Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.5: حاصل قسمة التفاعل
فهرس المحتويات

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Reaction Quotient
 
نسخة طبق الأصل

14.5: حاصل قسمة التفاعل

يتم تقييم حالة التفاعل القابل للعكس بشكل ملائم من خلال تقييم حاصل قسمة التفاعل (Q. بالنسبة إلى رد الفعل القابل للعكس الموضح بواسطة m A + n B ⇌ x C + y D، حاصل قسمة التفاعل مشتق مباشرة من قياس العناصر المتوازنة للمعادلة المتوازنة مثل

Eq1

حيث يشير الرمز السفلي c إلى استخدام التركيزات المولية في التعبير. إذا كانت المواد المتفاعلة والمنتجات غازية ، فيمكن اشتقاق حاصل التفاعل بالمثل باستخدام الضغوط الجزئية:

Eq2

لاحظ أن معادلات حاصل رد الفعل أعلاه هي تبسيط لتعبيرات أكثر صرامة تستخدم قيمًا نسبية للتركيزات والضغوط بدلاً من القيم المطلقة. قيم التركيز والضغط النسبية هذه بلا أبعاد (لا تحتوي على وحدات) ؛ وبالتالي ، كذلك حاصل قسمة التفاعل.

تختلف القيمة العددية لـ Q مع تقدم التفاعل نحو التوازن ؛ لذلك ، يمكن أن يكون بمثابة مؤشر مفيد لحالة التفاعل’. لتوضيح هذه النقطة ، ضع في اعتبارك أكسدة ثاني أكسيد الكبريت:

Eq3

هناك سيناريوهان تجريبيان مختلفان ممكنان هنا ، أحدهما يبدأ فيه هذا التفاعل بمزيج من المواد المتفاعلة فقط ، SO2 و O2، والآخر يبدأ بـ المنتج الوحيد ، SO3. بالنسبة للتفاعل الذي يبدأ بخليط من المواد المتفاعلة فقط ، فإن Q تساوي في البداية صفرًا:

Eq4

مع تقدم التفاعل نحو التوازن في الاتجاه الأمامي ، تنخفض تركيزات المادة المتفاعلة (كما يفعل مقام Qc) ، ويزداد تركيز المنتج (كما يفعل بسط Qc) ، وبالتالي يزيد حاصل التفاعل. عند تحقيق التوازن، تظل تركيزات المواد المتفاعلة والمنتج ثابتة، كما هو الحال مع قيمة Q c .

إذا بدأ التفاعل مع وجود المنتج فقط ، فإن قيمة Qc تكون في البداية غير محددة (كبيرة بشكل لا يقاس ، أو لانهائية):

Eq5

في هذه الحالة ، يتقدم التفاعل نحو التوازن في الاتجاه العكسي. تركيز منتج وبسط Qc يتناقصان بمرور الوقت ، وتركيزات المادة المتفاعلة ومقام Qc يزداد، وبالتالي ينخفض ​​حاصل قسمة التفاعل حتى يصبح ثابتًا عند التوازن. تسمى القيمة الثابتة لـ Q التي يعرضها نظام عند التوازن بثابت التوازن ، K:

Eq6

تقييم حاصل قسمة التفاعل

يشكل ثاني أكسيد النيتروجين الغازي رباعي أكسيد ثنائي النيتروجين وفقًا لهذه المعادلة:

Eq7

عند إضافة 0.10 مول NO2 إلى دورق سعة 1.0 لتر عند 25 °C، يتغير التركيز بحيث عند التوازن ، [NO2] = 0.016 M و [N2 O 4] = 0.042 M. قبل تكوين أي منتج ، [NO2] = 0.10 M و [ N 2O4] = 0 M. وهكذا ،

Eq8

في حالة التوازن ،

Eq9

تم اقتباس هذا النص من Openstax, Chemistry 2e, Section 13.2 Equilibrium Constants.


قراءات مُقترحة

Tags

Reaction Quotient Equilibrium Constant Expression Molar Concentrations Stoichiometric Coefficients Equilibrium Constant Kc Qc Qp Gaseous Reactions Partial Pressures Direction Of Reaction System At Equilibrium Reactants Products

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter