Was ist das Prinzip von Le Chatelier?
Das Prinzip von Le Chatelier ist ein einfaches physikalisches Gesetz, das sich auf die wissenschaftliche Erforschung der Chemie und der chemischen Reaktionen bezieht. Dieses Prinzip besagt, dass sich das Gleichgewicht einer chemischen Lösung ausgleichen wird, wenn Änderungen des Zustands wie Temperatur, Druck, Volumen und Konzentration eingeführt werden. Gegenkräfte gleichen diese Veränderungen aus, was zu einem neuen Gleichgewichtspunkt führt. Das Prinzip von Le Chatelier wurde unter vielen verschiedenen Namen auf andere Gebiete der Wissenschaft und Physik übertragen. In allen Inkarnationen des Prinzips lässt es sich leicht in Laienbegriffen zusammenfassen: Eine Änderung in einem System führt zu einer entgegengesetzten Reaktion, um ein Gleichgewicht zu erreichen.
Dieses physikalische Gesetz hat seinen Namen von seinem Entdecker, dem französischen Chemiker Henry Louis Le Chatelier. Er verfasste nicht weniger als 30 wissenschaftliche Artikel über seine Forschungs- und Laborversuche von 1884 bis 1914. Diese kombinierten Arbeiten wurden später als Le Chateliers Prinzip bekannt. Seine Forschungen haben sich für das Gebiet der Chemie als wichtig erwiesen, da sie eine Grundlage bildeten, auf der Forscher das Ergebnis von Änderungen im Gleichgewicht chemischer Lösungen effektiv vorhersagen können.
Nach dem Prinzip von Le Chatelier können Chemieforscher das Ergebnis ihrer Experimente effektiv vorhersagen. Beispielsweise können sie vorhersagen, dass eine chemische Reaktion, die eine endotherme Wirkung erzeugt, durch Einleiten einer separaten exothermen Reaktion verändert werden kann. Die Fähigkeit, die Reaktion und die Gleichgewichtszustände chemischer Lösungen vorherzusagen, wird häufig verwendet, um die Ausbeute eines Reaktionsprodukts durch die Bereitstellung geregelter Variablen zu erhöhen. Dieses Gesetz wird auch auf die medizinische Chemie angewendet, um Arzneimittel herzustellen, die Rezeptoren bestimmter Chemikalien im Körper blockieren.
Um zu verstehen, wie Le Chateliers Prinzip auf dem Gebiet der Chemie funktioniert, soll ein Beispiel aus der Welt der Physik betrachtet werden. Dieses physikalische Gesetz beruht auf Ursache und Wirkung. Ein Beispiel wäre die Wasseroberfläche in einem U-förmigen Rohr. Mit einem solchen Rohr kann eine Person Wasser auf eine Seite gießen, und der Wasserstand auf der anderen Seite steigt an, bis der Wasserstand auf beiden Seiten gleich ist. Zu diesem Zeitpunkt hat das Wasser ein Gleichgewicht erreicht.
Wenn sich das Wasser im Gleichgewicht befindet, sind die Pegel auf beiden Seiten des Rohrs ausgeglichen. Wenn eine äußere Kraft auf das Wasser in einer Seite des Rohrs ausgeübt wird, z. B. der Druck eines Kolbens nach unten, steigt der Wasserstand auf der anderen Seite an und stellt einen neuen Gleichgewichtspunkt her. Wenn der Kolben ein Loch hat, läuft das Wasser allmählich am Kolben vorbei und kehrt zu einem anderen Gleichgewichtspunkt zurück.