نسخة الفيديو النصية
تصف المعادلة الآتية كيفية تفاعل أول أكسيد الكربون مع بخار الماء لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين. H2O الغاز، زائد CO الغاز في حالة اتزان، مع H2 الغاز، زائد CO2 الغاز. أي التعبيرات الآتية يمكن استخدامه لإيجاد قيمة 𝐾𝑝 لهذا التفاعل؟ أ: 𝐾𝑝 يساوي pH2 مضروبًا في pCO2 مقسومًا على pH2O مضروبًا في pCO. ب: 𝐾𝑝 يساوي pH2 تربيع مضروبًا في pCO2 تربيع مقسومًا على pH2O مضروبًا في pCO. ج: 𝐾𝑝 يساوي pH2 تربيع مضروبًا في pCO2 تربيع مقسومًا على pH2O تربيع مضروبًا في pCO. د: 𝐾𝑝 يساوي pH2 تربيع مضروبًا في pCO2 تربيع مقسومًا على pH2O تربيع مضروبًا في pCO تربيع. هـ: 𝐾𝑝 يساوي pH2 تربيع مضروبًا في pCO2 مقسومًا على pH2O مضروبًا في pCO.
𝐾𝑝 هو ثابت الاتزان للضغوط الجزئية. ثابت الاتزان للضغوط الجزئية هو النسبة بين الضغوط الجزئية للنواتج والمتفاعلات عند الاتزان. وبطريقة مشابهة لثوابت الاتزان الأخرى، يمكن ببساطة التعبير عن ثابت الاتزان للضغوط الجزئية في صورة الضغوط الجزئية للنواتج مقسومة على الضغوط الجزئية للمتفاعلات. لذا، عند كتابة تعبير لحساب 𝐾𝑝 للتفاعل المعطى، يجب أن نكتب الضغوط الجزئية للنواتج، H2 وCO2، في البسط، والضغوط الجزئية للمتفاعلات، H2O وCO، في المقام.
بالنظر إلى خيارات الإجابة، يمكننا ملاحظة أن هذا ينطبق على جميع التعبيرات. يمكننا أيضًا ملاحظة أن بعض التعبيرات تحتوي على قيم علوية. ولفهم مصدر هذه القيم العلوية، دعونا نلق نظرة على المعادلة العامة للتفاعل.
في هذه المعادلة، تمثل الحروف الصغيرة المعاملات التكافئية، وتمثل الحروف الكبيرة الصيغ الكيميائية. ونحن نعلم أن 𝐾𝑝 لهذا التفاعل سيساوي الضغوط الجزئية للنواتج، C وD، مقسومة على الضغوط الجزئية للمتفاعلات، A وB. لكن ثابت الاتزان لتعبير عن الضغط الجزئي، مثل غيره من تعبيرات ثابت الاتزان، يجب أن يأخذ المعاملات التكافئية في الاعتبار.
إذن، لإكمال التعبير، يجب رفع كل ضغط من الضغوط الجزئية لقوة المعامل التكافئي. إذا نظرنا إلى معادلة التفاعل المعطاة في السؤال، يمكننا ملاحظة أن كل نوع له معامل تكافئي يساوي واحدًا. ومن ثم، يجب رفع كل ضغط من الضغوط الجزئية في تعبير 𝐾𝑝 للقوة واحد. لكن بالطبع لا يلزم كتابة الأس واحد. إذن، هذا هو التعبير الصحيح لـ 𝐾𝑝 لهذا التفاعل. يمكننا أن نلاحظ أن هذا يطابق التعبير المكتوب في خيار الإجابة أ.
من ثم، فإن التعبير الذي يمكن استخدامه لإيجاد قيمة 𝐾𝑝 للتفاعل المعطى هو التعبير الموضح في خيار الإجابة أ. 𝐾𝑝 يساوي pH2 مضروبًا في pCO2 الكل مقسوم على pH2O مضروب في pCO.
