KİMYASAL DENGE VE LE CHATELIER PRENSİBİ

Le Chatelier (Lö Şatölye) Kimdir?

Fransız kimyacısı ve maden bilim adamı (Paris 1850-Miribale-les - Echelles, Isere 1936). Mühendis Louis Le Chatelier’nin oğlu. Birincilikle girdiği (1869) ficole Polytechnique’i gene birincilikle bitirerek, maden mühendisi oldu (1875). Kimya üstüne araştırmalar yaptı ve kimya dersleri verdi. Ecole Polytechnique’te belletici (1882), Maden okulunda Sınaî kimya profesörü oldu (1887) ve 1898’de College de France’da maden kimyası kürsüsünün başına geçti. Patlayıcı karışımları, özellikle grizuyu inceledi ve kömür madenlerine mahsus emniyetli patlayıcıları buldu; ilk olarak infilâk dalgasının fotoğrafla kaydını yaptı. 1886’da yüksek sıcaklıkların ölçülmesi için termoeletrik platin ve radyumlu veya iridyumlu platin çiftini kullandı. Yeni metotların kullanılması sayesinde, metallerin ve alaşımların bünyesini, ilk olarak bilimsel bir şekilde inceledi; ısı yoluyla analizi ve mikroskopik metalografiyi buldu. 1901’de amonyağın sentez yolu ile elde edilme şartlarını araştırdı ve bunun sanayide de elde edilebileceğini gösterdi. Ayrıca, fiziko-kimyasal dengelerin yer değiştirmesi hakkındaki genel kanunu buldu. Seramik üzerine araştırmalar yaptı ve çimentolar hakkında ilk bilimsel bilgüeri elde etti. Taylor doktrinini Fransa’da yaymak için eserler yayınladı: işletmelerin daha iyi teşkilâtlandırılması yolundaki hareketlere katıldı; bunlardan biri olan Fransa’da Teşkilâtlanma konferansı, daha sonra Fransa’da Teşkilâtlanma Millî komitesi haline geldi.Le Chatelier kanunu, basınç değişimlerinin etkisi altında fiziko - kimyasal denge halindeki bir sistemin yer değiştirmelerini yöneten kanun: Düzgün denge durumundaki bir sistemde sabit sıcaklıktaki her basınç artması bir dönüşüm meydana getirir; bu dönüşüm sabit basınç ve sıcaklıkta olursa bir hacim küçülmesi de görülür.

Le Chatelier Prensibi Nedir?

Denge halindeki bir sisteme dışarıdan herhangi bir etki yapıldığında, denge bu etkiyi azaltacak yönde tepki gösterir. Bu tepki yeni denge kuruluncaya kadar devam eder. Bu prensibe Le Chatelier prensibi denir.

Bu prensibi bir trambolin gibi düşünebiliriz. Biz dümdüz dengede duran bir tramboline nasıl zıplayarak bir etki yapıyorsak o da bize ters yönde tepki yapar, aynen dengede olan bir tepkimeye yaptığımız etki kuvvetine karşı tepki vermesi gibi.

Kimyasal Dengeyi Etkileyen Değişkenler

•Derişim
•Basınç
•Sıcaklık
•Katalizör

1)Derişimin Dengeye Etkisi:

Denge bağıntısında yer alan maddelerden birinin eklenmesi ya da çıkarılması anında denge bozulur.
Bir tepkimede bulunan katı veya sıvı maddelerden eklenme ya da çıkarma dengeyi bozmaz.
Bir tepkimede bulunan gaz maddelerden biri eklenirse, tepkime bu maddeyi azaltma yönünde tepki gösterir.

A(g) + B(g) ⇆ C(g)
tepkimesi dengede iken ortama A ilave edilirse, tepkime a maddesini azaltma yönünde tepki gösterir. Ancak A’nın derişimi ilk haline gelemez.

Bir tepkime dengede iken gazlardan biri ortamdan alınırsa, tepkime azalan maddeyi artırmak için tepki gösterir. Azalan maddenin derişimi ilk haline gelemez.

A(g) + 2B(g) ⇆ 2C(g)

Tepkimesi dengede iken ortamdan bir miktar C çekiliyor. Buna göre C’nin derişimi artarken A ve B maddelerinin derişimi azalır.

Cevap:C

2)Basınç ve Hacim Etkisi:

Basınç ve hacim değişikliği katı ve sıvıların molar derişimini önemli miktarda etkilemezken gazların molar derişimlerini önemli miktarda değiştirir.

Gazları içeren denge tepkimelerinde sabit sıcaklıkta basıncı değiştirmek için tepkime kabının hacmini değiştirmek gerekir.

Tepkime kabının hacmini küçülttüğümüzde, dengedeki her bir gazın kısmi basıncı ve toplam gaz basıncı artar. Sistem basıncı azaltmak için, gaz fazındaki maddelerin tepkime denklemindeki katsayıları toplamının (mol sayısı) çok olan taraftan az olan tarafa yürütür. Tepkime kabının hacmini artırdığımızda ise tam tersi olur.

Eğer tepkimede giren ve ürünlerin mol sayıları eşitse, basınç ya da derişimin dengeye etkisi yoktur.

2A(g) ⇆ B(g) + 3C(g)

tepkimesi dengede iken hacim azaltılırsa, tepkime girenler tarafına gider.

Elde edilen ürünün mol sayısı azalır. Hacim artılırsa tepkime sağa gider. Ürünlerin mol sayısı artar.

Dengedeki tepkimede t1 anında hacim artırılıyor. A B ve C nin derişimleri azalıyor. Tepkime sağa gider. B ve C nin mol sayıları artarken A’nın mol sayısı azalır. Ancak tüm maddelerin denge derişimi azalır.

3)Sıcaklığın Dengeye Etkisi

Denge sabitinin sayısal değeri yalnızca sıcaklıkla değişir. Sıcaklık etkisinin açıklanabilmesi için tepkimenin endotermik ya da ekzotermik olduğu bilinmelidir.

Endotermik tepkimelerde; sıcaklık artırılırsa reaksiyon ürünlere kayar. K sabiti büyür.

Ekzotermik tepkimelerde, sıcaklık artırılırsa reaksiyon girenlere kayar. K sabiti küçülür.

Cevap: A

4)Katalizörün Dengeye Etkisi

Dengedeki bir sisteme katalizörün hiçbir etkisi olmaz. Dengeye ulaşmamış sistemlerde katalizör kullanılırsa dengeye ulaşma hızı artar ancak dengedeki madde miktarı değişmez.