Henry Louis Le Chatelier Kimdir?

1850 doğumlu Fransız kimyacısı ve maden bilim adamıdır.Kimya üstüne araştırmalar yapmıştır ve kimya dersleri vermiştir.1936 yılında hayatını kaybetmiştir.

Le Chatelier İlkesi

     Le Chatelier İlkesi'ine göre, kimyada dengedeki bir sisteme dışarıdan bir etkide bulunulduğunda, sistem bu etkiyi azaltıcı yönde yeni bir denge hali oluşturur. Mesela bizleri kan vermeye teşvik etmek için hep kan verirseniz kanınız artar denmiştir. Vücut eksilen kana karşılık kan üretimi yapar. Bir örnek daha vermek istiyorum. Neredeyse hepimiz bisiklet kullanmayı biliyoruz. Eğer dengemiz bozulup da sağa doğru düşmeye başlarsak kendimizi sola atmaya çalışırız. Bu iki örneği kimyasal tepkimeler için düşünürsek her şeyi anlamak çok daha kolaylaşır.

Derişimin Etkisi

Dengedeki sisteme girenlerin ya da ürünlerin derişimini arttıracak yönde madde ilave edilirse denge bozulur. Bu etkileri bir denge tepkimesi üzerinde inceleyelim.
           Sabit hacimli bir kapta:
                                                 H2 + Br2 = 2 HBr
   dengesi varken ortama H2  gazı ilave edliyor.
Bu durumda  Hderişimi artacaktır. Sistem artan derişimi azaltmak isteyecektir. Bu durumda denge ürünlere kayacaktır. Br2  'nin derişimi azalırken HBr'nin derişimi artar.

Bunu grafikte gösterecek olursak:


Grafikte H'nin derişimi anlık artar. Denge ürünler tarafına kayacağından sonra azalır ancak ilk derişimnden daha büyük bir değere ulaşır.

     Aynı tepikmede Br2'nin derişimi arttırılırsa:
Bu durumda denge yine ürünler tarafında kayar.H'nin derişimi azalır.HBr'nin derişimi artar.
Brderişiminin artmasını grafikte gösterirsek:

,

Grafikten de anlaşılacağı gibi Br2'nin derişimi anlık artar.Sonra denge ürünler tarafına kayacağından derişimi azalır ama Br2'nin derişimi ilk derişim değerinden büyük olur.

     Aynı tepkimede HBr'nin derişimi arttırılırsa:
HBr'nin derişimi önce artar sonra azalır. Denge girenler tarafına kayar.H'nin ve Br2  'nin derişimi artar. 
Grafikte gösterirsek:


Gördüğünüz gibi HBr'nin derişimi önce artar sonra azalır ama ilk değerinden daha büyüktür. Denge girener tarafına kayar.


Heterojen Dengelerde Derişim

Bazı heterojen dengelerde madde eklemesi ya da madde çıkarımasının dengeye etkisi farklı olabilir.
    Örneğin:
                              CaCO3(k) =  CaCO(k) + CO2(g)
dengesini ele alalım.
COgazının derişimi arttırılırsa denge girenler tarafına kayar. COderişimi önce artar sonra azalır. Tekrar dengeye ulaştığında başlangıçtaki değerine eşit olur.
K= [CO2]'dir.


Hacim ve Basınç İlişkisi

Gaz fazında gerçekleşen homojen bir denge karışımının basıncı sabit sıcaklıkta ve hacimde 3 yolla değiştirilebilir:

  1. Sabit hacimde reaktif ya da ürün ilave etmek.
  2. Sistemin hacmini değiştirerek basınç değiştirilebilir.
  3. Sabit hacimli tepkime kabına soygaz eklemek.
Örneğin:
     N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g)
tepkimesini inceleyelim.
Tepkime kabının hacmi büyütülürse bütün maddelerin hacimleri arttığından derişimleri azalır. Denge azalan basıncı arttırmak için mol sayısının çok olduğu yöne kayar.
Yani denge girenlere kayar. Bunu grafikte gösterirsek:

Hacim küçültülürse kapta basınç artar.Sistem artan basıncı azaltmak ister bu durumda denge mol sayısının az olduğu tarafa kayar.

Sıcaklığın Etkisi

Derişimin artması ya da azalması basınç-hacim değişmesi dengenin yönünü değiştirir.Ancak denge sabitine etki etmez.
Fakat sıcaklık değiştirir.
Not: Ksabitinin etkileyen tek faktör sıcaklıktır.

Ekzotermik Tepkimelerde

  H2(g) + I2(g) 2HI(g) + ısı

Sıcaklık artarsa denge girenlere kayar.Ürün derişimi azalır.Giren derişimi artar.Bu durumda Kd küçülür.
Sıcaklık azaltılırsa denge ürünlere kayar.Ürün derişimi artarken giren derişimi azalır.Kd sabiti artar.

T artarsa        Kd azalır
T azalırsa        Kd artar

Endotermik Tepkimelerde

NH3(g) +ısı = N2(g) + 3H2(g)

Sıcaklık arttırıldığında denge ürünlere kayar. Ürün derişimi artarken girenlerin derişimi azalır. Denge sabitinin sayısal değeri artar. 
Sıcaklık azaltılırsa sistem girenlere kayar.Ürünlerin derişimi azalırken girenlerin derişimi artar. Denge sabitinin sayısal değeri küçülür.
T artarsa           Kd artar
T azalırsa        Kd azalır

Katalizörün Etkisi

Bir denge karışımına katalizör katılması sonucu aktivasyon enerjisini düşürerek hem ileri hem zıt yöndeki tepkime hızlarını arttırır.
Katalizörün dengeye etkisi yoktur. Ayrıca Kd'yi etkilemez.
Ancak dengede olmayan bir sistemin daha çabuk dengeye gelmesini sağlar.
Kataizör;
  1. Denge konsantrasyonlarını
  2. Denge sabitini
  3. Denge yönünü değiştirmez.

Katalizör dengede bulunmayan bir sistemin daha çabuk dengeye gelmesini sağlar