Principio Le Chatelier: un avance científico en el siglo XVIII

Mucha gente sabe acerca de la existencia del principio de Le Chatelier desde el banco de la escuela. Pero pocos entienden y pueden explicar lo que es este principio conocido.

Científico francés le dijo al mundo sobre la leyequilibrio dinámico en 1884. Para finales del siglo XIX, el descubrimiento fue muy significativo e inmediatamente atrajo la atención de la comunidad científica. Pero debido a la falta de cooperación científica internacional hace un siglo y medio, solo sus compatriotas conocían el avance científico de Le Chatelier. En 1887, el científico alemán Karl Ferdinand Brown, que de manera independiente descubrió la misma ley científica, desconociendo el descubrimiento del francés, dijo sobre el cambio del equilibrio químico en condiciones externas cambiantes. No es accidental que este principio a menudo se llame el principio de Le Chatelier-Brown.

Entonces, ¿cuál es el principio de Le Chatelier?

Los sistemas que están en equilibrio siempre tienden aPara mantener su equilibrio y contrarrestar fuerzas externas, factores y condiciones. Esta regla se aplica a todos los sistemas y para cualquier proceso: químico, eléctrico, mecánico, térmico. El principio de Le Chatelier tiene un significado práctico especial para las reacciones químicas reversibles.

Efecto de la temperatura en el caudalla reacción depende directamente del tipo de reacción para el efecto térmico. Con un aumento de la temperatura, el equilibrio se desplaza hacia la reacción endotérmica. Bajar la temperatura, respectivamente, conduce a un cambio en el equilibrio químico hacia la reacción exotérmica. La razón de esto se ve en el hecho de que cuando el sistema se elimina del equilibrio por fuerzas externas, se convierte en un estado de menor dependencia de factores externos. La dependencia de los procesos endotérmicos y exotérmicos en el estado de equilibrio se expresa mediante la ecuación de Van't Hoff:

V2 = V1 * y (T2-T1) / 10,

donde V2 es la velocidad de la reacción química a una temperatura modificada, V1 es la velocidad de reacción inicial, y y es el parámetro de diferencia de temperatura.

El científico sueco Arrhenius dedujo la fórmula de la dependencia exponencial de la velocidad de reacción en el régimen de temperatura.

K = A • e (-E (RT)), donde E es la energía de activación, R es la constante de gas universal, y T es la temperatura en el sistema. El valor de A es una constante.

A medida que la presión aumenta, se observa un desplazamientoequilibrio químico en la dirección donde las sustancias ocupan un volumen más pequeño. Si el volumen de las sustancias iniciales es mayor que el volumen de los productos de reacción, entonces el equilibrio se desplaza hacia los componentes originales. En consecuencia, si el volumen de productos de reacción excede el volumen de reactivos, entonces el equilibrio se desplaza hacia los compuestos químicos resultantes. Se supone que cada mol de gas ocupa el mismo volumen en condiciones normales. Pero cambiar la presión en el sistema no siempre afecta el equilibrio químico. El principio de Le Chatelier muestra que la adición de un gas inerte a la reacción cambia la presión, pero no elimina el equilibrio del sistema. En este caso, solo la presión que está asociada con las sustancias que reaccionan es significativa para la reacción (el helio no tiene electrones libres, no interactúa con las sustancias en el sistema).

La adición de una cierta cantidad de una sustancia a la reacción da como resultado un cambio en el equilibrio hacia el proceso en el que esta sustancia se vuelve más pequeña.

Equilibrium tiene un carácter dinámico. Se "altera" y "nivela" de forma natural durante el curso de la reacción. Permítanos explicar esta situación a través de un ejemplo. La hidrogenación de la solución de bromo produce ácido bromhídrico. Llega un momento en que el producto final se forma demasiado, su volumen excede el volumen total de monomoléculas de hidrógeno y bromo, la velocidad de reacción se ralentiza. Si agrega hidrógeno o bromo al sistema, la reacción irá en la dirección opuesta.