化學平衡
勒夏特列原理(Le Chatelier's principle)
/ luh-SHAT-lee-ay /
想象一張吊床,中間躺著一個人。你往一側按下去,整張吊床就會移動以適應這股力,重新安頓成一個新的平衡形狀,部分地化解了你的按壓。處於平衡的化學系統也是這樣。勒夏特列原理說:如果你擾動一個處於平衡的系統,系統會朝著部分抵消——從而緩解——這種擾動的方向移動作出回應。
實際上這些「擾動」我們都很熟悉:加入更多某物質,系統會消耗掉一些;移走某物質,系統會再生成一些;增大氣體混合物的壓強,平衡會移向氣體分子數較少的一邊;給混合物加熱,它會朝吸熱的方向(吸熱方向)移動。每一次,平衡都移到一個新的位置,去削弱你所施加的改變。
這是一條極其好用的經驗法則,但要把它當作定性的指南,而不是自然律。它能預測移動的方向,卻不能給出確切的量,而且在棘手的情形下可能誤導——例如在恆容下加入惰性氣體,儘管總壓上升,平衡卻毫無變化。這條原理其實是個簡寫:它代替了你若做完整計算時,平衡常數和反應商會告訴你的結論。
在平衡 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 中,左邊四個氣體分子變成右邊兩個。把混合物壓進更小的體積,平衡就會移向氨——分子數較少的那一邊——因為這能部分緩解壓強的上升。
擾動一個平衡,它就會移動以削弱這種擾動。
一個微妙的陷阱:在恆容下加入惰性氣體會升高總壓,卻不會移動平衡,因為它既不改變反應物種的分壓,也不改變其濃度。
又稱
另見