Wat is het principe van Le Chatelier?

Het principe van Le Chatelier is een eenvoudige natuurkundewet die verband houdt met de wetenschappelijke studie van chemie en chemische reacties. Dit principe stelt dat het evenwicht van een chemische oplossing zichzelf in evenwicht zal brengen wanneer veranderingen in toestand, zoals temperatuur, druk, volume en concentratie, worden geïntroduceerd. Tegenkrachten zullen deze veranderingen in evenwicht brengen, wat resulteert in een nieuw evenwichtspunt. Het principe van Le Chatelier is toegepast op andere gebieden van wetenschap en natuurkunde onder veel verschillende namen. In alle incarnaties van het principe kan het gemakkelijk worden samengevat in termen van de leek: verandering in een systeem resulteert in een tegenovergestelde reactie om evenwicht te bereiken.

Deze fysische wet dankt zijn naam aan zijn ontdekker, de Franse chemicus Henry Louis Le Chatelier. Hij schreef niet minder dan 30 wetenschappelijke artikelen over zijn onderzoek en laboratoriumexperimenten van 1884 tot 1914. Deze gecombineerde werken werden later bekend als het principe van Le Chatelier. Zijn onderzoek is belangrijk gebleken op het gebied van chemie omdat het een basis vormde waarmee onderzoekers de uitkomst van veranderingen in een chemisch oplossingenevenwicht effectief konden voorspellen.

Volgens het principe van Le Chatelier kunnen chemieonderzoekers de resultaten van hun experimenten effectief voorspellen. Ze kunnen bijvoorbeeld voorspellen dat een chemische reactie die een endotherme werking veroorzaakt, kan worden gewijzigd door een afzonderlijke exotherme reactie te introduceren. Het vermogen om de reactie en evenwichtige toestanden van chemische oplossingen te voorspellen, wordt vaak gebruikt om de opbrengst van een reactieproduct te verhogen door gecontroleerde variabelen te verschaffen. Deze wet wordt ook toegepast op medische chemie om farmaceutische geneesmiddelen te maken die receptoren van bepaalde chemische stoffen in het lichaam blokkeren.

Om te begrijpen hoe het principe van Le Chatelier werkt op het gebied van chemie, helpt het om naar een voorbeeld uit de natuurkunde te kijken. Deze fysische wet werkt op basis van oorzaak en gevolg. Een voorbeeld zou het oppervlakteniveau van water in een U-vormige buis zijn. Met een dergelijke buis kan een persoon water in de ene kant gieten en het waterniveau van de andere kant zal stijgen totdat het waterniveau aan beide kanten gelijk is. Op dit punt heeft het water een evenwicht bereikt.

Met het water in evenwicht zijn de niveaus in beide zijden van de buis in evenwicht. Als een externe kracht op het water in een zijde van de buis wordt uitgeoefend, zoals neerwaartse druk van een plunjer, zal het waterniveau aan de andere zijde stijgen en een nieuw evenwichtspunt vestigen. Als de plunjer een gat erin heeft, zal het water geleidelijk langs de plunjer lekken en terugkeren naar een ander punt van evenwicht.