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1[화공기사 필기] 21년 3회차
액상반응의 평형상수(K)를 옳게 나타낸 것은? (단, P는 압력, vi 는 성분 i의 양론 수(stoichiometric number), R은 이상기체상수, T는 온도, xi 는 성분 i의 액상 몰분률, yi 는 성분 i의 기상 몰분률, 는 표준상태에서의 순수한 액체 i의 퓨개시티, 는 용액 중 성분 i의 퓨개시티이다.)
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해설
평형상수는 활동도의 곱, 즉 K = Πi ( f̂i / fi0 )vi 로 쓴다.
평형조건 ΔG0 = −RT ln K 에서 나오는 K는 각 성분의 활동도 âi = f̂i / fi0 를 양론수 vi 만큼 거듭제곱해 곱한 무차원 량이다(생성물은 vi > 0, 반응물은 vi < 0).
표준상태를 순수한 액체로 잡았기 때문에 분모가 fi0이고 용액 속 실제 퓨개시티 f̂i가 분자에 온다. 이상용액이면 f̂i = xifi0 이 되어 K = Π xivi 로 단순해진다.
- 기상 몰분율 yi의 곱은 기상반응의 표현이라 액상반응에 쓸 수 없다.
- 압력 P의 거듭제곱만으로 쓴 식은 액상 평형이 압력에 거의 무관하다는 점과 어긋난다.
- RT ln xi 는 에너지 차원의 양이어서 무차원인 평형상수가 될 수 없다.
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