موازين كيميائية متجانسة وغير متجانسة

عندما تصل التفاعلات القابلة للعكس إلى نقطة يكون فيها المعدل الذي تتشكل فيه المنتجات (تفاعل مباشر) و السرعة التي يتم بها استهلاك المنتجات (رد الفعل العكسي) تصبح ثابتة ومتساوية ، نقول أنه تم الوصول إليها ا التوازن الكيميائي. كل تفاعل توازن له ثابت التوازن (Kc) مميزة ، والتي تتغير فقط مع تغير درجة الحرارة. إذا كان هناك غاز واحد على الأقل مشترك في التفاعل ، فسيكون له أيضًا ثابت ضغط ، يُرمز إليه بـ Kp.

في النص ثابت التوازن Kc و Kp من الواضح أنه لكتابة تعبيرات هذه الثوابت ، علينا التحقق من حالتها الفيزيائية. وهكذا ، ينشأ نوعان من التوازن الكيميائي ، وهما:

1. توازن متجانس: هي تلك التي يكون فيها جميع المشاركين في التفاعل ، سواء كانوا متفاعلات أو منتجات ، في نفس حالة التجميع ، وتكون النتيجة جانبًا متجانسًا في جميع أنحاء النظام. بشكل عام ، تتشكل التوازن المتجانسة بواسطة الغازات فقط. انظر إلى بعض الأمثلة أدناه ولاحظ أن التوازن الأخير فقط هو توازن سائل متجانس ، حيث أن جميع الأنواع الكيميائية عبارة عن محاليل مائية. لاحظ أيضًا أنه في هذه الحالات ، ستظهر جميع المواد في تعبيرات Kc و Kp:

ن2 (ز) + 3 ح2 (ز) ↔ 2 NH

3 (ز) كç = __[نيو هامبشاير3]2__ كص = __(الرقم الهيدروجيني3)2__
2]. [H2]32). (الرقم الهيدروجيني2)3

2 س3 (ز) ↔ 3 س2 (ز) كç = 2]3 كص = (غبار2)3
3]2 (غبار3)2

ح2 (ز) + أنا2 (ز) ↔ 2 مرحبا(ز) كç = __[أهلا]2__ كص = __ (الرقم الهيدروجيني)2__
[H2]. [أنا2] (الرقم الهيدروجيني2). (pI2)

كو(ز) + لا2 (ز) ↔ جا2 (ز)+ في ال(ز) كç = [CO2 ]. [في ال]كص = (pCO2 ). (صفي ال)
[في ال2]. [أول أكسيد الكربون] (pNO2). CO)

2 SO3 (ز) ↔ 2 SO2 (ز) + س2 (ز) كç = [فقط2]2. 2]كص= (pSO2)2. (صا2)
[فقط3]2فقط3)2

إيمان2+(هنا) + نحاس2+(هنا) ↔ الحديد3+(هنا) + نحاس+(هنا) كج = [ إيمان3+]. [الحمار+] كص = غير معرّف.
[إيمان2+]. [الحمار2+]

نظرًا لأنه لا يحتوي على أي غاز ، فلا يوجد تعبير عن Kp في هذا التوازن الكيميائي الأخير.

يوضح الشكل الموجود في بداية النص ، على الجانب الأيمن ، زجاجة تحتوي على غازين في حالة توازن ، وهما ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) ورباعي أكسيد النيتروجين (N2ا4):

2 لا2 (ز) ↔ ن2ا4 (ز) كç = 2ا4] كص = ن2ا4)
[في ال2]2 في ال2)2

لا2 هو غاز بني محمر ، بينما N.2ا4 إنه عديم اللون ، وفي حالة توازن يختلطان ، ويشكلان نوعًا من "سحابة الغاز" ذات اللون البني الفاتح في مجملها.

2. التوازن غير المتجانس: هي تلك التي تكون فيها واحدة على الأقل من المواد المشاركة في التفاعل في حالة فيزيائية مختلفة عن المواد الأخرى ، وعادة ما تكون في حالة صلبة. مع هذا ، فإن مظهر النظام ليس موحدًا ، ولكن من الممكن تصور مراحل مختلفة.

في هذه الحالات ، عند كتابة تعبيرات ثابت التوازن ، لا يجب كتابة المواد الصلبة ، لأن تركيزاتها ثابتة.

أمثلة:

حمض الهيدروكلوريك(هنا) + AgNO3 (عبد القدير) ↔ AgCl(س) + HNO3 (عبد القدير) كج = [HNO3]____ كص = غير معرّف.
[حمض الهيدروكلوريك]. [AgNO3]

ج(س) + س2 (ز) ↔ كو2 (ز) كج = [أول أكسيد الكربون] كص = (pCO)
2] (غبار2)

Zn(س) + نحاس2+(هنا) ↔ الحمار(س) + زد2+(هنا) كج = [الحمار]2+] كص = غير معرّف.
[Zn2+]

كلب(س) + شركة2 (ز) ↔ كربونات الكالسيوم3 (ق) كج = __1__ كص = __1__
[CO
2] (pCO2)

في الرسم التوضيحي الموضح في بداية هذا النص ، تم عرض أنبوب اختبار على الجانب الأيسر يحتوي على نظام توازن غير متجانس. هذا هو التفاعل بين كبريتات النحاس (II) ومحاليل هيدروكسيد الصوديوم. انظر أدناه:

كوسو4 (عبد القدير) + 2 هيدروكسيد الصوديوم(هنا) ↔ في2فقط4 (عبد القدير) + النحاس (أوه)2 (ق) كج = [في2فقط4]____ كص = غير محدد.
[CuSO]. [هيدروكسيد الصوديوم]

لاحظ أنه من بين المنتجات ، يتكون هيدروكسيد النحاس (II) المترسب ، وهو صلب ويمكن رؤيته بوضوح في منتصف المحلول المائي. يرجع اللون الأزرق إلى أيونات النحاس الموجودة في النظام.

* الائتمان التحريري لصورة هيدروكسيد النحاس (II): المؤلف: ор Оsin / صورة مستخرجة من: ويكيميديا المشاع


بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء

مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm

تعلم كيفية زراعة زهرة الآذريون الجميلة في المنزل

الزراعة فن ونحب أن نوجه انتباهنا إلى الشتلات لمساعدتها على النمو ومشاهدتها تتطور. ومع ذلك ، فإن ك...

read more
لماذا يكون عطارد باردًا إذا كان قريبًا جدًا من الشمس؟

لماذا يكون عطارد باردًا إذا كان قريبًا جدًا من الشمس؟

على الرغم من قربه الشديد من الشمس ، إلا أن كوكب عطارد ليس حارًا طوال الوقت. في الواقع ، تشير السج...

read more
ثعبان ألبينو نادر ومميت يدخل المنزل أثناء عاصفة شديدة

ثعبان ألبينو نادر ومميت يدخل المنزل أثناء عاصفة شديدة

أفادت تقارير إخبارية أن حالة غير عادية أرعبت أسرة في مدينة كويمباتور الواقعة في ولاية تاميل نادو ...

read more