Definicja zasady Le Chateliera

Zakłócenia

Kiedy mówimy o zakłóceniach, odnosimy się do zmian, które mogą zmienić Saldo z Reakcja chemiczna. Zasadniczo Le Chatelier wyjaśnia wpływ trzech czynniki szczególnie, które mogą być zakłócone, są to: temperatura, presję i koncentrację gatunków, których to dotyczy. Następnie zobaczymy, jak badany jest wpływ różnych wstrząsów.

Temperatura

Temperatura wpłynie na stałą równowagi reakcji chemicznej. W tym sensie, jeśli nastąpi wzrost temperatury, system będzie dążył do ewolucji w taki sposób, aby przeciwdziałać temu wzrostowi temperatury. Jeśli jesteśmy w przypadku, gdy reakcja jest egzotermiczna w sensie bezpośrednim, uwolnienie energia kaloryczna

Nie pomoże to w przeciwdziałaniu obserwowanemu wzrostowi temperatury, więc będzie ewoluować w przeciwnym kierunku, z przewagą reakcji odwrotnej nad bezpośrednią.

Podobnie załóżmy reakcję endotermiczną w sensie bezpośrednim, w której ciepło może być postrzegane jako reagent, w obliczu wzrostu temperatury. będzie miał tendencję do zużywania tego ciepła, aby przeciwdziałać skutkom wzrostu temperatury, więc system ewoluuje w kierunku produktów w bezpośrednim sensie.

Nacisk

Ciśnienie i objętość mają podobną obróbkę, ponieważ, jak wiadomo, są odwrotnie proporcjonalne do gazów. Dlatego zmiany ciśnienia wpływają tylko na systemy, które pracują z gatunkami w stan skupienia gazowego i gdzie występuje znaczna zmienność liczby moli w stanie gazowy.

Jeśli ciśnienie w układzie wzrośnie, będzie ewoluować w taki sposób, aby przeciwdziałać wzrostowi ciśnienia, co oznacza niższe produkcja moli gazu. Podobnie, jeśli nastąpi spadek ciśnienia, system będzie ewoluował do miejsca, w którym występuje większa produkcja moli w stanie gazowym w celu przywrócenia spadku ciśnienia.

Badanie można wykonać w ten sam sposób z objętości, ponieważ jednym ze sposobów zwiększenia ciśnienia jest zmniejszenie objętości i odwrotnie.

Należy zauważyć, że zmiany ciśnienia lub objętości nie wpływają na stałą równowagi reakcji chemicznej.

Stężenie

Zmiany stężeń reagentów lub produktów spowodują, że system będzie poruszał się w poszukiwaniu produkcji gatunków, które zostały zmniejszone lub konsumpcja gatunku, który został zwiększony, o ile pracuje się ze stałą objętością.

Dodawanie katalizatora

Dodanie katalizatora, czyli gatunku nieuczestniczącego w reakcji chemicznej, ma na celu zmniejszenie Energia aktywacja, dlatego równowaga jest osiągana szybciej. Innymi słowy, nie ma to wpływu na stopień zaawansowania reakcji (nie modyfikuje równowagi), ale raczej wpływa na prędkość z którym to występuje.

Różne zakłócenia są przydatne w procesach przemysłowych w celu zwiększenia produkcji niektórych związków. Spójrzmy jako przykład na proces Habera do produkcji amoniaku z azotu i wodoru:

n_2g)+ 3 godz_2g) NH_{3 (g)}

Zobaczmy zatem, jakie zakłócenia można wywołać w układzie w równowadze, aby zwiększyć produkcję amoniaku. Po pierwsze, zwiększając ciśnienie (lub zmniejszając objętość) w stałej temperaturze, system będzie ewoluował w kierunku mniejszej produkcji moli w stanie gazowym. Jeśli obserwujemy reakcję, to zachodzi to w sensie bezpośrednim, więc to zakłócenie pozwoliłoby na zwiększenie produkcji amoniaku.

Po drugie, jest to proces egzotermiczny (który uwalnia ciepło); dlatego spadek temperatury systemu pozwoli mu ewoluować w kierunku miejsca, w którym jest generowany energię w postaci ciepła, aby przeciwdziałać zaburzeniom, tak aby ponownie produkcja amoniak.

Wreszcie, w odniesieniu do koncentracji gatunków. Dodanie jednego z dwóch reagentów spowoduje, że reakcja posunie się do przodu, dążąc do wytworzenia większej ilości amoniaku. Tymczasem usunięcie amoniaku z układu pozwoli również na zwiększenie jego produkcji dzięki temu, że układ będzie dążył do ewolucji, aby przeciwdziałać obserwowanemu spadkowi.

Motywy w zasadzie Le Chatelier