نسخة الفيديو النصية
يتطلب إنتاج الإيثانول صناعيًّا استخدام غاز الإيثين والبخار: غاز C2H4 زائد غاز H2O في حالة اتزان مع غاز C2H5OH. بمراعاة أن التفاعل الأمامي طارد للحرارة، ما تأثير زيادة درجة الحرارة على موضع الاتزان؟
عند التفكير في تأثير تغير العوامل المختلفة على موضع الاتزان، يمكننا الرجوع إلى قاعدة لوشاتيليه. تنص قاعدة لوشاتيليه على أنه في حالة وجود اتزان ديناميكي، إذا تغيرت الظروف، فإن موضع الاتزان سيتحرك لمقاومة هذا التغير. على سبيل المثال، لنفترض أن لدينا خليطًا في حالة اتزان مكونًا من غازين؛ ثم نزد تركيز المتفاعل. لمقاومة هذا التغير، سيكون التفاعل الأمامي هو السائد، وهو ما يتسبب في تفاعل المزيد من جسيمات المتفاعل لتكوين ناتج التفاعل، الأمر الذي سيؤدي إلى استعادة حالة الاتزان. في هذه الحالة، يمكننا القول إن موضع الاتزان سينزاح ناحية اليمين؛ ناحية طرف الناتج.
في هذا السؤال، نريد معرفة تأثير زيادة درجة الحرارة على موضع الاتزان. علمنا من السؤال أن التفاعل الأمامي طارد للحرارة. التفاعل الطارد للحرارة هو التفاعل الذي تنطلق منه طاقة إلى البيئة المحيطة، وهو ما يؤدي إلى زيادة درجة الحرارة. نعلم أن التفاعل الأمامي طارد للحرارة، وهو ما سيؤدي إلى زيادة درجة الحرارة؛ كما قلنا. وهذا يعني أن التفاعل الخلفي ماص للحرارة، وهو ما يعني أنه سيمتص الطاقة من البيئة المحيطة. وهذا من شأنه أن يقلل درجة الحرارة.
إذا زادت درجة حرارة التفاعل، فإننا نعلم أن موضع الاتزان سينزاح لمقاومة هذا التغير. وبما أن التفاعل الخلفي سيقلل درجة الحرارة، فإننا نعلم أن التفاعل الخلفي سيكون هو السائد. لذا، يمكننا القول إن موضع الاتزان سينزاح ناحية اليسار. إذن عندما يكون التفاعل الأمامي طاردًا للحرارة، فإن تأثير زيادة درجة الحرارة على موضع الاتزان هو أن ينزاح موضع الاتزان ناحية اليسار.
