คำจำกัดความของหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์

Candela Rocío Barbisan | ธ.ค. 2021
วิศวกรเคมี

รบกวน

เมื่อเราพูดถึงสิ่งรบกวน เราหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่สามารถเปลี่ยนแปลง สมดุล ของ ปฏิกิริยาเคมี. โดยพื้นฐานแล้ว Le Chatelier อธิบายถึงอิทธิพลของสาม ปัจจัย โดยเฉพาะที่สามารถรบกวนได้คือ: อุณหภูมิ, ความดันและความเข้มข้นของสายพันธุ์ที่เสา. ต่อไป เราจะมาดูกันว่าผลกระทบที่เกิดขึ้นกับแรงกระแทกต่างๆ นั้นได้รับการศึกษาอย่างไร

อุณหภูมิ

อุณหภูมิจะส่งผลต่อค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาเคมี ในแง่นี้ หากอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ระบบจะพยายามพัฒนาเพื่อรับมือกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น หากเราอยู่ในกรณีที่ปฏิกิริยาคายความร้อนในความหมายโดยตรง การปลดปล่อย พลังงานแคลอรี่ มันจะไม่ช่วยรับมือกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สังเกตได้ ดังนั้นมันจึงมีแนวโน้มที่จะพัฒนาไปในทิศทางตรงกันข้าม โดยมีปฏิกิริยาย้อนกลับเกิดขึ้นเหนือปฏิกิริยาโดยตรง

ในทำนองเดียวกัน สมมติว่าปฏิกิริยาดูดความร้อนในความหมายโดยตรง โดยที่ความร้อนสามารถเห็นได้ว่าเป็นสารตั้งต้น เมื่อเผชิญกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น มันจะมีแนวโน้มที่จะใช้ความร้อนนั้นเพื่อต่อต้านผลกระทบของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นระบบจึงพัฒนาไปสู่ผลิตภัณฑ์ในแง่ตรง

ความดัน

ความดันและปริมาตรมีการรักษาที่คล้ายคลึงกันเนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเป็นสัดส่วนผกผันของก๊าซ นั่นคือเหตุผลที่การเปลี่ยนแปลงความดันมีอิทธิพลเฉพาะระบบที่ทำงานร่วมกับสายพันธุ์ใน สถานะของการรวมตัวของก๊าซและการแปรผันที่ประเมินค่าได้ของจำนวนโมลในสถานะ เป็นก๊าซ

หากแรงดันของระบบเพิ่มขึ้น มันจะพัฒนาไปในลักษณะที่ต่อต้านการเพิ่มแรงดันซึ่งหมายถึงแรงดันที่ต่ำลง การผลิต ของโมลของก๊าซ ในทำนองเดียวกัน หากความดันลดลง ระบบจะพัฒนาไปยังตำแหน่งที่มีการผลิตโมลมากขึ้นในสถานะก๊าซเพื่อฟื้นฟูแรงดันตกคร่อม

การศึกษาสามารถทำได้ในลักษณะเดียวกันจากปริมาตร เนื่องจากวิธีหนึ่งที่จะเพิ่มแรงดันคือการลดระดับเสียงและในทางกลับกัน

ควรสังเกตว่าความแปรผันของความดันหรือปริมาตรไม่ส่งผลต่อค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาเคมี

ความเข้มข้น

การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์จะทำให้ระบบเคลื่อนที่เพื่อค้นหาการผลิตของชนิดที่ลดลงหรือของ การบริโภค ของสายพันธุ์ที่เพิ่มมากขึ้น ตราบใดที่ยังทำงานในปริมาณคงที่

การเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยา

การเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยา กล่าวคือ สายพันธุ์ที่ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี มีวัตถุประสงค์เพื่อลด พลังงาน การเปิดใช้งานจึงเข้าถึงสมดุลได้เร็วขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง มันไม่มีอิทธิพลต่อระดับของความคืบหน้าของปฏิกิริยา (มันไม่ได้แก้ไขสมดุล) แต่มีอิทธิพลต่อ ความเร็ว ที่มันเกิดขึ้น

การรบกวนที่แตกต่างกันมีประโยชน์ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเพื่อเพิ่มการผลิตสารประกอบบางชนิด เรามาดูตัวอย่างกระบวนการ Haber สำหรับการผลิตแอมโมเนียจากไนโตรเจนและไฮโดรเจนเป็นตัวอย่าง:

NS_{2 กรัม)}+ 3H_{2 กรัม)} เอ็นเอช_{3 (ก.)}

เรามาดูกันว่าอะไรคือสิ่งรบกวนที่สามารถทำให้ระบบอยู่ในสภาวะสมดุลเพื่อเพิ่มการผลิตแอมโมเนียได้ ในตอนแรก โดยการเพิ่มความดัน (หรือลดปริมาตร) ที่อุณหภูมิคงที่ ระบบจะพัฒนาไปสู่ตำแหน่งที่มีการผลิตโมลน้อยลงในสถานะก๊าซ หากเราสังเกตปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในความหมายโดยตรง การรบกวนนี้จะทำให้การผลิตแอมโมเนียเพิ่มขึ้น

ประการที่สอง เป็นกระบวนการคายความร้อน (ซึ่งปล่อยความร้อน); ดังนั้นอุณหภูมิของระบบที่ลดลงจะทำให้วิวัฒนาการไปสู่ตำแหน่งที่สร้างขึ้นได้ พลังงานในรูปของความร้อนเพื่อต่อต้านการรบกวนเพื่อให้การผลิต แอมโมเนีย

สุดท้ายเกี่ยวกับความเข้มข้นของสายพันธุ์ การเติมสารตั้งต้นอย่างใดอย่างหนึ่งในสองอย่างนี้จะทำให้ปฏิกิริยาเคลื่อนที่ไปในทิศทางไปข้างหน้า เพื่อหาการสร้างแอมโมเนียมากขึ้น ในขณะเดียวกัน การกำจัดแอมโมเนียออกจากระบบจะช่วยเพิ่มการผลิตด้วย เนื่องจากระบบจะพยายามพัฒนาเพื่อต่อต้านการลดลงที่สังเกตพบ

ผู้เขียน: Candela Rocío Barbisan | ไซต์: ABC Definition | ชื่อเรื่อง: Le Chatelier Principle | วันที่: ธ.ค. 2021 | URL: https://www.definicionabc.com/ciencia/principio-le-chatelier.php

วิศวกรเคมีจาก UNMdP ประเทศอาร์เจนตินา ทำงานด้านการจัดการสินทรัพย์และความสมบูรณ์ในอุตสาหกรรมต่างๆ ส่วนใหญ่เป็นน้ำมันและก๊าซ ได้รับการรับรองใน API 580 การตรวจสอบตามความเสี่ยง โดย American Petroleum Institute ศาสตราจารย์ประจำคณะวิศวกรรมศาสตร์ UNMdP เป็นประธานของ General Chemistry I, Unit Operations Laboratory (ปีที่ 4, Eng. เคมี) และเครื่องปฏิกรณ์และห้องปฏิบัติการควบคุม (ปีที่ 5, อังกฤษ. เคมี).