化学平衡
勒夏特列原理(Le Chatelier's principle)
/ luh-SHAT-lee-ay /
想象一张吊床,中间躺着一个人。你往一侧按下去,整张吊床就会移动以适应这股力,重新安顿成一个新的平衡形状,部分地化解了你的按压。处于平衡的化学系统也是这样。勒夏特列原理说:如果你扰动一个处于平衡的系统,系统会朝着部分抵消——从而缓解——这种扰动的方向移动作出回应。
实际上这些「扰动」我们都很熟悉:加入更多某物质,系统会消耗掉一些;移走某物质,系统会再生成一些;增大气体混合物的压强,平衡会移向气体分子数较少的一边;给混合物加热,它会朝吸热的方向(吸热方向)移动。每一次,平衡都移到一个新的位置,去削弱你所施加的改变。
这是一条极其好用的经验法则,但要把它当作定性的指南,而不是自然律。它能预测移动的方向,却不能给出确切的量,而且在棘手的情形下可能误导——例如在恒容下加入惰性气体,尽管总压上升,平衡却毫无变化。这条原理其实是个简写:它代替了你若做完整计算时,平衡常数和反应商会告诉你的结论。
在平衡 N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 中,左边四个气体分子变成右边两个。把混合物压进更小的体积,平衡就会移向氨——分子数较少的那一边——因为这能部分缓解压强的上升。
扰动一个平衡,它就会移动以削弱这种扰动。
一个微妙的陷阱:在恒容下加入惰性气体会升高总压,却不会移动平衡,因为它既不改变反应物种的分压,也不改变其浓度。
又称
另见