Definition av Le Chateliers princip
Miscellanea / / December 05, 2021
Begreppsmässig definition
Le Chateliers princip är lagen som styr kemisk jämvikt. Le Chatelier var en prestigefylld fransk kemist som postulerade att före störningen på ett system i jämvikt, anpassar sig till ett nytt jämviktstillstånd, och beskriver det som "likvärdigt med principen om bevarande av Energi".
Kemi ingenjör
Störningar
När vi talar om störningar hänvisar vi till förändringar som kan förändra Balans av en kemisk reaktion. I grund och botten förklarar Le Chatelier påverkan av tre faktorer specifikt som kan störas, de är: de temperatur, trycket och koncentrationen av de arter som står på spel. Därefter ska vi se hur effekten som produceras mot de olika stötarna studeras.
Temperatur
Temperaturen kommer att påverka jämviktskonstanten för den kemiska reaktionen. I denna mening, om det sker en ökning av temperaturen, kommer systemet att försöka utvecklas på ett sådant sätt att det motverkar den ökningen i temperatur. Om vi är i fallet där en reaktion är exoterm i direkt mening, frigörandet av
kalorienergi Det hjälper inte att motverka den observerade temperaturökningen, så det kommer att tendera att utvecklas i motsatt riktning, med den omvända reaktionen som råder över den direkta.Antag på samma sätt en endoterm reaktion i direkt bemärkelse, där värme kan ses som en reaktant, inför en ökning av temperaturen. det kommer att tendera att förbruka den värmen för att motverka effekten av temperaturökningen, så systemet utvecklas mot produkter, i direkt mening.
Tryck
Tryck och volym har en liknande behandling, eftersom de som bekant är omvänt proportionella för gaser. Det är därför förändringar i trycket endast påverkar system som arbetar med arter i tillstånd för gasaggregation och där det finns märkbar variation i antalet mol i tillståndet gasformig.
Om trycket i ett system ökar kommer det att utvecklas på ett sådant sätt att det motverkar tryckökningen, vilket innebär en lägre produktion mol gas. På liknande sätt, om det sker en minskning av trycket, kommer systemet att utvecklas till där det finns större produktion av mol i gasformigt tillstånd för att återställa tryckfallet.
Studien kan göras på samma sätt från volymen, eftersom ett sätt att öka trycket är att minska volymen och vice versa.
Det bör noteras att variationer i tryck eller volym inte påverkar jämviktskonstanten för den kemiska reaktionen.
Koncentration
Förändringar i koncentrationerna av reaktanter eller produkter kommer att få systemet att röra sig på jakt efter produktionen av den art som minskat eller av konsumtion av arten som ökades, så länge det bearbetas med konstant volym.
Lägga till en katalysator
Tillsatsen av en katalysator, det vill säga en art som inte deltar i den kemiska reaktionen, syftar till att minska Energi aktivering uppnås därför jämvikt snabbare. Med andra ord, det har inget inflytande på graden av reaktionens fortskridande (det ändrar inte jämvikten) utan har snarare ett inflytande på fart med vilken det sker.
De olika störningarna är användbara i industriella processer för att öka produktionen av vissa föreningar. Låt oss som ett exempel se Haberprocessen för framställning av ammoniak från kväve och väte:
N2 g)+ 3H2 g) ⟷ NH3 (g)
Låt oss sedan se vilka störningar som kan göras i systemet i jämvikt för att öka produktionen av ammoniak. För det första, genom att öka trycket (eller minska volymen) vid konstant temperatur, kommer systemet att utvecklas mot där det är mindre produktion av mol i gasformigt tillstånd. Om vi observerar reaktionen sker detta i direkt mening, så denna störning skulle göra det möjligt att öka produktionen av ammoniak.
För det andra är det en exoterm process (som frigör värme); därför kommer en sänkning av temperaturen i systemet att tillåta det att utvecklas mot där det genereras energi i form av värme för att motverka störningen, så att återigen produktionen av ammoniak.
Slutligen angående arternas koncentrationer. Tillsatsen av endera av de två reaktanterna kommer att få reaktionen att röra sig i framåtriktningen för att försöka bilda mer ammoniak. Samtidigt kommer avlägsnandet av ammoniak från systemet också att göra det möjligt att öka dess produktion tack vare det faktum att systemet kommer att försöka utvecklas för att motverka den observerade minskningen.
Kemiingenjör från UNMdP, Argentina, arbetar med kapitalförvaltning och integritet inom olika industrier, främst olja & gas. Certifierad i API 580, Risk Based Inspection, av American Petroleum Institute. Professor vid tekniska fakulteten vid UNMdP, i ordförandena för General Chemistry I, Unit Operations Laboratory (4:e år, Eng. Kemi) och Reaktor- och kontrolllaboratoriet (5:e år, Eng. Kemi).
- Definition av reaktionshastighet
- Definition av kokpunkt
- Definition av balans
- Definition av termokemi
- Definition av kärnkemi