أهداف الدرس

• • أن يطبق الطالب قاعدة لوشاتيليه على تغيرات التركيز والضغط ودرجة الحرارة.
• • أن يحدد أثر العامل الحفاز على الاتزان.
• • أن يفسر التطبيقات الصناعية في ضوء قاعدة لوشاتيليه.

نص قاعدة لوشاتيليه

• إذا تعرض نظام في حالة اتزان لتغير في أحد العوامل المؤثرة، فإن النظام يقاوم هذا التغير بإزاحة الاتزان في الاتجاه الذي يقلل من أثره، حتى يصل إلى حالة اتزان جديدة.
• تشمل العوامل الخارجية التي تؤثر في الأنظمة المتزنة التركيز ودرجة الحرارة والضغط. وعند تغيير أحدها يتحرك النظام في الاتجاه الذي يخفف أثر هذا التغيير.
• أما العامل الحفاز فلا يزيح الاتزان، لأنه يغير معدل التفاعل دون أن يغير وضع الاتزان.

أثر التركيز

• • زيادة تركيز أحد المتفاعلات تزيح الاتزان في اتجاه النواتج.
• • زيادة تركيز أحد النواتج تزيح الاتزان في اتجاه المتفاعلات.
• • سحب أحد النواتج باستمرار يزيح الاتزان في اتجاه تكوينه، ولهذا تستخدم عمليات السحب المستمر في الصناعة.

• يلخص الجدول أثر تغير تركيز المواد في التفاعل CO + 3H₂ ⇌ CH₄ + H₂O:

1. وعليه فإن السحب المستمر لأحد النواتج يجعل التفاعل ينشط باستمرار في اتجاه تكوينه
2. لأن النظام يعوض النقص الحادث في ذلك الناتج.

أثر الضغط

• يؤثر الضغط فقط في التفاعلات التي تحتوي على مواد غازية بأعداد مولات مختلفة في الطرفين.
• • زيادة الضغط تزيح الاتزان في اتجاه الحجم الأقل، أي عدد المولات الغازية الأقل.
• • تقليل الضغط تزيح الاتزان في اتجاه الحجم الأكبر.
• • إذا تساوى عدد المولات الغازية في الطرفين فلا تأثير للضغط.

• ولا يغير الضغط قيمة ثابت الاتزان K_p مطلقاً، وإنما يغير موضع الاتزان فقط عندما تختلف المولات الغازية بين الطرفين.

أثر درجة الحرارة

• • رفع درجة الحرارة يزيح الاتزان في اتجاه التفاعل الماص للحرارة.
• • خفض درجة الحرارة يزيح الاتزان في اتجاه التفاعل الطارد للحرارة.
• • درجة الحرارة هي العامل الوحيد الذي يغير قيمة ثابت الاتزان.
• في التفاعل الطارد للحرارة تكون الحرارة من النواتج، فرفعها يزيح الاتزان نحو المتفاعلات وتقل قيمة K، بينما خفضها يرفع قيمة K.
• وفي التفاعل الماص للحرارة تكون الحرارة من المتفاعلات، فرفعها يزيد النواتج وتزداد قيمة K.

أثر العامل الحفاز

1. العامل الحفاز يقلل طاقة التنشيط ويسرع الوصول إلى الاتزان
2. لكنه لا يزيح موضع الاتزان ولا يغير قيمة ثابت الاتزان.

تقييم سريع

1. 1- كيف تؤثر زيادة الضغط على تفاعل H2 + I2 ⇌ 2HI؟
2. 2- لماذا لا يغير الحفاز قيمة ثابت الاتزان؟
3. يستخدم ضغط مرتفع في تصنيع الأمونيا.