Zgodnie z prawem działania mas, równowaga podkreślona zmianą stężenia przesunie się, aby przywrócić równowagę bez zmiany wartości stałej równowagi K. Kiedy jednak równowaga zmienia się w odpowiedzi na zmianę temperatury, jest ona przywracana z innym składem względnym, który wykazuje inną wartość stałej równowagi.

Aby zrozumieć to zjawisko, rozważ elementarną reakcję:

Ponieważ jest to reakcja elementarna, prawa szybkości dla ruchu do przodu i do tyłu można wyprowadzić bezpośrednio ze stechiometrii równania zrównoważonego:

Gdy system jest w równowadze,

Zastąpienie tej równości prawami stawek i przeorganizowanie daje

Stała równowagi może być wyrażona jako funkcja matematyczna stałych szybkości dla reakcji do przodu i do tyłu. Ponieważ stałe szybkości zmieniają się wraz z temperaturą, jak opisano w równaniu Arrheniusa, oczywiste jest, że stała równowagi będzie się również zmieniać wraz z temperaturą (zakładając, że zmiana temperatury wpływa w różnym stopniu na stałe szybkości). W przypadku bardziej złożonych reakcji obejmujących wieloetapowe mechanizmy reakcji, podobna, ale bardziej złożona zależność matematyczna istnieje między stałą równowagi a stałymi szybkości kroków w mechanizmie. Niezależnie od tego, jak złożona może być reakcja, utrzymuje się zależność jej stałej równowagi od temperatury.

Przewidywanie przesunięcia, jakie nastąpi w równowadze w odpowiedzi na zmianę temperatury, jest najwygodniej realizowane poprzez uwzględnienie zmiany entalpii reakcji. Na przykład tworzenie amoniaku w procesie Habera jest procesem egzotermicznym (wytwarzającym ciepło):

Dla celów zastosowania zasady Le Châteliera, ciepło, q, może być postrzegane jako iloczyn:

Podniesienie temperatury układu jest podobne do zwiększenia ilości produktu, a więc równowaga przesunie się w lewo. Obniżenie temperatury systemu spowoduje również przesunięcie równowagi w prawo. W przypadku procesów endotermicznych ciepło jest postrzegane jako reagent reakcji, a więc obserwuje się odwrotną zależność od temperatury.

Ten tekst został zaadaptowany z Openstax, Chemistry 2e, Section 13.3 Shifting Equilibria: Le Chât Zasada eliera.