Le Chatelierov posun chemickej rovnováhy

Pri vratných reakciách prebieha súčasne priama reakcia (z reaktantov vznikajú produkty) aj spätná reakcia (z produktov vznikajú späť reaktanty). Keď sú rýchlosti oboch reakcií rovnaké, sústava je v chemickej rovnováhe: navonok sa nemení, hoci na úrovni častíc sa stále niečo deje. Podrobnejšie to vysvetľujeme v pokuse Rovnovážna reakcia.

Le Chatelierov princíp hovorí: ak sa na sústavu v chemickej rovnováhe pôsobí vonkajším vplyvom (zmena koncentrácie, teploty alebo tlaku), sústava reaguje tak, aby tento vonkajší vplyv potlačila, a ustáli sa nová rovnováha.

Tvorba hydroxidu kobaltnatého. Roztok kobaltnatej soli (napríklad chloridu kobaltnatého, $\text{CoCl}_2$) je ružovočervený, lebo kobaltnaté ióny sú vo vode obklopené molekulami vody a tvoria hexaakvakomplex $[\text{Co(H}_2\text{O)}_6]^{2+}$. Po pridaní zásady (hydroxidu sodného, $\text{NaOH}$) sa kobaltnaté ióny spoja s hydroxidovými iónmi a vznikne zrazenina hydroxidu kobaltnatého:

$$\text{Co}^{2+}(aq) + 2\,\text{OH}^-(aq) \rightarrow \text{Co(OH)}_2(s)$$

Zrazenina má v závislosti od podmienok a hydratácie modré až ružovkasté sfarbenie. Čerstvo vyzrážaný hydroxid kobaltnatý býva modrý a státím môže postupne prechádzať na ružovú formu.

Posun rovnováhy pridaním kyseliny. Málo rozpustný hydroxid je so svojimi iónmi v roztoku v rovnováhe:

$$\text{Co(OH)}_2(s) \rightleftharpoons \text{Co}^{2+}(aq) + 2\,\text{OH}^-(aq)$$

Pridaním kyseliny chlorovodíkovej ($\text{HCl}$) sa hydroxidové ióny ($\text{OH}^-$) neutralizujú iónmi $\text{H}^+$ za vzniku vody:

$$\text{H}^+(aq) + \text{OH}^-(aq) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(l)$$

Hydroxidové ióny tak z rovnováhy ubúdajú. Sústava sa podľa Le Chatelierovho princípu snaží úbytok nahradiť, preto sa rovnováha sa posunie doprava, zrazenina sa rozpúšťa a roztok opäť získa pôvodnú ružovočervenú farbu kobaltnatých iónov $[\text{Co(H}_2\text{O)}_6]^{2+}$. Celkovo:

$$\text{Co(OH)}_2(s) + 2\,\text{H}^+(aq) \rightarrow \text{Co}^{2+}(aq) + 2\,\text{H}_2\text{O}(l)$$

Zásah	Čo sa stane s rovnováhou	Čo vidíme
pridanie NaOH (viac OH−)	posun k zrazenine Co(OH)2	vzniká modrá zrazenina
pridanie HCl (ubúdajú OH−)	posun k rozpusteným iónom	zrazenina sa rozpúšťa, vracia sa ružová farba

Rovnaký princíp platí pre všetky zrazeniny zásaditých hydroxidov kovov, preto sa dajú rozpustiť v kyselinách. Viac o hydroxidoch nájdete v lekcii Hydroxidy. Zrážaciu reakciu v jednej kvapke, pri ktorej vzniká žltá zrazenina, ukazuje aj pokus Zlatý dážď: jodid olovnatý.