עקרון לה שאטלייה בכימיה

העיקרון של לה שאטלייה הוא העיקרון כאשר מתח מוחל על מערכת כימית בשעה שיווי משקל, שיווי המשקל יעבור כדי להקל על הלחץ. במילים אחרות, ניתן להשתמש בו כדי לחזות את הכיוון של א תגובה כימית בתגובה לשינוי בתנאים של טמפרטורה, ריכוז, כרך, או לחץ. אמנם ניתן להשתמש בעקרון Le Chatelier כדי לחזות את התגובה לשינוי בשיווי המשקל, אך הוא אינו מסביר (ברמה מולקולרית), למה המערכת מגיבה כפי שהיא עושה.

Takeaways Key: עיקרון Le Chatelier

העיקרון נקרא בשם הנרי לואי לה שאטלייה. לה שאטלייה וקארל פרדיננד בראון הציעו באופן עצמאי את העיקרון, המכונה גם העיקרון של שאטלייה או חוק שיווי המשקל. ניתן לציין את החוק:

כאשר מערכת בשיווי משקל נתונה לשינוי בטמפרטורה, נפח, ריכוז או לחץ, המערכת מתאימה מחדש כדי להתנגד באופן חלקי להשפעת השינוי, וכתוצאה מכך חדש שיווי משקל.

בעוד שמשוואות כימיות נכתבות בדרך כלל עם מגיבים משמאל, חץ שמצביע משמאל לימין, ומוצרים מימין, המציאות היא שתגובה כימית נמצאת בשיווי משקל. במילים אחרות, תגובה עשויה להתקיים בכיוון קדימה וגם אחורה או להיות הפיכה. בשיווי משקל, הן התגובות קדימה והן אחורה. אחד יכול להתקדם מהר הרבה יותר מאשר השני.

בנוסף לכימיה, העיקרון חל גם, בצורות שונות במקצת, לתחומי הרוקחות והכלכלה.

ריכוז: עלייה בכמות של מגיבים (הריכוז שלהם) יעביר את שיווי המשקל לייצור מוצרים נוספים (מועדף על המוצר). הגדלת מספר המוצרים תעביר את התגובה ליצירת יותר מגיבים (מועדפים מגיבים). הפחתת המגיבים מעדיפה את המגיבים. פוחתת מוצר מעדיף מוצרים.

טמפרטורה: ניתן להוסיף טמפרטורה למערכת באופן חיצוני או כתוצאה מהתגובה הכימית. אם תגובה כימית היא אקסותרמית (Δח הוא שלילי או שמשוחרר חום), חום נחשב כתוצר של התגובה. אם התגובה היא אנדותרמית (Δח הוא חיובי או שהחום נספג), חום נחשב למגיב. לכן, עלייה או ירידה בטמפרטורה יכולה להיחשב זהה להגדלת או להפחתת ריכוז המגיבים או המוצרים. בטמפרטורה מוגברת, חום המערכת עולה, וגורם לשיווי המשקל לעבור שמאלה (מגיבים). אם הטמפרטורה יורדת, שיווי המשקל עוברים ימינה (מוצרים). במילים אחרות, המערכת מפצה על הפחתת הטמפרטורה בכך שהיא מעדיפה את התגובה המייצרת חום.

לחץ / נפח: לחץ ונפח יכולים להשתנות אם אחד או יותר מהמשתתפים בתגובה כימית הוא גז. שינוי הלחץ או הנפח החלקי של גז פועל זהה לשינוי ריכוזו. אם נפח הגז עולה, הלחץ יורד (ולהיפך). אם הלחץ או הנפח עולים, התגובה עוברת לכיוון הצד בלחץ נמוך יותר. אם הלחץ מוגבר או הנפח יורד, שיווי המשקל עובר לכיוון הצד הלחץ הגבוה יותר של המשוואה. עם זאת, שים לב כי הוספת גז אינרטי (למשל, ארגון או ניאון) מגדילה את הלחץ הכללי של ה- מערכת, ובכל זאת אינה משנה את הלחץ החלקי של המגיבים או המוצרים, כך שלא תהיה שינוי שיווי משקל מתרחש.

• אטקינס, P.W. (1993). מרכיבי הכימיה הפיזית (מהדורה שלישית). הוצאת אוניברסיטת אוקספורד.
• Evans, D.J.; Searles, D.J.; מיטג, א. (2001), "משפט תנודות למערכות המילטוניות - העיקרון של לה שאטלייה." סקירה גופנית ה, 63, 051105(4).
• לה שאטלייה, ח.; Boudouard O. (1898), "גבולות הדליקות של תערובות גזים." עלון de la Société Chimique de France (פריז), נ. 19, עמ '. 483–488.
• מינסטר, א. (1970). תרמודינמיקה קלאסית (תורגם על ידי ארה"ב הלברשטט). Wiley – Interscience. לונדון. ISBN 0-471-62430-6.
• סמואלסון, פול א. (1947, מוגדלת עורכת 1983). יסודות הניתוח הכלכלי. הוצאת אוניברסיטת הרווארד. ISBN 0-674-31301-1.