Prinsip Le Chatelier, tahun 1888, mengacu pada fakta bahwa keadaan kesetimbangan kimia dipertahankan selama kondisi sistem tidak diubah. Ketika parameter apa pun diubah, seperti tekanan, suhu, atau konsentrasi beberapa spesies dalam kesetimbangan, ia bergerak ke arah tertentu (menuju reaktan atau menuju produk) hingga mencapai keadaan kesetimbangan baru.
Berdasarkan pengamatan eksperimental, Le Chatelier menyatakan prinsip sederhana yang memungkinkan memperkirakan efek pada keadaan tunak.
Prinsip Le Chatelier: Ketika reaksi kesetimbangan mengalami perubahan kondisi, proporsi reaktan dan produk diatur sedemikian rupa untuk meminimalkan efek perubahan.
Efek Konsentrasi
Variasi konsentrasi berbagai spesies yang terlibat dalam kesetimbangan kimia dapat mengubahnya. Prinsip Le Chatelier menjelaskan fakta ini dengan mempertimbangkan bahwa, untuk sistem dalam kesetimbangan kimia, variasi konsentrasi salah satu komponen merupakan gaya.
Misalnya, jika H2 ditambahkan ke sistem kesetimbangan:
H2 (g) + I2 (g) ⇄ 2 HI (g)
Hal ini cenderung disesuaikan untuk meniadakan efek hidrogen yang ditambahkan. Hal ini terjadi ketika H2 bergabung dengan I2 membentuk molekul HI, menggeser kesetimbangan ke kanan, ini berarti [HI] meningkat dan [I2] berkurang. Di sisi lain, jika salah satu komponen sistem dihilangkan, misalnya H2 pada sistem di bawah ini:
H2 (g) + I2 (g) ⇄ 2 HI (g)
Prinsip Le Chatelier memprediksi bahwa sistem akan menyesuaikan diri untuk menghindari efek yang disebabkan oleh penghilangan H2. Beberapa HI terurai menjadi H2, untuk menggantikan apa yang dihilangkan.
Efek yang diperoleh adalah penurunan konsentrasi HI dan peningkatan konsentrasi i2. Kesetimbangan sekarang lebih ditransfer ke arah rasa reaktan.
Pengaruh Tekanan
Perubahan tekanan dapat memiliki efek yang cukup besar pada posisi kesetimbangan, atau hampir tidak berpengaruh sama sekali. Misalnya, peningkatan tekanan dalam sistem di mana kesetimbangan berikut terjadi.
2 NO2 (g) ⇄ N2O4 (g)
Reaksi akan bergerak ke sisi dengan jumlah mol gas paling sedikit, untuk mengurangi kenaikan tekanan. Di sisi lain, jika tekanan berkurang, reaksi akan bergerak ke sisi dengan jumlah mol gas tertinggi untuk membantu tidak mengurangi tekanan.
Kurangi tekanan
<——
2 NO2 (g) N2O4 (g)
——>
Tingkatkan tekanan
Ketika reaksi mencapai kesetimbangan, peningkatan tekanan membuat reaksi berlanjut ke arah N2O4, karena itu mengurangi mol total gas yang ada dan akibatnya, tekanan.
Pengaruh Suhu
Jika suhu naik dalam sistem tempat reaksi terjadi, reaksi akan bergerak ke sisi yang menyerap panas (reaksi endoterm). Sebaliknya, jika suhu diturunkan, reaksi akan berpindah ke sisi yang mengeluarkan kalor (reaksi eksoterm).
Mari kembali ke contoh sebelumnya. Dalam arti dari kiri ke kanan, reaksinya eksotermik dan sebaliknya, itu endotermik, karena perlu memutuskan ikatan di dimer. Jadi, jika T meningkat, reaksi akan terjadi dari produk ke reaktan, dan jika T berkurang, reaksi akan berjalan ke arah yang berlawanan.
Turunkan suhu
<——
2 NO2 (g) N2O4 (g) Hº < 0 (eksoterm)
——>
Jika reaksi kiri-ke-kanan adalah endodermal, arah panah harus dibalik.
Efek Katalisis
Prinsip Le Chatelier mengabaikan keberadaan katalis. Apa yang terjadi adalah bahwa laju reaksi meningkat dengan aksi katalis karena mempersingkat waktu yang diperlukan sistem untuk mencapai kesetimbangan. Dia tidak mengubah posisi kesetimbangan, karena reaksi langsung dan reaksi terbalik dikatalisis pada tingkat yang sama karena dia tidak mengalami transformasi permanen selama reaksi. Dia berpartisipasi dalam reaksi dengan membentuk zat antara yang bereaksi segera, meregenerasi katalis. Hal ini dapat dibuktikan dengan persamaan.
Sebuah + X à AX
AX + B à AB + X X = katalis
________________________
A + B à AB (reaksi global)