Principio di Le Chatelier: variazione della temperatura

La temperatura influisce sulla velocità di una reazione chimica;pertanto, un cambiamento di temperatura per una reazione in equilibrio agisce come uno stress sul sistema. Il principio di Le Châtelier prevede come risponderà il sistema per ridurre al minimo tali disturbi. Una variazione di temperatura cambia il valore della costante di equilibrio, a differenza di una variazione della concentrazione o del volume, che sposta l'equilibrio senza modificare il valore di K.Considerate la decomposizione del pentacloruro di fosforo gassoso in tricloruro di fosforo e gas di cloro.

Per questa reazione endotermica, il calore assorbito può essere pensato come un reagente. Un aumento della temperatura aggiunge calore al sistema, in modo simile all'aggiunta di più reagenti. Pertanto, la posizione di equilibrio si sposta verso i prodotti e genera più tricloruro di fosforo e cloro per consumare il calore extra perché il valore della costante di equilibrio, K, è aumentato.

D'altra parte, una diminuzione della temperatura rimuove il calore dal sistema, in modo simile alla rimozione di un reagente. La posizione di equilibrio si sposta verso i reagenti e produce più pentacloruro di fosforo per rilasciare calore, poiché il valore di K è diminuito. Per una reazione esotermica, come la reazione gassosa fra anidride solforosa e ossigeno per produrre anidride solforica, il calore rilasciato può essere pensato come un prodotto.

Un aumento della temperatura è simile all'aggiunta di più di un prodotto. Ciò fa sì che la posizione di equilibrio si sposti verso i reagenti, producendo più anidride solforosa e ossigeno per assorbire parte del calore aggiunto, poiché il valore di K è diminuito. Al contrario, la diminuzione della temperatura di questa reazione esotermica rimuove il calore, come la rimozione di un prodotto.

La posizione di equilibrio si sposta verso i prodotti e produce più anidride solforica per rilasciare calore all'aumentare di K.Pertanto, un aumento della temperatura favorisce i prodotti in una reazione endotermica, mentre una diminuzione della temperatura favorisce i prodotti in una reazione esotermica.