A Le Chatelier-elv az az elv, amikor a kémiai rendszerre stresszt tesznek a egyensúlyi, az egyensúly eltolódik a stressz enyhítésére. Más szavakkal, felhasználható az a irányának előrejelzésére kémiai reakció válaszul a körülmények megváltozására hőfok, koncentráció, hangerővagy nyomás. Noha Le Chatelier elve felhasználható az egyensúlyi változásokra adott válasz előrejelzésére, ez nem magyarázza meg (molekuláris szinten), miért a rendszer ugyanúgy reagál.
Kulcsfontosságú helyek: a Le Chatelier alapelve
- A Le Chatelier-elv Chatelier-elvnek vagy az egyensúlyi törvénynek is nevezik.
- Az elv megjósolja a változásoknak a rendszerre gyakorolt hatását. Leggyakrabban a kémiában fordul elő, de a közgazdaságtanra és a biológiára (homeosztázis) is vonatkozik.
- Lényegében az elv azt állítja, hogy egy egyensúlyi rendszer, amelyet megváltoztatnak, reagál a változásra, hogy részben ellensúlyozza a változást, és új egyensúlyt hozzon létre.
Chatelier-elv vagy az egyensúlyi törvény
Az elvet Henry Louis Le Chatelier-nek nevezték el. Le Chatelier és Karl Ferdinand Braun egymástól függetlenül javasolták az alapelvet, amelyet Chatelier-elvnek vagy az egyensúlyi törvénynek is neveznek. A törvény kimondható:
Ha az egyensúlyi rendszer hőmérséklete, térfogata, koncentrációja vagy hőmérséklete megváltozik nyomás esetén a rendszer újra beállítja a változás hatásainak részleges ellensúlyozását, új eredményt eredményezve egyensúlyi.
Míg a kémiai egyenleteket általában bal oldali reagensekkel, balról jobbra mutató nyíllal és jobb oldali termékekkel írják, a valóság az, hogy a kémiai reakció egyensúlyban van. Más szavakkal, a reakció előre- és hátrafelé egyaránt folytatódhat, vagy visszafordítható lehet. Az egyensúlyban mind az előre, mind a hátsó reakciók bekövetkeznek. Az egyik sokkal gyorsabban haladhat, mint a másik.
A kémia mellett az elv kissé eltérő formában alkalmazandó a farmakológia és a közgazdaságtan területén is.
Hogyan lehet használni a Le Chatelier alapelvet a kémiában?
koncentráció: Növekszik a reagensek (koncentrációjuk) elmozdítja az egyensúlyt, hogy több terméket állítson elő (termékkedvezményes). A termékek számának növekedése elmozdítja a reakciót, hogy több reagenst (reaktáns előnyben részesítsen). A csökkenő reagensek a reagenseket részesítik előnyben. Csökkenő termék kedvez a termékeknek.
Hőfok: A hőmérsékletet a rendszerhez külsőleg vagy a kémiai reakció eredményeként hozzáadhatjuk. Ha egy kémiai reakció exoterm (ΔH negatív vagy hő szabadul fel), a hő a reakció terméke. Ha a reakció endoterm (ΔH pozitív vagy hő elnyelődik), a hőt reaktánsnak kell tekinteni. Tehát a hőmérséklet növelése vagy csökkentése ugyanolyannak tekinthető, mint a reagensek vagy termékek koncentrációjának növelése vagy csökkentése. A hőmérséklet növekedésével a rendszer hője növekszik, ami az egyensúly balra tolódásához vezet (reagensek). Ha csökken a hőmérséklet, az egyensúly jobbra tolódik el (termékek). Más szavakkal, a rendszer kompenzálja a hőmérséklet csökkenését azáltal, hogy elősegíti a hőt generáló reakciót.
Nyomás / Volume: A nyomás és a térfogat megváltozhat, ha a kémiai reakció egyik résztvevője gáz. A gáz parciális nyomásának vagy térfogatának megváltoztatása ugyanúgy jár, mint a koncentráció megváltoztatása. Ha a gáz térfogata növekszik, a nyomás csökken (és fordítva). Ha a nyomás vagy a térfogat növekszik, a reakció az alacsonyabb nyomású oldal felé fordul. Ha a nyomást megnövekszik vagy a térfogat csökken, az egyensúly az egyenlet nagyobb nyomású oldala felé tolódik el. Megjegyezzük azonban, hogy egy inert gáz (például argon vagy neon) hozzáadása növeli a A rendszer nem változtatja meg a reagensek vagy termékek parciális nyomását, tehát nincs egyensúlyi eltolódás bekövetkezik.
források
- Atkins, P.W. (1993). A fizikai kémia elemei (3. kiadás). Oxford University Press.
- Evans, D.J.; Searles, D.J.; Mittag, E. (2001), "Hamilton-rendszerek fluktuációs tétele - Le Chatelier elve". Fizikai áttekintés E, 63, 051105(4).
- Le Chatelier, H.; Boudouard O. (1898), "A gáznemű keverékek gyúlékonysági határértékei". A Société Chimique de France közlemény (Párizs), v. 19. o. 483–488.
- Münster, A. (1970). Klasszikus termodinamika (fordította: E. S. Halberstadt). Wiley-Interscience. London. ISBN 0-471-62430-6.
- Samuelson, A. Paul (1947, kibővített kiadás. 1983). A gazdasági elemzés alapjai. Harvard University Press. ISBN 0-674-31301-1.