الدرس: 2-9 العوامل المؤثرة على قيمة ثابت الاتزان

• عند ثبوت درجة الحرارة فإن التغير في التركيز أو الضغط أو الحجم على التفاعلات المتزنة سيغير من موضع الاتزان إلا أن هذه التغيرات لا تؤثر على قيمة ثابت الاتزان لأن النسبة بين تراكيز النواتج والمتفاعلات تبقى ثابتة وعليه لا تتغير قيمة ثابت الاتزان إلا بتغير درجة الحرارة فقط.
• حيث تزداد قيمة Keq عندما ينزاح التفاعل نحول اليمين وتقل عندما ينزاح التفاعل نحو اليسار لأن Keq يتناسب طردياً مع تراكيز النواتج وعكسياً مع تراكيز المتفاعلات.

للتفاعل المتزن الآتي: 2Hg+ O₂$\rightleftharpoons$2HgO إذا علمت أن ΔH للتفاعل تساوي 181KJ عند درجة حرارة 298k للتفاعل تساوي 3.2x10²⁰ بين هل إن قيمة K_P عند 500k أكبر أم أقل من قيمتها عند 298k للتفاعل نفسه؟

إن التفاعل باعث للحرارة فعند زيادة درجة الحرارة المؤثرة على التفاعل يتجه نحو اليسار وذلك للتخلص من الفائض من الحرارة وبالتالي تقل تراكيز النواتج عند الاتزان وتزداد تراكيز المتفاعلات فتقل قيمة K_P لهذا التفاعل بدرجة 500k.

ما تأثير كل من العوامل التالية على حالة الاتزان وثابت الاتزان للتفاعل المتزن: N₂F₄+ O₂$\rightleftharpoons$2NF₂ حيث أن Δ H = 38.5 KJ

1. تسخين خليط الاتزان في إناء مغلق؟

2. سحب N₂F₄ من خليط الاتزان عند ثبوت درجة الحرارة والضغط؟

3. خفض الضغط على خليط متزن بدرجة حرارة ثابتة.

4. إضافة العامل المساعد إلى خليط الاتزان؟

1. تشير قيمة Δ H أن التفاعل ماص للحرارة فعند التسخين ينزاح التفاعل نحو اليمين باتجاه التفاعل الماص للحرارة للتخلص من الحرارة الفائضة. وإن ثابت الاتزان يزداد والسبب هو حصول زيادة نهائية في تركيز النواتج ونقص نهائي في تركيز المتفاعلات فتزداد قيمة ثابت الاتزان لأن ثابت الاتزان يتناسب طردياً مع تراكيز النواتج وعكسياً مع تراكيز المتفاعلات.
2. عند سحب N₂F₄ يقل تركيزه في الخليط ولغرض سد النقص الحاصل يزاح التفاعل نحو اليسار، أما ثابت الاتزان فلا يتأثر.
3. عند تخفيض الضغط ينزاح التفاعل باتجاه المولات الأكبر أي بالاتجاه الأمامي وثابت الاتزان لا يتأثر.
4. العامل المساعد يخفض طاقة التنشيط أي أنه يزيد من السرعة التي يصل بها التفاعل إلى حالة الاتزان لذلك لا يؤثر على حالة الاتزان ولا على ثابت الاتزان.

التفاعل الغازي المتزن الآتي: 2BrF5$\rightleftharpoons$Br2+5F₂ تساوي Δ H =858kj عند درجة 1000k و KP=7.4x10^-16 بين هل قيمة KP عند 1500k للتفاعل أكبر أم أقل من قيمتها عند 1000K

ΔH: موجبة إذاً التفاعل ماص للحرارة وعند رفع درجة الحرارة يتجه التفاعل نحو اليمين للتخلص من الفائض من الحرارة وبالتالي تزداد تراكيز النواتج وتقل تراكيز المتفاعلات فتزداد قيمة k_p لهذا التفاعل عند 1500k

للتفاعل المتزن: 3O₂$\rightleftharpoons$2O₂ والذي له Δ H=284kj ما تأثير كل من العوامل الآتية على حالة الاتزان وثابت الاتزان:

1. زيادة الضغط على التفاعل بانقاص حجم الإناء.
2. بإضافة مزيد من O_2.
3. خفض درجة الحرارة.
4. إضافة عامل مساعد.

يصل مزيج الغازات C₂H₄ وH₂ وC₂H₆ الموضوع في وعاء مغلق عند حالة الاتزان كما في التفاعل الآتي: C₂H4 + H₂$\rightleftharpoons$C₂H₆+137KJ صف عدد من الإجراءات التي تؤدي إلى زيادة (رفع) كمية C₂H₆ الناتجة من هذا التفاعل.

• إضافة مزيد من الهيدروجين والإيثلين بشكل مستمر.
• سحب كميات من الايثان بشكل مستمر.
• زيادة الضغط على إناء التفاعل أو تقليل حجمه.
• تبريد إناء التفاعل المستمر فمن معادلة التفاعل الحرارية يظهر أن التفاعل باعثاً للحرارة.
• إضافة عامل مساعد للوصول إلى حالة الاتزان بسرعة أكبر هذه الحالة تتقبل أن يصل التفاعل إلى حالة الاتزان.