Ле Цхателиеров принцип
Ле Шатељеов принцип је хемијски принцип који говори о томе како промене услова под којима се одвија повратна хемијска реакција утичу на хемијску равнотежу. Уопштено, он би могао гласити овако: ако се на неки систем у равнотежи делује силом (промена концентрације, температуре или притиска), равнотежа система ће се померити у смеру одупирања овим променама. Дао га је Анри Луј Ле Шатеље.
Примери
[уреди | уреди извор]Утицај концентрације
[уреди | уреди извор]Разматрањем реакције разлагања азот-диоксида као примера, може се уочити утицај концентрација учесника реакције на хемијску равнотежу:
2НО2 ⇌ 2НО + О2
На повећање концентрације нпр. НО2 систем ће одреаговати померањем равнотеже у смеру директне реакције, тако тежећи да делимично смањи наметнуто повећање концентрације. По истом принципу, равнотежа ће се померити у десно и смањењем концентрација НО и О2, док ће њихово повећање, као и смањење концентрације НО2, равнотежу померити у лево, односно у смеру повратне реакције.
Утицај температуре
[уреди | уреди извор]У следећој реакцији директна реакција је егзотермна.
Н2 + 3Х2 ⇌ 2НХ3 ΔХ = -92 кЈ/мол
Будући да се систем одупире променама, смањењем температуре равнотежа ће се померити у десно (јер се у директној реакцији ослобађа температура надокнађујући смањење) и обратно, повећањем температуре реакционог система, равнотежа ће се померити у лево, фаворизујући тако ендотермну реакцију разлагања амонијака.
Утицај притиска
[уреди | уреди извор]Претходна реакција је погодна и за илустрацију дејства овог фактора:
Н2(г) + 3Х2(г) ⇌ 2НХ3(г)
Прво је потребно уочити број молова са једне и друге стране реакције. Како по Авогадровом закону један мол сваког гаса заузима исту запремину, повећање притиска реакционе смеше ових гасова ће равнотежу померити у десно, будући да четири мола заузимају већу запремину од два мола под истим условима. Наиме, само повећање притиска, уколико није изазвано променом запремине реакционог суда неће узроковати промене у равнотежи система, јер парцијални притисци свих гасова остају у истом односу. Тако, на пример, додавање инертног гаса у смешу неће утицати на равнотежу реакције (уколико се запремина суда одражава константном) иако ће свакако повећати укупни притисак. Међутим, променом запремине затвореног реакционог суда долази до промене парцијалних притисака гасова у смеши, и то помера равнотежу у страну са мање молова. Ово је посебно очигледно уколико се константа равнотеже изрази преко парцијалних притисака реактаната и производа реакције. Уколико је број молова са обе стране равнотеже исти, промена запремине неће утицати на равнотежу.
Један од најбољих примера примене Ле Шатељеовог принципа је у Хабер-Бошовом процесу. Евидентно је да се манипуласањем реакционим условима може утицати на одвијање повратних реакција и тако померањем равнотеже добијати бољи принос жељеног
Литература
[уреди | уреди извор]- Аткинс, П.W. (1993). Тхе Елементс оф Пхyсицал Цхемистрy (3рд изд.). Оxфорд Университy Пресс.
- Ле Цхателиер, Х. анд Оцтаве Леополд Боудоуард (1898), "Лимитс оф Фламмабилитy оф Гасеоус Миxтурес", Буллетин де ла Социéтé Цхимиqуе де Франце (Парис), в. 19, пп. 483–488.
- Хатта, Татсуо (1987), "Ле Цхâтелиер принципле," Тхе Неw Палграве: А Дицтионарy оф Ецономицс, в. 3, пп. 155–57.
- Самуелсон, Паул А. (1947, Енларгед ед. 1983). Фоундатионс оф Ецономиц Аналyсис, Харвард Университy Пресс. ИСБН 0-674-31301-1
- D.Ј. Еванс, D.Ј. Сеарлес анд Е. Миттаг (2001), "Флуцтуатион тхеорем фор Хамилтониан сyстемс—Ле Цхâтелиер'с принципле", Пхyсицал Ревиеw Е, 63, 051105(4).
- Алсо рефер то Броwн Лемаy Бурстен. 10тх ор 11е едитион фор тхис принципле.