Dengede olan bir sistem bazı faktörlerin değişmelerinden etkilenir.Sistemde denge tekrar kuruluncaya kadar reaksiyon ileri yada geri yönde tekrar başlar.
Dengeye etki eden faktörler şunlardır:
Kimyasal dengeye etki eden faktörler üzerine geniş çaplı çalışmayı Henri-Louis Le Chatelier yapmıştır.Kendi ismiyle anılan Le-Chatelier prensibine göre;
Eğer dengede olan bir sisteme sıcaklık,basınç ve derişimin değiştirilmesi ile bir etki yapılırsa, reaksiyon o etkiyi azaltacak yönde reaksiyon vererek (tepki göstererek) tekrar dengeye ulaşır.
Şimdi dengeye etki eden bu faktörleri tek tek ele alalım;
Denge halindeki bir sisteme reaktif veya ürünlerden biri ilave edilirse o maddelerin derişimi artar.Denge bu maddeyi ve etkisini azaltacak yönde sağa yada sola kayar.Madde ilavesi reaksiyon denkleminin hangi tarafına yapılmış ise o tarafın hızı artar.Ancak bir süre sonra ileri ve geri yöndeki reaksiyon hızları eşitlenerek yeni denge kurulur.Bununla birlikte derişim değişikliğinin denge sabitinin sayısal değerine etkisi yoktur .
Kısacası;
Derişimin etkisini aşağıdaki reaksiyonda inceleyelim:
N 2 (g) + 3H 2 (g) ←→ 2NH 3
Dengede olan bu sisteme H 2 eklersek ne olur?
Sistem tekrar dengeye ulaştıktan sonraki derişimleri karşılaştırıp grafiğe göre yorumlayalım.
H 2 : Dengeye ulaştıktan sonraki derişimi daha fazla olur.Çünkü H 2 nin tamamı değil sadece bir kısmı NH 3 üretmek üzere kullanılıyor.
N 2 : Dengeye ulaştıktan sonraki derişimi daha az olur.Çünkü H 2 eklendikten sonra H 2 ile birlikte NH 3 oluşturmak üzere bir miktar da N 2 kullanılacaktır.(Fakat sisteme H 2 değil de N 2 eklenseydi N 2 nin bir kısmı kullanılacağından tekrar dengeye ulaştıktan sonraki derişimi fazla olurdu.)
NH 3 : Dengeye ulaştıktan sonraki derişimi daha az olur.Çünkü H 2 eklendikten sonra sistem NH 3 üretiyor.
Derişimin etkisindeki bir reaksiyonun reaksiyon hızı-zaman grafiği aşağıdaki gibi olur.
Basınç veya hacim sadece gaz reaksiyonlarında etkilidir.Bir gaz reaksiyonundaki reaksiyon kabının hacmini değiştirince(basıncı değiştirince) sistemdeki tüm maddelerin derişimleri değişecektir.Örnek olarak aşağıdaki reaksiyonu ele alalım:
N 2 (g) + 3H 2 (g) ←→ 2NH 3
Bu reaksiyonun hacmini yarıya indirelim.Bu durumda basıncın iki katına çıkması gerekir.Ancak Le Chatelier prensibi gereğince sistem basıncı azaltacak yönde tepki gösterir ve tekrar dengeye gelmek ister.Bu da ancak sistemin sağa doğru kaymasına yani NH 3 üretmesiyle mümkündür.Reaksiyon yeniden dengeye geldiğinde NH 3 ün mol sayısı artmış,N 2 ve H 2 nin mol sayıları ise azalmıştır.Toplam mol sayısındaki bu azalma basıncın 2 kattan daha küçük olması sonucunu doğurur.Böylece sistemin hacminin küçülmesi,daha çok ürün oluşmasına neden olur.Basıncın denge sabitinin sayısal değerine etkisi yoktur.
Genel olarak basınç veya hacmin etkisini ele alırsak;
N 2 (g) + O 2 (g) ←→ 2NO(g)
yazılabilir.Görüldüğü gibi ürünlerde 2 mol girenlerde de 2 mol madde vardır.
Aşağıdaki tabloda bazı reaksiyonlarda hacmin(basıncın) etkisi gösterilmiştir:
|
Sistem
|
Hacim Artışı
(Basınç Azalması)
|
Hacim Azalması(Basınç Artışı)
|
|
1. N 2 O 4 (g) ←→ 2NO 2 (g)
2. SO 2 + 1/2O 2 (g) ←→ SO 3 (g)
3. N 2 (g) + O 2 (g) ←→ 2NO(g)
|
→ → →
←←←
Denge Bozulmaz |
←←←
→ → →
Denge Bozulmaz |