العوامل التي تؤثر في تفاعل كيميائي متزن
1- التركيز 2- درجة الحرارة 3-الضغط
قاعدة لوشاتليه
إذا حدث تغير في أحد العوامل المؤثرة على نظام متزن مثل ( التركيز – درجة الحرارة – الضغط ) فإن النظام ينشط في الاتجاه الذي يقلل أو يلغي تأثير هذا التغيير
– في التفاعل الآتي A + B ===AB ماذا يحدث عند :
1-إضافة المادة A 2-إضافة المادة B 3-إضافة المادة AB 4-نزع المادة AB
أولا : أثر التركيز
-في التفاعل FeCl3 + NH4SCN ===== NH4Cl + Fe(SCN)3
ثيوسيانات الحديديك كلوريد آمنيوم ثيوسيانات الآمنيوم كلوريد الحديدك
أحمر دموي عديم اللون عديم اللون أصفر باهت
ماذا يحدث لللون الأحمر الدموي في الحالات الآتية
1-إضافة كلوريد الحديد 3 ( يزداد تركيز اللون الأحمر ) 3-إضافة ثيوسيانات الآمنيوم ( يزداد اللون الأحمر )
2-إضافة كلوريد الآمنيوم ( يقل تركيز اللون الأحمر ) 4-نزع ثيوسيانات الآمنيوم ( يقل اللون الأحمر
-في التفاعل BiCl3 + H2O ===== BiOCl + 2HCl
أكسي كلوريد البزموت (أبيض اللون) كلوريد البزموت
ماذا يحدث لللون الأبيض في الحالات الآتية
1-إضافة الماء ( يزداد تركيز اللون الأبيض ) 2-إضافة HCl ( يقل تركيز اللون الأبيض )
ملاحظة : عند زيادة تركيز أحد المواد في أحد طرفي التفاعل يسير التفاعل في الاتجاه الآخر
-في التفاعل الذي أمامك C2H5OH ========= CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH +
ماذا يحدث في الحالات الآتية
1-إضافة كمية من حمض الأسيتيك [ يسير التفاعل في الاتجاه الطردي ]
2-إضافة الماء إلى حيز التفاعل [ يسير التفاعل في الاتجاه العكسي ]
3-إضافة حمض الكبريتيك المركز ( مادة نازعة للماء ) [ يسير التفاعل في الاتجاه الطردي ]
علل يضاف حمض الكبريتيك المركز عند تكوين الاستر ؟ لنزع الماء و منع حدوث التفاعل العكسي
ثانيا : درجة الحرارة
تفاعلات طاردة للحرارة تفاعلات ماصة للحرارة
A + B == AB+heat A + B+heat == AB
A + B == AB , H= – A + B == AB , H=+
A + B-heat == AB A + B == AB-heat
عند التسخين ( الاتجاه العكسي ) عند التسخين ( الاتجاه الطردي )
عند التبريد ( الاتجاه الطردي ) عند التبريد ( الاتجاه العكسي )
في التفاعل NO2 ==== N2O4 + heat
-عند وضع دورق زجاجي به غاز NO2 لونه بني محمر في ماء مثلج يزول اللون ( علل )
لتكون فوق أكسيد النيتروجين N2O4 و هو عديم اللون حيث يسير التفاعل في الاتجاه الطردي
حيث أن التفاعل طارد للحرارة
-و عند ترك الدورق ليعود إلى درجة حرارة الغرفة يعود اللون البني (علل ) لتكون NO2 حيث يسير التفاعل في الاتجاه العكسي
ملاحظة : ينصح بعدم تسخين أنبوبة البوتاجاز للإسراع من خروج الغاز ( علل ) لأن التسخين يزيد من الضغط داخل الاسطوانة مما يؤدي إلى انفجارها غاز ========== حرارة + سائل
ضع علامة ( / ) أو ( × )
1-إزاحة الحرارة من تفاعل طارد للحرارة ينتج عنه سير التفاعل في الاتجاه الطردي ( )
2-إعطاء الحرارة للتفاعل الطارد للحرارة ينتج عنه سير التفاعل في الاتجاه العكسي ( )
3-إعطاء الحرارة للتفاعل الماص للحرارة ينتج عنه سير التفاعل في الاتجاه الطردي ( )
4-امتصاص الحرارة من تفاعل ماص للحرارة ينتج عنه سير التفاعل في الاتجاه العكسي ( )
ثالثا : الضغط عدد جزيئات كبيرة = ضغط مرتفع
-زيادة الضغط في تفاعل غازي متزن تجعل التفاعل يسير في الاتجاه الذي يقل فيه الضغط عدد جزيئات قليلة = ضغط منخفض
بينما نقص الضغط تجعل التفاعل يسير في الاتجاه الذي يزداد فيه الضغط إنقاص حجم الوعاء = ضغط مرتفع
مثال : تحضير غاز النشادر N2 + 3H2===2NH3 , H = – زيادة حجم الوعاء = ضغط منخفض
ماذا يحدث في الحالات الآتية
1-زيادة الضغط ( يسير التفاعل في الاتجاه الطردي و هو اتجاه تكوين النشادر ) لأن التفاعل يكون مصحوب بنقص في عدد الجزيئات أي نقص في الضغط لذلك عند زيادة الضغط يسير التفاعل في الاتجاه الطردي الذي يقل فيه الضغط تبعا لقاعدة لوشاتليه
2-التبريد ( يسير التفاعل في الاتجاه الطردي اتجاه تكوين النشادر ) لأن التفاعل طارد للحرارة فعند التبريد يسير التفاعل في الاتجاه الطردي الذي تزيد في الحرارة تبعا لقاعدة لوشاتليه
س / ما هي أنسب الظروف للحصول على غاز النشادر في الصناعة ؟
ملاحظة
1-إذا كان التفاعل غير مصحوب بتغير في الحجم ( أي تغير في الضغط ) فإن التغيير في الضغط لا يؤثر على اتزان التفاعل
2-إذا كان التفاعل غير مصحوب بتغير في درجة الحرارة فإن التغيير في درجة الحرارة لا يؤثر على اتزان التفاعل
في التفاعل الذي أمامك CH3COOH + H2O=====CH3COO- + H3O+
ماذا يحدث في الحالات الآتية
1-إضافة محلول حمض HCl المخفف ( يسير التفاعل في الاتجاه العكسي لأنه عند إضافة الحمض المخفف يزداد تركيز أيون الهيدرونيوم فيسير التفاعل يفي الاتجاه الذي يقل فيه تركيز أيون الهيدرونيوم تبعا لقاعدة لوشاتليه )
2-إضافة محلول الصودا الكاوية ( يسير في الاتجاه الطردي لأن أيون الهيدروكسيد من القلوي يتحد مع أيون الهيدرونيوم فيقل تركيز أيون الهيدرونيوم و بالتالي يسير التفاعل في الاتجاه الذي يزيد فيه تركيز أيون الهيدرونيوم تبعا لقاعدة لوشاتليه )
3-إضافة الماء ( يسير التفاعل في الاتجاه الطردي )
س/ في النظام المتزن التالي X(g) + 2Y(g) ===2L(g) , H ( -) ماذا يحدث عند 1-زيادة الضغط 2-خفض درجة الحرارة
س/في أي التفاعلات الآتية تتوقع زيادة نسبة التفكك مع زيادة درجة الحرارة
NO(g) ===1/2N2 +1/2O2 , H = (-) SO3(g) ===1/2SO2 +1/2O2 , H = (+)
N2 O4(g) ====N2 +2O2 , H = (-)
س/كيف يؤثر كل من التغييرات الآتية على تركيز الهيدروجين في النظام المتزن التالي H2(g)+CO2(g)==H2O(g) +CO(g) H ( +)
1-إضافة المزيد من CO2 2-إضافة المزيد من بخار الماء 3-إضافة العامل الحفاز 4-زيادة درجة الحرارة 5- تقليل حجم الوعاء