Evenwichtsverschuivingen

Evenwichtsverschuivingen beschrijven hoe de positie van een chemisch evenwicht verandert onder invloed van veranderde omstandigheden. Volgens Le Chatelier’s principe probeert een systeem in chemisch evenwicht de aangebrachte verandering tegen te werken. Daardoor verschuift het evenwicht naar de richting die de verandering kan tegenwerken.

Veranderingen in concentratie of stofhoeveelheden beïnvloeden de richting van het evenwicht. Het toevoegen van een reactant of het verwijderen van een product duwt het evenwicht naar de kant van de producten. Het verwijderen van een reactant of het toevoegen van een product duwt het evenwicht naar de kant van de reactanten. De concentratieveranderingen veroorzaken een aanpassing van de verhoudingen zodat de verhouding in vergelijking met de evenwichtsconstante, bij een gegeven temperatuur, zo veel mogelijk overeenkomt met het gewenste evenwicht.

Veranderingen in druk hebben vooral invloed bij gasreacties. Een toename van de druk verschuift het evenwicht naar de zijde met minder gasmoleculen. Een verlaging van de druk verlaagt de verschuiving naar die kant.

Temperatuur heeft een centrale rol omdat warmte in een reactie als een reagens kan optreden. Bij een endotherme vooruitrichting verschuift het evenwicht naar die richting bij toenemende temperatuur; bij afname van temperatuur verschuift het naar de eindrichting. Voor exotherme vooruitrichting geldt het omgekeerde. Een katalysator versnelt beide richtingen en versnelt het bereiken van evenwicht, maar verandert de positie van het evenwicht zelf niet.

Voorbeeld: de synthese van ammoniak (N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3). Hogere druk bevordert NH3-vorming (minder gasmoleculen aan de rechterkant); hogere temperatuur verschuift het evenwicht naar de linkerkant (N2 en H2) omdat de reactie exotherm is in de richting van NH3. Een katalysator versnelt de snelheid zonder de positie van het evenwicht te veranderen.