فيديو السؤال: تحديد العبارة التي تصف الاتزان الديناميكي بشكل غير صحيح الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

طلب من خمسة طلاب كتابة تعريف للاتزان الديناميكي. أي التعريفات الآتية يوضح الطالب الذي لم يستوعب المفهوم جيدًا؟ أ: الاتزان الديناميكي تفاعل أمامي وخلفي يحدثان في نفس الوقت وبنفس المعدل. ب: الاتزان الديناميكي تفاعل تكون فيه سرعة التفاعل الأمامي مساوية لسرعة التفاعل الخلفي. ج: الاتزان الديناميكي تفاعل يسير في كلا الاتجاهين، لا تتغير فيه كمية كل مادة. د: الاتزان الديناميكي تفاعل انعكاسي يتوقف عندما يصبح مقدار كل مادة ثابتًا. هـ: الاتزان الديناميكي تفاعل انعكاسي لا يتغير فيه تركيز كل مادة.

للإجابة عن هذا السؤال، علينا تحديد الطالب الذي لم يستوعب مفهوم الاتزان الديناميكي جيدًا.

دعونا نحذف خيارات الإجابة مؤقتًا ونفكر في الاتزان بين رابع أكسيد ثنائي النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين. لتوضيح هذا المثال، سنستخدم دائرة صفراء لتمثيل جزيء ‪N2O4‬‏ ودائرة وردية لتمثيل كل جزيء من جزيئي ‪NO2‬‏.

لنتخيل أن لدينا وعاء محكم الغلق يحتوي في البداية على ‪N2O4‬‏ فقط. إذن، قبل حدوث أي تفاعل يكون تركيز رابع أكسيد ثنائي النيتروجين في الوعاء مرتفعًا، في حين يكون تركيز ثاني أكسيد النيتروجين صفرًا.

في البداية، نظرًا لعدم وجود نواتج تنافس التفاعل الأمامي، سيكون معدل التفاعل الأمامي كبيرًا، وسيكون معدل التفاعل العكسي صفرًا. ومع مرور الوقت سيتحول بعض المتفاعلات إلى نواتج. وسيبدأ معدل التفاعل الأمامي في التباطؤ نظرًا لوجود عدد أقل من الجزيئات المتفاعلة. في الوقت نفسه، بما أن التفاعل انعكاسي وتوجد الآن جزيئات ‪NO2‬‏ في الوعاء، سيتحول بعض من ثاني أكسيد النيتروجين إلى رابع أكسيد ثنائي النيتروجين. وسيبدأ معدل التفاعل العكسي في الزيادة.

إذا تابعنا التركيزات خلال هذه الفترة الزمنية، فسنلاحظ انخفاض تركيز ‪N2O4‬‏، وزيادة تركيز ‪NO2‬‏. ومع مرور المزيد من الوقت، سيستمر تركيز رابع أكسيد ثنائي النيتروجين في الانخفاض، في حين يستمر تركيز ثاني أكسيد النيتروجين في الزيادة. وفي الوقت نفسه، سيستمر تباطؤ معدل التفاعل الأمامي، في حين يستمر معدل التفاعل العكسي في الزيادة.

في النهاية، نصل إلى نقطة يكون فيها معدل التفاعل الأمامي مساويًا لمعدل التفاعل العكسي. ومن هذه النقطة فصاعدًا، يظل معدلا التفاعلين الأمامي والعكسي متساويين. ويظل تركيز كل من ‪N2O4‬‏ و‪NO2‬‏ ثابتًا.

هذا لا يعني أن التفاعلين توقفا. في الواقع، يستمر كلا التفاعلين في الحدوث. ولكن نظرًا لحدوث التفاعلين بالمعدل نفسه؛ حيث يتحول جزيء واحد من المتفاعل إلى جزيئين من الناتج، يتحول جزيئان من الناتج إلى جزيء واحد من المتفاعل في الوقت نفسه. ومن ثم لا يتغير تركيز كل نوع.

النقطة التي يتساوى عندها معدل التفاعلين الأمامي والعكسي ولا تتغير فيها التركيزات هي النقطة التي يتحقق عندها الاتزان الديناميكي. إذن الاتزان الديناميكي هو اتزان بين تفاعلين أمامي وعكسي يحدثان بالمعدل نفسه الذي لا يساوي صفرًا، وتظل تركيزات المتفاعلات والنواتج ثابتة.

بوضع ذلك في الاعتبار، دعونا نعد خيارات الإجابة. يمكننا الآن تقييم العبارات لتحديد الطالب الذي لم يستوعب مفهوم الاتزان الديناميكي جيدًا.

بالنظر إلى خيارات الإجابة، يمكننا تحديد أن العبارة المذكورة في الخيار د ليست صحيحة تمامًا. يتضمن الاتزان الديناميكي تفاعلًا انعكاسيًّا بالفعل، وتكون كمية كل مادة ثابتة بمجرد تحقق الاتزان. لكن أثناء الاتزان الديناميكي، لا يتوقف التفاعلان. يستمر كل من التفاعلين الأمامي والعكسي بالمعدل نفسه.

إذن، الطالب الذي لم يستوعب مفهوم الاتزان الديناميكي جيدًا هو الطالب الذي كتب العبارة المذكورة في الخيار د. الاتزان الديناميكي تفاعل انعكاسي يتوقف عندما يصبح مقدار كل مادة ثابتًا.