Zasada Le Chateliera

Zmiana objętości lub ogólnego ciśnienia mieszaniny reagującej wywiera na ogół wpływ na stan równowagi chemicznej. Weźmy np. układ gazowy złożony z wodoru, tlenu i pary wodnej w stanie równowagi w stałej temperaturze. Pomiędzy stężeniami poszczególnych gazów ustali się stosunek wyrażony równaniem (V,6). Jeśli zmniejszy się «-krotnie ogólną objętość mieszaniny, ciśnienie cząstkowe, a więc i stężenie każdego składnika wzrośnie n-krotnie. Licznik równania (V,6) zwiększy się n2 razy, mianownik zaś — n:l razy. Wartość całego ułamka po lewej stronie nie będzie już równa K, lecz będzie n razy mniejsza. Znaczy to, że stan równowagi zostanie naruszony. Dla jego przywrócenia pewna ilość wodoru i tlenu musi połączyć się w parę wodną, wskutek czego wzrośnie licznik, a zmniejszy się mianownik ilorazu stężeń. Przesunięcie stanu równowagi wskutek wzrostu ciśnienia nastąpiło w kierunku zmniejszenia ogólnej liczby cząsteczek gazowych (z dwóch cząsteczek H2 i jednej Oa powstają dwie cząsteczki H20).

Inaczej rzecz się ma, gdy ogólna liczba cząsteczek stojących po obu stronach równania chemicznego jest jednakowa, jak to ma miejsce w reakcji łączenia się jodu z wodorem. Stała równowagi dla tej reakcji wyraża się wzorem (V,5). Drogą analogicznego rozumowania nie trudno jest dojść do wiosku, że w tym przypadku zmiana ciśnienia nie wpływa na stan równowagi.

Omówiony tu wpływ ciśnienia na stan równowagi chemicznej można uważać za szczególny przypadek zastosowania zasady ogólniejszej, znanej pod nazwą zasady Le Chateliera lub zasady równowagi ruchomej. Zasadę tę można sformułować w następujący sposób: jeśli na układ, będący u> stanie równowagi dynamicznej, działa bodziec zewnętrzny, stan równowagi zostaje przesunięty w takim kierunku, by osłabić skutki działania bodźca.