Schimbarea echilibrului chimic. Principiul lui Le Chatelier. III. echilibru chimic. Le Chatelier-regula Brown Ce este principiul Le Chatelier

Starea de echilibru chimic este menținută în aceste condiții constante în orice moment. Când condițiile se schimbă, starea de echilibru este perturbată, deoarece în acest caz ratele proceselor opuse se modifică în grade diferite. Cu toate acestea, după un timp, sistemul ajunge din nou la o stare de echilibru, dar care corespunde deja noilor condiții modificate.

Schimbarea echilibrului în funcție de modificările condițiilor este determinată în general de principiul Le Chatelier (sau principiul echilibrului în mișcare): dacă un sistem aflat în echilibru este influențat din exterior prin modificarea oricăreia dintre condițiile care determină poziția de echilibru, atunci acesta este deplasat în direcția procesului, cursul căruia slăbește efectul efectului produs.

Astfel, o creștere a temperaturii determină o schimbare a echilibrului în direcția proceselor, al căror curs este însoțit de absorbția de căldură, iar o scădere a temperaturii acționează în sens invers. În mod similar, o creștere a presiunii deplasează echilibrul în direcția unui proces însoțită de o scădere a volumului, iar o scădere a presiunii acționează în direcția opusă. De exemplu, în sistemul de echilibru 3H 2 +N 2 2H 3 N, ∆H o = -46,2 kJ, o creștere a temperaturii sporește descompunerea H 3 N în hidrogen și azot, deoarece acest proces este endotermic. O creștere a presiunii deplasează echilibrul către formarea de H 3 N, deoarece volumul scade.

Dacă o anumită cantitate din oricare dintre substanțele care participă la reacție este adăugată într-un sistem care este în echilibru (sau invers, îndepărtat din sistem), atunci ratele reacțiilor directe și inverse se schimbă, dar treptat devin egale din nou. Cu alte cuvinte, sistemul ajunge din nou la o stare de echilibru chimic. În această nouă stare, concentrațiile de echilibru ale tuturor substanțelor prezente în sistem vor diferi de concentrațiile inițiale de echilibru, dar raportul dintre ele va rămâne același. Astfel, într-un sistem aflat în echilibru, este imposibil să se modifice concentrația uneia dintre substanțe fără a provoca o modificare a concentrațiilor tuturor celorlalte.

În conformitate cu principiul Le Chatelier, introducerea unor cantități suplimentare de reactiv în sistemul de echilibru determină o schimbare a echilibrului în direcția în care concentrația acestei substanțe scade și, în consecință, concentrația produselor interacțiunii sale crește. .

Studiul echilibrului chimic este de mare importanță atât pentru cercetarea teoretică, cât și pentru rezolvarea problemelor practice. Prin determinarea poziției de echilibru pentru diferite temperaturi și presiuni, se pot alege condițiile cele mai favorabile pentru desfășurarea unui proces chimic. În alegerea finală a condițiilor de proces se ia în considerare și influența acestora asupra vitezei procesului.

Exemplul 1 Calculul constantei de echilibru a reacției din concentrațiile de echilibru ale reactanților.

Calculați constanta de echilibru a reacției A + B 2C, dacă concentrațiile de echilibru [A] = 0,3 mol ∙ l -1; [B]=1,1 mol∙l-1; [C] \u003d 2,1 mol ∙ l -1.

Soluţie. Expresia constantei de echilibru pentru această reacție este: . Să substituim aici concentrațiile de echilibru indicate în starea problemei: =5,79.

Exemplul 2. Calculul concentrațiilor de echilibru ale reactanților. Reacția se desfășoară conform ecuației A + 2B C.

Determinați concentrațiile de echilibru ale reactanților dacă concentrațiile inițiale ale substanțelor A și B sunt, respectiv, 0,5 și respectiv 0,7 mol∙l -1, iar constanta de echilibru a reacției K p =50.

Soluţie. Pentru fiecare mol de substanțe A și B se formează 2 moli de substanță C. Dacă scăderea concentrației substanțelor A și B se notează cu X mol, atunci creșterea concentrației substanței va fi egală cu 2X mol. Concentrațiile de echilibru ale reactanților vor fi:

C A \u003d (o.5-x) mol ∙ l -1; C B \u003d (0,7-x) mol ∙ l -1; C C \u003d 2x mol ∙ l -1

x 1 \u003d 0,86; x 2 \u003d 0,44

În funcție de starea problemei, valoarea x 2 este valabilă. Prin urmare, concentrațiile de echilibru ale reactanților sunt:

C A \u003d 0,5-0,44 \u003d 0,06 mol ∙ l -1; C B \u003d 0,7-0,44 \u003d 0,26 mol ∙ l -1; C C \u003d 0,44 ∙ 2 \u003d 0,88 mol ∙ l -1.

Exemplul 3 Determinarea modificării energiei Gibbs ∆G o a reacției prin valoarea constantei de echilibru K p. Calculați energia Gibbs și determinați posibilitatea reacției CO+Cl 2 =COCl 2 la 700K, dacă constanta de echilibru este Kp=1,0685∙10 -4. Presiunea parțială a tuturor substanțelor care reacţionează este aceeași și egală cu 101325 Pa.

Soluţie.∆G 700 = 2,303∙RT.

Pentru acest proces:

De când ∆Go<0, то реакция СО+Cl 2 COCl 2 при 700К возможна.

Exemplul 4. Schimbarea echilibrului chimic. În ce direcție se va deplasa echilibrul în sistemul N 2 + 3H 2 2NH 3 -22 kcal:

a) cu o creștere a concentrației de N 2;

b) cu o creştere a concentraţiei de H 2;

c) când temperatura crește;

d) când presiunea scade?

Soluţie. O creștere a concentrației de substanțe din partea stângă a ecuației de reacție, conform regulii Le Chatelier, ar trebui să provoace un proces care tinde să slăbească efectul, să conducă la o scădere a concentrațiilor, i.e. echilibrul se va deplasa spre dreapta (cazurile a și b).

Reacția de sinteză a amoniacului este exotermă. O creștere a temperaturii determină o deplasare a echilibrului spre stânga - spre o reacție endotermă care slăbește impactul (cazul c).

O scădere a presiunii (cazul d) va favoriza reacția care duce la creșterea volumului sistemului, adică. spre formarea N 2 şi H 2 .

Exemplul 5 De câte ori se va schimba viteza reacțiilor directe și inverse în sistem 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (r) dacă volumul amestecului de gaze scade de trei ori? În ce direcție se va deplasa echilibrul sistemului?

Soluţie. Să notăm concentraţiile substanţelor care reacţionează: = A, =b,=Cu. Conform legii acțiunii în masă, vitezele reacțiilor directe și inverse înainte de modificarea volumului sunt

v pr \u003d Ka 2 b, v arr \u003d K 1 s 2

După reducerea volumului unui sistem omogen cu un factor de trei, concentrația fiecăruia dintre reactanți va crește cu un factor de trei: 3a,[O2] = 3b; = 3s. La noi concentrații ale vitezei v "np ale reacțiilor directe și inverse:

v" np = K(3a) 2 (3b) = 27 Ka 2 b; v o 6 p = K 1 (3c) 2 = 9K 1 c 2 .

În consecință, viteza reacției înainte a crescut de 27 de ori, iar inversă - doar de nouă ori. Echilibrul sistemului sa deplasat spre formarea SO 3 .

Exemplul 6 Calculați de câte ori viteza reacției care se desfășoară în faza gazoasă va crește odată cu creșterea temperaturii de la 30 la 70 0 C, dacă coeficientul de temperatură al reacției este 2.

Soluţie. Dependența vitezei unei reacții chimice de temperatură este determinată de regula empirică Van't Hoff conform formulei

Prin urmare, viteza de reacție la 70°C este de 16 ori mai mare decât viteza de reacție la 30°C.

Exemplul 7 Constanta de echilibru a unui sistem omogen

CO (g) + H 2 O (g) CO 2 (g) + H 2 (g) la 850 ° C este egal cu 1. Calculați concentrațiile tuturor substanțelor aflate la echilibru dacă concentrațiile inițiale sunt: ​​[CO] ISC = 3 mol / l, [H 2 O] ISH \u003d 2 mol / l.

Soluţie. La echilibru, vitezele reacțiilor directe și inverse sunt egale, iar raportul constantelor acestor viteze este constant și se numește constanta de echilibru a sistemului dat:

V np= K 1[CO][H20]; V o b p = La 2 [C02][H2];

În starea problemei, sunt date concentrațiile inițiale, în timp ce în expresie K r include doar concentrațiile de echilibru ale tuturor substanțelor din sistem. Să presupunem că până la momentul echilibrului concentrația [СО 2 ] Р = X mol/l. Conform ecuației sistemului, și numărul de moli de hidrogen formați în acest caz va fi X mol/l. Același număr de rugăciuni (X mol / l) CO și H 2 O se consumă pentru formarea X moli de CO2 și H2. Prin urmare, concentrațiile de echilibru ale tuturor celor patru substanțe (mol / l):

[CO 2] P \u003d [H 2] p \u003d X;[CO] P = (3 –x); P =(2-x).

Cunoscând constanta de echilibru, găsim valoarea X,și apoi concentrațiile inițiale ale tuturor substanțelor:

; x 2 \u003d 6-2x-3x + x 2; 5x \u003d 6, l \u003d 1,2 mol / l.

Astfel, concentrațiile de echilibru dorite: [CO 2 ] P = 1,2 mol/l; [H2]p = 1,2 mol/l; [CO]P = 3 - 1,2 = 1,8 mol/l; [H 2 O] P \u003d \u003d 2- 1,2 \u003d 0,8 mol / l.

Exemplul 8 Reacția de descompunere endotermă a pentaclorurii de fosfor are loc conform ecuației

PC15 (d) PC13 (d) + C12 (d); ∆H = +92,59 kJ.

Cum se schimbă: a) temperatura; b) presiunea; c) concentrare în vederea deplasării echilibrului în direcţia unei reacţii directe - descompunerea PCl 5?

Soluţie. O schimbare sau o schimbare a echilibrului chimic este o modificare a concentrațiilor de echilibru ale reactanților ca urmare a unei modificări a uneia dintre condițiile de reacție. Direcția în care s-a deplasat echilibrul este determinată după principiul lui Le Chatelier: a) întrucât reacția de descompunere a PC1 5 este endotermă (∆Н > 0), pentru a deplasa echilibrul către reacția directă este necesară creșterea temperaturii. : b) întrucât în ​​acest sistem descompunerea PC1 5 duce la o creștere a volumului (dintr-o moleculă de gaz se formează două molecule gazoase), atunci pentru deplasarea echilibrului către o reacție directă este necesară reducerea presiunii; c) deplasarea echilibrului în direcţia indicată se poate realiza atât prin creşterea concentraţiei de PC1 5 cât şi prin scăderea concentraţiei de PCl 3 sau C1 2 .

Dacă un sistem aflat în echilibru chimic este expus unei influențe externe, în el apar procese care tind să slăbească această influență.

Pentru a înțelege mai ușor principiul lui Le Chatelier, luați în considerare o reacție chimică simplă. Două substanțe (reactivi) interacționează între ele, ca urmare a interacțiunii, se formează o a treia substanță (produs), care tinde să se scindeze în substanțele originale. Aceasta poate fi reprezentată ca următoarea ecuație:

Săgeata dublă indică o reacție reversibilă. Când reacția directă se desfășoară de la stânga la dreapta, substanța C se formează din substanțele A și B. În cazul unei reacții inverse (de la dreapta la stânga), substanța C este împărțită în substanțele A și B. Când acest sistem este în chimie echilibru, ratele reacțiilor directe și inverse sunt aceleași - într-un punct al acestui sistem, se formează o moleculă de substanță C, iar în altă parte, o altă moleculă de substanță C se descompune.

Dacă în sistem se adaugă un exces de substanță A, echilibrul va fi perturbat temporar, deoarece rata de formare a substanței C va crește. Dar cu cât crește mai repede concentrația de substanță C, cu atât va fi divizată mai repede - până la echilibru. dintre reacțiile înainte și inversă se ajunge din nou. Atunci viteza de formare a substanței C din substanțele A și B va fi egală cu viteza de scindare a substanței C în substanțele A și B.

Funcționarea principiului lui Le Chatelier poate fi urmărită la exemplul modificării compoziției chimice a ploii sau dizolvarea unei tablete efervescent antiacid (reducerea acidității sucului gastric) în apă. În ambele cazuri, dioxidul de carbon (CO 2 ), apa (H 2 O) și acidul carbonic (H 2 CO 3) participă la reacția chimică:

CO2 + H20H2CO3

Când o picătură de ploaie intră în aer, aceasta absoarbe dioxidul de carbon și crește concentrația din partea stângă a reacției. Pentru a menține echilibrul, se formează mai mult acid carbonic. Ca urmare, ploaia devine acidă ( cm. Ploaie acidă). Adăugarea de dioxid de carbon modifică echilibrul reacției la dreapta. Reacția opusă are loc atunci când o tabletă antiacid (o substanță care neutralizează acidul) este coborâtă în apă. Bicarbonatul de sodiu (antiacid) reacționează cu apa și se formează acid carbonic, ceea ce duce la o creștere a concentrației substanței în partea dreaptă a reacției. Pentru a restabili echilibrul, acidul carbonic se descompune în apă și dioxid de carbon, pe care le observăm sub formă de bule.

Henri Louis Le Chatelier, 1850-1936

chimist francez. Născut în orașul Miribel-les-Echelles într-o familie de oameni de știință. A fost educat la prestigioasa Școală Politehnică din Paris. A fost profesor la Școala Superioară de Mine și la Sorbona, ulterior a fost numit inspector general al Minelor și Minei Franței (înainte de el, acest post a fost ocupat de tatăl său). Le Chatelier a studiat reacțiile chimice asociate cu accidentele în mine și în producția metalurgică, a participat la studiul detonării clapei de foc. A dezvoltat un pirometru termoelectric (un dispozitiv optic pentru determinarea temperaturii corpurilor fierbinți prin culoare) și frâne hidraulice pentru trenuri; a inventat sudarea oxiacetilenă.

În unele cazuri, substanțele rezultate în urma reacției fie interacționează între ele, fie se descompun, iar apoi în sistem apar simultan două reacții: directe (se formează produse de reacție) și inversă (substanțele inițiale sunt sintetizate din nou). În cazul coincidenței ratelor proceselor directe și inverse în sistemul luat în considerare, are loc un echilibru, care se numește chimic. Acesta este un echilibru dinamic, deoarece reacția în sine nu se oprește, dar se formează aceeași cantitate de substanță și se descompune în același timp. La temperatură și presiune constante, această situație poate persista destul de mult timp. Este prezentat grafic mai jos. Prin viteză echivalentă se înțelege o anumită constantă egală atât cu vitezele reacțiilor directe, cât și ale reacțiilor inverse.

Principiul deplasării echilibrului chimic

Principiul deplasării (deplasării) echilibrului a fost descoperit în 1884 de Le Chatelier. Mai târziu a fost generalizată de Carl Ferdinand Braun (1887). Prin urmare, în prezent are o denumire dublă - principiul Le Chatelier-Brown. Această lege este folosită atât în ​​chimie, cât și în termodinamică, electrodinamică, ecologie și biochimie. Există multe formulări, dar esența fiecăreia dintre ele se rezumă la următoarele: „Când se exercită orice impact asupra unui sistem în stare de echilibru, echilibrul chimic este deplasat în așa fel încât să compenseze această schimbare (adică, sistemul va încerca să restabilească echilibrul)". Principiul descris poate fi demonstrat clar folosind următorul sistem. Există un arc atașat unui suport fix. În repaus, acest sistem este în echilibru. Dacă arcul este întins, atunci echilibrul se va deplasa către forța externă. Totuși, în același timp, și opoziția crește în sistem. Și la un moment dat, forțele de contracarare și influența externă devin egale între ele, în urma căreia apare o nouă stare de echilibru.

Principiul lui Le Chatelier poate fi folosit doar pentru sisteme aflate în echilibru, altfel rezultatele analizei vor fi incorecte. Există trei parametri principali, a căror modificare determină o schimbare a echilibrului chimic: presiunea, temperatura și concentrația substanțelor chimice.

Temperatura

O schimbare a temperaturii este cea mai frecventă cauză a unei schimbări a echilibrului chimic, ceea ce este destul de înțeles, deoarece acest factor este mult mai ușor de influențat decât, de exemplu, presiunea. De menționat aici că reacțiile se împart în două tipuri în funcție de efectul termic. Printre acestea se numără următoarele: exotermic (cu degajare de căldură) și endotermic (cu absorbția acesteia). Cum se va schimba echilibrul chimic în acest caz? Principiul lui Le Chatelier în acest caz se reduce la următorul: odată cu creșterea temperaturii, echilibrul se deplasează spre reacția care are loc cu absorbția căldurii, iar când scade, respectiv, în sens invers. Astfel, dacă temperatura este crescută pentru reacția prezentată mai jos, echilibrul se va deplasa spre dreapta.

Majoritatea reacțiilor directe sunt exoterme, în timp ce reacțiile inverse sunt endoterme (aceasta nu este o regulă, ci mai degrabă o observație de la care pot fi găsite multe excepții).

Presiune

Odată cu o schimbare a presiunii, următorul parametru al sistemului este transformat - volumul acestuia (crește sau scade), astfel încât impactul cu ajutorul acestui parametru are un efect deosebit de puternic asupra sistemelor în care sunt prezente gaze. În acest caz, principiul echilibrului chimic este următorul. Dacă presiunea în sistem crește, atunci echilibrul se deplasează în direcția reducerii numărului de molecule de gaz, iar când presiunea scade, echilibrul se deplasează în direcția opusă. Dacă numărul de molecule de gaz nu se modifică în timpul reacției, atunci echilibrul nu se schimbă cu o schimbare a presiunii, ca, de exemplu, în următoarea reacție.

Cu toate acestea, în practică, acest principiu este valabil numai pentru gazele ideale, deoarece toate gazele reale au o compresibilitate diferită. Astfel, chiar dacă numărul de molecule de gaz rămâne neschimbat, echilibrul poate depinde de presiune. În practică, acest lucru va fi vizibil la presiuni mari. În cazul lichidelor și solidelor, o modificare a presiunii nu afectează efectiv echilibrul din cauza volumelor mici ocupate de astfel de substanțe. Atunci când se iau în considerare sisteme mixte, sunt luate în considerare doar moleculele de gaz.

Schimbarea de echilibru în sistem ca urmare a unei modificări a concentrației oricărei substanțe care participă la reacție

În cursul modificării concentrației unei substanțe, principiul lui Le Chatelier funcționează după cum urmează. Odată cu creșterea concentrației produselor de reacție, echilibrul se deplasează spre reacția inversă, cu scăderea cantității de substanțe formate, echilibrul se deplasează în sens invers.

Ce se întâmplă dacă adăugați un gaz inert

Puteți modifica volumul sistemului nu numai prin comprimarea acestuia sau scăderea presiunii, ci și prin adăugarea unui gaz inert care nu va reacționa. Ce se va întâmpla cu sistemul când, de exemplu, i se adaugă heliu? De fapt, cel mai probabil, nu se va întâmpla nimic, deoarece raportul dintre substanțele care participă la reacție nu se va schimba și, pentru cursul procesului, contează nu presiunea totală a sistemului, ci presiunea parțială a fiecăruia. componentă.

Influența catalizatorilor

Cantitatea de catalizator și, în general, prezența acestuia nu afectează schimbarea echilibrului chimic. Acest lucru se datorează faptului că acest element accelerează în mod egal atât reacțiile înainte, cât și cele invers, păstrând echilibrul în sistem neschimbat.

Metoda de studiu a echilibrului chimic

O analiză detaliată a echilibrelor chimice este foarte importantă pentru o înțelegere completă a procesului. Una dintre cele mai frecvent utilizate tehnici este așa-numita metodă de înghețare a echilibrelor. Deci, există o răcire rapidă a sistemului, care este într-o stare echilibrată. Echilibrul pur și simplu nu are timp să se schimbe, iar la temperaturi scăzute rata majorității proceselor încetinește la aproape zero. Datorită acestui fapt, este posibil să se analizeze complet compoziția amestecului la orice temperatură (concentrația substanțelor care participă la reacție la zero grade va corespunde numărului de componente la temperatura la care a început scăderea). Acest experiment este efectuat de mai multe ori cu reacții care au loc în ambele direcții.

Există ireversibilitate completă?

Este imposibil să schimbi complet echilibrul chimic într-o direcție. Chiar și cu o deplasare absolută aparentă, va exista întotdeauna un număr mic de molecule care vor reacționa înapoi.

În practică, practic toate reacțiile sunt reversibile și cât de mult va fi vizibil acest efect depinde adesea de temperatură (deseori echilibrul este pur și simplu deplasat puternic într-o parte, deci devine vizibil doar atunci când condițiile se schimbă). Din cauza acestei prevalențe a reacțiilor chimice reversibile, studiul echilibrului este deosebit de important.

Exemple de sinteze în care echilibrul chimic este deplasat în timpul producției

În producție, echilibrul chimic este de obicei deplasat în direcția reacției directe pentru a obține, respectiv, produșii de reacție. Exista numeroase exemple de astfel de sinteze: obtinerea de amoniac, oxid de sulf (VI), oxid de azot (II) etc.

Henri Le Chatelier a formulat principiul care îi poartă acum numele.

Esența principiului: un sistem care se află într-o stare de echilibru chimic stabil, sub influență externă (modificări de temperatură, presiune, concentrație de reactanți etc.), tinde să revină la o stare de echilibru, compensând impactul.

Echilibrul se va schimba până când se ajunge la o nouă poziție de echilibru care să corespundă noilor condiții.

S-a emis în repetate rânduri ipoteza că principiul La Chatelier:

- poate fi considerat ca un tip de feedback (există un impact asupra sistemului și există răspunsul acestuia);

- este posibil să se aplice nu numai în domeniul reacțiilor chimice, ci și în psihologie, sociologie, ecologie etc.

Existența feedback-urilor negative în Natura neînsuflețită a fost probabil primul care a fost subliniat de Henri Louis Le Chatelier(1850-1936) - om de știință francez în domeniul chimiei fizice și al metalelor. În 1884, el a formulat legea generală a deplasării echilibrului chimic în funcție de factori externi, care a primit denumirea de principiul lui Le Chatelier. În științele fizice și chimice, există o lege de echilibru formulată de A. L. Le Chatelier. El spune că sistemele care se află într-un anumit echilibru manifestă tendința de a-l menține, au o rezistență internă la forțele care îl schimbă. De exemplu, lăsați apa și gheața să fie în echilibru într-un vas la OC și presiunea atmosferică normală. Dacă vasul este încălzit, atunci o parte din gheață se topește, absorbind căldură și continuând astfel să mențină temperatura anterioară a amestecului. Dacă creșteți presiunea externă, o parte din gheață se transformă din nou în apă, care ocupă mai puțin volum, ceea ce slăbește presiunea în creștere.

Alte lichide, spre deosebire de apă, nu cresc în volum atunci când sunt înghețate, ci scad; în aceleași condiții de amestec, sub presiune crescândă, ele prezintă schimbarea opusă: o parte din lichid îngheață; presiunea este evident la fel de ușurată prin aceasta ca și în cazul precedent. Pentru soluții, reacții chimice, mișcări ale corpurilor, principiul lui Le Chatelier se aplică la fiecare pas, făcând posibilă prevederea schimbărilor sistemice într-o varietate de cazuri.

Dar aceeași lege, așa cum arată multe observații, este aplicabilă și sistemelor biologice, mentale și sociale care sunt în echilibru. De exemplu, corpul uman răspunde la răcirea externă prin intensificarea proceselor oxidative interne și a altor procese care îi produc căldura; supraîncălzire - prin faptul că crește procesele de evaporare care iau căldură. Un psihic normal, atunci când, din cauza condițiilor externe, numărul de senzații pentru acesta scade, de exemplu, atunci când o persoană ajunge la închisoare, pare să compenseze această deficiență, intensificând munca fanteziei și, de asemenea, dezvoltând atenția la detalii; dimpotrivă, atunci când este supraîncărcat cu impresii, atenția îndreptată către detalii scade, activitatea fanteziei slăbește etc.

Este clar că problema universalității legii lui Le Chatelier nu poate fi ridicată și investigată sistematic de niciuna dintre științele speciale: chimiei fizice nu îi pasă de sistemele mentale, biologiei - de sistemele anorganice, psihologia - de cele materiale. Dar din punct de vedere corporativ, întrebarea este, evident, nu numai posibilă, ci absolut inevitabilă.

Bogdanov A.A. , Tectologie: Știința organizațională generală în 2 cărți, Cartea 1, M., Economie, 1989, p. 139.

Efectul temperaturii

Efectul temperaturii depinde de semnul efectului termic al reacției. Când temperatura crește, echilibrul chimic se deplasează în direcția reacției endoterme, cu scăderea temperaturii, în direcția reacției exoterme. În cazul general, când temperatura se modifică, echilibrul chimic se deplasează spre proces, semnul modificării entropiei în care coincide cu semnul schimbării temperaturii. Dependența de temperatură a constantei de echilibru în sistemele condensate este descrisă de ecuația izobară van't Hoff:

în sistemele cu fază gazoasă - ecuația izocorului van't Hoff

Într-un interval mic de temperaturi în sisteme condensate, relația dintre constanta de echilibru și temperatură este exprimată prin următoarea ecuație:

De exemplu, în reacția de sinteză a amoniacului

N 2 + 3H 2 ⇄ 2NH 3 + Q

efectul termic în condiții standard este de +92 kJ/mol, reacția este exotermă, prin urmare, o creștere a temperaturii duce la o deplasare a echilibrului către materiile prime și o scădere a randamentului de produs.

Influența presiunii

Presiunea afectează în mod semnificativ poziția de echilibru în reacțiile care implică substanțe gazoase, însoțită de o modificare a volumului ca urmare a unei modificări a cantității de substanță în tranziția de la substanțele inițiale la produse:

Când presiunea crește, echilibrul se deplasează în direcția în care numărul total de moli de gaze scade și invers.

În reacția de sinteză a amoniacului, cantitatea de gaze se reduce la jumătate: N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3

Aceasta înseamnă că, odată cu creșterea presiunii, echilibrul se deplasează spre formarea de NH 3, așa cum evidențiază următoarele date pentru reacția de sinteză a amoniacului la 400 ° C:

Influența gazelor inerte

Introducerea de gaze inerte în amestecul de reacție sau formarea de gaze inerte în timpul reacției are același efect ca și scăderea presiunii, deoarece presiunea parțială a reactanților este scăzută. Trebuie remarcat faptul că, în acest caz, un gaz care nu participă la reacție este considerat un gaz inert. În sistemele cu scăderea numărului de moli de gaze, gazele inerte deplasează echilibrul către substanțele originale, prin urmare, în procesele de producție în care se pot forma sau acumula gaze inerte, este necesară suflarea periodică a conductelor de gaz.

Influența concentrării

Influența concentrării asupra stării de echilibru respectă următoarele reguli:

• Odată cu creșterea concentrației uneia dintre substanțele inițiale, echilibrul se deplasează în direcția formării produselor de reacție;
• Odată cu creșterea concentrației unuia dintre produșii de reacție, echilibrul se deplasează în direcția de formare a substanțelor inițiale.

Note

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce este „Principiul Le Chatelier” în alte dicționare:

PRINCIPIUL LE CHATELIER- principiul propus de A. Le Chatelier (1884) și fundamentat termodinamic de C. Brown (1887), conform căruia o influență externă care dezechilibrează sistemul stimulează în el procese care urmăresc să slăbească rezultatele acestei influențe.... ... Dicționar ecologic

PRINCIPIUL LE CHATELIER, acest principiu a fost proclamat în 1888 de chimistul francez Henri Louis Le Chatelier (1850-1936). Este formulat astfel: dacă deranjați un sistem care se află într-o stare de ECHILIBRI, atunci sistemul caută să neutralizeze... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Principiul lui Le Chatelier- vezi principiul schimbării echilibrului chimic... Termeni chimici

Principiul lui Le Chatelier Brown (1884) dacă se acționează asupra unui sistem în echilibru din exterior, modificând oricare dintre condiții (temperatura, presiune, concentrație), atunci echilibrul este deplasat în așa fel încât ... ... Wikipedia

Principiul lui Le Chatelier Brown (1884) dacă se acționează asupra unui sistem în echilibru din exterior, modificând oricare dintre condiții (temperatura, presiune, concentrație), atunci echilibrul este deplasat în așa fel încât să reducă modificarea. Henri ...... Wikipedia

Principiul Le Chatelier-Brown- Le Šateljė ir Brauno principas statusas T sritis chemija apibrėžtis Principas, pagal kurį pusiausviroji sistema, kintant išorės sąlygoms, pati mažina išorės poveikį. atitikmenys: engl. Principiul Le Chatellier Braun rus. Principiul Le Chatelier-Brown... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

principiul deplasării echilibrului chimic- (principiul lui Le Chatelier): un impact extern asupra unui sistem aflat în stare de echilibru duce la o schimbare a acestui echilibru în direcția în care efectul impactului produs este slăbit. Chimie generală: manual / A. V. Zholnin ... Termeni chimici

Henri Louis Le Chatelier Henri Louis Le Chatelier (franceză Henri Louis Le Chatelier; 8 octombrie 1850, Paris 17 septembrie 1936, Miribel les Echelles) fizician și chimist francez. Cuprins 1 Biografie ... Wikipedia

Henri Louis Le Chatelier fr. Henri Louis Le Chatelier ... Wikipedia

Cărți

• Principiile mișcării sistemului economic. Monografie, Kusner Yuri Semenovici, Țarev Igor Gennadievici. Ecuațiile de bază ale mișcării unui sistem economic sunt prezentate într-o formă analitică și se rezolvă problema găsirii unor metode adecvate de control al mișcării acestuia. Matematica este folosita...