Le Chateliers Prinzipdefinition

Das Prinzip von Le Chatelier ist das Prinzip, dass sich das Gleichgewicht verschiebt, wenn eine Belastung auf ein chemisches System im Gleichgewicht ausgeübt wird, um die Belastung abzubauen. Mit anderen Worten, es kann verwendet werden, um die Richtung einer chemischen Reaktion als Reaktion auf eine Änderung der Bedingungen von Temperatur, Konzentration, Volumen oder Druck vorherzusagen. Das Prinzip von Le Chatelier kann zwar zur Vorhersage der Reaktion auf eine Änderung des Gleichgewichts herangezogen werden, erklärt jedoch nicht (auf molekularer Ebene), Warum Das System reagiert wie es tut.

Schlüsselfaktoren: Das Prinzip von Le Chatelier

• Das Prinzip von Le Chatelier ist auch als das Prinzip von Chatelier oder das Gleichgewichtsgesetz bekannt.
• Das Prinzip sagt die Auswirkung von Änderungen auf ein System voraus. Es ist am häufigsten in der Chemie anzutreffen, gilt aber auch für Wirtschaft und Biologie (Homöostase).
• Im Wesentlichen besagt das Prinzip, dass ein System im Gleichgewicht, das einer Änderung unterworfen ist, auf die Änderung reagiert, um der Änderung teilweise entgegenzuwirken und ein neues Gleichgewicht herzustellen.

Chateliers Prinzip oder das Gleichgewichtsgesetz

Das Prinzip ist nach Henry Louis Le Chatelier benannt. Le Chatelier und Karl Ferdinand Braun schlugen unabhängig voneinander das Prinzip vor, das auch als Chateliers Prinzip oder das Gleichgewichtsgesetz bekannt ist. Das Gesetz kann festgelegt werden:

Wenn ein System im Gleichgewicht einer Änderung der Temperatur, des Volumens, der Konzentration oder des Drucks ausgesetzt ist, stellt sich das System neu ein, um die Auswirkung der Änderung teilweise auszugleichen, was zu einem neuen Gleichgewicht führt.

Während chemische Gleichungen in der Regel mit Reaktanten links, einem Pfeil von links nach rechts und Produkten rechts geschrieben werden, besteht die Realität darin, dass eine chemische Reaktion im Gleichgewicht ist. Mit anderen Worten kann eine Reaktion sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung ablaufen oder reversibel sein. Im Gleichgewicht treten sowohl die Vorwärts- als auch die Rückwärtsreaktion auf. Man kann viel schneller vorgehen als der andere.

Neben der Chemie gilt das Prinzip in leicht abweichender Form auch für die Bereiche Pharmakologie und Ökonomie.

Anwendung des Le Chatelier-Prinzips in der Chemie

Konzentration: Eine Erhöhung der Menge an Reaktanten (deren Konzentration) verschiebt das Gleichgewicht, um mehr Produkte zu produzieren (produktbegünstigt). Durch Erhöhen der Anzahl der Produkte wird die Reaktion verschoben, um mehr Reaktanten zu erhalten (Reaktanten bevorzugt). Abnehmende Reaktanten begünstigen Reaktanten. Abnehmendes Produkt begünstigt Produkte.

Temperatur: Die Temperatur kann einem System entweder von außen oder infolge der chemischen Reaktion hinzugefügt werden. Wenn eine chemische Reaktion exotherm ist (ΔH negativ ist oder Wärme freigesetzt wird), wird Wärme als Produkt der Reaktion angesehen. Wenn die Reaktion endotherm ist (ΔH positiv ist oder Wärme absorbiert wird), wird Wärme als Reaktant angesehen. Das Erhöhen oder Verringern der Temperatur kann daher als gleichbedeutend mit dem Erhöhen oder Verringern der Konzentration von Reaktanten oder Produkten angesehen werden. Wenn die Temperatur erhöht wird, steigt die Wärme des Systems, wodurch sich das Gleichgewicht nach links verschiebt (Reaktanten). Wird die Temperatur gesenkt, verschiebt sich das Gleichgewicht nach rechts (Produkte). Mit anderen Worten, das System gleicht die Temperatursenkung aus, indem es die Reaktion begünstigt, die Wärme erzeugt.

Druck / Volumen: Druck und Volumen können sich ändern, wenn einer oder mehrere Teilnehmer einer chemischen Reaktion ein Gas sind. Das Ändern des Partialdrucks oder des Volumens eines Gases entspricht dem Ändern seiner Konzentration. Wenn das Gasvolumen zunimmt, nimmt der Druck ab (und umgekehrt). Wenn der Druck oder das Volumen zunimmt, verschiebt sich die Reaktion mit geringerem Druck zur Seite. Wenn der Druck erhöht wird oder das Volumen abnimmt, verschiebt sich das Gleichgewicht zur Seite des höheren Drucks der Gleichung. Es ist jedoch zu beachten, dass die Zugabe eines Inertgases (z. B. Argon oder Neon) den Gesamtdruck des Systems erhöht, jedoch den Partialdruck der Reaktanten oder Produkte nicht ändert, so dass keine Gleichgewichtsverschiebung auftritt.

Quellen

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• Evans, D. J .; Searles, D. J .; Mittag, E. (2001), "Fluktuationssatz für Hamiltonsche Systeme - Le Chateliers Prinzip." Körperliche Überprüfung E, 63, 051105 (4).
• Le Chatelier, H .; Boudouard O. (1898), "Grenzen der Entflammbarkeit gasförmiger Gemische". Bulletin de la Société Chimique de France (Paris), Bd. 19, S. 483-488.
• Münster, A. (1970). Klassische Thermodynamik (übersetzt von E.S. Halberstadt). Wiley-Interscience. London. ISBN 0-471-62430-6.
• Samuelson, Paul A. (1947, erweiterte Ausgabe 1983). Grundlagen der Wirtschaftsanalyse. Harvard University Press. ISBN 0-674-31301-1.