Ле Шатељеов 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

Утицај концентрације

Разматрањем реакције разлагања азот-диоксида као примера, може се уочити утицај концентрација учесника реакције на хемијску равнотежу:

2NO₂ ⇌ 2NO + O₂

На повећање концентрације нпр. NO₂ 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 NO и O₂, док ће њихово повећање, као и смањење концентрације NO₂, равнотежу померити у лево, односно у смеру повратне реакције.

Утицај температуре

У следећој реакцији директна реакција је егзотермна.

N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ ΔH = -92 kЈ/mol

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

Претходна реакција је погодна и за илустрацију дејства овог фактора:

N_2(g) + 3H_2(g) ⇌ 2NH_3(g)

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

Види још

• Хемијска равнотежа
• Повратна хемијска реакција
• Термодинамика