Definícia Le Chatelierovho princípu

Candela Rocío Barbisan | dec. 2021
Chemický inžinier

Vyrušenia

Keď hovoríme o poruchách, hovoríme o zmenách, ktoré môžu zmeniť Zostatok z a chemická reakcia. V podstate Le Chatelier vysvetľuje vplyv troch faktory konkrétne, ktoré môžu byť narušené, sú: teplotatlak a koncentrácia druhov, o ktoré ide. Ďalej uvidíme, ako sa študuje účinok vytvorený proti rôznym šokom.

Teplota

Teplota ovplyvní rovnovážnu konštantu chemickej reakcie. V tomto zmysle, ak dôjde k zvýšeniu teploty, systém sa bude snažiť vyvinúť takým spôsobom, aby pôsobil proti tomuto zvýšeniu teploty. Ak sme v prípade, že reakcia je exotermická v priamom zmysle, uvoľnenie kalorická energia Nepomôže pôsobiť proti pozorovanému zvýšeniu teploty, takže bude mať tendenciu sa vyvíjať opačným smerom, pričom prevláda opačná reakcia nad priamou.

Podobne predpokladajme endotermickú reakciu v priamom zmysle, kde teplo môže byť vnímané ako reaktant, tvárou v tvár zvýšeniu teploty. bude mať tendenciu spotrebovať toto teplo, aby pôsobilo proti účinku zvýšenia teploty, takže systém sa vyvíja smerom k produktom v priamom zmysle.

Tlak

Tlak a objem majú podobnú úpravu, pretože, ako je známe, sú pre plyny nepriamo úmerné. Preto zmeny tlaku ovplyvňujú iba systémy, ktoré pracujú s druhmi v stav plynnej agregácie a kde sú značné rozdiely v počte mólov v stave plynný.

Ak sa tlak v systéme zvýši, bude sa vyvíjať takým spôsobom, aby pôsobil proti zvýšeniu tlaku, čo znamená nižšie výroby mólov plynu. Podobne, ak dôjde k poklesu tlaku, systém sa vyvinie tam, kde je väčšia produkcia mólov v plynnom stave, aby sa obnovil pokles tlaku.

Štúdia môže byť vykonaná rovnakým spôsobom z objemu, pretože jedným zo spôsobov zvýšenia tlaku je zníženie objemu a naopak.

Treba poznamenať, že zmeny tlaku alebo objemu neovplyvňujú rovnovážnu konštantu chemickej reakcie.

Koncentrácia

Zmeny v koncentráciách reaktantov alebo produktov spôsobia, že systém sa bude pohybovať pri hľadaní produkcie druhov, ktoré boli znížené alebo spotreba druhu, ktorý bol zvýšený, pokiaľ sa pracuje pri konštantnom objeme.

Pridanie katalyzátora

Pridanie katalyzátora, teda druhu, ktorý sa nezúčastňuje chemickej reakcie, má za cieľ znížiť energie aktiváciou, preto sa rovnováha dosiahne rýchlejšie. Inými slovami, nemá vplyv na stupeň priebehu reakcie (nemodifikuje rovnováhu), ale má vplyv na rýchlosť s ktorými sa vyskytuje.

Rôzne poruchy sú užitočné v priemyselných procesoch na zvýšenie produkcie určitých zlúčenín. Pozrime sa ako príklad na Haberov proces výroby amoniaku z dusíka a vodíka:

N_{2 g)}+ 3H_{2 g)} ⟷ NH_{3 (g)}

Pozrime sa teda, aké sú poruchy, ktoré je možné spôsobiť v systéme v rovnováhe, aby sa zvýšila produkcia amoniaku. Po prvé, zvýšením tlaku (alebo znížením objemu) pri konštantnej teplote sa systém bude vyvíjať smerom k menšej produkcii mol v plynnom stave. Ak pozorujeme reakciu, vyskytuje sa v priamom zmysle, takže táto porucha by umožnila zvýšiť produkciu amoniaku.

Po druhé, ide o exotermický proces (pri ktorom sa uvoľňuje teplo); preto zníženie teploty systému umožní jeho vývoj smerom k miestu, kde sa generuje energie vo forme tepla na potlačenie rušenia, takže opäť produkcia amoniak.

Nakoniec, pokiaľ ide o koncentrácie druhov. Pridanie jednej z dvoch reaktantov spôsobí, že sa reakcia posunie dopredu, pričom sa bude snažiť vytvoriť viac amoniaku. Medzitým odstránenie amoniaku zo systému tiež umožní zvýšiť jeho produkciu vďaka skutočnosti, že systém sa bude snažiť vyvinúť, aby pôsobil proti pozorovanému poklesu.

Autor: Candela Rocío Barbisan | Stránka: Definícia ABC | Názov: Le Chatelier Principle | Dátum: dec. 2021 | URL: https://www.definicionabc.com/ciencia/principio-le-chatelier.php

Chemický inžinier z UNMdP v Argentíne pracuje v oblasti správy aktív a integrity v rôznych priemyselných odvetviach, najmä v oblasti ropy a zemného plynu. Certifikované v API 580, Risk Based Inspection, American Petroleum Institute. Profesor na Technickej fakulte UNMdP na katedrách Všeobecnej chémie I, Unit Operations Laboratory (4. ročník, Ing. chémia) a Laboratórium reaktorov a kontroly (5. ročník, Ing. Chémia).