Das Prinzip von Le Chatelier ist ein einfaches physikalisches Gesetz, das sich auf das wissenschaftliche Studium der Chemie und chemischer Reaktionen bezieht. Dieses Prinzip besagt, dass sich das Gleichgewicht einer chemischen Lösung selbst ausgleicht, wenn sich die Bedingungen wie Temperatur, Druck, Volumen und Konzentration ändern. Gegenkräfte gleichen diese Veränderungen aus, was zu einem neuen Gleichgewichtspunkt führt. Das Prinzip von Le Chatelier wurde unter vielen verschiedenen Namen auf andere Gebiete der Wissenschaft und Physik angewendet. In allen Ausprägungen des Prinzips lässt es sich für Laien leicht zusammenfassen: Die Veränderung eines Systems führt zu einer gegenläufigen Reaktion, um das Gleichgewicht zu erreichen.
Dieses physikalische Gesetz hat seinen Namen von seinem Entdecker, dem französischen Chemiker Henry Louis Le Chatelier. Er schrieb nicht weniger als 30 wissenschaftliche Arbeiten, die seine Forschungen und Laborexperimente von 1884 bis 1914 detailliert beschrieben. Diese kombinierten Werke wurden später als das Prinzip von Le Chatelier bekannt. Seine Forschung hat sich als wichtig für das Gebiet der Chemie erwiesen, da sie eine Grundlage bildete, die es Forschern ermöglicht, das Ergebnis von Veränderungen im Gleichgewicht einer chemischen Lösung effektiv vorherzusagen.
Mit dem Prinzip von Le Chatelier können Chemieforscher das Ergebnis ihrer Experimente effektiv vorhersagen. Sie können beispielsweise vorhersagen, dass eine chemische Reaktion, die eine endotherme Wirkung hervorruft, durch Einführung einer separaten exothermen Reaktion verändert werden kann. Die Fähigkeit, die Reaktion und den Gleichgewichtszustand chemischer Lösungen vorherzusagen, wird oft verwendet, um die Ausbeute eines Reaktionsprodukts durch Bereitstellung kontrollierter Variablen zu erhöhen. Dieses Gesetz wird auch auf die medizinische Chemie angewendet, um Arzneimittel herzustellen, die Rezeptoren bestimmter Chemikalien im Körper blockieren.
Um zu verstehen, wie das Prinzip von Le Chatelier in der Chemie funktioniert, hilft ein Blick auf ein Beispiel aus der Welt der Physik. Dieses physikalische Gesetz funktioniert auf einer Ursache-Wirkungs-Basis. Ein Beispiel wäre der Wasserspiegel in einem U-förmigen Rohr. Mit einem solchen Rohr kann eine Person Wasser in eine Seite gießen und der Wasserstand der anderen Seite wird steigen, bis der Wasserstand auf beiden Seiten gleich ist. An diesem Punkt hat das Wasser ein Gleichgewicht erreicht.
Wenn das Wasser im Gleichgewicht ist, sind die Niveaus auf beiden Seiten des Rohres ausgeglichen. Wenn eine äußere Kraft auf das Wasser in einer Seite des Rohres ausgeübt wird, wie zum Beispiel der nach unten gerichtete Druck eines Kolbens, steigt der Wasserspiegel auf der anderen Seite und stellt einen neuen Gleichgewichtspunkt her. Wenn der Kolben ein Loch hat, tritt das Wasser allmählich am Kolben vorbei und kehrt zu einem anderen Gleichgewichtspunkt zurück.