Načelo Le Chatelierja v kemiji

Načelo Le Chatelierja je načelo, ko se obremenitev nanaša na kemični sistem pri ravnovesje, se bo ravnotežje premaknilo za lajšanje stresa. Z drugimi besedami, lahko ga uporabimo za napovedovanje smeri a kemijska reakcija kot odgovor na spremembo pogojev v temperatura, koncentracija, prostorninaali pritisk. Načelo Le Chatelierja je mogoče uporabiti za napovedovanje odziva na spremembo ravnotežja, vendar ne (na molekularni ravni) ne razloži, zakaj sistem se odziva tako kot se.

Ključni odvzemi: načelo Le Chatelierja

Načelo je poimenovano po Henryju Louisu Le Chatelierju. Le Chatelier in Karl Ferdinand Braun sta neodvisno predlagala načelo, ki je znano tudi kot Chatelierjev princip ali zakon ravnotežja. V zakonu se lahko navede:

Kadar se sistem v ravnovesju podvrže spremembi temperature, prostornine, koncentracije ali pritisk, sistem se prilagodi, da delno prepreči učinek spremembe, kar ima za posledico novo ravnovesje.

Medtem ko so kemijske enačbe običajno napisane z reaktanti na levi, puščico, ki je usmerjena od leve proti desni, in izdelki na desni, je resničnost, da je kemijska reakcija ravnovesja. Z drugimi besedami, reakcija lahko poteka v smeri naprej in nazaj ali je povratna. Pri ravnotežju se pojavita tako reakcija naprej kot nazaj. Eno lahko nadaljuje veliko hitreje kot drugo.

Poleg kemije načelo velja v nekoliko drugačnih oblikah tudi za področja farmakologije in ekonomije.

Koncentracija: Povišanje količine reaktanti (njihova koncentracija) bo preusmerila ravnotežje, da bi ustvarili več izdelkov (ugodnejši za izdelke). Povečanje števila produktov bo reakcijo preusmerilo na več reaktantov (za reaktante). Zmanjševanje reaktantov podpira reaktante. Zmanjševanje izdelek favorizira izdelke.

Temperatura: Temperaturi se lahko sistem doda v zunanjo ali kemično reakcijo. Če je kemijska reakcija eksotermična (ΔH je negativna ali se sprošča toplota), toplota se šteje za produkt reakcije. Če je reakcija endotermična (ΔH je pozitiven ali se toplota absorbira), toplota velja za reaktant. Torej lahko povečanje ali znižanje temperature velja za enako kot povečanje ali zmanjšanje koncentracije reaktantov ali izdelkov. Ko se temperatura poveča, se toplota sistema poveča, kar povzroči, da se ravnotežje premakne v levo (reaktanti). Če se temperatura zmanjša, se ravnotežje premakne v desno (izdelki). Z drugimi besedami, sistem kompenzira znižanje temperature s prednostjo reakcije, ki ustvarja toploto.

Tlak / prostornina: Tlak in prostornina se lahko spremenita, če je eden ali več udeležencev kemijske reakcije plin. Sprememba parcialnega tlaka ali prostornine plina deluje enako kot sprememba njegove koncentracije. Če se količina plina poveča, se tlak zmanjša (in obratno). Če se tlak ali volumen povečata, se reakcija premakne v stran z nižjim tlakom. Če se tlak poveča ali se volumen zmanjša, se ravnotežje premakne proti višji tlačni strani enačbe. Upoštevajte pa, da dodajanje inertnega plina (npr. Argona ali neona) poveča skupni tlak sistem, vendar ne spremeni parcialnega tlaka reaktantov ali izdelkov, zato ni ravnovesja nastopi.

• Atkins, P.W. (1993). Elementi fizikalne kemije (3. izd.). Oxford University Press.
• Evans, D.J.; Searles, D.J.; Mittag, E. (2001), "Teorema fluktuacije za Hamiltonove sisteme - načelo Le Chatelierja." Fizični pregled E, 63, 051105(4).
• Le Chatelier, H.; Boudouard O. (1898), "Meje vnetljivosti plinastih mešanic." Bilten Société Chimique de France (Pariz), v. 19, str. 483–488.
• Münster, A. (1970). Klasična termodinamika (prevedel E.S. Halberstadt). Wiley-Interscience. London. ISBN 0-471-62430-6.
• Samuelson, Paul A. (1947, razširjeno izd. 1983). Temelji ekonomske analize. Harvard University Press. ISBN 0-674-31301-1.