르 샤틀리에의 원리

요약 열역학적 평형이동에 관한 원리로 평형상태에 있는 물질계의 온도나 압력을 바꾸었을 때, 그 평형상태가 어떻게 이동하는가를 설명하는 원리이다. 이 원리에서 물리적, 화학적 변화에 대하여 평형을 이루는 방향으로 운동이나 반응이 진행됨을 알 수 있다.

이 원리는 1884년 르샤틀리에가 발표하였는데, 1887년에 브라운도 독자적으로 발견하여 발전시켰기 때문에 르샤틀리에-브라운의 법칙이라고도 부른다. 일반적으로 말하면, 열역학적으로 평형상태에 있는 계(系)에 외부로부터 어떤 작용이 가해졌을 때, 평형은 그 작용에 의한 영향을 약화시키는 방향으로 변화한다고 할 수 있다. 이 원리는 물리적 또는 화학적인 각종 변화에 대하여 적용된다.

예를 들면, 질소 1몰과 수소 3몰을 혼합하여 2몰의 암모니아를 합성하는 N₂+3H₂ 2NH₃ 과 같은 반응의 평형에서 온도를 일정하게 하고 압력을 증가시키면, 외부로부터의 영향을 약화시키려고 이 계의 압력이 감소하는 방향으로 평형이 이동한다. 즉, 존재하는 몰수(數)는 좌변보다 우변이 작으므로 반응은 우변쪽으로 이동한다. 이 반응은 고압하에서 행하는 것이 암모니아 합성에 유리하다.