chemistry episode 20/7/54

Le Chaterlier's principle

Le Chaterlier (A.D. 1850-1936)

            อองรี ลุย เลอ ซาเตอริเอ เริ่มทำงานด้วยการเป็นวิศวกรเหมืองแร่ ก่อนที่จะมาสอนวิชาเคมี มันเป็นประสบการณ์ของเขาที่เป็นวิศวกร อย่างไรก็ตามเขาได้ค้นคว้าสิ่งต่างๆ เกี่ยวกับวิทยาศาสตร์หลายอย่างที่สำคัญที่สุดที่เขาค้นคว้าเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ก็คือ กฎของสมการเคมี เรียกว่า หลักของเลอซาเตอลิเอ กล่าวว่า “ถ้าระบบของสมดุลใดๆ ถูกรบกวนระบบสมดุลนั้น ก็จะเปลี่ยนไปในทิศทางที่จะลดผลของการรบกวนนั้น เพื่อให้ระบบเข้าสู่สภาวะสมดุลอีกครั้งหนึ่งสำหรับในงานด้านอื่น ๆ เขาได้ปรับปรุงเครื่องวัดอุณหภูมิสูง ๆได้ เรียกว่า แพลทินัม-โรเดียมเทอร์-มอคอบบัพ นอกจากนั้นเขายังได้ออกแบบสร้างไมโครสคอปชนิดพิเศษสำหรับศึกษาโลหะ และได้ปรับปรุง กระบวนการขัดผิวโลหะใหม่ เพื่อตรวจสอบโลหะต่าง ๆ

จากคราวที่แล้วที่ได้กล่าวว่าเมื่อ ระบบที่อยู่สภาวะสมดุลแล้วถูกรบกวนให้ระบบสมดุลเสียไป ระบบจะพยายามทำให้ปัจจัยที่รบกวนนั้นให้ลดลงเหลือน้อยที่สุด

โดย

                                     2A <-> B + C
[ส]#1                             5         2     3
ถ้าเติม [C] หรือ [B]      (ไปรบกวนให้สมดุลไปทางซ้าย)
[ร]#2                              5         2     3
[ป]#2                           +2x        -x   -x
[ส]#2                          5+2x      2-x 3-x

หรือ
ถ้าเติม [A]                    (ไปรบกวนให้สมดุลไปทางขวา)               
[ร]#2                              5         2     3
[ป]#2                            -2x       +x   +x
[ส]#2                           5-2x      2+x 3+x

                                      5         2     3
ถ้าลด [C] หรือ [B]      (ไปรบกวนให้สมดุลไปทางขวา)
[ร]#2                              5         2     3
[ป]#2                           -2x        +/-x   -/+x
[ส]#2                          5-2x      2+/-x 3-/+x

หรือ
ถ้าลด [A]                    (ไปรบกวนให้สมดุลไปทางซ้าย)               
[ร]#2                              5         2     3
[ป]#2                            -2x       -x   -x
[ส]#2                           5-2x      2-x 3-x

                หรือ ถ้าในสมดุลเป็นแก็ส ถ้าเพิ่มความดัน ถ้าโมลข้างใดที่น้อยกว่าอีกข้าง จะทำให้โมลแก็สลดลง เพราะ P แปรผันตรงกับ mol ของgas  จาก P=nRT

     โดยในอุตสาหกรรม นอกจากจะต้องคำนึงถึงการลงทุน และเวลาที่ใช้เป็นสำคัญแล้ว ยังต้องคำนึงถึงกรรมวิธีในการผลิต คือ การเปลี่ยนวัตถุดิบ หรือสารตั้งต้นให้เกิดผลิตภัณฑ์มากที่สุด โดยใช้เวลาน้อยที่สุดในที่นี้จะใช้หลักเลอ ชาเตอลิเอ มาพิจารณาวินิจฉัยผลการเปลี่ยนแปลงปัจจัยต่างๆ เช่น ความดันและอุณหภูมิ โดยในโรงงาน เขาจะทำการลด/ใส่สารตั้งต้นใดๆเพื่อให้ได้สารที่ตนต้องการแล้วแยกออกจากสารที่ประกอบอยู่ด้วย