ما هو مبدأ لوشاتلييه؟

ما هو مبدأ لوشاتلييه؟

يُعرف مبدأ لو شاتيليه (بالإنجليزية: Le Chatelier's principle) أيضًا باسم مبدأ انزياح التوازن، وهو مفهوم أساسي في الكيمياء يصف كيفية استجابة النظام في حالة التوازن للتغيرات في الظروف أو التأثيرات الخارجية التي تطرأ عليه، ويقدم نظرة ثاقبة حول كيفية ضبط التفاعلات الكيميائية للحفاظ على حالة التوازن الكيميائي عند تعرضها لتأثيرات خارجية مختلفة، وتكمن أهمية مبدأ لو شاتيليه بأنه مفيد على نحوٍ خاص في فهم سلوك التفاعلات الكيميائية والتنبؤ به عندما تتغير العوامل الخارجية، مثل درجة الحرارة أو الضغط أو التركيز.^[١][٢]

ما هو نص مبدأ لوشاتلييه؟

ينص مبدأ لو شاتيليه، الذي سمي على اسم العالم الكيميائي الفرنسي هنري لويس لو شاتيليه (بالإنجليزية: Henry Louis Le Chatelier)، على أنه "عندما يتعرض نظام كيميائي في حالة توازن لتغير في درجة الحرارة، أو الضغط، أو التركيز، أو الحجم، فإنه سيغير موضعه لمواجهة هذا التغيير واستعادة التوازن الكيميائي جزئيًا أو كليًا"، وبعبارة أبسط، يمكن القول إن مبدأ لو شاتلييه يشير إلى أن النظام في حالة التوازن سوف يستجيب لأي تغييرات مفروضة عليه بطريقة تعارض هذا التغيير، ويسعى في النهاية إلى الوصول إلى حالة توازن جديد.^[١][٢]

ما هي العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي وفقًا لمبدأ لوشاتلييه؟

وفقًا لمبدأ لوشاتلييه؛ إذا حدثت أي عوامل تؤثر على ظروف الاتزان الكيميائي، فإن النظام سيقوم بمقاومة هذه العوامل أو تقليل تأثيرها على التفاعل الكيميائي، علمًا بأن الاتزان الكيميائي للتفاعل يتأثر بعدة عوامل، ومن أهمها ما يأتي:^[٣][٤]

التغير في درجة الحرارة

يعتمد التغير في درجة الحرارة على نوع التفاعل الكيميائي؛ هل هو تفاعل طارد أو ماص للحرارة، فإذا كان التفاعل طاردًا للحرارة، فإن ثابت الاتزان ينخفض مع زيادة درجة الحرارة، أما إذا كان التفاعل ماصًا للحرارة، فإن ثابت الاتزان يزداد مع زيادة درجة الحرارة.

إلى جانب ثابت الاتزان، فإن معدل التفاعل الكيميائي يتأثر أيضًا بالتغير في درجة الحرارة، فوفقًا لمبدأ لوشاتلييه، يتحول التوازن باتجاه المواد المتفاعلة عندما تزداد درجة الحرارة؛ هذا في حالة التفاعلات الطاردة للحرارة، أما بالنسبة للتفاعلات الماصة للحرارة، فإن التوازن يتحول باتجاه المواد الناتجة مع زيادة درجة الحرارة.

التغير في التركيز

إذا زاد تركيز واحدة من المواد المتفاعلة، فإن ذلك يؤدّي إلى نقص في تركيز المادّة الأخرى، وبالتالي زيادة في تركيز المواد الناتجة، أي أنّه وحسب قاعدة لوشاتلييه، فإنّ التفاعل سوف يتجّه إلى اليمين، وذلك بسبب زيادة تركيز إحدى المواد المتفاعلة، أما في حال زيادة تركيز المواد الناتجة، فإن التفاعل سوف يتجه نحو اليسار، والعكس صحيح في حال قل التركيز، بحيث يكون اتجاه التفاعل دائما عكس زيادة التركيز.

التغير في الضغط

يحدث التغيير في الضغط بسبب التغيير في الحجم، وإذا كان هناك تغيير في الضغط، فقد يؤثر ذلك على التفاعلات التي تتضمن مواد في الحالة الغازية؛ حيث إن العدد الإجمالي للمواد المتفاعلة والمواد الناتجة الغازية سيكون مختلفًا، ووفقًا لمبدأ لوشاتلييه، فإنه يمكن تجاهل تغيير الضغط في كل من المواد السائلة والمواد الصلبة؛ لأن الحجم مستقل عن الضغط.

العامل المحفز

لا يؤثر العامل المحفز على الاتزان الكيميائي، وإنما يعمل فقط على تسريع حدوث التفاعل، إذ يعمل العامل المحفز على تسريع التفاعل الأمامي والتفاعل العكسي بالتساوي، وينتج عن هذا؛ الوصول إلى الاتزان بشكل أسرع، وستكون الكمية نفسها من المواد المتفاعلة والناتجة موجودة عند الاتزان، سواء كان التفاعل مُحفزًا أو غير محفز، لكن وجود العامل المحفز يسهل استمرارية التفاعل الكيميائي فقط.