Opredelitev Le Chatelierjevega principa

Candela Rocío Barbisan | dec. 2021
Kemijski inženir

Motnje

Ko govorimo o motnjah, mislimo na spremembe, ki lahko spremenijo Ravnovesje od a kemijska reakcija. V bistvu Le Chatelier pojasnjuje vpliv treh dejavniki posebej, ki se lahko motijo, so: the temperaturo, pritisk in koncentracijo zadevne vrste. Nato bomo videli, kako se preučuje učinek proti različnim šokom.

Temperatura

Temperatura bo vplivala na konstanto ravnotežja kemične reakcije. V tem smislu, če pride do zvišanja temperature, se bo sistem poskušal razvijati tako, da bo preprečil to zvišanje temperature. Če smo v primeru, ko je reakcija eksotermna v neposrednem pomenu, sproščanje kalorična energija Ne bo pomagal preprečiti opaženega dviga temperature, zato se bo razvijal v nasprotni smeri, pri čemer bo obratna reakcija prevladala nad neposredno.

Podobno predpostavimo endotermno reakcijo v neposrednem smislu, kjer lahko toploto vidimo kot reaktant, ob povišanju temperature. bo to toploto porabil, da bi preprečil učinek zvišanja temperature, zato se sistem razvija proti produktom v neposrednem pomenu.

Pritisk

Tlak in prostornina imata podobno obdelavo, saj sta, kot je znano, obratno sorazmerna za pline. Zato spremembe tlaka vplivajo samo na sisteme, ki delujejo z vrstami v stanje agregacije plinov in kjer obstajajo znatne razlike v številu molov v stanju plinast.

Če se tlak v sistemu poveča, se bo razvijal tako, da bo preprečil povečanje tlaka, kar pomeni nižjo proizvodnja molov plina. Podobno, če pride do zmanjšanja tlaka, se bo sistem razvil tja, kjer je večja proizvodnja molov v plinastem stanju, da se obnovi padec tlaka.

Študijo je mogoče izvesti na enak način iz volumna, saj je eden od načinov za povečanje tlaka zmanjšanje volumna in obratno.

Treba je opozoriti, da spremembe tlaka ali prostornine ne vplivajo na konstanto ravnotežja kemične reakcije.

Koncentracija

Spremembe koncentracij reaktantov ali produktov bodo povzročile premikanje sistema v iskanju proizvodnje vrste, ki je bila zmanjšana, ali porabe vrste, ki je bila povečana, če se obdeluje s stalnim obsegom.

Dodajanje katalizatorja

Cilj dodajanja katalizatorja, torej vrste, ki ne sodeluje v kemični reakciji, je zmanjšati Energija aktivacije, zato je ravnotežje doseženo hitreje. Z drugimi besedami, nima vpliva na stopnjo napredovanja reakcije (ne spreminja ravnotežja), ampak vpliva na hitrost s katerim se pojavi.

Različne motnje so uporabne v industrijskih procesih za povečanje proizvodnje določenih spojin. Poglejmo si primer Haberjevega procesa za proizvodnjo amoniaka iz dušika in vodika:

N_{2 g)}+ 3H_{2 g)} ⟷ NH_{3 (g)}

Poglejmo torej, kakšne so motnje, ki jih lahko povzročimo v sistemu v ravnotežju, da bi povečali proizvodnjo amoniaka. Prvič, s povečanjem tlaka (ali zmanjšanjem prostornine) pri konstantni temperaturi se bo sistem razvijal proti mestu, kjer je manj proizvodnje molov v plinastem stanju. Če opazujemo reakcijo, se to zgodi v neposrednem smislu, zato bi ta motnja omogočila povečanje proizvodnje amoniaka.

Drugič, gre za eksotermni proces (ki sprošča toploto); zato bo znižanje temperature sistema omogočilo, da se razvija proti mestu, kjer nastaja energije v obliki toplote za preprečevanje motenj, tako da, spet, proizvodnja amoniak.

Končno glede koncentracij vrste. Dodatek enega od dveh reaktantov bo povzročil, da se reakcija premakne v smeri naprej, da bi tvorila več amoniaka. Medtem bo odstranitev amoniaka iz sistema omogočila tudi povečanje njegove proizvodnje zaradi dejstva, da se bo sistem poskušal razvijati, da bi preprečil opaženo zmanjšanje.

Avtor: Candela Rocío Barbisan | Spletno mesto: ABC Definicija | Naslov: Le Chatelier princip | Datum: dec. 2021 | URL: https://www.definicionabc.com/ciencia/principio-le-chatelier.php

Kemijski inženir iz UNMdP, Argentina, dela na področju upravljanja sredstev in integritete v različnih panogah, predvsem nafte in plina. Potrjeno v API 580, inšpekcijski pregled na podlagi tveganja, s strani Ameriškega inštituta za nafto. Profesor na Fakulteti za inženirstvo UNMdP, na katedri za splošno kemijo I, Laboratorij za operacije enot (4. letnik, inž. kemije) in Laboratorij za reaktorje in krmiljenje (5. letnik, inž. Kemija).