2023 مؤلف: Jake Johnson | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-24 23:12
كل علاقة كيميائية تميل إلى الوصول إلى حالة من التوازن. ومع ذلك ، فإن هذا التوازن ليس ثابتًا وديناميكيًا نعم. هذا يعني أنه في حالة التوازن ، لا يوجد ترتيب إجمالي للهياكل المحددة للمنتجات والمواد المتفاعلة ، ولكن هناك تكوين وتحويل مستمر لهذه الهياكل إلى أخرى ، بحيث تكون كمية المنتجات المتكونة هي نفسها دائمًا من حيث أن كمية المواد المتفاعلة ستبقى كما هي ، بعد الوصول إلى التوازن.
بمعنى آخر ، التوازن الكيميائي هو حالة يكون فيها معدل تفاعل تكوين المنتج مساويًا لمعدل تفاعل تكوين المادة المتفاعلة ، كما هو موضح في الشكل أدناه. التوازن الكيميائي هو الذي يحدد مقدار المنتج الذي يمكن أن نتوقعه من التفاعل.
رسم بياني لمعدلات التفاعلات الأمامية والعكسية كدالة للوقت ، يوضح نقطة التوازن الكيميائي التي تم الوصول إليها.
يعتمد التوازن الكيميائي للنظام على عوامل مثل درجة الحرارة والضغط والتركيز. يمكن لهذه العوامل أن تغير التوازن ، سواء في اتجاه تكوين المنتجات أو في اتجاه تكوين المواد المتفاعلة.
ثم عندما يتغير التوازن بواسطة أي من هذه العوامل ، يميل النظام إلى إيجاد نقطة توازن جديدة ، تكون فيها طاقة النظام في أدنى مستوى ممكن.
فيفي حالة توازنات التفاعل التي لا تشتمل على مواد غازية ، سيكون للضغط تأثير ضئيل أو معدوم. بالفعل في الأنظمة الغازية ، الضغط هو عامل حاسم للتوازن.
مثال على ذلك هو تفاعل تكوين الأمونيا ، في حالة توازن مع تفاعل التحلل.
عند زيادة ضغط النظام ، تميل جزيئات الهيدروجين والنيتروجين إلى التصادم بشكل أكثر فعالية ، مما يؤدي إلى تحويل التوازن في اتجاه تكوين الأمونيا.
ومع ذلك ، عندما ينخفض الضغط ، يتحول التوازن نحو تكوين تحلل الأمونيا ، أي نحو تكوين النيتروجين والهيدروجين.
ومع ذلك ، نظرًا لأننا نركز فقط على توازن المعقدات الكيميائية ، والتي تتضمن مواد صلبة في المحلول ، وبالتالي يمكن إهمال الضغط الذي يؤخذ في الاعتبار كعامل لتغيير التوازن ، مع الأخذ في الاعتبار تأثير الضغط فقط وتركيز المواد.
سيعتمد تأثير درجة الحرارة على توازن التفاعل على طبيعة هذا التفاعل ، وفقًا للمحتوى الحراري المتضمن في التفاعل. إذا كان التفاعل طاردًا للحرارة ، بمعنى تكوين المنتجات ، فإن امتصاص الحرارة ، وزيادة المحتوى الحراري للنظام ، سيغير التوازن في اتجاه تكوين المواد المتفاعلة.
ومع ذلك ، إذا كان رد فعل تكوين المنتجماص للحرارة ، ستؤدي الزيادة في المحتوى الحراري إلى تحويل التوازن إلى تكوين المنتجات.
