Определение на принципа на Льо Шателие
Miscellanea / / December 05, 2021
Концептуална дефиниция
Принципът на Льо Шателие е законът, който управлява химическото равновесие. Льо Шателие беше престижен френски химик, който постулира, че преди смущението в система в равновесие, това се адаптира към ново състояние на равновесие, описвайки го като „еквивалентно на принципа за запазване на Енергия".
Инженер-химик
Смущения
Когато говорим за смущения, имаме предвид промени, които могат да променят Баланс на а химическа реакция. По принцип Льо Шателие обяснява влиянието на трите фактори по-специално, които могат да бъдат нарушени, те са: the температура, налягането и концентрацията на заложените видове. След това ще видим как се изследва ефектът, произведен срещу различните шокове.
температура
Температурата ще повлияе на равновесната константа на химическата реакция. В този смисъл, ако има повишаване на температурата, системата ще се стреми да се развива по такъв начин, че да противодейства на това повишаване на температурата. Ако сме в случая, когато реакцията е екзотермична в пряк смисъл, освобождаването на
калорична енергия Той няма да помогне да се противодейства на наблюдаваното повишаване на температурата, така че ще има тенденция да се развива в обратна посока, като обратната реакция преобладава над директната.По същия начин, да предположим ендотермична реакция в пряк смисъл, при която топлината може да се разглежда като реагент, в лицето на повишаване на температурата. тя ще има тенденция да консумира тази топлина, за да противодейства на ефекта от повишаването на температурата, така че системата еволюира към продукти, в пряк смисъл.
налягане
Налягането и обемът имат сходно третиране, тъй като, както е известно, те са обратно пропорционални за газовете. Ето защо промените в налягането влияят само на системи, които работят с видове в състояние на газообразна агрегация и където има значителни вариации в броя на моловете в състоянието газообразен.
Ако налягането на дадена система се увеличи, тя ще се развива по такъв начин, че да противодейства на повишаването на налягането, което предполага по-ниско производство от молове газ. По същия начин, ако има понижение на налягането, системата ще се развие до там, където има по-голямо производство на молове в газообразно състояние, за да възстанови спада на налягането.
Изследването може да се направи по същия начин от обема, тъй като един от начините за увеличаване на налягането е намаляване на обема и обратно.
Трябва да се отбележи, че промените в налягането или обема не влияят на равновесната константа на химическата реакция.
Концентрация
Промените в концентрациите на реагентите или продуктите ще накарат системата да се движи в търсене на производството на видовете, които са били намалени или на потребление от вида, който е увеличен, стига да се работи с постоянен обем.
Добавяне на катализатор
Добавянето на катализатор, тоест вид, който не участва в химичната реакция, има за цел да намали Енергия активиране, следователно, равновесието се достига по-бързо. С други думи, той няма влияние върху степента на протичане на реакцията (не променя равновесието), а по-скоро влияе върху скорост с който се случва.
Различните смущения са полезни в промишлените процеси за увеличаване на производството на определени съединения. Нека да видим като пример процеса на Хабер за производство на амоняк от азот и водород:
н2 г)+3Н2 г) ⟷ NH3 (ж)
Нека видим тогава какви са смущенията, които могат да бъдат направени в системата в равновесие, за да се увеличи производството на амоняк. На първо място, чрез увеличаване на налягането (или намаляване на обема) при постоянна температура, системата ще се развива към мястото, където има по-малко производство на молове в газообразно състояние. Ако наблюдаваме реакцията, това се случва в пряк смисъл, така че това нарушение би позволило да се увеличи производството на амоняк.
Второ, това е екзотермичен процес (който отделя топлина); следователно, намаляването на температурата на системата ще й позволи да се развива към мястото, където се генерира енергия под формата на топлина за противодействие на смущението, така че, отново, производството на амоняк.
И накрая, по отношение на концентрациите на видовете. Добавянето на всеки от двата реагента ще накара реакцията да се движи в посока напред, като се стреми да образува повече амоняк. Междувременно отстраняването на амоняка от системата също ще позволи да се увеличи производството му благодарение на факта, че системата ще се стреми да се развива, за да противодейства на наблюдаваното намаление.
Инженер-химик от UNMdP, Аржентина, работи в управлението на активи и почтеността в различни индустрии, главно нефт и газ. Сертифициран по API 580, Инспекция, базирана на риска, от Американския петролен институт. Професор в Инженерния факултет на UNMdP, в катедрите на Обща химия I, лаборатория за операции на звена (4-та година, инж. химия) и лаборатория за реактори и управление (5 курс, инж. Химия).
- Определение на скоростта на реакцията
- Определение на точката на кипене
- Определение за баланс
- Определение на термохимията
- Определение за ядрена химия