Oreka Kimikoa eta Termodinamika: Le Châtelier eta Oinarriak

Le Châtelier-en Printzipioa eta Oreka Kimikoa

Sistema kanpotik egindako aldaketaren aurka jokatzen du, oreka apurtzeko egin den ekintzaren aurka, oreka-egoera berri bat lortu arte.

Adibidez: 2 NOCl(g) ⇌ 2 NO(g) + Cl2(g)

Oreka Kimikoaren Aldaketak

• Presioaren eragina

  Presioa gas-mol kopuruarekin lotuta dago. Presio handia dagoenean, sistema saiatuko da presioa jaisten. Horretarako, gas-mol kopurua txikiagotzen den noranzkoan desplazatuko da, kasu honetan ezkerraldera. Ondorioa: erreaktiboa ekoiztuko da eta produktuak desagertuko dira.

• Tenperaturaren eragina

  Tenperatura handitzeak: Sistema saiatuko da jaisten, emandako beroa kontsumituz. Horretarako, alde endotermikorantz desplazatzen da, eskuinerantz. Ondorioa: erreaktiboa desagertuko da eta produktuak agertuko dira.

• Katalizatzailearen eragina

  Katalizatzaileak ez du eraginik orekaren gainean. Erreakzioaren abiadura aldatzen dute aktibazio-energia gutxitzen delako, baina bai erreakzio zuzenean bai alderantzizko erreakzioan aldaketak emango direnez, orekan ez du eraginik izango. Oreka-egoerak ez du kontuan hartzen lortzeko jarraitutako bidea, hasierako eta bukaerako egoera baizik.

• Gas geldo baten eragina

  Gas geldo bat sartzeak ez du eraginik, presio partzialak aldatzen ez direlako. Sistemaren presio totala handiagotu egingo da, eta erreaktibo eta produktuen frakzio molarra txikiagotu, baina erreakzionatzen duten erreaktibo eta produktuen presio partziala bera izango da.

• Kontzentrazioaren eragina

  • NO kontzentrazioa handiagotzeak: Sistemak substantzia hori kontsumitzen den noranzkoan jokatuko du. Gure kasuan, ezkerrera, NO kontsumitzen den noranzkoan. Ondorioa: erreaktiboa agertuko da eta produktuak desagertuko dira.
  • Cl₂ kontzentrazioa txikiagotzeak: Sistema substantzia hori ekoizten den noranzkoan desplazatzen da. Eskuinera, Cl₂ sortzen den noranzkoan. Ondorioa: erreaktiboa desagertuko da eta produktuak agertuko dira.

• Ontziaren bolumenaren eragina

  Bolumena eta presioa alderantziz proportzionalak dira (Boyle-ren legea). Bolumena handiagotzen bada, presioa txikiagotuko da. Presioa gas-mol kopuruarekin lotuta dago: gas-mol kopuru txikiak presio txikia ere ekartzen du. Presioa txikiagotzen bada, sistema saiatuko da handiagotzen. Gas-mol kopurua handiagotzen den noranzkoan desplazatuko da.

Termodinamikaren Oinarrizko Kontzeptuak

• Entalpia Estandarra (ΔH)

  ΔH = ∑npΔHf(produktu) - ∑neΔHf(erreaktibo)

  • ΔH < 0: Prozesu exotermikoa (beroa askatu).
  • ΔH > 0: Prozesu endotermikoa (beroa xurgatu).

• Entalpia Diagrama

  • Exotermikoa: erreaktiboak ↑ produktuak ↓
  • Endotermikoa: erreaktiboak ↓ produktuak ↑

• Entropiaren Aldaketa (ΔS)

  Entropiak desorden molekularra neurtzen du (egoera-funtzioa). Prozesuan begiratuz, gas-mol kopurua txikitu egiten bada, desorden molekularra ere txikitu egiten da. Ondorioz, ΔS < 0. Adibidez: [4] → [2] mol gas.

  • ΔS < 0: Entropiaren gutxitzea (desordena gutxiagora, ordena gehiagora. Sproduktu < Serreaktibo).
  • ΔS > 0: Entropiaren handitzea (desordena gehiagora, ordena gutxiagora. Sproduktu > Serreaktibo).

• Egoera-funtzioa

  Termodinamikan, magnitude batzuk egoera-funtzioak dira; beren balioa ez dago gertatzen ari den prozesuaren menpe, baizik eta hasierako eta amaierako egoeren menpe.

• Gibbs-en Energia Askea (ΔG)

  Berezkoa edo Ez-berezkoa:

  ΔG = ΔH - TΔS

  (Oharra: Q = m · c · ΔT bero-transferentziaren formula da, ez Gibbs-en energia askearena.)

• Mol Kopuru Totala

  Orekako molak.

• Konposatu Guztien Kontzentrazioa

  [Orekako trans]

• Kc eta Kp oreka-konstanteak

  Kc = [C]c[D]d / ([A]a[B]b)

  Kp = Kc(RT)Δn, non Δn = (c+d) - (a+b) den.

• Disoziazio Maila (α)

  α = Transformatutako molak / Hasierako molak

• X kalkulatzea

  Adibidez: %33 = (X * 100) / N0

• Presio Totala

  PV = nRT (Gas Idealen Ekuazioa)