## Volumeverandering

Met de evenwichtsvoorwaarde kunnen we beredeneren of, en zo ja hoe, een evenwicht verschuift door volumeverandering.
Met de evenwichtsconstante kunnen we de concentraties berekenen in de nieuwe evenwichtstoestand. We geven een voorbeeld van een gasevenwicht.

De concentraties zijn [N2O4] = 0,030 mol L-1, [NO2] = 0,040 mol L-1 en de evenwichtsconstante K = 0,053.
We vergroten het volume plotseling van V = 1,0 liter naar V = 2,0 liter.
Bereken de concentraties in het nieuwe evenwicht.
Zal de kleur van het gasmengsel uiteindelijk donkerder of lichter zijn dan in het oorspronkelijke evenwicht?
Concentraties in de nieuwe evenwichtstoestand
Op het moment dat het volume is vergroot en de hoeveelheden stoffen nog niet zijn veranderd, zijn de concentraties tot de helft van de oorspronkelijke waarden gedaald. De concentratiebreuk is dan kleiner dan de evenwichtsconstante (Q = 0.027; reken na) en er is dus geen evenwicht, want de waarde van K blijft 0,053 zolang de temperatuur niet verandert.
In de nieuwe evenwichtstoestand is de concentratiebreuk Qc weer gelijk aan de evenwichtsconstante K. Dan moet de teller van de concentratiebreuk groter zijn geworden en de noemer kleiner. Er is dan meer NO2 en minder N2O4 dan in het eerste evenwicht; het evenwicht is naar de kant van het NO2 verschoven.
Dit laatste volgt ook uit de regels van Le Chatelier en Van t Hoff: bij volumevergroting verschuift het evenwicht naar de kant van de meeste deeltjes. Deze regels hebben geen bewijskracht. Bovenstaande redenering met de evenwichtsvoorwaarde is wel een bewijs.
Er is na de volumevergroting x mol N2O4 omgezet en dus 2x mol NO2 gevormd. In tabelvorm:

| [N2O4] in mol L-1 | [NO2] in mol L-1
aanvankelijk evenwicht | 0,030 | 0,040
V = 1,0 L → 2,0 L, nog geen evenwicht | 0,015 | 0,020
verandering D c | - x | + 2x
nieuw evenwicht | 0,015 - x | 0,020 + 2x

Aangezien in het nieuwe evenwicht Qc weer gelijk is aan K geldt:
Als we calciumcarbonaat (kalksteen) sterk verhitten stelt zich het volgende evenwicht in:

Uitwerking van de berekening

Uitwerking van deze kwadratische vergelijking levert twee wortels:
x 1 = - 0,036 x 2 = 0,0028
Aangezien x een verandering in concentratie is, kan de waarde van x zowel positief als negatief zijn. In dit geval heeft x 1 geen fysische betekenis, omdat dan de concentratie van NO2 in de nieuwe evenwichtstoestand negatief zou worden en dat is niet mogelijk.
De nieuwe concentraties zijn: [NO2] = 0,026 mol L-1 en [N2O4] = 0,012 mol L-1
Uit deze berekening, evenals uit die van het rekenvoorbeeld onder de knop 'Toevoegen van een component', volgt automatisch het goede antwoord, ook al zou niet eerst zijn vastgesteld in welke richting het evenwicht
verschuift door de verstoring.
Kleur gasmengsel
Je ziet dat de concentratie van NO2 is afgenomen, dus de kleur van het gasmengsel is lichter geworden (ondanks het feit dat het evenwicht naar de NO2-kant is verschoven!).