Prinsip Le Chatelier: terobosan ilmiah ing abad kaping 18

Akeh wong ngerti babagan eksistensi prinsip Le Chatelier saka bangku sekolah. Nanging sawetara ngerti lan bisa nerangake apa prinsip sing misuwur iki.

Ilmuwan Prancis nyritakake babagan hukum keseimbangn dinamis ing taun 1884. Kanggo pungkasan abad kaping 19, panemon kasebut wigati banget lan langsung narik kawigatosan masyarakat ilmiah. Nanging amarga ora ana kerjasama internasional ilmiah setengah abad kepungkur, mung sedulur-seduluré ngerti babagan terobosan ilmiah Le Chatelier. Ing taun 1887, ilmuwan Jerman Karl Ferdinand Brown, sing independen nemokake hukum ilmiah sing padha, ora ngerti apa sing ditemokake wong Prancis, nyatakake babagan pergeseran keseimbangan kimia ing ngubah kondisi njaba. Ora ana kacilakan yen prinsip iki asring diarani prinsip Le Chatelier-Brown.

Supaya apa prinsip Le Chatelier?

Sistem sing ana ing keseimbangan mesthi nyoba kanggo njaga keseimbangan lan ngatasi daya eksternal, faktor lan kondisi. Aturan iki ditrapake kanggo kabeh sistem lan proses apa wae: kimia, listrik, mekanik, termal. Prinsip Le Chatelier duweni teges praktis khusus kanggo reaksi kimia sing bisa dibatalake.

Efek suhu ing reaksi reaksi langsung gumantung marang jinis reaksi kanggo efek termal. Kanthi nambah suhu, owah-owahan keseimbangane menyang reaksi endotermik bakal diamati. Ngurangi suhu kasebut, mimpin menyang owah-owahan ing keseimbangan kimia menyang reaksi eksotermik. Alesan kanggo iki katon ing kasunyatan yen nalika sistem dibusak saka keseimbangan dening pasukan eksternal, dadi dadi kurang gumantung ing faktor eksternal. Ketergantungan pangolahan endotermik lan eksotermik ing negara keseimbangan kasebut ditulis dening persamaan Van't Hoff:

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

Ing ngendi V2 minangka laju reaksi kimia ing suhu sing diowahi, V1 minangka tingkat reaksi awal, lan y minangka parameter prabédan suhu.

Ilmuwan Swedia Arrhenius nyimpul rumus kanggo katerangan eksponensial laju reaksi ing regime suhu.

K = A • e (-E (RT)), ngendi E minangka energi aktivasi, R minangka konstanta gas universal, lan T minangka suhu ing sistem. Nilai A iku pancet.

Minangka meksa mundhak, shift ing keseimbangan kimia diamati ing arah endi zat-zat sing nduwe volume sing luwih cilik. Yen volume zat dhisikan luwih gedhe tinimbang volume produk reaksi, mula keseimbangn mindhahake menyang komponen asli. Mulane, yen volume produk reaksi ngluwihi volume reagen, banjur keseimbangn mindhah menyang asil senyawa kimia. Dianggep yen saben tahapan molekul gas duweni volume sing padha ing kondisi normal. Nanging owah-owahan tekanan ing sistem kasebut ora tansah mangaruhi keseimbangan kimia. Prinsip Le Chatelier nunjukake yen tambahan gas inert menyang reaksi ngganti tekanan, nanging ora mbusak sistem saka keseimbangan. Ing kasus iki, mung tekanan sing digandhengake karo zat-zat sing reacted sing penting kanggo reaksi kasebut (helium ora duwe elektron bebas, ora berinteraksi karo zat-zat ing sistem).

Tambahan saka jumlah zat tartamtu menyang reaksi bakal ngasilake shift ing keseimbangan menyang proses ing ngendi zat iki dadi luwih cilik.

Equilibrium nduweni karakter dinamis. Punika "diganggu" lan "ditentok" kanthi cara alami sajrone reaksi kasebut. Ayo kita jelasake kahanan iki liwat conto. Hidrogenasi solusi bromine ngasilake asam hidrobromat. Ana wektu nalika prodhuk pungkasan digawé banget, volumeé ngluwihi volume total monomolekul hidrogen lan bromin, tingkat reaksi sing diperlokaké. Yen sampeyan nambahake hidrogen utawa bromine ing sistem, reaksi bakal dadi arah sing dumadi.