עקרון לה שטלייה: פריצת דרך מדעית של המאה ה -18

העובדה לקיומו של עקרון לה שטלייה, רבים יודעים מבית הספר. אבל מעטים מבינים ויכולים להסביר מה בדיוק הוא העיקרון הידוע.

מדען צרפתי הודיע לעולם על שיווי המשקל הדינמי של החוק בשנת 1884. במשך סוף המאה תשע עשר, הגילוי היה מאוד חשוב ומייד משך את תשומת הלב של הקהילה המדעית. אבל בשל חוסר שיתוף פעולה מדעי בינלאומי לפני חצי שנה, פריצת הדרך המדעית של לה שטלייה רק ידע ארצו. בשנת 1887, התזוזה של שיווי משקל כימי השינוי בתנאים החיצוני, אמרה המדען הגרמני קרל פרדיננד בראון, עצמאי גילה אותו החוק המדעי, כמו תת-דיווח על צרפת הפתוחה. לא במקרה, עיקרון זה הוא המכונה לעתים קרובות כמו עקרון לה שטלייה - בראון.

אז מה הוא העיקרון של לה שטלייה?

מערכת בשיווי משקל הוא תמיד להוט לשמור על שיווי משקל ועל מנת לנטרל את הכוחות, גורמים ותנאים חיצוניים. כלל זה חל על כל מערכות ולכל תהליכים: כימי, חשמל, מכונה, תרמית. חשיבות מעשית מסוימת של עקרון לה שטלייה היא הפיך תגובות כימיות.

השפעת הטמפרטורה על קצב התגובה תלויה ישירות לסוג התגובה ידי אפקט תרמי. עם הגדלת טמפרטורה נצפתה תזוזת שיווי משקל לכיוון התגובה אנדותרמית. הורדת הטמפרטורה, בהתאמה, מוביל לשינוי של שיווי משקל כימי כלפי תגובה אקסותרמית. הסיבה לכך היא לראות את העובדה שבמהלך מערכת הזרקה של כוחות חיצוניים שיווי משקל אותה למדינה פחות תלויה בגורמים חיצוניים. תלות של תהליכים אנדותרמית ו אקסותרמית של מדינת שיווי המשקל בא לידי ביטוי על ידי van't הוף:

V2 = V1 * y (T2-T1) / 10

שבו V2 - הוא קצב התגובה הכימית בטמפרטורה שונה, V1 - מהירות התגובה הראשונית, y - אינדיקציה הבדלי הטמפרטורה.

מדען שבדי ארהניוס נגזר תלות מעריכית נוסחא של קצב תגובה על טמפרטורה.

K = A דואר • (-E (RT)), כאשר E - הפעלת אנרגיה, R - קבוע הגז האוניברסלי, T- הטמפרטורה במערכת. א הערך הוא קבוע.

כפי משמרת משקל כימי נצפו עליות בלחץ בכיוון שבו חומרים תופסים נפח פחות. אם הנפח של נפח חומרים המוצא יותר של תוצרי תגובה, שיווי המשקל מוסט לכיוון רכיבי ההתחלה. בהתאם לכך, אם הנפח עולה על הנפח של תוצרי התגובה של מגיבים, שיווי המשקל מוסט לכיוון התרכובות הכימיים שהתקבלו. ההנחה היא כי כל שומה של גז תופסת נפח זהה בתנאים נורמליים. אבל השינוי בלחץ במערכת לא תמיד משפיע על האיזון הכימי. עקרון לה שטלייה מראה כי תגובת סיפוח ב גז אינרטי משנה את הלחץ, אבל המערכת נמצאת בשיווי משקל. בתגובה זו משמעותית רק הלחץ משויך המגיבים (הליום אין אלקטרונים חופשיים, זה לא מגיב עם החומרים במערכת).

תוספת תגובת כמות מסוימת של חומר מובילה לשינוי של שיווי המשקל אל הצד של התהליך שבו חומר זה הופך פחות.

שיווי משקל דינמי. הוא "נשבר" ו "מיושר" באופן טבעי במהלך התגובה. תסביר את המצב הזה באמצעות דוגמה. הידרוגנציה ברום פתרון שנוצר חומצה hydrobromic. יש מגיע רגע שבו המוצר הסופי נוצר מדי, נפחו עולה על הסכום הכולל של מימן monomolecule וברום, שיעור התגובה מאט. אם להוסיף למערכת הוא מימן או bromo, התגובה הולכת בכיוון ההפוך.