Le Chatelierovo načelo
Le Chatelierovo načelo je načelo u ravnotežnim sustavima koje glasi, ako sustavu promijenimo neku intenzivnu veličinu, sustav će nastojati tu promjenu umanjiti. Otkrili su ga Henry Louis Le Chatelier i Karl Ferdinand Braun, neovisno jedan o drugome.
U kemiji, Le Chatelierovo načelo se koristi kako bi se predvidjelo i upravljalo nekom povratnom kemijskom reakcijom, često kako bi se sinteza nekih tvari u industrijskoj kemiji ekonomski isplatila. Isti se princip koristi i u biologiji i ekonomiji.
Promjena uvjeta uredi
Prilikom kemijske reakcije, moguće je upravljati koncentracijom produkata i reaktanata, tlakom i temperaturom.
Koncentracija uredi
Povećavajući koncentraciju reaktanata, ravnoteža će se pomaknuti u smjeru produkata, i obrnuto. Ovo možemo prikazati na temelju reakcije sinteze metanola iz vodika i ugljikovog (IV) oksida:
Ako povećamo koncentraciju CO u sustavu, sustav će naše djelovanje nastojati poništiti. To će napraviti tako što će se sintetizirati više metanola, dok se ponovno ne uspostavi ravnoteža.
Promjena temperature uredi
Kada imamo endotermnu ili egzotermu povratnu reakciju (kada se troši ili oslobađa energija), za očekivati je da će ona biti suprotna u suprotnom smjeru. Kada povećamo temperaturu sustava, ravnoteža se pomiče u onom smjeru u kojem se toplina troši, i obrnuto. Na primjer, otapanje neke soli u vodi troši toplinu. Kako je otapanje soli u vodi ravnotežna reakcija, sol će se bolje otopiti u vrućoj nego u hladnoj vodi.
Promjena tlaka uredi
Povećanje tlaka u reakciji s plinovima pomaknut će ravnotežu u onom smjeru koji dovodi do smanjenja broja molekula, i obrnuto. Promjena tlaka nema utjecaja na reakciju u kojoj je množina produkata jednaka množini reaktanata.
- N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3 ΔH = −92kJ mol-1
- 4 mola ⇌ 2 mola
Povećanje tlaka će u ovom slučaju pomaknuti ravnotežu prema amonijaku.
Biologija uredi
Također, ako se u nekom šumskom području poveća broj kukaca, povećat će se i broj životinja koje te kukce jedu, čime priroda nastoji spriječiti novonastalu promjenu. Očito je da se Le Chatelierovo načelo može primijeniti i u svakodnevnom životu, a ne samo u kemiji.