14.8
Zasada Le Châteliera może być wykorzystana do przewidywania, w jaki sposób układ w stanie równowagi zareaguje na naprężenia związane ze zmianą objętości lub ciśnienia.
Objętość gazu jest odwrotnie proporcjonalna do jego ciśnienia, dlatego też dla układu w stanie równowagi zmniejszenie objętości zwiększa ciśnienie i zakłóca równowagę. W odpowiedzi pozycja równowagi przesunie się w kierunku, aby zminimalizować naprężenia.
Prawo gazu doskonałego mówi, że ciśnienie gazu jest wprost proporcjonalne do liczby moli. Zatem kierunek przesunięcia potrzebnego do przywrócenia równowagi zależy od liczby moli cząstek gazu po obu stronach reakcji.
Ponieważ więcej moli gazu powoduje wyższe ciśnienie, wzrost ciśnienia przesuwa pozycję równowagi na bok z mniejszą liczbą moli w celu obniżenia ciśnienia. Podobnie, spadek ciśnienia przesuwa pozycję równowagi na stronę, w której znajduje się więcej moli gazu.
Rozważmy równowagę chemiczną, w której jeden mol gazowego pięciochlorku fosforu rozkłada się na jeden mol trichlorku fosforu i jeden mol chloru gazowego - dwa całkowite mole produktu.
Jeśli tłok zostanie wciśnięty w dół, objętość układu równowagi zmniejsza się, zwiększając ciśnienie. Zaburza to równowagę i powoduje, że Q jest większe niż K. W ten sposób pozycja równowagi przesuwa się w kierunku reagentów, z mniejszą liczbą moli cząstek gazu, w celu obniżenia ciśnienia i przywrócenia równowagi.
I odwrotnie, pociągnięcie tłoka do góry zwiększa objętość i zmniejsza ciśnienie. W tym przypadku Q staje się mniejsze niż K. W celu podniesienia ciśnienia pozycja równowagi przesuwa się w kierunku produktów, strony z największą liczbą moli gazu i przywraca równowagę.
Zwiększenie ciśnienia przez dodanie gazu obojętnego do mieszaniny równowagi o stałej objętości nie wpływa na równowagę, ponieważ ciśnienia cząstkowe gazowych reagentów i produktów pozostają niezmienione.
W przypadku układów równowagi z równą liczbą moli gazowych reagentów i produktów, takich jak reakcja między jodem gazowym a chlorem gazowym w celu wytworzenia monochlorku jodu, zmiana objętości układu nie będzie miała wpływu na równowagę.
W przypadku równowagi w fazie gazowej zmiany stężeń reagentów i produktów mogą wystąpić przy zmianie objętości i ciśnienia. Ciśnienie cząstkowe P gazu…
Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.