خطوات الاستخدام
الخطوة 1: فهم مفهوم ثابت الاتزان Kc. ثابت الاتزان (Kc) هو قيمة عددية تعبر عن نسبة تركيز النواتج إلى المتفاعلات عند حالة الاتزان الكيميائي، مرفوعة إلى أس معاملاتها في المعادلة الكيميائية الموزونة. ينص قانون فعل الكتلة على أنه بالنسبة للتفاعل العام aA + bB ⇌ cC + dD، يكون Kc = ([C]^c * [D]^d) / ([A]^a * [B]^b). لذا، يجب عليك أولاً تحديد معاملات المواد في التفاعل وحساب تراكيزها عند الاتزان.
الخطوة 2: حساب قيمة p (النواتج). تمثل p حاصل ضرب تراكيز النواتج مرفوعة إلى أس معاملاتها. على سبيل المثال، إذا كان التفاعل N2 + 3H2 ⇌ 2NH3، فإن p = [NH3]^2. أدخل هذه القيمة المحسوبة في حقل 'p' في الآلة الحاسبة.
الخطوة 3: حساب قيمة r (المتفاعلات). تمثل r حاصل ضرب تراكيز المتفاعلات مرفوعة إلى أس معاملاتها. لنفس المثال، r = [N2] * [H2]^3. أدخل هذه القيمة في حقل 'r'.
الخطوة 4: الضغط على زر الحساب. ستقوم الآلة الحاسبة بقسمة p على r لإعطائك قيمة Kc. تأكد من أن التراكيز بوحدة المولارية (M) وأن الأسس تمثل المعاملات الصحيحة.
الخطوة 5: تفسير النتيجة. إذا كانت Kc > 1، فإن النواتج هي السائدة عند الاتزان. إذا كانت Kc < 1، فإن المتفاعلات هي السائدة. إذا كانت Kc = 1، فإن التراكيز متساوية تقريباً. تذكر أن Kc تعتمد على درجة الحرارة فقط، وليس على التراكيز الأولية.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على حساب Kc بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحساب Kc، نطبق قانون فعل الكتلة: Kc = ([H2][I2]) / ([HI]^2). أولاً، نحسب قيمة p (النواتج): p = [H2] * [I2] = 0.1 * 0.1 = 0.01. ثم نحسب قيمة r (المتفاعلات): r = [HI]^2 = (0.5)^2 = 0.25. نقسم p على r: Kc = 0.01 / 0.25 = 0.04. بما أن Kc أقل من 1، فإن المتفاعلات (HI) هي السائدة عند الاتزان. هذا يعني أن التفاعل العكسي مفضل. يمكنك استخدام الآلة الحاسبة بإدخال p=0.01 و r=0.25 للحصول على نفس النتيجة.
الحل
نحسب p (النواتج): p = [NH3]^2 = (0.4)^2 = 0.16. نحسب r (المتفاعلات): r = [N2] * [H2]^3 = 0.2 * (0.3)^3 = 0.2 * 0.027 = 0.0054. ثم Kc = p / r = 0.16 / 0.0054 ≈ 29.63. هذا يعني أن النواتج (NH3) هي السائدة بشكل كبير عند الاتزان، مما يشير إلى أن التفاعل الأمامي مفضل. لاحظ أن قيمة Kc كبيرة جداً، وعادة ما تكون تفاعلات تخليق الأمونيا ذات Kc عالية عند درجات حرارة منخفضة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة حساب Kc.
قيم مُدخَلة قياسية
- تركيز النواتج (M)
- 1
- تركيز المتفاعلات (M)
- 1