ا تحويل التوازن الكيميائي هي الطريقة التي يخرج بها نظام رد الفعل من حالة التوازن الكيميائي. في هذا التحول ، تكون السرعة التي يحدث بها رد الفعل الأمامي (السهم 1) هي نفس سرعة رد الفعل العكسي (السهم 2).
نموذج لمعادلة في التوازن الكيميائي
لذلك ، خلال تحويل التوازن الكيميائييسود التفاعل العكسي على التفاعل المباشر ويميل إلى تكوين مواد متفاعلة A أو B أو C أو أن التفاعل المباشر يسود على التفاعل العكسي ويميل إلى تكوين المنتج D.
تم الإبلاغ عن هذه الحوادث من قبل الكيميائي الفرنسي Henri Louis Le Chatelier. وجد أنه عندما يتم اضطراب نظام في التوازن ، فإنه يميل إلى العمل ضد الاضطراب الناتج ، ومن أجل ذلك ، يسعى للوصول إلى حالة توازن جديدة. يسمى اتجاه النظام هذا مبدأ Le Chatelier.
وفقًا للدراسات التي أجرتها Le Chatelier ، فإن العوامل الوحيدة القادرة على الترويج تحويل التوازن الكيميائي هم انهم:
تركيز المشاركين
درجة حرارة؛
ضغط.
تأثير التركيز على تحول التوازن
يعد التغيير في تركيز مشارك رد الفعل أحد العوامل التي يمكن أن تعزز تحويل التوازن الكيميائي. بشكل عام ، وفقًا لمبدأ Le Chatelier ، فيما يتعلق بتغيير تركيز أحد المشاركين ، يتصرف الميزان على النحو التالي:
زيادة التركيز: يتحرك الميزان في الاتجاه المعاكس للمشارك ؛
انخفاض في التركيز: يتحرك الميزان في نفس اتجاه المشارك.
مثال على علاقة التوازن:
نموذج لمعادلة في التوازن الكيميائي
حتى إذا:
نزيد تركيز الكواشف A أو B أو C: سيتم تحويل الرصيد في الاتجاه المعاكس لهم ، أي أنه سيتم تحويله إلى اليمين (اتجاه تكوين D) ؛
نزيد تركيز المنتج د: سيتم تحويل التوازن في الاتجاه المعاكس لاتجاه المتفاعلات ، أي أنه سيتم تحويله إلى اليسار (اتجاه تكوين المواد المتفاعلة A و B و C) ؛
نخفض تركيز الكواشف أ أو ب أو ج: سوف يتحول التوازن في نفس الاتجاه ، أي أنه سيتم إزاحته إلى اليسار (اتجاه تكوين المواد المتفاعلة) ؛
نخفض تركيز المنتج د: سوف يتحول الميزان في نفس اتجاهه ، أي أنه سيتم تحويله إلى اليمين (اتجاه تكوين المنتج).
ملحوظة: تغيير تركيز المشاركين الصلبة لا يغير التوازن.
تأثير درجة الحرارة على إزاحة التوازن
يعد تغيير درجة الحرارة أثناء تفاعل كيميائي عاملاً يمكن أن يعزز تحويل التوازن الكيميائي. فيما يتعلق بهذا التغيير في درجة الحرارة ، بشكل عام ، وفقًا لمبدأ Le Chatelier ، يتصرف الميزان على النحو التالي:
في ارتفاع درجة الحرارة: تحولات التوازن نحو تفاعل ماص للحرارة ؛
في خفض درجة الحرارة: يتحول التوازن نحو التفاعل الطارد للحرارة.
لإجراء تحليل لتأثير درجة الحرارة على التوازن ، من الضروري معرفة طبيعة التفاعلات المباشرة والعكسية ، والتي يتم تحديدها من خلال اختلاف المحتوى الحراري للتفاعل. حتى إذا:
∆H إيجابي: تفاعل مباشر ماص للحرارة وتفاعل عكسي طارد للحرارة ؛
∆H سالب: تفاعل مباشر طارد للحرارة وتفاعل عكسي ماص للحرارة.
على سبيل المثال ، فيما يتعلق بالرصيد التالي:
نموذج لمعادلة في التوازن الكيميائي
في هذه الحالة ، من خلال وجود ∆H سالب ، يكون التفاعل الأمامي طاردًا للحرارة ويكون التفاعل العكسي ماصًا للحرارة. حتى إذا:
نزيد درجة حرارة النظام، سيتم تحويل التوازن في الاتجاه المعاكس (للتفاعل الماص للحرارة) ، أي أنه سيتم إزاحته إلى اليسار (اتجاه تكوين المواد المتفاعلة) ؛
نخفض درجة حرارة النظام، سيتم تحويل التوازن في الاتجاه المباشر (للتفاعل الطارد للحرارة) ، أي أنه سيتم تحويله إلى اليمين (اتجاه تكوين المنتج D).
تأثير الضغط على إزاحة التوازن
أثناء تفاعل كيميائي ، يعد التغيير في الضغط في البيئة عاملاً يمكن أن يعزز تحويل التوازن الكيميائي. بشكل عام ، وفقًا لمبدأ Le Chatelier ، يتصرف التوازن على النحو التالي مع (أ):
زيادة الضغط: يتحرك الميزان نحو أصغر حجم ؛
انخفاض الضغط: يتحول التوازن نحو حجم أكبر.
لتحليل تأثير الضغط على التوازن ، من الضروري معرفة الحجم الذي تم إنشاؤه في المواد المتفاعلة والمنتجات ، والتي يمكن تحديدها بواسطة المعاملات التي تجعل المعادلة متوازنة ، كما في المثال إتبع:
نموذج لمعادلة في التوازن الكيميائي
وبالتالي ، فإن حجم الكواشف هو 4 لتر ، والذي يتم الحصول عليه من خلال مجموع المعاملات 1 و 2 و 2 ، والمنتج ، وهو فريد ، له حجم 3 لتر (معطى بواسطة المعامل 3).
وبالتالي ، فيما يتعلق بالتوازن أعلاه ، إذا:
نزيد من ضغط النظام، سيتم تحويل الرصيد في الاتجاه المباشر (من أصغر حجم ، 3 لتر) ، أي أنه سيتم تحويله إلى اليمين (اتجاه تكوين المنتج D).
نخفض ضغط النظام، سيتم تحويل التوازن في الاتجاه المعاكس (من الحجم الأكبر ، 4 لتر) ، أي أنه سيتم إزاحته إلى اليسار (اتجاه تكوين الكواشف).
ملحوظة: يمكن أن تؤدي زيادة الضغط أو خفضه في نظام التوازن إلى تعزيز الإزاحة فقط في المواقف التي يختلف فيها حجم المواد المتفاعلة عن حجم المنتجات.
بي ديوغو لوبيز دياس
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/fatores-que-alteram-equilibrio-quimico.htm
