Визначення принципу Ле Шательє

Порушення

Коли ми говоримо про порушення, ми маємо на увазі зміни, які можуть змінити ситуацію Баланс а хімічна реакція. В основному, Ле Шательє пояснює вплив трьох факторів конкретно, що може бути порушено, це: the температура, тиск і концентрація видів, про які йдеться. Далі ми побачимо, як вивчається ефект, що виник проти різних поштовхів.

Температура

Температура вплине на константу рівноваги хімічної реакції. У цьому сенсі, якщо відбувається підвищення температури, система буде прагнути розвиватися таким чином, щоб протидіяти цьому підвищенню температури. Якщо ми знаходимося в тому випадку, коли реакція є екзотермічної в прямому сенсі, вивільнення калорійна енергія

Це не допоможе протидіяти спостережуваному підвищенню температури, тому буде мати тенденцію розвиватися в протилежному напрямку, при цьому зворотна реакція буде переважати над прямою.

Аналогічно, припустимо ендотермічну реакцію в прямому сенсі, коли тепло можна розглядати як реагент, в умовах підвищення температури. вона буде мати тенденцію споживати це тепло, щоб протидіяти ефекту підвищення температури, тому система розвивається до продуктів у прямому сенсі.

Тиск

Тиск і об'єм мають подібне трактування, оскільки, як відомо, вони обернено пропорційні для газів. Тому зміни тиску впливають лише на системи, які працюють з видами в стан газоподібної агрегації та коли є значні зміни в кількості молів у стані газоподібний.

Якщо тиск у системі збільшується, вона розвиватиметься таким чином, щоб протидіяти підвищенню тиску, що означає зниження виробництво молей газу. Аналогічно, якщо відбувається зниження тиску, система буде розвиватися до того, де спостерігається більша кількість молей у газоподібному стані, щоб відновити падіння тиску.

Таким же чином можна провести дослідження з об’єму, оскільки одним із способів збільшення тиску є зменшення об’єму і навпаки.

Слід зазначити, що коливання тиску або об’єму не впливають на константу рівноваги хімічної реакції.

Зосередженість

Зміни концентрації реагентів або продуктів призведуть до того, що система рухатиметься в пошуках виробництва видів, які були зменшені, або споживання видів, які були збільшені, за умови, що вони обробляються в постійному обсязі.

Додавання каталізатора

Додавання каталізатора, тобто речовини, яка не бере участі в хімічній реакції, має на меті зменшити Енергія активація, отже, рівновага досягається швидше. Іншими словами, він не впливає на ступінь перебігу реакції (не змінює рівновагу), а скоріше впливає на швидкість з яким це відбувається.

Різні порушення корисні в промислових процесах для збільшення виробництва певних сполук. Розглянемо як приклад процес Габера для виробництва аміаку з Нітрогену та Гідрогену:

Н_{2 г)}+ 3H_{2 г)} ⟷ NH_{3 (г)}

Давайте подивимося, які збурення можна зробити в системі в рівновазі, щоб збільшити виробництво аміаку. По-перше, підвищуючи тиск (або зменшуючи об’єм) при постійній температурі, система буде розвиватися в напрямку, де у газоподібному стані виробляється менше молей. Якщо спостерігати за реакцією, то це відбувається в прямому сенсі, то це порушення дозволило б збільшити вироблення аміаку.

По-друге, це екзотермічний процес (який виділяє тепло); отже, зниження температури системи дозволить їй еволюціонувати в напрямку, де вона генерується енергію у вигляді тепла, щоб протидіяти порушенням, так що, знову ж таки, виробництво аміак.

Нарешті, щодо концентрації видів. Додавання будь-якого з двох реагентів призведе до того, що реакція рухатиметься в прямому напрямку, прагнучи утворити більше аміаку. Між тим, видалення аміаку з системи також дозволить збільшити його виробництво завдяки тому, що система буде прагнути розвиватися, щоб протидіяти спостережуваному зменшенню.

Теми в принципі Ле Шательє