Le Chatelier'in Neleri İçerdiği ve Uygulamadaki İlkesi

Le Chatelier Prensibi Bir sistemin, bir dış maddenin neden olduğu etkileri gidermek için dengede olan cevabını açıklar. 1888 yılında Fransız kimyager Henry Louis Le Chatelier tarafından formüle edildi. Kapalı sistemlerde dengeyi sağlayabilecek herhangi bir kimyasal reaksiyona uygulanır..

Kapalı sistem nedir? Enerji sınırları arasında (örneğin, bir küp) arasında enerji aktarımı var ancak madde değil. Bununla birlikte, sistemde bir değişiklik yapmak için onu açmak ve sonra rahatsızlığa (veya değişime) nasıl tepki verdiğini incelemek için tekrar kapatmak gerekir..

Bir kez kapatıldığında, sistem dengeye geri döner ve bu prensibi kullanarak bunu başarmanın yolu tahmin edilebilir. Yeni denge öncekiyle aynı mı? Bu, sistemin dış rahatsızlığa maruz kaldığı zamana bağlıdır; yeteri kadar uzun sürerse, yeni denge farklı.

indeks

• 1 Ne içerir??
• 2 Kimyasal dengeyi değiştiren faktörler
  • 2.1 Konsantrasyondaki değişiklikler
  • 2.2 Basınç veya hacimdeki değişiklikler
  • 2.3 Sıcaklık değişiklikleri
• 3 Uygulamalar
  • 3.1 Haber sürecinde
  • 3.2 Bahçecilikte
  • 3.3 Mağara oluşumunda
• 4 Kaynakça

Nelerden oluşur??

Aşağıdaki kimyasal denklem, dengeye ulaşan bir reaksiyona karşılık gelir:

aA + bB <=> cC + dD

Bu ifadede a, b, c ve d stokiyometrik katsayılardır. Sistem kapalı olduğundan, dengeyi bozan hiçbir reaktif (A ve B) veya ürün (C ve D) dışarıdan girmez.

Fakat denge tam olarak ne anlama geliyor? Bu kurulduğunda, doğrudan reaksiyonun (sağa) ve geri (sola) hızları eşitlenir. Bu nedenle, tüm türlerin konsantrasyonları zamanla sabit kalır.

Yukarıdakiler bu şekilde anlaşılabilir: C ve D'yi üretmek için sadece biraz A ve B reaksiyonu, bunlar tüketilen A ve B'yi yeniden oluşturmak için aynı anda birbirleriyle reaksiyona girerler ve bu şekilde sistem dengede kalırken.

Bununla birlikte, sisteme bir rahatsızlık uygulandığında -A, ısı, D veya hacim azaltma ekleyerek-Le Chatelier'in ilkesi, mekanizmayı açıklamamasına rağmen, neden olduğu etkileri gidermek için nasıl davranacağını tahmin dengeye dönmenizi sağlayan moleküler.

Bu nedenle, yapılan değişikliklere bağlı olarak, bir reaksiyon hissi tercih edilebilir. Örneğin, eğer B istenen bileşik ise, denge oluşumuna doğru hareket edecek şekilde bir değişiklik yapılır..

Kimyasal dengeyi değiştiren faktörler

Le Chatelier ilkesini anlamak için mükemmel bir yaklaşım, dengenin bir dengeden oluştuğunu varsaymaktır..

Bu yaklaşımdan bakıldığında, reaktifler sol (veya sepet) plaka üzerinde ve ürünler sağda tartılır. Buradan, sistemin cevabını tahmin etme (denge) kolaylaşır.

Konsantrasyondaki değişiklikler

içinA + bB <=> cC + dD

Denklemdeki çift ok, dengenin en altını ve altlıkları altları gösterir. Daha sonra, sisteme A miktarı (gram, miligram, vb.) Eklenirse, doğru tabakta daha fazla ağırlık olacak ve ölçek o tarafa doğru eğilecektir..

Sonuç olarak, C + D tavası yükselir; yani, A + B yemeğinin önünde önem kazanıyor. Başka bir deyişle: A (B'den itibaren) eklenmeden önce, denge ürünleri C ve D'yi yukarı doğru hareket ettirir.

Kimyasal açıdan, denge sağa doğru hareket eder: daha fazla C ve D üretimine doğru.

Bunun tersi, sisteme C ve D miktarları eklendiğinde gerçekleşir: soldaki daire ağırlaşarak sağdaki yükselmeye neden olur.

Yine, bu A ve B konsantrasyonlarında bir artışa neden olur; bu nedenle, sola doğru bir denge kayması oluşur (reaktanlar).

Basınç veya hacimdeki değişiklikler

içinA (g) + bB (g) <=> cC (g) + dD (g)

Sistemde meydana gelen basınç veya hacimdeki değişikliklerin yalnızca gaz halindeki türler üzerinde kayda değer etkileri vardır. Bununla birlikte, üstün kimyasal denklem için bu değişikliklerin hiçbiri dengeyi değiştirmez.

Neden? Çünkü denklemin her iki tarafındaki gaz toplam mol miktarı aynıdır.

Denge, basınç değişimlerini dengelemeye çalışacaktır, ancak her iki reaksiyon (doğrudan ve ters) aynı miktarda gaz ürettiğinden, değişmeden kalır. Örneğin, aşağıdaki kimyasal denklem için denge bu değişikliklere cevap verir:

içinA (g) + bB (g) <=> veE (g)

Burada, sistemdeki hacimde bir düşüş (veya basınçtaki artış) öncesinde, ölçek bu etkinin azaltılmasına izin veren plakayı yükseltecektir.. 

Nasıl? E'nin oluşumu yoluyla basıncı azaltmak, bunun nedeni, A ve B'nin E'den daha fazla baskı uygulaması nedeniyle, konsantrasyonlarını düşürmek ve E'yi arttırmak için reaksiyon göstermeleridir..

Aynı şekilde, Le Chatelier prensibi hacim artışının etkisini de öngörmektedir. Bu gerçekleştiğinde, denge, basınç kaybını geri getiren daha fazla gaz halindeki mol oluşumunu teşvik ederek etkiyi azaltması gerekir; bu sefer, dengeyi sola kaydırarak, A + B tabağını kaldırarak.

Sıcaklık değişiklikleri

Isı hem reaktif hem de ürün olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, reaksiyon entalpiğine (ΔHrx) bağlı olarak, reaksiyon ekzotermik veya endotermiktir. Sonra ısı kimyasal denklemin soluna veya sağına yerleştirilir.

aA + bB + ısı <=> cC + dD (endotermik reaksiyon)

aA + bB <=> cC + dD + ısı (ekzotermik reaksiyon)

Burada, sistemin ısıtılması veya soğutulması konsantrasyonlardaki değişikliklerde olduğu gibi aynı tepkileri oluşturur..

Örneğin, eğer reaksiyon ekzotermik ise, sistemin soğutulması dengenin sola doğru kaymasını sağlar; ısıtılırsa, reaksiyon sağa doğru daha büyük bir eğilimle ilerler (A + B).

uygulamaları

Sayısız uygulamasında, birçok reaksiyon dengeye ulaştığından, aşağıdakileri yaptık:

Haber sürecinde

N-₂(g) + 3H₂(G) <=> 2NH'den₃(g) (ekzotermik)

Üstün kimyasal denklem, endüstriyel ölçeklerde üretilen en büyük bileşiklerden biri olan amonyak oluşumuna karşılık gelir..

Burada, NH elde etmek için ideal koşullar₃ bunlar sıcaklığın çok yüksek olmadığı ve ayrıca yüksek basınç seviyelerinin olduğu yerlerdir (200 ila 1000 atm).

Bahçede

Mor ortancalar (üst resim) alüminyum ile bir denge kurarlar (Al³⁺) topraklarda mevcut. Bu metalin varlığı, Lewis asidi, sonuç olarak asitleşmelerini sağlar..

Bununla birlikte, temel topraklarda ortancaların çiçekleri kırmızıdır, çünkü alüminyum bahsedilen topraklarda çözünmez ve bitki tarafından kullanılamaz..

Le Chatelier prensibini bilen bir bahçıvan, ortancalarının rengini toprakların akıllı asitlendirilmesiyle değiştirebilir.

Mağara oluşumunda

Doğa ayrıca mağara çatılarını sarkıtlarla kaplamak için Le Chatelier prensibinden yararlanır..

Ca²⁺(ac) + 2HCO₃^-(Sulu) <=> CaCO₃(s) + CO₂(ac) + H₂O (l)

CaCO₃ (kireçtaşı) CO ile birlikte suda da çözünmez₂. CO olarak₂ kaçar, denge sağa kayar; yani, daha fazla CaCO oluşumuna doğru₃. Bu, yukarıdaki resimde olduğu gibi, sivri bitişlerin büyümesine neden olur..

referanslar

1. Doktor Brown'ın Kimyası. (2000). Teorik-Fiziksel İleri Seviye Kimya - Denge - Kimyasal Denge Revizyon Notları BÖLÜM 3. 06 Mayıs 2018 tarihinde alınmıştır, nereden: docbrown.info
2. Jessie A. Key. Denge Değişimi: Le Chatelier Prensibi. Opentextbc.ca adresinden 06 Mayıs 2018 tarihinde alındı
3. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (19 Mayıs 2017). Le Chatelier'in İlke Tanımı. 6 Mayıs 2018'de alındı, nereden: thoughtco.com
4. Binod Shrestha. Le-chatelier ilkesi ve uygulaması. 6 Mayıs 2018'de, şu kaynaktan alındı: chem-guide.blogspot.com
5. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. basım). CENGAGE Öğrenme, s 671-678.
6. Advameg, Inc. (2018). Kimyasal Denge - Gerçek hayat uygulamaları. 6 Mayıs 2018’de, scienceclarified.com adresinden alındı
7. James St. John. (12 Mayıs 2016). Traverten Damla Taşı (Luray Caverns, Luray, Virginia, ABD) 38. 6 Mayıs 2018'de alındı, flickr.com
8. Stan Shebs. Ortanca macrophylla Blauer Prinz. (Temmuz 2005). [Şekil]. 6 Mayıs 2018'de, commons.wikimedia.org adresinden alındı