Le Châtelier'in İlkesi

Le Chellier Prensibi'ne göre, bir sistemin dengesi bir gerilim tarafından bozulursa, sistem telafi etmek için kayacaktır.

Bir kimyasal sistem dengede olduğunda, reaktanları veya ürünlerinin konsantrasyonunda net bir değişiklik olmaz. Konsantrasyon veya sıcaklık gibi herhangi bir parametre değiştirilirse, denge bozulacaktır.

Sistem, yeni bir dengeye ulaşılana kadar reaksiyonun yönünü değiştirerek yeniden ayarlanır.

Bu video, konsantrasyon ve sıcaklığın dengedeki kimyasal reaksiyonlar üzerindeki etkisini göstererek Le Chellier Prensibini gösterecektir.

Tersinir kimyasal reaksiyonlar iki rakip süreçten oluşur: ileri reaksiyon ve ters reaksiyon. Bu iki işlem aynı oranda gerçekleştiğinde sistem dengededir. Le Chellier Prensibi, dengedeki bir sistem gerildiğinde, bozulmaya karşı koymak için kayacağını belirtir.

Örneğin, bir denge çözeltisindeki bir reaktan türünün konsantrasyonu artarsa, denge ürünlere doğru kayacak ve ileri reaksiyonun hızını artıracaktır. Sonunda, sistem yeni bir dengeye ulaşacaktır.

Sıcaklık aynı zamanda bir reaksiyon bileşeni olarak da düşünülebilir. Ekzotermik reaksiyonlarda, ısı açığa çıkar ve bu da onu bir ?ürün haline getirir. Endotermik reaksiyonlarda, ısı çevreden emilir ve bu da onu bir reaktan yapar. Bu nedenle, ısı eklemek veya çıkarmak dengeyi bozacak ve sistem uyum sağlayacaktır.

Bu deney, bir demir (III) tiyosiyanat kompleksi oluşturmak için demirin (III) tiyosiyanat ile iyonik reaksiyonuna bakacaktır. Ürün kırmızıdır, reaktanlar ise sarı veya renksizdir ve dengedeki kaymaların görsel olarak gözlemlenmesine izin verir.

Bu bileşenlerin konsantrasyonları, ya doğrudan çözeltiye iyonlar eklenerek ya da çözünmeyen tuzların oluşumu yoluyla seçici olarak uzaklaştırılarak değiştirilecektir. Bir sıcaklık değişiminin bu çözelti üzerindeki etkisi de gözlenecektir.

Artık Le Chellier Prensibini anladığınıza göre, prosedüre başlamaya hazırsınız.

Prosedüre başlamak için, bir test tüpüne bir damla 1 M demir nitrat çözeltisi koyun. İkinci bir test tüpüne bir damla 1 M potasyum tiyosiyanat çözeltisi yerleştirin. Her birini 2 mL su ile seyreltin. Bu iki tüp, deneyin geri kalanı için kontrol görevi görecektir.

Daha sonra, yeni bir tüpe, her çözeltiden bir damla ekleyin. 16 mL su ekleyin ve iyice karıştırın. Herhangi bir gözlemi kaydedin.

Bu karışımı yedi etiketli test tüpünde 2 mL'lik porsiyonlara bölün. İlk tüpü demir tiyosiyanat kontrolü olarak bir kenara koyun.

Ardından, tüplere reaktanlar ekleyin 1 ? 6 aşağıdaki Tablo 2'ye göre. Her tür eklendiğinde karıştırmak için çalkalayın ve gözlemleri kaydedin.

Test tüpünü 7 1 için sıcak su banyosuna yerleştirin. 2 dk. Sıcak çözeltiyi demir tiyosiyanat kontrolü ile karşılaştırın ve gözlemleri kaydedin.

Çözelti 1 ve 2'de, reaktanların konsantrasyonu arttıkça kırmızı renk yoğunlaştı. Bu, dengenin sağa kaydığını ve daha fazla demir (III) tiyosiyanat üretimine yol açtığını gösterir.

Gümüş nitrat alan çözeltiler renksiz hale geldi ve bir çökelti oluşturdu. Tiyosiyanat iyonu ilavesi kırmızı rengin yeniden ortaya çıkmasına neden oldu. Demir iyonu eklendiğinde kırmızı renk yeniden ortaya çıkmadı. Bu gözlemlerden, tiyosiyanat iyonunun çökeltideki çözeltiden seçici olarak uzaklaştırıldığı sonucuna varılabilir. Konsantrasyonu azaldıkça, denge sola kaydı. Tiyosiyanat iyonunun çözeltiye geri eklenmesi, dengenin tekrar sağa kaymasına neden oldu.

Potasyum fosfat alan çözeltilerin solduğu ve sarardığı gözlendi. Demir iyonu konsantrasyonu arttığında, kırmızı renk yeniden ortaya çıktı ve çözelti bulanıklaştı. Tiyosiyanat iyon konsantrasyonunun arttırılmasının hiçbir etkisi olmamıştır. Böylece, bir demir fosfat tuzu oluşturmak için demirin çözeltiden seçici olarak çıkarıldığı ve dengenin sola kaymasına neden olduğu sonucuna varılabilir. Demir fosfat tuzu, daha fazla demir eklendiğinde sonunda çözeltiden çökeldi ve denge tekrar sağa kaydı.

Çözelti 7'nin kırmızı rengi, sıcaklık arttıkça turuncuya döndü. Sola doğru bu denge kayması, reaksiyonun ekzotermik olduğunu ve demir tiyosiyanat ürünü oluştuğunda ısının üretildiğini göstermektedir.

Denge kayması kavramının çok çeşitli bilimsel alanlarda çeşitli uygulamaları vardır.

Le Chellier Prensibi, tampon çözeltilerin neden pH değişimine direndiğini açıklar. Bu örnekte, neredeyse sabit bir pH'ı korumak için bir sodyum asetat tampon çözeltisi kullanıldı.

Sulu çözeltide, asit ayrışması, anyonların hidrojen iyonlarından ayrıldığı tersinir bir reaksiyondur. Tampon çözeltiler genellikle ayrışmış hidrojen iyonları, zayıf bir asit ve anyonunun bir denge karışımıdır. eşlenik tabanı olarak da bilinir.

Güçlü bir asit eklenirse, çözeltideki hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu artırarak tamamen ayrışır. Zayıf asit reaksiyonunun dengesi tepki olarak sola kayar ve yeni bir dengeye ulaşana kadar hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu azaltır. Bu nedenle, tampon çözeltiler, çok çeşitli kimyasal uygulamalarda pH'ı neredeyse sabit bir değerde tutmanın bir yolu olarak kullanılır.

Polimer zincirleri oluşturmak için molekülleri birbirine reaksiyona sokma süreci olan polimerizasyon, bakteri hücre bölünmesi için gereklidir. Bu örnekte, çeşitli koşullar altında FtsZ sedimantasyon testleri yapılarak Le Chétlélier Prensibi gözlemlenmiştir. Her biri benzersiz bileşimlere ve pH değerlerine sahip dokuz tampon oluşturuldu. Polimerizasyon indüklendi, daha sonra 90 tarafından izlendi. açılı ışık saçılımı. Hem pH'ın hem de tampon bileşiminin polimerizasyonu etkilediği bulundu, çünkü her biri reaksiyonun dengesini değiştiren bir stres etkeni sağladı.

Son olarak, Le Chétlelier Prensibi, organik reaksiyonlardaki malzemelerin üretiminde ve geri kazanılmasında kullanılabilir. Bu örnekte, azot bakımından zengin akarsulardan amonyum geri kazanılmıştır.

Akış, suyu oksitleyen ve amonyum iyonlarının ayrılmasına izin veren elektrokimyasal bir sistemden geçirildi. Bu iyonlar daha sonra yüksek pH'a maruz bırakıldı, dengelerini değiştirdi ve amonyumun uçucu amonyağa dönüşümünü sağladı.

Yakalanan bu amonyak daha sonra amonyağı asidik bir ortamda yakalamak için bir sıyırma ve absorpsiyon kolonundan geçirildi ve dengeyi diğer yöne kaydırdı.

JoVE'nin Le Chételier'in Prensibi'ne göre sıcaklık ve konsantrasyonun reaksiyonlar üzerindeki etkisine girişini izlediniz. Artık denge kavramını, konsantrasyondaki değişikliklerin nasıl kaymalara neden olacağını ve ısının bir reaksiyon bileşeni olarak kabul edilebileceğini anlamalısınız.

İzlediğiniz için teşekkürler!