نسخة الفيديو النصية
NO₂ غاز بني اللون، يمكن أن يكون في حالة اتزان مع غاز رابع أكسيد ثنائي النيتروجين العديم اللون كما هو موضح في التفاعل الآتي. اثنان NO₂ الغاز في حالة اتزان مع N₂O₄ الغاز. Δ𝐻 يساوي سالب 57.2 بالمائة كيلوجول لكل مول. هل التغير في قيمة الإنثالبي للتفاعل الأمامي طارد للحرارة أم ماص للحرارة؟ وأي الأمبولات الموضحة بالصورة توجد عند أعلى درجة حرارة؟ أ: التفاعل الأمامي طارد للحرارة، والأمبولة جهة اليسار هي الأكثر سخونة. ب: التفاعل الأمامي طارد للحرارة، والأمبولة جهة اليمين هي الأكثر سخونة. ج: التفاعل الأمامي ماص للحرارة، والأمبولة جهة اليسار هي الأكثر سخونة. د: التفاعل الأمامي ماص للحرارة، والأمبولة جهة اليمين هي الأكثر سخونة.
هذه المسالة مقسمة إلى جزأين، دعونا إذن نركز على السؤال الأول. التغير في الإنثالبي، الذي يشار إليه بـ Δ𝐻، هو التغير في الطاقة الداخلية للنظام. ويشير التغير السالب في الإنثالبي إلى تحرر كلي للطاقة أثناء التفاعل. وهذا النوع من التفاعل طارد للحرارة. أما التغيير الموجب في الإنثالبي فيشير إلى وجود زيادة كلية في طاقة النظام. وهذا النوع من التفاعل ماص للحرارة. يمكننا أن نلاحظ في السؤال أن لدينا قيمة التغير في الإنثالبي. وعندما يكون Δ𝐻 مكتوبًا بعد تفاعل اتزان، فإنه يشير إلى التغير في الإنثالبي للتفاعل الأمامي. وبما أن هذه القيمة سالبة، فإننا نعلم أن التفاعل الأمامي طارد للحرارة. باستخدام هذه المعلومات، يمكننا استبعاد خياري الإجابة ج، د.
يمكننا الآن التركيز على السؤال الثاني. في هذا السؤال، نريد معرفة أي الأمبولات الموضحة تكون عند أعلى درجة حرارة. للإجابة عن هذا السؤال، علينا التفكير في قاعدة لوشاتيليه. تنص قاعدة لوشاتيليه على أنه في حالة الاتزان الديناميكي، إذا تغيرت ظروف التفاعل، فإن موضع الاتزان سيتحرك في الاتجاه الذي يحد من تأثير هذا التغير. فإذا زادت درجة الحرارة، فإن موضع الاتزان سينزاح لتقليل درجة الحرارة. نعلم أن التفاعل الأمامي طارد للحرارة، وأن الطاقة تنطلق عادة في صورة حرارة. أما التفاعل العكسي فهو على النقيض من ذلك تمامًا. إنه تفاعل ماص للحرارة، وهذا يعني أن الطاقة، وهي الحرارة عادة، تمتص.
عند زيادة درجة الحرارة، سيحد النظام من التغير من خلال امتصاص الحرارة الزائدة. ويغلب على النظام حدوث التفاعل العكسي وينزاح الاتزان في اتجاه المتفاعلات. إذن، فكلما زادت درجة الحرارة، فسيزيد تركيز ثاني أكسيد النيتروجين، وسيقل تركيز رابع أكسيد ثنائي النيتروجين. علمنا من السؤال أن ثاني أكسيد النيتروجين غاز بني، في حين أن رابع أكسيد ثنائي النيتروجين عديم اللون. إذا زاد تركيز NO2 مع ارتفاع درجة الحرارة، فإن لون الأمبولة يجب أن يصبح أكثر بنية مع ارتفاع درجة الحرارة. إذن، يجب أن تكون الأمبولة جهة اليمين هي الأكثر سخونة.
في الختام، فيما يتعلق بحالة الاتزان بين ثاني أكسيد النيتروجين ورابع أكسيد ثنائي النيتروجين، فإن التفاعل الأمامي طارد للحرارة، والأمبولة الموجودة جهة اليمين هي الأكثر سخونة، وهذا كما ورد في الخيار ب.
