أهداف الدرس
• أن يتعرف الطالب على مفهوم التفاعل الانعكاسي والاتزان الديناميكي.
• أن يكتب تعبير ثابت الاتزان ويحسب قيمته.
• أن يفرق بين الاتزان المتجانس وغير المتجانس.
- التفاعل الانعكاسي
هو تفاعل يسير في الاتجاهين في نفس الظروف، ويُكتب بسهمين متعاكسين. - ومن أمثلته تفاعل الهيدروجين مع اليود لتكوين يوديد الهيدروجين، وتفاعل النيتروجين مع الهيدروجين لتكوين الأمونيا.
- الاتزان الديناميكي
تصل التفاعلات الانعكاسية إلى حالة اتزان عندما تتساوى سرعة التفاعل الأمامي مع سرعة التفاعل العكسي. - عندئذ تثبت تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة، مع استمرار التفاعلين في الاتجاهين بمعدل متساوٍ.
- لذلك يوصف الاتزان بأنه ديناميكي وليس سكوناً.
ملامح حالة الاتزان
• لا تتغير التراكيز مع الزمن.
• الاتزان ديناميكي، أي أن التفاعلين مستمران.
• يمكن الوصول إليه من اتجاهي التفاعل.
• يتأثر بالظروف الخارجية من تركيز وضغط ودرجة حرارة.
ثابت الاتزان
لتفاعل عام: aA + bB ⇌ cC + dD
يكون تعبير ثابت الاتزان:
Kc = [C]c × [D]d ÷ ([A]a × [B]b)
حيث الأقواس تعني التركيز المولاري عند الاتزان.
دلالة قيمة Kc
• Kc كبيرة: الاتزان يميل إلى النواتج، أي التفاعل شبه تام.
• Kc صغيرة: الاتزان يميل إلى المتفاعلات.
• Kc قريبة من الواحد: توجد كميات معتبرة من الطرفين.
الاتزان المتجانس وغير المتجانس
• المتجانس: كل المواد في نفس الحالة الفيزيائية.
• غير المتجانس: المواد في أكثر من حالة، ولا تدخل المواد الصلبة والسوائل النقية في تعبير ثابت الاتزان لأن تركيزها ثابت.
مثال محلول
لتفاعل H2 + I2 ⇌ 2HI، عند الاتزان كانت التراكيز: H2 = 0.2 و I2 = 0.2 و HI = 1.6 مولار.
Kc = (1.6)2 ÷ (0.2 × 0.2) = 2.56 ÷ 0.04 = 64
القيمة كبيرة، أي أن الاتزان يميل إلى تكوين يوديد الهيدروجين.
تقييم سريع
1- لماذا يوصف الاتزان الكيميائي بأنه ديناميكي؟
2- اكتب تعبير Kc للتفاعل: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3.
3- لماذا لا يظهر الماء السائل في تعبير ثابت الاتزان لتفاعل في محلول مائي؟