Le Chatelier'n periaatteen määritelmä

Candela Rocío Barbisan | joulukuuta 2021
Kemian insinööri

Häiriöt

Kun puhumme häiriöistä, tarkoitamme muutoksia, jotka voivat muuttaa Saldo a kemiallinen reaktio. Pohjimmiltaan Le Chatelier selittää kolmen vaikutuksen tekijät erityisesti ne, jotka voivat häiritä, ovat: lämpötila, paine ja vaakalaudalla olevien lajien keskittyminen. Seuraavaksi nähdään, kuinka eri iskuja vastaan ​​tuotettua vaikutusta tutkitaan.

Lämpötila

Lämpötila vaikuttaa kemiallisen reaktion tasapainovakioon. Tässä mielessä, jos lämpötila nousee, järjestelmä pyrkii kehittymään siten, että se vastustaa lämpötilan nousua. Jos olemme siinä tapauksessa, että reaktio on eksoterminen suorassa merkityksessä, vapautuminen kalorienergiaa

Samoin oletetaan endotermistä reaktiota suorassa merkityksessä, jossa lämpö voidaan nähdä reagoivana aineena lämpötilan nousun edessä. se pyrkii kuluttamaan tätä lämpöä vastustaakseen lämpötilan nousun vaikutusta, joten järjestelmä kehittyy kohti tuotteita, suorassa merkityksessä.

Paine

Paineella ja tilavuudella on samanlainen käsittely, koska, kuten tiedetään, ne ovat kääntäen verrannollisia kaasuille. Siksi paineen muutokset vaikuttavat vain järjestelmiin, jotka toimivat lajien kanssa kaasumaisen aggregaation tila ja missä tilassa olevien moolien määrässä on huomattavaa vaihtelua kaasumaista.

Jos järjestelmän paine kasvaa, se kehittyy siten, että se vastustaa paineen nousua, mikä tarkoittaa pienempää tuotantoa kaasumoolista. Vastaavasti, jos paine laskee, järjestelmä kehittyy sinne, missä on enemmän moolien tuotantoa kaasumaisessa tilassa painehäviön palauttamiseksi.

Tutkimus voidaan tehdä samalla tavalla tilavuudesta, koska yksi tapa lisätä painetta on pienentää tilavuutta ja päinvastoin.

On huomattava, että paineen tai tilavuuden vaihtelut eivät vaikuta kemiallisen reaktion tasapainovakioon.

Keskittyminen

Muutokset lähtöaineiden tai tuotteiden pitoisuuksissa saavat järjestelmän liikkumaan etsimään vähentyneen lajin tuotantoa tai kulutus lajista, jota lisättiin, kunhan sitä työstetään vakiotilavuudella.

Katalysaattorin lisääminen

Katalyytin, eli lajin, joka ei osallistu kemialliseen reaktioon, lisäämisellä pyritään vähentämään Energiaa aktivoituminen, joten tasapaino saavutetaan nopeammin. Toisin sanoen sillä ei ole vaikutusta reaktion etenemisasteeseen (se ei muuta tasapainoa), vaan sillä on vaikutusta reaktion etenemiseen. nopeus joiden kanssa se tapahtuu.

Erilaiset häiriöt ovat hyödyllisiä teollisissa prosesseissa tiettyjen yhdisteiden tuotannon lisäämiseksi. Katsotaanpa esimerkkinä Haber-prosessia ammoniakin valmistamiseksi typestä ja vedystä:

N_{2 g)}+ 3H_{2 g)} ⟷ NH_{3 (g)}

Katsotaan sitten, mitä häiriöitä voidaan tehdä tasapainossa olevaan järjestelmään ammoniakin tuotannon lisäämiseksi. Ensinnäkin, lisäämällä painetta (tai vähentämällä tilavuutta) vakiolämpötilassa, järjestelmä kehittyy kohti missä on vähemmän moolien tuotantoa kaasumaisessa tilassa. Jos tarkkailemme reaktiota, tämä tapahtuu suorassa merkityksessä, joten tämä häiriö sallisi ammoniakin tuotannon lisäämisen.

Toiseksi se on eksoterminen prosessi (joka vapauttaa lämpöä); siksi järjestelmän lämpötilan lasku mahdollistaa sen kehittymisen kohti sitä, missä se syntyy energiaa lämmön muodossa estämään häiriötä, niin että jälleen tuotanto ammoniakkia.

Lopuksi koskien lajien pitoisuuksia. Jommankumman kahdesta lähtöaineesta lisääminen saa reaktion liikkumaan eteenpäin pyrkien muodostamaan lisää ammoniakkia. Samaan aikaan ammoniakin poistaminen järjestelmästä mahdollistaa myös sen tuotannon lisäämisen, koska järjestelmä pyrkii kehittymään kompensoimaan havaittua laskua.

Tekijä: Candela Rocío Barbisan | Sivusto: ABC Määritelmä | Otsikko: Le Chatelier Principle | Päivämäärä: Joulukuu 2021 | URL-osoite: https://www.definicionabc.com/ciencia/principio-le-chatelier.php

Kemianinsinööri UNMdP: stä, Argentiinasta, työskentelee omaisuudenhallinnan ja eheyden parissa eri aloilla, pääasiassa öljy- ja kaasuteollisuudessa. American Petroleum Instituten myöntämä API 580, Risk Based Inspection -sertifiointi. Professori UNMdP: n insinööritieteellisessä tiedekunnassa General Chemistry I, Unit Operations Laboratoryn puheenjohtajina (4. vuosi, ins. Kemia) ja Reaktori- ja ohjauslaboratorio (5. vuosi, ins. Kemia).