Beaucoup de gens connaissent le fait de l'existence du principe Le Chatelier depuis le banc d'école. Mais peu comprennent et peuvent expliquer exactement ce qu'est ce principe bien connu.
Un scientifique français a parlé au monde de la loiéquilibre dynamique en 1884. Pour la fin du XIXe siècle, la découverte a été très importante et a immédiatement attiré l'attention de la communauté scientifique. Mais faute de coopération scientifique internationale il y a un siècle et demi, seuls ses compatriotes connaissaient la percée scientifique de Le Chatelle. En 1887, le scientifique allemand Karl Ferdinand Brown, qui a découvert la même loi scientifique, ignorant la découverte du Français, a parlé d'un changement dans l'équilibre chimique avec des conditions extérieures changeantes. Ce n'est pas un hasard si ce principe est souvent appelé le principe Le Chatelier-Brown.
Alors quel est le principe du Chatelier?
Les systèmes d'équilibre s'efforcent toujoursmaintenir leur équilibre et contrecarrer les forces, facteurs et conditions externes. Cette règle est valable pour tous les systèmes et pour tous les processus: chimique, électrique, mécanique, thermique. Le principe de Le Chatelier est d'une importance pratique particulière pour les réactions chimiques réversibles.
Effet de la température sur le débitla réaction dépend directement du type de réaction en termes d'effet thermique. Avec l'augmentation de la température, un décalage d'équilibre vers la réaction endothermique est observé. L'abaissement de la température, respectivement, conduit à un déplacement de l'équilibre chimique vers une réaction exothermique. Cela semble être dû au fait que lorsque le système est déséquilibré par des forces externes, il entre dans un état de moindre dépendance vis-à-vis de facteurs extérieurs. La dépendance des processus endothermiques et exothermiques de l'état d'équilibre est exprimée par l'équation de Van Goff:
V2 = V1 * y (T2-T1) / 10,
où V2 est la vitesse d'une réaction chimique à une température modifiée, V1 est la vitesse de réaction initiale et y est un indicateur de la différence de température.
Le scientifique suédois Arrhenius a dérivé une formule pour la dépendance exponentielle de la vitesse de réaction sur le régime de température.
K = A • e (-E (RT)), où E est l'énergie d'activation, R est la constante de gaz universelle et T est la température dans le système. La valeur de A est une constante.
Avec une pression croissante, un changement est observééquilibre chimique dans la direction où les substances occupent un volume plus petit. Si le volume des produits de départ est supérieur au volume des produits de réaction, l'équilibre se déplace vers les composants de départ. En conséquence, si le volume des produits de réaction dépasse le volume des réactifs, alors l'équilibre se déplace vers les composés chimiques résultants. On suppose que chaque mole de gaz occupe le même volume dans des conditions normales. Mais un changement de pression dans le système n'affecte pas toujours l'équilibre chimique. Le principe de Le Chatelier montre que l'ajout de gaz inerte à la réaction modifie la pression, mais ne déséquilibre pas le système. De plus, seule la pression associée aux substances réactives est significative pour la réaction (l'hélium n'a pas d'électrons libres, il n'interagit pas avec les substances du système).
L'ajout d'une certaine quantité d'une substance à la réaction conduit à un déplacement de l'équilibre vers le processus où cette substance devient plus petite.
L'équilibre est dynamique.Il est «violé» et «nivelé» de manière naturelle au cours de la réaction. Expliquons cette position à travers un exemple. L'hydrogénation d'une solution de brome produit de l'acide bromhydrique. Il arrive un moment où le produit final est trop formé, son volume dépasse le volume total des monomolécules d'hydrogène et de brome, et la vitesse de réaction ralentit. Si vous ajoutez de l'hydrogène ou du brome au système, la réaction ira dans la direction opposée.
