Definition af Le Chateliers princip

Forstyrrelser

Når vi taler om forstyrrelser, henviser vi til ændringer, der kan ændre Balance af en kemisk reaktion. Grundlæggende forklarer Le Chatelier tres indflydelse faktorer specifikt, der kan forstyrres, de er: de temperatur, trykket og koncentrationen af ​​de arter, der er på spil. Dernæst vil vi se, hvordan effekten produceret mod de forskellige stød studeres.

Temperatur

Temperaturen vil påvirke ligevægtskonstanten for den kemiske reaktion. I denne forstand, hvis der er en stigning i temperaturen, vil systemet søge at udvikle sig på en sådan måde, at det modvirker denne stigning i temperatur. Hvis vi er i det tilfælde, hvor en reaktion er eksoterm i direkte forstand, frigivelse af

kalorie energi Det vil ikke hjælpe at modvirke den observerede temperaturstigning, så det vil have tendens til at udvikle sig i den modsatte retning, hvor den omvendte reaktion råder over den direkte.

Antag på samme måde en endoterm reaktion i direkte forstand, hvor varme kan ses som en reaktant i lyset af en temperaturstigning. det vil have en tendens til at forbruge den varme for at modvirke effekten af ​​temperaturstigningen, så systemet udvikler sig mod produkter, i direkte forstand.

Tryk

Tryk og volumen har en lignende behandling, da de som bekendt er omvendt proportionale for gasser. Derfor påvirker ændringer i tryk kun systemer, der arbejder med arter i tilstand af gasformig aggregering, og hvor der er mærkbar variation i antallet af mol i tilstand gasformig.

Hvis trykket i et system stiger, vil det udvikle sig på en sådan måde, at det modvirker trykstigningen, hvilket indebærer en lavere produktion mol gas. På samme måde, hvis der er et fald i trykket, vil systemet udvikle sig til, hvor der er større produktion af mol i gasform for at genoprette trykfaldet.

Undersøgelsen kan udføres på samme måde fra volumen, da en måde at øge trykket på er at mindske volumen og omvendt.

Det skal bemærkes, at variationer i tryk eller volumen ikke påvirker ligevægtskonstanten for den kemiske reaktion.

Koncentration

Ændringer i koncentrationerne af reaktanter eller produkter vil få systemet til at bevæge sig på jagt efter produktionen af ​​den art, der blev formindsket eller af forbrug af arten, der blev forøget, så længe der arbejdes med konstant volumen.

Tilføjelse af en katalysator

Tilsætningen af ​​en katalysator, det vil sige en art, der ikke deltager i den kemiske reaktion, har til formål at reducere Energi aktivering, derfor opnås ligevægt hurtigere. Det har med andre ord ingen indflydelse på graden af ​​reaktionens fremskridt (det ændrer ikke ligevægten), men har snarere indflydelse på hastighed hvormed det sker.

De forskellige forstyrrelser er nyttige i industrielle processer for at øge produktionen af ​​visse forbindelser. Lad os som eksempel se Haber-processen til fremstilling af ammoniak fra nitrogen og brint:

N_{2 g)}+ 3H_{2 g)} ⟷ NH_{3 (g)}

Lad os så se, hvad er de forstyrrelser, der kan gøres til systemet i ligevægt for at øge produktionen af ​​ammoniak. For det første vil systemet ved at øge trykket (eller mindske volumenet) ved konstant temperatur udvikle sig hen imod, hvor der er mindre produktion af mol i gasform. Hvis vi observerer reaktionen, sker dette i direkte forstand, så denne forstyrrelse ville tillade at øge produktionen af ​​ammoniak.

For det andet er det en eksoterm proces (som frigiver varme); derfor vil et fald i systemets temperatur give det mulighed for at udvikle sig hen imod det sted, hvor det genereres energi i form af varme for at modvirke forstyrrelsen, således at der igen produceres af ammoniak.

Endelig vedrørende arternes koncentrationer. Tilsætningen af ​​en af ​​de to reaktanter vil få reaktionen til at bevæge sig i fremadgående retning for at søge at danne mere ammoniak. I mellemtiden vil fjernelse af ammoniak fra systemet også gøre det muligt at øge dets produktion takket være det faktum, at systemet vil søge at udvikle sig for at modvirke det observerede fald.

Temaer i Le Chateliers princip