فيديو السؤال: مطابقة تفاعلات الاتزان بما يناظرها من التمثيلات البيانية للنسبة المئوية للنواتج مقابل الضغط الكيمياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

طابق كل تفاعل من التفاعلات الآتية بالتمثيل البياني المناظر له. التفاعل ‪A‬‏: ‪CH4‬‏ الغاز زائد ‪H2O‬‏ الغاز في حالة اتزان مع ‪CO‬‏ الغاز زائد ثلاثة ‪H2‬‏ الغاز. التفاعل ‪B‬‏: اثنان ‪SO2‬‏ الغاز زائد ‪O2‬‏ الغاز في حالة اتزان مع اثنين ‪SO3‬‏ الغاز. التفاعل ‪C‬‏: ‪H2‬‏ الغاز زائد ‪I2‬‏ الغاز في حالة اتزان مع اثنين ‪HI‬‏ الغاز.

في هذا السؤال، لدينا ثلاثة تفاعلات مختلفة، وثلاثة تمثيلات بيانية مختلفة. كل تفاعل منها هو تفاعل اتزان؛ حيث إن جميع الأنواع الموجودة في التفاعل غازات. خلال كل تفاعل من هذه التفاعلات، ينشأ اتزان ديناميكي.

الاتزان الديناميكي هو اتزان بين التفاعلين الأمامي والعكسي؛ حيث يحدث كلا التفاعلين بمعدل واحد لا يساوي صفرًا، وتظل تركيزات المتفاعلات والنواتج ثابتة. يمكن أن تتأثر تركيزات النواتج والمتفاعلات في حالة اتزان، ومن ثم يتأثر موضع الاتزان أيضًا بتغير تركيز، أو درجة حرارة، أو ضغط أحد الأنواع المشاركة في التفاعل.

للإجابة عن السؤال، نريد أن نعرف كيف تؤثر زيادة الضغط على النسبة المئوية للنواتج في حالة الاتزان لكل تفاعل من التفاعلات المعطاة. لمساعدتنا على فهم كيفية تأثير الضغط في النسبة المئوية للنواتج في حالة الاتزان، يمكننا استخدام قاعدة لوشاتيليه.

تنص قاعدة لوشاتيليه على أنه في حالة الاتزان الديناميكي، إذا تغيرت ظروف التفاعل، فإن موضع الاتزان يتحرك ناحية مقاومة التغير. إذا أردنا زيادة الضغط على الاتزان الديناميكي، فإن موضع الاتزان سيتحرك ناحية مقاومة التغير أو تقليل الضغط. في التفاعلات التي تتضمن غازات، يزاح الاتزان ناحية الطرف الذي يحتوي على أقل عدد من مولات الغاز لتقليل ضغط النظام. مع وضع ذلك في الاعتبار، لنلق نظرة على كل تفاعل من التفاعلات المعطاة.

في التفاعل ‪A‬‏، يوجد مولان من الغاز في حالة اتزان مع أربعة مولات من الغاز. عند زيادة الضغط على هذا الاتزان الديناميكي، يزاح الاتزان ناحية المتفاعلات، وهو الطرف الذي يحتوي على أقل عدد من مولات الغاز. مع استمرار زيادة الضغط، سيوجد متفاعلات أكثر ونواتج أقل في وعاء التفاعل. من ثم تقل النسبة المئوية للنواتج في حالة الاتزان مع زيادة الضغط. هذا موضح في التمثيل البياني 3.

في التفاعل ‪B‬‏، يوجد ثلاثة مولات من الغاز في حالة اتزان مع مولين من الغاز. عند زيادة الضغط على هذا الاتزان الديناميكي، يزاح الاتزان ناحية النواتج، وهو الطرف الذي يحتوي على أقل عدد من مولات الغاز. مع استمرار زيادة الضغط، سيوجد نواتج أكثر ومتفاعلات أقل في وعاء التفاعل. من ثم تزيد النسبة المئوية للنواتج في حالة الاتزان مع زيادة الضغط. هذا موضح في التمثيل البياني 1.

في التفاعل ‪C‬‏، يوجد مولان من الغاز في حالة اتزان مع مولين من الغاز. بما أن عدد مولات الغاز في كلا طرفي الاتزان متماثل، فلن يكون لتغير الضغط أي تأثير على الاتزان. إذن تظل النسبة المئوية للنواتج في حالة الاتزان ثابتة. هذا موضح في التمثيل البياني 2.

لقد طابقنا الآن كل تفاعل من التفاعلات بالتمثيل البياني المناظر له. إذن التفاعل ‪A‬‏ يناظر التمثيل البياني 3، والتفاعل ‪B‬‏ يناظر التمثيل البياني 1، والتفاعل ‪C‬‏ يناظر التمثيل البياني 2.