Co to jest zasada Le Chateliera?

Zasada Le Chateliera to proste prawo fizyki związane z naukowym badaniem chemii i reakcji chemicznych. Zasada ta stwierdza, że ​​równowaga roztworu chemicznego równoważy się po wprowadzeniu zmian stanu, takich jak temperatura, ciśnienie, objętość i stężenie. Siły przeciwdziałające zrównoważą te zmiany, co spowoduje powstanie nowego punktu równowagi. Zasada Le Chateliera została zastosowana do innych dziedzin nauki i fizyki pod wieloma różnymi nazwami. We wszystkich wcieleniach zasady można ją łatwo streścić w kategoriach laika: zmiana w systemie powoduje reakcję przeciwną do osiągnięcia równowagi.

To prawo fizyczne otrzymuje swoją nazwę od odkrywcy, francuskiego chemika Henry'ego Louisa Le Chateliera. Napisał nie mniej niż 30 artykułów naukowych szczegółowo opisujących jego badania i eksperymenty laboratoryjne od 1884 do 1914 r. Te połączone prace stały się później znane jako zasada Le Chateliera. Jego badania okazały się ważne w dziedzinie chemii, ponieważ stworzyły podstawę, która pozwala badaczom skutecznie przewidywać skutki zmian w równowadze roztworów chemicznych.

Korzystając z zasady Le Chateliera, badacze chemii mogą skutecznie przewidzieć wynik swoich eksperymentów. Na przykład mogą przewidzieć, że reakcję chemiczną wywołującą działanie endotermiczne można zmienić, wprowadzając osobną reakcję egzotermiczną. Zdolność do przewidywania reakcji i stanów równowagi roztworów chemicznych jest często wykorzystywana do zwiększenia wydajności produktu reakcji poprzez dostarczenie kontrolowanych zmiennych. To prawo stosuje się również do chemii medycznej w celu tworzenia leków farmaceutycznych, które blokują receptory niektórych chemikaliów w organizmie.

Aby zrozumieć, jak działa zasada Le Chateliera w dziedzinie chemii, pomaga przyjrzeć się przykładowi ze świata fizyki. To prawo fizyczne działa na zasadzie przyczyny i skutku. Jednym z przykładów może być poziom powierzchni wody w rurce w kształcie litery U. Za pomocą takiej rurki osoba może wlać wodę na jedną stronę, a poziom wody na drugiej stronie będzie wzrastał, aż poziom wody po obu stronach będzie równy. W tym momencie woda osiągnęła równowagę.

Gdy woda jest w równowadze, poziomy po obu stronach rurki są zrównoważone. Jeżeli na jedną stronę rurki zostanie wywierana siła zewnętrzna, taka jak nacisk tłoka, poziom wody po drugiej stronie podniesie się i ustanowi nowy punkt równowagi. Jeśli tłok ma dziurę, woda stopniowo przecieka przez tłok i powraca do innego punktu równowagi.