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ル Châtelier の原理

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ル Châtelier の原則によると、ストレスによるシステムの平衡が妨げられる場合、システムが補償するためにシフトされます。

化学システムが平衡にあるとき、その反応や製品の濃度の増減はありません。濃度や温度などの任意のパラメーターを変更すると、平衡が邪魔されます。

システムは、新しい平衡に達するまで反応の方向をシフトすることによって再調整します。

このビデオは、平衡で、化学反応の濃度と温度の影響を示すことによってル Châtelier の原理を説明します。

リバーシブルの化学反応は、2 つの競合するプロセスで構成されます: 順方向の反応と逆の反応。同じレートでこれらの 2 つのプロセスが発生すると、システムが平衡します。ル Châtelier の原理は、ときに平衡でシステムを強調すると、それは妨害に対抗するシフト、述べます。

例えば、平衡解の反応種の集中が増加する場合、平衡は前方の反応の割合を増やすこと、製品に向かってシフトします。最終的には、システムは新しい平衡に達します。

温度は、反応コンポーネントとして考えることができます。発熱反応、熱が放出される、製品作り。吸熱反応で反応物となって、周囲から熱を吸収します。したがって、追加または熱を削除するが、平衡を乱すし、システムが調整されます。

この実験は、複雑な鉄 (III) のチオシアン酸を形成するチオシアン酸鉄 (III) のイオンの反応を見ていきます。製品は赤、反応が黄色または無色に平衡で転位のため視覚的に観察することができます。

これらの成分の濃度は、ソリューションのいずれかの直接追加イオンまたは不溶性の塩の形成を選択的に削除することによって変更されます。このソリューションに及ぼす温度変動も観測できるでしょう。

ル Châtelier の原理を理解すると、処理を開始する準備が整いました。

手順を開始するには、試験管に 1 M 鉄硝酸溶液の一滴を配置します。第 2 の試験管に 1 M カリウムのチオシアン酸塩溶液の一滴を配置します。各 2 mL の水で希釈します。これらの 2 つの管は、実験の残りの部分のためのコントロールとして機能します。

次に、新しい管に各溶液の一滴を追加します。16 mL の水を加え、徹底的に混ぜます。所見を記録します。

この混合物を 7 つのラベル付き試験管に 2 mL の部分に分割します。最初のチューブを鉄チオシアン酸コントロールとしておきます。

次に、以下の表 2 によると管 1-6 に反応を追加します。ミックス種を追加するたびに振るし、所見を記録します。

場所テスト チューブ 7 で 1-2 分間湯浴に暖かい鉄チオシアン酸制御ソリューションを比較し、所見を記録します。

1 と 2 のソリューションで赤い色激化、反応物の濃度が上昇しました。これは平衡がチオシアン酸鉄 (III) より多くの生産につながる、右にシフトすることを示します。

硝酸銀を受信ソリューションは無色となり、沈殿物を形成します。チオシアン酸イ オンの添加は、再現する赤い色を発生します。赤い色をした鉄イオンが追加されたときに再表示されません。これらの観察からそのチオシアン酸イ オンは沈殿物のソリューションから選択的に削除を判断できます。その濃度の低下、平衡は左にシフトします。右にシフトする平衡解にチオシアン酸イ オンを追加します。

リン酸カリウムを受信ソリューションは衰退し、黄色に観察されました。鉄イオン濃度が増加すると、赤の色再現し、ソリューションが曇った。チオシアン酸イ オンのイオン濃度が増加することは効果をもたらさなかった。したがって、鉄が平衡を左にシフトを引き起こしている鉄のリン酸塩を形成するソリューションから選択的に削除されたことを推測することができます。多くの鉄を追加し、平衡が右にシフトするとき、鉄のリン酸塩は最終的に解決から沈殿。

解決策 7 温度としてオレンジ色に色あせたの赤い色が増加しました。この平衡が左にシフトでは、反応は、発熱と鉄チオシアン酸製品が形成されるとその熱が発生を示唆しています。

シフト平衡の概念は、科学分野の広い範囲のいくつかのアプリケーションです。

ル Châtelier の原則は、緩衝液が pH の変化に抵抗する理由について説明します。この例では、ナトリウム酢酸緩衝液は、ほぼ一定の pH を維持するために使用されました。

陰イオンが水素イオンから切り離して、水溶液中で酸解離は可逆反応です。緩衝溶液は、水素イオンの解離、弱い酸およびその陰イオンの平衡混合物-共役塩基としても知られています。

場合は強い酸を追加すると、それが分離してしまう完全に、水溶液中の水素イオンの濃度を増加させます。弱い酸の反応の平衡は、新しい平衡に達するまでの水素イオンの濃度を減らす方向にシフトします。このため、緩衝液は、さまざまな化学的用途でほぼ一定値で pH を維持するための手段として使用されます。

重合、反応分子フォーム ポリマー鎖を一緒にプロセスは細菌の細胞分裂に不可欠です。この例では、Le Châtlelier の原則は様々 な条件下で FtsZ 沈降の試金の実行によって観察されました。9 バッファー作成された、それぞれユニークな組成と pH 値。重合は、誘導し、90 ° 角度光散乱によって監視されています。反応の平衡をシフト ストレッサーそれぞれ定める、重合がバッファー組成と pH に影響を受けることが分かった。

最後に、Le Châtlelier の原理は、生産と有機反応化学材料の回復に使用できます。この例では、アンモニウムは窒素の豊富なストリームから回復されました。

ストリームは、電気化学システム、水を酸化し、アンモニウム イオンの分離を介して渡されました。これらのイオンは高 ph、その平衡のシフトとアンモニアの揮発性アンモニアへの変換を運転し、受けた。

キャプチャこのアンモニア酸性培地、その他の方向に平衡をシフトでアンモニアをトラップするストリッピングと吸収列を介して渡されました。

ル Châtelier の主義に従って反応の濃度と温度の影響をゼウスの紹介を見てきただけ。平衡の概念を理解する必要があります今、シフト濃度の変化がどのように原因となります、その熱は反応コンポーネントを考えることができます。

見てくれてありがとう!

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