Принцип Ле Шателье
Принцип Ле Шателье — правило, по которому определяют, в какую сторону сместится химическое равновесие, если изменить концентрацию вещества, давление или температуру. Система стремится ослабить внешнее воздействие.
Как применять принцип
Сначала определяют, какое условие изменилось, затем выясняют, как система может уменьшить его влияние. При добавлении реагента равновесие обычно смещается в сторону его расходования, а при удалении продукта — в сторону его образования. Подробные частные случаи рассматриваются в статье о смещении химического равновесия.
- Изменили концентрацию вещества — система смещается в сторону его расходования при добавлении или образования при удалении.
- Увеличили давление в газовой системе — равновесие смещается в сторону меньшего числа молекул газа.
- Повысили температуру — равновесие смещается в сторону эндотермического процесса, то есть поглощения теплоты.
В равновесии \(\mathrm{N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 + Q}\) добавили азот. Система будет расходовать избыток \(\mathrm{N_2}\), поэтому равновесие сместится вправо, в сторону образования аммиака. Концентрации веществ изменятся, но после установления нового состояния снова наступит равновесие.
Катализ не смещает равновесие и не изменяет выход продукта в равновесной системе. Катализатор одинаково ускоряет прямую и обратную реакции, поэтому равновесие устанавливается быстрее.
Куда сместится равновесие \(\mathrm{2SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3 + Q}\) при повышении давления?
Главное
- Принцип Ле Шателье помогает предсказать направление смещения равновесия при изменении условий.
- Система противодействует изменению: расходует добавленное вещество, образует удалённое, при повышении давления выбирает сторону с меньшим числом молекул газа.
- Катализатор изменяет скорость достижения равновесия, но не его положение.