Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

14.9: مبدأ لوشاتيليير: تغيير الحجم (الضغط)
فهرس المحتويات

JoVE Core
Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Le Chatelier's Principle: Changing Volume (Pressure)
 
نسخة طبق الأصل

14.9: مبدأ لوشاتيليير: تغيير الحجم (الضغط)

بالنسبة لتوازن الطور الغازي، يمكن أن تحدث تغيرات في تركيزات المواد المتفاعلة والمنتجات مع تغير الحجم والضغط. ويتناسب الضغط الجزئي، P, للغاز المثالي مع تركيزه المولي، M.

Eq1

لذا فإن التغييرات في الضغوط الجزئية لأي مادة متفاعلة أو منتج هي في الأساس تغيرات في التركيزات؛ لذلك، فإن هذه التغييرات تنتج نفس التأثيرات على التوازن. بصرف النظر عن إضافة أو إزالة المواد المتفاعلة أو المنتجات، يمكن أيضًا تغيير ضغوط (تركيزات) الأنواع في توازن الطور الغازي عن طريق تغيير الحجم الذي يشغله النظام. نظرًا لأن جميع أنواع توازن الطور الغازي تشغل نفس الحجم، فإن تغييرًا معينًا في الحجم سيؤدي إلى نفس التغيير في التركيز لكل من المواد المتفاعلة والمنتجات. من أجل تمييز التحول، إن وجد، الذي سيحدثه هذا النوع من الإجهاد ، يجب مراعاة قياس العناصر المتفاعلة في التفاعل.

عند التوازن ، التفاعل N2 (g) + O2 (g) ⇌ 2 NO (g) موصوفة في حاصل قسمة التفاعل

Eq2

إذا انخفض الحجم الذي يشغله خليط التوازن لهذه الأنواع بمعامل 3 ، فإن الضغوط الجزئية لجميع الأنواع الثلاثة ستزداد بمعامل 3:

Eq3

وهكذا، فإن تغيير حجم خليط توازن الطور الغازي لا يؤدي إلى حدوث تحول في التوازن.

معاملة مماثلة لنظام مختلف، 2 SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2 SO3 (g) بكل الأحوال، ينتج عنها عن نتيجة مختلفة:

Eq4

في هذه الحالة، ينتج عن التغيير في الحجم حاصل قسمة التفاعل أصغر من ثابت التوازن، وبالتالي فإن التوازن سوف يتحول إلى اليمين.

توضح هذه النتائج العلاقة بين القياس المتكافئ لتوازن الطور الغازي وتأثير تغيير الضغط (التركيز) الناجم عن الحجم. إذا كانت الكميات المولية الإجمالية للمواد المتفاعلة والمنتجات متساوية ، كما في المثال الأول ، فإن التغيير في الحجم لا يغير التوازن. إذا كانت الكميات المولية للمواد المتفاعلة والنواتج مختلفة ، فإن التغيير في الحجم سيغير التوازن في اتجاه أفضل “يستوعب” تغيير الحجم. في المثال الثاني، ثلاثة مولات من المادة المتفاعلة (SO2 و O2) تنتج مولات من المنتج (SO3) ، وبالتالي تناقص يتسبب حجم النظام في تحول التوازن إلى اليمين لأن التفاعل الأمامي ينتج غازًا أقل (2 مول) من التفاعل العكسي (3 مول). على العكس من ذلك، فإن زيادة حجم نظام التوازن هذا سيؤدي إلى تحول نحو المواد المتفاعلة.

تم اقتباس هذا النص من Openstax, Chemistry 2e, Section 13.3 Shifting Equilibria: LeChatelier’s Principle.

Tags

Le Chatelier's Principle Equilibrium Stress Change In Volume Change In Pressure System Response Disturbance Equilibrium Position Minimize Stress Ideal Gas Law Number Of Moles Shift In Equilibrium Gas Particles Chemical Equilibrium Phosphorus Pentachloride Decomposition Phosphorus Trichloride Chlorine Gas

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

Waiting X
Simple Hit Counter