تغير درجة الحرارة وتحول التوازن الكيميائي

ا مبدأ Le Chatelier يخبرنا أنه عندما يحدث اضطراب في نظام في حالة توازن ، فإنه سيتحول في الاتجاه الذي يقلل من القوى الناتجة عن هذا الاضطراب ويعيد التوازن الكيميائي الجديد.

أحد هذه الاضطرابات هو اختلاف درجة الحرارة. هذا الاختلاف مهم لأنه ، بالإضافة إلى التسبب في حدوث انزياح التوازن ، فإنه سيغير أيضًا قيمة ثابت التوازن ، K_ç.

لكي تفهم كيف يحدث هذا بشكل أفضل ، دعنا نرى مثالاً:

ك_ç = _[ في ال]²___
[ن₂]. [س₂]

يحدث التفاعل أعلاه في الاتجاه المباشر مع امتصاص الطاقة ، وهو ماص للحرارة. من ناحية أخرى ، تحدث العملية العكسية مع إطلاق الطاقة ، كونها تفاعل طارد للحرارة.

وبالتالي ، إذا قمنا بزيادة درجة حرارة النظام ، فسوف يتحول التوازن الكيميائي نحو التفاعل الماص للحرارة ، والذي يكون في هذا التفاعل على اليمين. هذا حتى يتم امتصاص الحرارة واستعادة التوازن.

والعكس صحيح أيضا؛ إذا خفضنا درجة حرارة هذا النظام ، فسوف يتحول التفاعل في اتجاه إطلاق الحرارة ، لأن الطاقة الكلية للتفاعل ستنخفض. هذا يعني أن الميزان سيتحول نحو التفاعل الطارد للحرارة ، والذي يكون في هذه الحالة إلى اليسار:

لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)

باختصار:

فيما يتعلق بثابت التوازن (K_ç) ، عندما ترتفع درجة الحرارة ، فإنها تفضل التفاعل الماص للحرارة والمزيد من NO_(ز) يتشكل ، مما يزيد من تركيزه ويقلل من تركيز المواد المتفاعلة. لاحظ في الصيغة أدناه أن تركيز NO_(ز) يتناسب طرديا مع الثابت K_çلذلك ، فإنه يزيد أيضًا:

ولكن إذا خفضنا درجة الحرارة ، وتحويل التفاعل نحو التفاعل الطارد للحرارة ، فسوف ينخفض ​​تركيز منتج NO وستزداد تركيزات المواد المتفاعلة. نظرًا لأن تركيزات المواد المتفاعلة تتناسب عكسًا مع الثابت Kc ، فإنها ستنخفض:

بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:

فوغا ، جينيفر روشا فارغاس. "تغير درجة الحرارة وتحول التوازن الكيميائي" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/variacao-temperatura-deslocamento-equilibrio-quimico.htm. تم الوصول إليه في 28 يونيو 2021.