서 이 점이 Qc이고
  • 5:37 - 5:38
    K는 4.3이므로 노란 점으로 표시하면
  • 5:38 - 5:39
    K는 4.3이므로 노란 점으로 표시하면
  • 5:39 - 5:41
    K는 4.3이므로 노란 점으로 표시하면
  • 5:41 - 5:45
    1의 약간의 오른쪽에 배치됩니다
  • 5:45 - 5:46
    이 수직선을 통해서 우리는
  • 5:46 - 5:48
    Q가 K보다 크다는 것을 볼 수 있습니다
  • 5:49 - 5:52
    그리고 이것은 주로
    생성물을 가지는 것도 알 수 있습니다
  • 5:52 - 5:55
    여기서 구한 농도에서는
  • 5:55 - 5:58
    평형상태에서의 생성물보다
    더 많은 생성물을 가질 것입니다
  • 5:58 - 5:59
    평형상태에서의 생성물보다
    더 많은 생성물을 가질 것입니다
  • 5:59 - 6:01
    따라서 이 반응은 평형상태에 접근하기 위해
  • 6:01 - 6:04
    역반응이 일어날 것입니다
  • 6:04 - 6:06
    그리고 이것은 몰 농도가
    바뀔 것을 의미합니다
  • 6:06 - 6:10
    그리고 이것은 몰 농도가
    바뀔 것을 의미합니다
  • 6:10 - 6:12
    Q가 K에 가까워지도록
  • 6:14 - 6:16
    Qc가 오른쪽에 위치하기 때문에
  • 6:16 - 6:19
    반응물 쪽으로 이동할 것이고
  • 6:19 - 6:21
    화학 반응은 반응물을 선호할 것입니다
  • 6:21 - 6:23
    평형상테에 도달하기 위해서
  • 6:23 - 6:26
    이와 같이 Q가 K보다 크다면
  • 6:26 - 6:27
    반응은 반응물을 선호하게 됩니다
  • 6:29 - 6:30
    반응은 반응물을 선호하게 됩니다
  • 6:34 - 6:35
    반응은 반응물을 선호하게 됩니다
  • 6:35 - 6:39
    그러면 Q가 K보다 작은 경우에서는
  • 6:39 - 6:41
    화학 반응이 생성물을 선호할 것입니다
  • 6:41 - 6:42
    화학 반응이 생성물을 선호할 것입니다
  • 6:44 - 6:48
    이 역시 수직선으로 볼 수 있습니다
  • 6:50 - 6:52
    만약 다른 경우의 농도를 갖는다면
  • 6:52 - 6:54
    Q가 K보다 작은 상황에서의
  • 6:55 - 6:57
    이 색깔로 여기에 표현해 보겠습니다
  • 6:57 - 6:59
    이 색깔로 여기에 표현해 보겠습니다
  • 7:00 - 7:04
    말했듯이 이 때의 Q는
  • 7:05 - 7:08
    오른쪽으로 갈 것입니다
  • 7:08 - 7:10
    오른쪽으로 갈 것입니다
  • 7:10 - 7:12
    더 많은 생성물을
    만들기 위한 방향으로
  • 7:12 - 7:16
    즉 이것은 화학 반응이
  • 7:16 - 7:19
    평형상태에 도달하기 위해
  • 7:19 - 7:21
    정반응을 선호한다는 것을 의미합니다
  • 7:21 - 7:24
    이것이 Q를 계산하는 방법이고
  • 7:24 - 7:26
    반응 농도가 평형 상태에
    도달하기 위해
  • 7:26 - 7:28
    어떻게 변화하는지 보는 방법입니다
  • 7:28 - 7:29
    다음 비디오에서는
  • 7:29 - 7:32
    반응 지수에 관한 예문들을 풀어보고
  • 7:32 - 7:34
    다른 반응이 일어났을때
    반응물 농도가 어떻게 변화하는 지를
  • 7:34 - 7:36
    이해해보도록 하겠습니다
Title:
Introduction to reaction quotient Qc | Chemical equilibrium | Chemistry | Khan Academy
Description:
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Video Language:
English
Team:
Khan Academy
Duration:
07:37

Korean subtitles

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