Kas yra Le Chatelier principas?

Le Chatelier principas yra paprastas fizikos dėsnis, susijęs su moksliniu chemijos ir cheminių reakcijų tyrimu. Šis principas teigia, kad cheminio tirpalo pusiausvyra pati susibalansuos, kai pasikeis sąlygos, pvz., temperatūra, slėgis, tūris ir koncentracija. Priešingos jėgos subalansuos šiuos pokyčius, todėl atsiras naujas pusiausvyros taškas. Le Chatelier principas buvo pritaikytas kitoms mokslo ir fizikos sritims įvairiais pavadinimais. Visuose principo įsikūnijimuose jį galima lengvai apibendrinti neprofesionaliais terminais: sistemos pasikeitimas sukelia priešingą reakciją, kad būtų pasiekta pusiausvyra.

Šis fizinis dėsnis gavo savo pavadinimą iš jo atradėjo, prancūzų chemiko Henry Louis Le Chatelier. Jis parašė ne mažiau kaip 30 mokslinių straipsnių, kuriuose išsamiai aprašė savo tyrimus ir laboratorinius eksperimentus 1884–1914 m. Šie sujungti darbai vėliau buvo žinomi kaip Le Chatelier principas. Jo tyrimai pasirodė svarbūs chemijos sričiai, nes jie sudarė pagrindą, leidžiantį mokslininkams veiksmingai numatyti cheminių tirpalų pusiausvyros pokyčių rezultatus.

Naudodami Le Chatelier principą, chemijos tyrinėtojai gali veiksmingai numatyti savo eksperimentų rezultatus. Pavyzdžiui, jie gali numatyti, kad cheminė reakcija, sukelianti endoterminį poveikį, gali būti pakeista įvedant atskirą egzoterminę reakciją. Gebėjimas numatyti reakciją ir subalansuotas cheminių tirpalų būsenas dažnai naudojamas siekiant padidinti reakcijos produkto išeigą, pateikiant kontroliuojamus kintamuosius. Šis dėsnis taip pat taikomas medicinos chemijai, kuriant farmacinius vaistus, kurie blokuoja tam tikrų cheminių medžiagų receptorius organizme.

Norint suprasti, kaip Le Chatelier principas veikia chemijos srityje, padeda pažvelgti į pavyzdį iš fizikos pasaulio. Šis fizinis dėsnis veikia priežasties ir pasekmės pagrindu. Vienas iš pavyzdžių būtų vandens paviršiaus lygis U formos vamzdyje. Naudodamas tokį vamzdelį, žmogus gali pilti vandenį į vieną pusę, o kitos pusės vandens lygis kils tol, kol vandens lygis abiejose pusėse bus lygus. Šiuo metu vanduo pasiekė pusiausvyrą.

Kai vanduo yra pusiausvyroje, lygiai abiejose vamzdžio pusėse yra subalansuoti. Jei vandenį vienoje vamzdžio pusėje veikia išorinė jėga, pvz., stūmoklio slėgis žemyn, vandens lygis kitoje pusėje pakils ir sukurs naują pusiausvyros tašką. Jei stūmoklyje yra skylė, vanduo palaipsniui nutekės pro stūmoklį ir grįš į kitą pusiausvyros tašką.