Le Chatelier的原理描述了处于平衡状态的系统响应，以抵消外部因素造成的影响。它是由法国化学家亨利·路易斯·勒·沙特里耶（Henry Louis Le Chatelier）于1888年制定的。它适用于能够在封闭系统中达到平衡的任何化学反应。

什么是封闭系统？它是边界之间存在能量转移的地方（例如，一个立方体），但没有物质转移。但是，要在系统中施加变化，有必要将其打开，然后再次将其关闭以研究其对干扰（或变化）的响应。

亨利·路易斯·勒·查特里尔

一旦关闭，系统将恢复到平衡，并且由于该原理，可以预测达到该平衡的方式。新均衡与旧均衡相同吗？这取决于系统受到外部干扰的时间；如果持续足够长的时间，则新的平衡将有所不同。

它由什么组成？

以下化学方程式对应于已达到平衡的反应：

aA + bB <=> cC + dD

在该表达式中，a，b，c和d是化学计量系数。由于系统是封闭的，因此不会有任何反应物（A和B）或产物（C和D）从外部进入而影响平衡。

但是，平衡到底意味着什么？设置此项时，正向（向右）和反向（向左）反应的速率相等。因此，所有物种的浓度随时间保持恒定。

可以这样理解上面的内容：只要一点A和B反应生成C和D，它们就会同时相互反应以再生消耗的A和B，依此类推，只要系统保持平衡即可。

但是，当对系统施加干扰时（无论是通过添加A，热量，D还是通过减小体积），Le Chatelier的原理都可以预测其将如何抵消所引起的影响，尽管它没有解释机理。分子通过使其回到平衡状态。

因此，取决于所做的改变，反应的感觉可以得到支持。例如，如果B是期望的化合物，则进行改变以使平衡转移至其形成。

改变化学平衡的因素

为了理解勒查特利尔的原理，一个很好的近似是假设平衡由一个尺度组成。

从这种方法可以看出，试剂在左盘（或篮）上称重，产品在右盘上称重。从这里开始，系统响应（天平）的预测变得容易。

浓度变化

aA + bB <=> cC + dD

等式中的双箭头代表天平的茎和带下划线的底盘。因此，如果将一定数量（克，毫克等）的A添加到系统中，则右侧秤盘上的重量将更多，并且天平将向该侧倾斜。

结果，C + D碟上升；换句话说，与菜A + B相比，它变得越来越重要。换句话说：通过添加A（与B一样），余额会将乘积C和D向上移动。

用化学术语来说，平衡最终向右移动：向更多C和D的生产。

如果将C和D添加到系统中，则会发生相反的情况：左锅盘变重，导致右锅盘抬起。

同样，这导致A和B的浓度增加；因此，向左（反应物）产生了平衡位移。

压力或体积变化

aA（g）+ bB（g）<=> cC（g）+ dD（g）

系统中引起的压力或体积变化仅对气态物质有显着影响。然而，对于较高的化学方程式，这些改变均不会改变平衡。

为什么？因为方程式两边的气体总摩尔数相同。

该平衡将力求平衡压力变化，但是由于两个反应（正向和逆向）都产生相同量的气体，因此它保持不变。例如，对于以下化学方程式，天平确实响应这些变化：

aA（g）+ bB（g）<=> eE（g）

在此，面对系统中体积的减少（或压力增加），天平将升高锅具以减小这种影响。

怎么样？通过形成E来降低压力。这是因为，当A和B施加的压力大于E时，它们会反应以降低其浓度并增加E的浓度。

同样，Le Chatelier原理预测体积增加的效果。当发生这种情况时，平衡需要通过促进形成更多气态摩尔来恢复压力损失来抵消这种影响。这次，将天平向左移动，抬起锅A +B。

温度变化

热量可以被认为是反应性的和产物。因此，取决于反应的焓（ΔHrx），反应是放热的或吸热的。然后将热量放在化学方程式的左侧或右侧。

aA + bB +热量<=> cC + dD（吸热反应）

aA + bB <=> cC + dD +热量（放热反应）

在此，加热或冷却系统所产生的响应与浓度变化时的响应相同。

例如，如果反应是放热的，则冷却系统将有利于平衡向左移动；如果将其加热，则反应会以更大的趋势向右继续（A + B）。

应用领域

在众多应用中，鉴于许多反应达到了平衡，因此有以下几种：

在哈伯的过程中

N ₂（g）+ 3H ₂（g）<=> 2NH ₃（g）（放热）

较高的化学方程式对应于氨的形成，氨是工业规模生产的主要化合物之一。

在此，获得NH ₃的理想条件是温度不是很高并且压力水平较高（200至1000 atm）的条件。

在园艺

紫色的绣球花（上图）与土壤中的铝（Al ³⁺）建立了平衡。该金属路易斯酸的存在导致其酸化。

但是，在基本土壤中，绣球花是红色的，因为铝不溶于这些土壤中，无法被植物使用。

一位熟悉Le Chatelier原理的园丁可以通过巧妙地酸化土壤来改变绣球花的颜色。

在洞穴的形成