Definisi konseptual
Prinsip Le Chatelier adalah Hukum yang mengatur kesetimbangan kimia. Le Chatelier adalah seorang ahli kimia Prancis bergengsi yang mendalilkan bahwa ketika suatu sistem terganggu dalam keseimbangan, ia beradaptasi dengan keadaan keseimbangan baru, menggambarkannya sebagai “setara dengan Prinsip Kekekalan Energi”.
Candela Rocío Barbisan | Insinyur Kimia Des 2021
Gangguan
Ketika kita berbicara tentang gangguan kita mengacu pada perubahan yang dapat mengubah keseimbangan dari reaksi kimia . Pada dasarnya, Le Chatelier menjelaskan pengaruh tiga faktor spesifik yang dapat terganggu, yaitu: suhu , tekanan dan konsentrasi spesies yang dipertaruhkan. Selanjutnya, kita akan melihat bagaimana efek yang dihasilkan terhadap berbagai guncangan dipelajari.
Suhu
Suhu akan mempengaruhi tetapan kesetimbangan reaksi kimia. Dalam pengertian ini, jika ada peningkatan suhu, sistem akan berusaha untuk berevolusi sedemikian rupa untuk melawan kenaikan suhu tersebut. Jika kita berada dalam kasus di mana reaksi eksotermik dalam arti langsung, pelepasan energi panas tidak akan membantu untuk melawan kenaikan suhu yang diamati, sehingga akan cenderung berkembang ke arah yang berlawanan, dengan reaksi terbalik berlaku di langsung satu.
Analoginya, misalkan reaksi endotermik dalam arti langsung, di mana panas dapat dilihat sebagai reaktan, dalam menghadapi kenaikan suhu akan cenderung mengkonsumsi panas itu untuk melawan efek kenaikan suhu, sehingga sistem berevolusi ke arah produk dalam arti langsung.
Tekanan
Tekanan dan volume memiliki perlakuan yang sama, karena, seperti diketahui, keduanya berbanding terbalik untuk gas. Untuk alasan ini, perubahan tekanan hanya mempengaruhi sistem yang bekerja dengan spesies dalam keadaan agregasi gas dan di mana terdapat variasi yang cukup besar dalam jumlah mol dalam keadaan gas.
Jika tekanan suatu sistem meningkat, itu akan berkembang sedemikian rupa untuk melawan peningkatan tekanan, yang menyiratkan produksi mol gas yang lebih rendah. Demikian pula, jika ada penurunan tekanan, sistem akan berevolusi ke tempat produksi mol yang lebih besar dalam keadaan gas untuk mengembalikan penurunan tekanan.
Studi dapat dilakukan dengan cara yang sama dari volume, karena salah satu cara untuk meningkatkan tekanan adalah dengan mengurangi volume dan sebaliknya.
Perlu dicatat bahwa variasi tekanan atau volume tidak mempengaruhi konstanta kesetimbangan reaksi kimia.
Konsentrasi
Perubahan konsentrasi reaktan atau produk akan menyebabkan sistem bergerak mencari produksi spesies yang berkurang atau konsumsi spesies yang ditingkatkan, selama bekerja pada volume konstan.
Menambahkan Katalis
Penambahan katalis yaitu suatu spesi yang tidak ikut serta dalam reaksi kimia bertujuan untuk menurunkan energi aktivasi, sehingga lebih cepat tercapai kesetimbangan. Dengan kata lain, ia tidak memiliki pengaruh pada tingkat kemajuan reaksi (tidak mengubah kesetimbangan) melainkan memiliki pengaruh pada kecepatan yang terjadi.
Gangguan yang berbeda berguna dalam proses industri untuk meningkatkan produksi senyawa tertentu. Mari kita lihat sebagai contoh Proses Haber untuk produksi amonia dari Nitrogen dan Hidrogen:
N 2 (g) + 3H 2 (g) NH 3 (g)
Mari kita lihat gangguan apa saja yang dapat dilakukan pada sistem dalam kesetimbangan untuk meningkatkan produksi amonia. Pertama, dengan meningkatkan tekanan (atau menurunkan volume) pada suhu konstan, sistem akan berkembang ke arah yang produksi molnya lebih sedikit dalam keadaan gas. Jika kita mengamati reaksi ini terjadi secara langsung, maka gangguan ini akan memungkinkan untuk meningkatkan produksi amonia.
Kedua, itu adalah proses eksotermik (yang melepaskan panas); Oleh karena itu, penurunan suhu sistem akan memungkinkan untuk berkembang ke arah di mana energi yang dihasilkan dalam bentuk panas untuk mengatasi gangguan, sehingga, sekali lagi, produksi amonia akan meningkat.
Akhirnya, mengenai konsentrasi spesies. Penambahan salah satu dari dua reaktan akan menyebabkan reaksi bergerak ke arah depan untuk membentuk lebih banyak amonia. Sementara itu, penghapusan amonia dari sistem juga akan memungkinkan untuk meningkatkan produksinya berkat fakta bahwa sistem akan berusaha untuk berevolusi untuk melawan penurunan yang diamati.
Tema dalam Prinsip Le Chatelier
