Chimie Reacții chimice
Ce este echilibrul chimic principiul Le Chatelier?
Echilibrul chimic este starea unui sistem în care vitezele reacțiilor directă și inversă sunt egale, iar concentrațiile reactanților și produșilor rămân constante. Principiul Le Chatelier afirmă că dacă un sistem la echilibru este perturbat, acesta se va deplasa pentru a contracara perturbarea. Acest principiu permite predicția direcției de deplasare a echilibrului.
Aplicații ale principiului Le Chatelier
- Efectul concentrației Creșterea concentrației unui reactant deplasează echilibrul spre formarea produșilor. Ex: pentru N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, adăugarea de N₂ mărește randamentul de NH₃.
- Efectul presiunii Creșterea presiunii deplasează echilibrul spre partea cu mai puțini moli gazoși. În reacția de mai sus, Δn = -2, deci presiunea mare favorizează NH₃.
- Efectul temperaturii Creșterea temperaturii favorizează reacția endotermă. Pentru reacția exotermă N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (ΔH < 0), temperatura scăzută mărește randamentul.
Exemple practice
- Sinteza amoniacului (procesul Haber-Bosch) Se folosesc presiune înaltă (200 atm) și temperatură moderată (400-450°C) pentru a maximiza randamentul.
- Echilibrul dintre NO₂ și N₂O₄ 2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g). La răcire, culoarea brună a NO₂ se estompează, deoarece echilibrul se deplasează spre formarea incolorului N₂O₄.
Pentru probleme, identifică întâi tipul perturbării (concentrație, presiune, temperatură).