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原則Le Chatelier:18世紀の科学的なブレークスルー

多くの人々は、学校のベンチからLe Chatelierの原理の存在を知っています。しかし、この知られている原理が何であるかを理解して説明する者はほとんどありません。

フランスの科学者が法律について世界に語った1884年のダイナミックな平衡。 19世紀後半の発見は非常に重要であり、すぐに科学界の注目を集めました。しかし、1世紀半前の国際的な科学的協力の欠如のために、彼の同胞だけがLe Chatelierの科学的な突破口を知っていました。 1887年、ドイツの科学者カール・フェルディナンド・ブラウン(Karl Ferdinand Brown)は、同じ科学的法則を発見し、フランス人の発見に無知であったが、変化する外部条件のもとで化学平衡のシフトについて語った。この原則はしばしばLe Chatelier-Brownの原則と呼ばれることは偶然ではありません。

Le Chatelierの原則は何ですか?

平衡状態にあるシステムは常にバランスを維持し、外的要因、要因、条件に対抗する。このルールは、すべてのシステムおよびプロセス(化学、電気、機械、熱)に適用されます。 Le Chatelierの原理は、可逆的化学反応に対して特別な実用的意義を有する。

流量が温度に及ぼす影響反応は熱効果のための反応のタイプに直接依存する。温度が上昇すると、平衡は吸熱反応に向かってシフトする。温度をそれぞれ下げると、発熱反応に向かって化学平衡がシフトする。この理由は、システムが外力によって平衡状態から取り除かれると、外的要因に依存しない状態に変わるという事実に見られる。吸熱過程と発熱過程が平衡状態に依存することは、Van't Hoff方程式によって表される。

V2 = V1 * y(T2-T1)/ 10、

V2は変化した温度における化学反応の速度であり、V1は初期反応速度であり、yは温度差パラメータである。

スウェーデンの科学者アレニウスは、反応速度が温度体系に指数関数的に依存する式を導き出した。

Eは活性化エネルギー、Rは汎用ガス定数、Tは系内の温度である。 Aの値は定数です。

圧力が増加すると、変位が観察される物質がより小さな体積を占める方向の化学平衡。初期物質の体積が反応生成物の体積よりも大きい場合、平衡は元の成分にシフトする。したがって、反応生成物の体積が試薬の体積を超える場合、平衡は得られた化学化合物にシフトする。通常の条件下では、各モルのガスが同じ体積を占めると仮定する。しかし、系内の圧力を変化させても化学平衡には必ずしも影響が出ません。 Le Chatelierの原理は、反応に不活性ガスを加えることによって圧力が変化するが、平衡状態から系を除去しないことを示している。この場合、反応物質に関連する圧力のみが反応にとって重要である(ヘリウムは自由電子を持たず、系内の物質と相互作用しない)。

ある量の物質を反応に添加すると、この物質がより小さくなるプロセスに向かって平衡がシフトする。

均衡にはダイナミックな性質があります。 それは、反応の過程で自然な方法で「乱され」、「均等化」されます。この状況を例を使って説明しましょう。臭素溶液の水素化は臭化水素酸を生成する。最終生成物が過度に形成され、その体積が水素および臭素の単分子の総体積を超えると、反応速度が遅くなる。システムに水素または臭素を加えると、反応は逆の方向になります。

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