ثابت الاتزان Kc

خطوات الاستخدام

الخطوة الأولى: فهم معادلة ثابت الاتزان Kc. يتم حساب ثابت الاتزان للتفاعلات الكيميائية القابلة للانعكاس من خلال العلاقة: Kc = [تراكيز النواتج]^معاملاتها / [تراكيز المتفاعلات]^معاملاتها. يمثل البسط (num) حاصل ضرب تراكيز النواتج مرفوعة إلى أس معاملاتها، والمقام (den) حاصل ضرب تراكيز المتفاعلات مرفوعة إلى أس معاملاتها.

الخطوة الثانية: إدخال قيمة البسط (num). يجب أن تدخل القيمة العددية لحاصل ضرب تراكيز النواتج مع مراعاة الأسس. مثلاً إذا كان لديك تفاعل aA + bB ⇌ cC + dD، فإن البسط = [C]^c × [D]^d. تأكد من أن التراكيز بوحدة مول/لتر (M) وأن الأرقام دقيقة.

الخطوة الثالثة: إدخال قيمة المقام (den). أدخل حاصل ضرب تراكيز المتفاعلات مرفوعة إلى أس معاملاتها: den = [A]^a × [B]^b. يجب أن تكون التراكيز عند حالة الاتزان.

الأسئلة الشائعة

ثابت الاتزان Kc هو قيمة عددية تعبر عن نسبة تراكيز النواتج إلى المتفاعلات عند الاتزان، مع رفع كل تركيز إلى أس معامل العنصر في المعادلة الكيميائية الموزونة. يستخدم Kc للتفاعلات في المحاليل أو الغازات حيث يمكن التعبير عن التراكيز بالمولارية (M). أما Kp فهو ثابت الاتزان بدلالة الضغوط الجزئية للغازات، ويرتبط بـ Kc عبر العلاقة Kp = Kc(RT)^(Δn)، حيث Δn = (مجموع معاملات النواتج) – (مجموع معاملات المتفاعلات) في الحالة الغازية، و R ثابت الغازات، T درجة الحرارة المطلقة. يُفضل استخدام Kp عندما تكون جميع المواد في الحالة الغازية. لاحظ أن Kc وKp يتغيران بتغير درجة الحرارة، حيث أن ثابت الاتزان يعتمد على درجة الحرارة طبقاً لمعادلة فانت هوف.

في تعبير ثابت الاتزان، لا تُضم المواد الصلبة أو السوائل النقية لأن نشاطها الكيميائي (فعاليتها) يُعتبر ثابتاً ويساوي 1. نشاط المادة يعبر عن تركيزها الفعال، وهو قيمة عددية لا وحدة لها. بالنسبة للمواد الصلبة، تركيزها لا يتغير (كثافتها ثابتة) وكذلك السوائل النقية لا تتغير في المحاليل المخففة. لذلك، عند كتابة تعبير Kc، تُكتب فقط المواد المائية (aq) والغازية (g) لأن تراكيزها يمكن أن تتغير. هذه قاعدة مهمة يجب تذكرها عند حساب Kc لأي تفاعل غير متجانس.

تتغير قيمة ثابت الاتزان بتغير درجة الحرارة لأن الاتزان الكيميائي هو حالة ديناميكية تعتمد على الطاقة. وفقاً لمبدأ لوشاتيليه، إذا كان التفاعل طارداً للحرارة (ΔH سالبة)، فإن رفع درجة الحرارة يزاح الاتزان نحو المتفاعلات، وبالتالي تقل قيمة Kc. أما إذا كان التفاعل ماصاً للحرارة (ΔH موجبة)، فإن رفع درجة الحرارة يزاح الاتزان نحو النواتج، فتزداد قيمة Kc. العلاقة الكمية موصوفة بمعادلة فانت هوف: ln(K2/K1) = -(ΔH/R)(1/T2 - 1/T1). لهذا السبب، عند حساب Kc، يجب تحديد درجة الحرارة التي تم عندها قياس التراكيز.

قيمة Kc الكبيرة جداً (مثلاً > 10^3) تعني أن التفاعل التقدمي (تكوين النواتج) يحدث بشكل شبه تام، وعند الاتزان تكون تراكيز النواتج أعلى بكثير من تراكيز المتفاعلات. وهذا ما يحدث في التفاعلات التي تعتبر غير عكوسة عملياً. على العكس، قيمة Kc الصغيرة جداً (مثلاً < 10^-3) تعني أن التفاعل العكسي هو الغالب، وأن المتفاعلات هي السائدة عند الاتزان؛ التفاعل التقدمي لا يحدث إلا بنسبة ضئيلة. في المختبر، يستخدم الكيميائيون قيمة Kc لتحديد مردود التفاعل، وتصميم ظروف التفاعل (مثل الضغط ودرجة الحرارة وتركيز المواد) لزيادة الناتج المرغوب.

ثابت الاتزان Kc

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

أمثلة محلولة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

1مثال 1: تفاعل تكوين الأمونيا N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) عند درجة حرارة معينة كانت التراكيز الاتزانية: [N₂] = 0.1 M, [H₂] = 0.2 M, [NH₃] = 0.4 M. احسب قيمة Kc.

2مثال 2: تفاعل تحلل PCl₅: PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g). عند الاتزان، التراكيز: [PCl₅] = 0.05 M, [PCl₃] = 0.15 M, [Cl₂] = 0.15 M. احسب Kc.

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة