讲好化学学科背后的故事—勒夏特列原理---百度参考

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讲好化学学科背后的故事—勒夏特列原理




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    亨利·勒夏特列(1850~1936)，法国化学家，1850年10月8日勒夏特列出生于巴黎的一个化学世家，他的祖父和父亲都从事跟化学有关的事业和企业，当时法国许多知名化学家是他家的座上客。因此，他从小就受化学家们的熏陶，中学时代他特别爱好化学实验，一有空便到祖父开办的水泥厂实验室做化学实验。勒·夏特列的大学学业因普法战争而中途辍学，战后回来，决定去专修矿冶工程学。

    1875年，他以优异的成绩毕业于巴黎工业大学，1887年获博士学位，随即在高等矿业学校取得普通化学教授的职位。1907年还兼任法国矿业部长，在第一次世界大战期间出任法国武装部长，1919年退休。他在1888年宣布了一条他因而遐迩闻名的定律，那就是至今仍称为的勒夏特列原理。

    这个原理可以表达为：“把平衡状态的某一因素加以改变之后，将使平衡状态向抵消原来因素改变的效果的方向移动。



    温度对化学平衡的影响

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    勒夏特列研究⾼炉内发⽣的化学反应，即⾼炉中氧化铁被⼀氧化碳还原的反应，⼤多数⼯程师都认为反应产物是铁和⼆氧化碳，⽽分析结果则表明，从炉顶逸出的⽓体中还存在着相当量的⼀氧化碳。有些⼯程师认为产⽣这种现象的原因是反应物作⽤得不完全，将⾼炉加⾼使反应完全，但事实表明，这种做法根本⽆济于事，⾼炉⽓中⼀氧化碳的⽐例没有下降多少。勒夏特列则认为，这是由于以下的反应是⼀个可逆反应，⽽氧化铁恰恰就是这⼀正向反应的催化剂，因⽽⾼炉⽓中存在⼀定⽐例的⼀氧化碳是不可避免的。

    勒夏特列和他的助⼿们从⼤量的实验中发现了⼀个不寻常的实验现象：氯化铝发⽣热分解的反应速率随着温度的不断升⾼⽽逐渐增⼤，⼜知道这是⼀个吸热反应，显然热量可以促进这个分解过程的进⾏。于是有了⼀个结论：提⾼温度利于吸热反应的进⾏；反之降低温度利于放热反应的进⾏。



    浓度对化学平衡的影响

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    勒夏特列原理表明增加某⼀反应物的浓度，则反应向着减少此反应物浓度的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。减少某⼀⽣成物的浓度，则反应向着增加此⽣成物浓度的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。反之亦然。

    这可以用氢气和一氧化碳生成甲醇的平衡演示：假设我们增加体系中一氧化碳的浓度。应用勒夏特列原理，可以预见到甲醇的量会增加以使得一氧化碳的量减少。如果增加体系中的一种物质，平衡体系会倾向于减少这种物质的反应。相反地，减少一种物质会使得体系去加强生成这种物质的反应。此观察结果可以用碰撞学说解释。随着一氧化碳浓度的提升，反应物之间的有效碰撞次数增加，使得正反应速率增加，生成更多产物。即便是从热力学角度看难以产生的产物，如果该产物不断从体系中移去的话最终产物仍能获得。



    压强对化学平衡的影响

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    在研究温度、浓度对化学平衡影响后，勒夏特列研究了压⼒对化学平衡的影响，结论与温度的影响类似。得到结论：增加某⼀⽓态反应物的压强，则反应向着减少此反应物压强的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。减少某⼀⽓态⽣成物的压强，则反应向着增加此⽣成物压强的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。反之亦然。



    勒夏特列原理的应用

    勒夏特列原理因可预测特定变化条件下化学反应的方向，所以有助于化学工业的合理化安排和指导化学家们最大程度地减少浪费，生产所希望的产品。例如哈伯借助于这个原理设计出他的从大气氮中生产氨的反应，这是个关系到战争与和平的重大发明，曾在1900年，勒夏特列研究氮⽓和氢⽓直接合成氨的反应，可惜的是，氮⽓和氢⽓的混合物中含有少量空⽓，在实验过程中发⽣了爆炸。在没有查明产⽣事故的原因的情况下，勒·夏特⾥放弃了这项研究。这也证明勒夏特列本人差不多比哈伯早二十年就曾预料过的发明。

    勒夏特列原理决不只是适用于上述自然科学范围内的平衡体系，而是宇宙间的通用原理,以致有人说，人的情绪也符合勒夏特列原理.人有一个快乐的系统，你若不快乐，它会自己找回快乐。

    如果你要改变什么，那么切记缓缓而行、近乎无为而治，用渐变的方式慢慢的完成。在达到了一个平衡点后，再施力，再渐变、再施力……这样你花费的力气就会小很多，受到的阻力也会少很多，这样的做法是我非常欣赏的，颇有《易经》中“潜龙勿用”的思想和《道德经》中“无为而无不为”的理念;倘若急功近利，难免事倍功半。人与人、甚至是人与自己都是这样。

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讲好化学学科背后的故事—勒夏特列原理




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    亨利·勒夏特列(1850~1936)，法国化学家，1850年10月8日勒夏特列出生于巴黎的一个化学世家，他的祖父和父亲都从事跟化学有关的事业和企业，当时法国许多知名化学家是他家的座上客。因此，他从小就受化学家们的熏陶，中学时代他特别爱好化学实验，一有空便到祖父开办的水泥厂实验室做化学实验。勒·夏特列的大学学业因普法战争而中途辍学，战后回来，决定去专修矿冶工程学。

  

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  1875年，他以优异的成绩毕业于巴黎工业大学，1887年获博士学位，随即在高等矿业学校取得普通化学教授的职位。1907年还兼任法国矿业部长，在第一次世界大战期间出任法国武装部长，1919年退休。他在1888年宣布了一条他因而遐迩闻名的定律，那就是至今仍称为的勒夏特列原理。

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    这个原理可以表达为：“把平衡状态的某一因素加以改变之后，将使平衡状态向抵消原来因素改变的效果的方向移动。

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   温度对化学平衡的影响

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    勒夏特列研究⾼炉内发⽣的化学反应，即⾼炉中氧化铁被⼀氧化碳还原的反应，⼤多数⼯程师都认为反应产物是铁和⼆氧化碳，⽽分析结果则表明，从炉顶逸出的⽓体中还存在着相当量的⼀氧化碳。

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有些⼯程师认为产⽣这种现象的原因是反应物作⽤得不完全，将⾼炉加⾼使反应完全，但事实表明，这种做法根本⽆济于事，⾼炉⽓中⼀氧化碳的⽐例没有下降多少。

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勒夏特列则认为，这是由于以下的反应是⼀个可逆反应，⽽氧化铁恰恰就是这⼀正向反应的催化剂，因⽽⾼炉⽓中存在⼀定⽐例的⼀氧化碳是不可避免的。

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    勒夏特列和他的助⼿们从⼤量的实验中发现了⼀个不寻常的实验现象：氯化铝发⽣热分解的反应速率随着温度的不断升⾼⽽逐渐增⼤，⼜知道这是⼀个吸热反应，显然热量可以促进这个分解过程的进⾏。于是有了⼀个结论：提⾼温度利于吸热反应的进⾏；反之降低温度利于放热反应的进⾏。

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浓度对化学平衡的影响

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    勒夏特列原理表明增加某⼀反应物的浓度，则反应向着减少此反应物浓度的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。减少某⼀⽣成物的浓度，则反应向着增加此⽣成物浓度的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。反之亦然。

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    这可以用氢气和一氧化碳生成甲醇的平衡演示：假设我们增加体系中一氧化碳的浓度。应用勒夏特列原理，可以预见到甲醇的量会增加以使得一氧化碳的量减少。

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如果增加体系中的一种物质，平衡体系会倾向于减少这种物质的反应。

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相反地，减少一种物质会使得体系去加强生成这种物质的反应。

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此观察结果可以用碰撞学说解释。随着一氧化碳浓度的提升，反应物之间的有效碰撞次数增加，使得正反应速率增加，生成更多产物。

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即便是从热力学角度看难以产生的产物，如果该产物不断从体系中移去的话最终产物仍能获得。



   

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压强对化学平衡的影响

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    在研究温度、浓度对化学平衡影响后，勒夏特列研究了压⼒对化学平衡的影响，结论与温度的影响类似。

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得到结论：增加某⼀⽓态反应物的压强，则反应向着减少此反应物压强的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。

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减少某⼀⽓态⽣成物的压强，则反应向着增加此⽣成物压强的⽅向进⾏，即反应向正⽅向进⾏。反之亦然。



   

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勒夏特列原理的应用

    勒夏特列原理因可预测特定变化条件下化学反应的方向，所以有助于化学工业的合理化安排和指导化学家们最大程度地减少浪费，生产所希望的产品。

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例如哈伯借助于这个原理设计出他的从大气氮中生产氨的反应，这是个关系到战争与和平的重大发明，曾在1900年，勒夏特列研究氮⽓和氢⽓直接合成氨的反应，可惜的是，氮⽓和氢⽓的混合物中含有少量空⽓，在实验过程中发⽣了爆炸。

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在没有查明产⽣事故的原因的情况下，勒·夏特⾥放弃了这项研究。这也证明勒夏特列本人差不多比哈伯早二十年就曾预料过的发明。

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   勒夏特列原理决不只是适用于上述自然科学范围内的平衡体系，而是宇宙间的通用原理,以致有人说，人的情绪也符合勒夏特列原理.人有一个快乐的系统，你若不快乐，它会自己找回快乐。

   

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如果你要改变什么，那么切记缓缓而行、近乎无为而治，用渐变的方式慢慢的完成。

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在达到了一个平衡点后，再施力，再渐变、再施力……这样你花费的力气就会小很多，受到的阻力也会少很多，这样的做法是我非常欣赏的，颇有《易经》中“潜龙勿用”的思想和《道德经》中“无为而无不为”的理念;倘若急功近利，难免事倍功半。人与人、甚至是人与自己都是这样。