תרגילי איזון כימי

איזון כימי הוא אחד הנושאים שנמצאים הכי הרבה בבחינות האויב והכניסה.

בשאלות עוסקים בהיבטים של תגובות הפיכות והמועמדים מוערכים הן על ידי חישובים והן על ידי המושגים הכרוכים בנושא זה.

עם זאת, הכנו את רשימת השאלות הזו עם גישות שונות לאיזון כימי.

נצל את הערות הרזולוציה כדי להתכונן לבחינות, ועיין בהוראות שלב אחר שלב כיצד לפתור את השאלות.

מושגים כלליים של שיווי משקל כימי

1. (Uema) במשוואה a רווח בתוספת רווח bB רון רווח ממש מעל הרפון שמאל 2 עד 1 שטח cC רווח בתוספת רווח dD , לאחר שהגענו לשיווי משקל כימי, אנו יכולים להסיק את קבוע שיווי המשקל ישר K עם מרווח ישר ישר c שווה לרווח המונה שטח סוגר מרובע שמאל C סוגר מרובע ימני בכוחו של שטח c ישר. סוגר מרובע שמאלי D סוגר מרובע ימני בכוח ישר d מעל מכנה סוגר מרובע שמאלי ישר סוגר מרובע ימני בכוח ישר לחלל. סוגר ריבועי שמאלי ישר B סוגר מרובע ימני בכוחו של ישר b קצה השבר , לגביו נכון לקבוע כי:

א) ככל שערך Kc גבוה יותר, תשואת התגובה הישירה נמוכה יותר.
ב) ק_ç ללא קשר לטמפרטורה.
ג) אם המהירות של התגובות קדימה והפוכה שוות, אז Kc = 0.
ד) ק_ç זה תלוי במולירויות הראשוניות של המגיבים.
ה) ככל שערכו של Kc גדול יותר, כך ריכוז המוצרים גדול יותר.

ראה תשובה

תשובה נכונה: ה) ככל שערך Kc גדול יותר, כך ריכוז המוצרים גדול יותר.

התגובה הישירה מיוצגת על ידי המספר 1, שם: a רווח בתוספת רווח bB רווח חץ ימינה עם חלל עליון 1 cC שטח בתוספת שטח dD

התגובה ההפוכה מיוצגת על ידי a רווח בתוספת רווח bB רווח חץ שמאלי של 2 שטח cC שטח יותר שטח dD

הערך של K_çזה מחושב על ידי היחס בין ריכוזי המוצרים וריאגנטים.

ישר K עם מרווח ישר ישר c שווה לרווח המונה שטח סוגר מרובע שמאל C סוגר מרובע ימני בכוחו של שטח c ישר. סוגר מרובע שמאלי D סוגר מרובע ימני בכוח ישר d מעל מכנה סוגר מרובע שמאלי ישר סוגר מרובע ימני בכוח ישר לחלל. סוגר ריבועי שמאלי ישר B סוגר מרובע ימני בכוחו של ישר b קצה השבר

המונה (שמכיל את המוצרים) עומד ביחס ישר לקבוע שיווי המשקל. לכן, ככל שערכו של K גבוה יותר_ç, ככל שתשואת התגובה הישירה גדולה יותר, ככל שנוצר יותר מוצר וכתוצאה מכך ריכוז המוצרים גדול יותר.

instagram story viewer

הערך של K_ç משתנה עם הטמפרטורה, מכיוון שכאשר אנו משנים את ערכה, התגובה האנדותרמית (ספיגת חום) או האקסותרמית (שחרור החום) יכולה להיות מועדף ובכך ניתן לצרוך או ליצור יותר ריאגנט או מוצר, ובכך לשנות את קבוע שיווי המשקל התלוי בריכוז של ריאגנטים.

Kc תלוי בכמויות הטוחנות של הרכיבים כאשר נקבע שיווי משקל וכאשר קצב התגובות קדימה ואחור שווה.

2. (UFRN) האיזון הכימי מאופיין בכך שהוא דינמי ברמה המיקרוסקופית. כדי להשיג מידע כמותי על היקף שיווי המשקל הכימי, משתמשים בכמות הקבועה בשיווי המשקל. שקול את הרצועה הבאה:

מוחל על איזון כימי, רעיון האיזון של הדמות:

א) זה נכון מכיוון שבשיווי משקל כימי מחצית הכמויות הן תמיד מוצרים והחצי השני הם מגיבים.
ב) זה לא נכון, מכיוון שבשיווי המשקל הכימי ריכוזי המוצרים ואלה של המגיבים יכולים להיות שונים, אך הם קבועים.
ג) זה נכון מכיוון שבשיווי המשקל הכימי ריכוזי המגיבים ואלו של המוצרים הם תמיד זהים, כל עוד שיווי המשקל אינו מופרע על ידי השפעה חיצונית.
ד) זה לא נכון, מכיוון שבשיווי המשקל הכימי ריכוזי התוצרים תמיד גבוהים יותר מאלה של המגיבים, כל עוד שיווי המשקל אינו מושפע מגורם חיצוני.
ה) זה נכון מכיוון שבשיווי המשקל הכימי ריכוזי המגיבים והמוצרים אינם תמיד זהים.

ראה תשובה

תשובה נכונה: ב) זה לא נכון, מכיוון שבשיווי המשקל הכימי, ריכוזי המוצרים ואלה של מגיבים עשויים להיות שונים, אך הם קבועים.

בשיווי משקל ניתן לחשב את כמויות המוצרים והריאגנטים על בסיס הקבוע של איזון, ולא בהכרח צריך להיות מחצית מכמות המוצרים והחצי השני ריאגנטים.

ריכוזי שיווי המשקל אינם תמיד זהים, הם עשויים להיות שונים, אך קבועים אם לא מתרחשות הפרעות בשיווי המשקל.

ריכוזי שיווי המשקל חייבים להיות תלויים בתגובה המועדפת, בין אם ישירה או הפוכה. אנו יכולים לדעת זאת לפי הערך של K_ç: אם ק_ç גדול יותר אז 1, תגובה ישירה מועדפת. כבר אם ק_ç פחות מ 1 התגובה ההפוכה מועדפת.

תרשימים של איזון כימי

3. (UFPE) בתחילת המאה ה -20, הציפייה למלחמת העולם הראשונה עוררה צורך גדול בתרכובות חנקן. הבר היה חלוץ בייצור אמוניה מחנקן באוויר. אם אמוניה ממוקמת במיכל סגור, היא מתפרקת על פי המשוואה הכימית הלא מאוזנת הבאה: NH₃_(ז) → N_{2 (גרם)} + H_{2 (גרם)}. השונות בריכוזים לאורך זמן מתוארת באיור הבא:

מניתוח האיור לעיל, אנו יכולים לקבוע כי עקומות A, B ו- C מייצגות את הווריאציה הזמנית של ריכוזי מרכיבי התגובה הבאים, בהתאמה:
א) ח₂, לא₂ו- NH₃
ב) NH₃, ח₂ ולא₂
ג) NH₃, לא₂ ו- H₂
ד) לא₂, ח₂ ו- NH₃
ה) ה₂, NH₃ולא₂

ראה תשובה

תשובה נכונה: ד) נ₂, ח₂ ו- NH₃.

שלב 1: איזון המשוואה הכימית.

2 NH₃_(ז) → N_{2 (גרם)} + 3 ה_{2 (גרם)}

בתגובה המאוזנת הבנו שלוקח 2 שומות אמוניה להתפרק לחנקן ומימן. כמו כן, כמות המימן המיוצרת בתגובה גדולה פי שלושה מזו של אמוניה.

שלב שני: לפרש את נתוני התרשים.

אם אמוניה מתפרקת, הרי שבגרף הריכוז שלה הוא מקסימלי ויורד, כפי שנראה בעקומה C.

התוצרים, כשהם נוצרים, בתחילת התגובה הריכוזים אפסים ועולים ככל שהמגיב הופך למוצר.

מכיוון שכמות המימן המיוצר גדולה פי שלושה מזו של חנקן, אז העקומה של גז זה היא הגדולה ביותר, כפי שצוין ב- B.

המוצר הנוצר הנוצר הוא חנקן, כפי שנראה בעקומה A.

4. (Cesgranrio) המערכת המיוצגת על ידי המשוואה ישר F רווח יותר רווח ישר G רווח חץ ימינה על חץ שמאל ישר H היה באיזון. מצב שיווי המשקל השתנה באופן פתאומי על ידי תוספת של חומר G. המערכת מגיבה להחזרת האיזון. איזו מהתרשימים הבאים מייצגת בצורה הטובה ביותר את השינויים שהתרחשו במהלך התהליך המתואר?

ראה תשובה

תשובה נכונה: ד).

מכיוון שהמערכת הייתה בשיווי משקל בהתחלה, כמויות החומרים G ו- H נותרו קבועות.

ההפרעה התרחשה כאשר ריכוז ה- G גדל והמערכת הגיבה על ידי הפיכתה זו מגיב במוצר יותר H, ומעביר את האיזון ימינה, כלומר מעדיף את התגובה ישיר.

נצפה כי עקומת הריאגנט G יורדת ככל שהיא נצרכת, ועקומת המוצר H גדלה עם היווצרותה.

כאשר נקבע שיווי משקל חדש, הכמויות חוזרות להיות קבועות.

שיווי משקל קבוע: הקשר בין ריכוז ללחץ

5. (UFRN) בידיעה שק '_פ = K_ç (RT)^נ, אנחנו יכולים לומר ש- K_פ = K_ç, ל:

פְּלָדָה₂_(ז) + H_{2 (גרם)} ↔ CO_(ז) + H₂או_(ז)
ב) ח_{2 (גרם)} + ½ ה_{2 (גרם)} ↔ ח₂או₍₁₎
ג) לא_{2 (גרם)} + 3 ח '_{2 (גרם)} NH 2 NH₃_(ז)
ד) לא_(ז) + ½ O2_(ז) ↔ לא₂_(ז)
ה) 4 FeS_(ים)+ 7 O_{2 (גרם)} Fe 2 Fe₂או_{3 (ים)} + 4 SO₂_(ז)

ראה תשובה

תשובה נכונה: א) CO₂_(ז) + H_{2 (גרם)} ↔ CO_(ז) + H₂או_(ז)

ל K_פלהיות שווה ל- K_ç השונות במספר השומות חייבת להיות שווה לאפס, שכן כל מספר שהועלה לאפס מביא ל -1:

ק_פ = K_ç (RT)⁰
ק_פ = K_çx 1
ק_פ = K_ç

השינוי במספר השומות מחושב על ידי:

∆n = מספר שומות המוצרים - מספר השומות של ריאגנטים

בחישוב זה משתתפים רק מקדמי החומרים במצב הגזי.

החל על כל משוואה חלופית, יש לנו:

פְּלָדָה₂_(ז) + H_{2 (גרם)} ↔ CO_(ז) + H₂או_(ז)	∆n = [(1 + 1) - (1 + 1)] = 2 - 2 = 0
ב) ח_{2 (גרם)} + ½ ה_{2 (גרם)} ↔ ח₂או₍₁₎	∆n = [0 - (1 + 1/2)] = 0 - 3/2 = - 3/2
ג) לא_{2 (גרם)} + 3 ח '_{2 (גרם)} NH 2 NH_{3 (ז)}	∆n = [2 - (1 + 3)] = 2-4 = - 2
ד) לא_(ז) + ½ ה_{2 (גרם)} ↔ לא_{2 (גרם)}	∆n = [1 - (1 + 1/2)] = 1 - 3/2 = - 1/2
ה) 4 FeS_(ים)+ 7 O_{2 (גרם)} Fe 2 Fe₂או_{3 (ים)} + 4 SO_{2 (גרם)}	∆n = [(0 + 4) - (0 + 7)] = 4 - 7 = - 3

עם תוצאות אלה אנו יכולים לראות כי האלטרנטיבה שערכה תואם לתוצאה הנדרשת היא זו במשוואה הראשונה.

6. (מותאם UEL) לתגובה המיוצגת על ידי 3 רווח Fe עם סוגריים שמאלים s סוגריים ימניים סוף כתב שטח מרווח בתוספת רווח 4 רווח ישר H עם 2 תואר ישר O עם סוגריים שמאל ישר g סוגר ימינה תת כתב סוף קצה שלט רווח ימין מעל הרפון שמאל Fe עם 3 תו ישר ישר עם 4 סוגריים שמאל ישר s סוגר ימני תת כתב סוף שטח מנוי בתוספת רווח 4 רווח ישר H עם 2 סוגריים שמאליים ישר g סוגר ימני סוף כתב מנויים מֶרחָב קבועי שיווי המשקל K_ç ו- K_פ מתבטאים במשוואות: (נתון: p = לחץ חלקי)

סוגר ישר ישר לימין מרובע K עם שטח מנויים ישר c שווה למניין סוגר מרובע שמאלי H עם 2 סוגריים מרובעים ימניים. סוגר מרובע שמאלי Fe עם 3 ריבוע O מרובע עם 4 סוגר ריבוע ימני על המכנה סוגר מרובע שמאלי Fe סוגר מרובע ימני. סוגר ריבועי שמאלי H עם 2 תת-כתיבה ישרה סוף סוגר מרובע ימני של שבר שטח מרובע וריבוע K עם שטח תת ישר p שווה ל- p לעוצמה של 4 H ישר עם 2 מנויים ישרים b רווח ימין בסוגריים K עם רווח תואר ישר c שווה לסוגרייה שמאל שמאל Fe עם 3 תו ישר O עם 4 סוגריים ישרים מימין על המכנה סוגר מרובע שמאלי Fe סוגר מרובע ימני לקוביית סוף השבר רווח ישר וריבוע K עם שטח תת ישר p שווה לרווח ישר H עם 2 תו ישר ישר O ישר c סוגר ימני ישר K עם ישר c שטח מרווח שווה לסופר שמאל סוגר ישר H עם 2 סוגריים מרובעים ימניים מתחת לעוצמה של 4 מֶרחָב. סוגר ריבוע שמאלי Fe עם 3 כיכר O מרובע עם 4 סוגר מרובע ימני על מכנה סוגר מרובע שמאלי Fe סוגר מרובע ימני קוביות. סוגר ריבוע שמאלי ישר H עם 2 תת-כתיבה ישרה סוגר מרובע ימני בעוצמה של 4 מהחלל המרובע השבר וריבוע K עם ישר p רווח תת שווה למונה p רווח נטוי Fe מעל מכנה p רווח נטוי Fe עם 3 תו ישר O עם 4 תו קצה של שבר ישר d מרווח סוגר ימני K עם מרווח ישר c c שווה לסופר שמאל סוגר ישר H עם 2 סוגריים ימניים מֶרחָב. סוגר מרובע שמאלי Fe עם 3 תת O עם 4 סוגריים מרובעים ימניים על המכנה סוגר מרובע שמאל H עם 2 Sub מרובע O סוגר ימין לעוצמה של 4 קצה החלל ישר רווח ומרחב ישר K עם שטח תת ישר ישר שווה למונה p לעוצמה של 4 ישר ישר עם 2 כתב מֶרחָב. רווח נטוי p רווח Fe עם 3 תו O ישר עם 4 תו על מכנה p בעוצמה של 4 H ישר עם 2 O רישום ישר. רווח p בעוצמה של נטוי 3 רווח נטוי Fe סוף השבר בסוגריים ישרים וימניים רווח ישר K עם שטח תת c ישר שווה לסופר סוגר מרובע שמאלי H עם שני סוגריים מרובעים ימניים בכוח של 4 בסוגריים מרובעים שמאליים H עם 2 סוגרים ימניים מרובעים בעוצמה של 4 קצה חלל השבר. רווח ישר וישר K עם שטח תת-ישר ישר השווה למונה p לעוצמה של 4 ישר H עם 2 תת-ערך מעל המכנה p לעוצמה של 4 ישר ישר עם 2 תואר ישר סוף שבריר

ראה תשובה

חלופה נכונה: סוגר ישר וימין ריבוע מרובע K עם מרווח ישר ישר c שווה למניין סוגר ריבוע שמאלי ישר H עם שני סוגריים מרובעים ימניים à הספק של 4 מעל המכנה סוגר ריבועי שמאל H עם 2 תווים ישרים סוגר ריבועי ימני לעוצמה של 4 קצה החלל המרובע והמרווח ישר K עם שטח תת ישר ישר שווה למונה p לעוצמה של 4 ישר H עם 2 תווים מעל מכנה p לעוצמה של 4 ישר ישר עם 2 כתם ישר סוף של השבר

קבוע שיווי המשקל מחושב על ידי: ישר K עם מרווח ישר ישר c שווה לרווח המונה שטח סוגר מרובע שמאל C סוגר מרובע ימני בכוחו של שטח c ישר. סוגר מרובע שמאלי D סוגר מרובע ימני בכוח ישר d מעל מכנה סוגר מרובע שמאלי ישר סוגר מרובע ימני בכוח ישר לחלל. סוגר ריבועי שמאלי ישר B סוגר מרובע ימני בכוחו של ישר b קצה השבר

תרכובות מוצקות, בשל הריכוזים הקבועים שלהן, אינן משתתפות בחישוב K_çלכן קבוע שיווי המשקל למשוואה הנתונה הוא: ישר K עם מרווח ישר ישר c שווה לסוגריים המונים שמאל ישר H עם 2 סוגריים ימניים לתחזוקה מתוך 4 על המכנה סוגר מרובע שמאלי H עם 2 תת ריבוע סוגר מרובע ימני בעוצמה של 4 קצה השבר מֶרחָב

עבור קבוע שיווי המשקל, מבחינת לחץ, רק הגזים משתתפים בחישוב, כך: ישר K עם מרחב תת ישר ישר שווה למונה p לעוצמה של 4 ישר H עם 2 תווים מעל מכנה p לעוצמה של 4 ישר ישר עם 2 תת ישר ישר סוף השבר

חישוב קבוע שיווי המשקל

7. (Enem / 2015) מספר חומצות משמשות בתעשיות המפטרות את שפכייהן במאגרי מים, כגון נהרות ואגמים, העלולים להשפיע על האיזון הסביבתי. כדי לנטרל את החומציות, ניתן להוסיף לשפכים מלח סידן פחמתי, בכמויות מתאימות, מכיוון שהוא מייצר ביקרבונט, המנטרל את המים. המשוואות הכרוכות בתהליך מוצגות:

בהתבסס על ערכי קבועי שיווי המשקל של התגובות II, III ו- IV ב 25 מעלות צלזיוס, מה הערך המספרי של קבוע שיווי המשקל של התגובה I?

א) 4.5 x 10^-26
ב) 5.0 x 10^-5
ג) 0.8 x 10^-9
ד) 0.2 x 10⁵
ה) 2.2 x 10²⁶

ראה תשובה

תשובה נכונה: ב) 5.0 x 10^-5

שלב ראשון: השתמש בחוק הס כדי לבצע את ההתאמות הנדרשות.

ניתן משוואה כימית: a שטח יותר שטח bB שטח חץ ימינה cC שטח יותר שטח dD

הקבוע מחושב על ידי: ישר K רווח שווה לרווח המונה סוגר ריבועי שמאל ישר C סוגר ריבועי ימני לכוחו של רווח ישר c. סוגר מרובע שמאלי D סוגר מרובע ימני בכוח ישר d מעל מכנה סוגר מרובע שמאלי ישר סוגר מרובע ימני בכוח ישר לחלל. סוגר ריבועי שמאלי ישר B סוגר מרובע ימני בכוחו של ישר b קצה השבר

אבל אם נהפוך את המשוואה, נקבל כתוצאה: שטח cC יותר שטח dD שטח שטח חץ ימינה aA שטח יותר bB

והקבוע הופך להיות ההפוך: חלל K אפוסתרופה ישר השווה למרחב 1 על פני K ישר

כדי להגיע למשוואה 1, המובאת בשאלה, עלינו להפוך משוואה II, כמו בדוגמה הקודמת.

שלב שני: מניפולציה של משוואות II, III ו- IV כדי להגיע לתוצאה של משוואה I.

אפוסתרוף שווה סוגריים שמאליים II סוגריים ימניים שתי נקודות חלל חלל חלל באלכסון החוצה ישר H עד הכוח הסופי ביותר של מחיקת שטח בתוספת שטח שביתה אלכסונית מעל CO עם 3 תווים בכוח של 2 מינוס קצה מעריכי של שטח שביתה חץ ימינה מעל שטח חץ שמאל HCO עם 3 מנוי לעוצמה של מינוס שטח חלל הפוך חלל חלל Eq שטח שמאל סוגריים II סוגריים ימניים Eq שטח שמאל סוגריים III סוגריים ימניים מעי גס רווח CaCO שטח עם 3 תת רווח שטח חץ ימינה על חץ שמאל Ca בכוח של עוד 2 קצה של שטח מעריכי יותר שטח חצה באלכסון למעלה מעל CO עם 3 מנויים בכוח של 2 מינוס סוף אקספוננציאלי של שביתה Eq שטח שמאל סוגריים IV סוגריים ימניים מעי גס CO שטח עם 2 שטח מנוי בתוספת רווח ישר H עם 2 תת רישום ישר חץ ימינה על פני שטח חץ שמאל חצה באלכסון מעל H ישר לכוח הקצה הגדול ביותר של חלל השביתה יותר שטח HCO עם 3 תווים למינוס כוח במסגרת תחתונה סוגר מסגרת Eq חלל סוגריים שמאל ישר I סוגריים ימניים המעי הגס מרחב שטח שטח CaCO שטח עם 3 שטח תואר בתוספת שטח CO עם 2 שטח מנוי בתוספת רווח ישר H עם 2 מנויים ישרים רווח חץ ימינה מעל רווח חץ שמאלי 2 HCO עם 3 מנוי à מינוס כוח

שלב שלישי: חישוב קבוע שיווי המשקל של משוואה I.

חישוב K_אני נעשה על ידי הכפלת הערכים הקבועים.

ישר K עם מרווח ישר ישר I שווה למרחב ישר K אפוסטרוף עם II תת-חלל ישר ישר x שטח ישר K עם III תת-שטח חלל ישר x שטח ישר K עם IV כתב ישר K עם שטח ישר I שווה ל- 1 מעל K ישר עם II ישר x x שטח K עם III שטח ישר x שטח X K עם IV רישום תת ישר K עם מרווח ישר ישר שווה למונה 1 מעל מכנה 3 רווח ישר x רווח 10 למינוס 11 הסוף של הקצה האקספוננציאלי של השבר רווח סימן כפל 6 רווח ישר x רווח 10 לכוח המינוס 9 קצה של מרחב ישר אקספוננציאלי x רווח 2 פסיק 5 רווח ישר x רווח 10 לכוח מינוס 7 קצה של אקספוננציאלי ישר K עם שטח I מנויים ישר שווה למונה 6 רווח ישר x רווח 10 עד מינוס 9 קצה של שטח ישר אקספוננציאלי x רווח 2 פסיק 5 רווח ישר x רווח 10 למינוס השביעי של האקספוננציאלי מעל המכנה 3 רווח ישר x שטח 10 למינוס 11 של הכוח סוף מעריכי של שבר

כמו בחישוב יש לנו סמכויות שוות של בסיסים, אנו חוזרים על הבסיס ומוסיפים את האקספוננטים.

ישר K עם מרווח ישר אני שווה למונה 15 רווח ישר x רווח 10 בעוצמה של מינוס 9 פלוס סוגריים שמאליים פחות 7 סוגריים ימניים סוף של אקספוננציאלי על פני מכנה 3 רווח ישר x רווח 10 בכוח של מינוס 11 קצה אקספוננציאלי של שבר ישר K עם רווח תת ישר ישר שווה למונה 15 רווח ישר x 10 רווח למינוס 16 קצה כוח מעריכי על פני מכנה 3 רווח ישר x 10 רווח למינוס 11 קצה כוח מעריכי של סוף שבריר

מכיוון שעכשיו יש לנו חלוקה עם כוחות שווים של בסיסים, אנו חוזרים על הבסיס ומחסירים את המעריכים.

ישר K עם ישר I שטח מרווח שווה חלל 5 שטח ישר x מקום 10 בהספק של מינוס 16 פחות סוגר שמאל מינוס 11 סוגר ימני קצה אקספוננציאלי ישר K עם ישר I שטח מרווח שווה חלל שטח 5 ישר ישר x שטח 10 למינוס 16 כוח בתוספת 11 קצה של אקספוננציאלי ישר K עם שטח I מנויים ישר שווה לחלל 5 רווח ישר רווח x רווח 10 למינוס 5 הסוף של אקספוננציאלי

8. (UnB) זרחן פנטכלוריד הוא חומר מגיב חשוב מאוד בכימיה אורגנית. הוא מוכן בשלב הגז באמצעות התגובה: 1 PCl שטח עם 3 סוגריים שמאליים ישר g סוגריים ימניים סוף כתב שטח בתוספת 1 Cl שטח עם 2 סוגריים שמאל ישר סוגריים ימניים סוף כתיבה של שטח רישום חץ ימינה מעל רווח של חץ שמאל 1 PCl שטח עם 5 סוגריים שמאליים ישר g סוגריים ימניים סוף של מנוי
בקבוק קיבולת של 3.00 ליטר מכיל בשיווי משקל, ב 200 מעלות צלזיוס: 0.120 mol PCl₅_(ז), 0.600 mol של PCl₃_(ז) ו- 0.0120 mol CL₂_(ז). מה הערך של קבוע שיווי המשקל בטמפרטורה זו?

ראה תשובה

תשובה נכונה: 50 (mol / L)^-1

שלב 1: הרכיבו את הביטוי של קבוע שיווי המשקל לתגובה.

ישר K עם מרווח ישר ישר c שווה למונה החלל סוגר מרובע שמאלי סוגר מרובע ימני על המכנה סוגר מרובע שמאלי ריאגנטים סוגר מרובע ימני קצה השבר שווה לסופר מרובע שמאלי PCl עם סוגר ימני 5 בחתימה על המכנה סוגר מרובע שמאלי PCl עם 3 סוגרים ימניים מרווח ימין x שטח סוגר מרובע שמאלי Cl עם 2 סוגר ימני סוף של השבר

שלב שני: חישוב הריכוזים במול / ליטר של כל רכיב בשיווי משקל.

נוסחת ריכוז טוחנת: ישר C עם כתב ישר m שווה למונה החלל ישר n תואר סימן שטח שטח מול מעל מכנה נפח שטח שמאל סוגריים ישר L סוגריים ימניים סוף שבר

PCl₃	קל₂	PCl₅

שלב שלישי: החלף את הריכוזים בביטוי הקבוע וחשב את הערך של K_ç.

ישר K עם שטח מנוי ישר c שווה למניין שטח מרובע שמאלי PCl עם 5 סוגריים ימניים ימניים על מכנה סוגר מרובע שמאלי PCl עם 3 סוגריים ימניים תת מרווח ימני x סוגר חלל סוגר מרובע שמאלי Cl עם 2 סוגריים ימניים ימניים סוף שבר השווה למונה 0 פסיק 04 mol שטח חלקי ישר L מעל המכנה 0 פסיק 2 מול מרווח חלקי ישר ישר L שטח x רווח 0 פסיק 004 חלל מול חלקי L חלל ישר קצה השבר ישר K עם ישר c שטח מרווח שווה למונה החלל 0 פסיק 04 מול שטח חלקי L ישר מעל מכנה 0 פסיק 0008 ריבוע מול בריבוע חלקי L בריבוע ישר קצה החלל של השבר ישר K עם המרחב היישר c c שווה למרחב 50 סוגריים שמאליים mol חלקי הסוגריים הימני L בכוח של מינוס 1 קצה אקספוננציאלי

יישומים לשיווי משקל

9. (Enem / 2016) לאחר השחיקה המלאה שלהם, ניתן לשרוף את הצמיגים כדי לייצר אנרגיה. בין הגזים הנוצרים בעירה מוחלטת של גומי וולקני, חלקם מזהמים וגורמים לגשם חומצי. כדי למנוע את בריחתם לאטמוספירה, ניתן להבעבע גזים אלה לתמיסה מימית המכילה חומר מתאים. שקול את מידע החומרים המופיע בטבלה.

בין החומרים המפורטים בטבלה, זה המסוגל להסיר גזים מזהמים בצורה היעילה ביותר הוא (א)

א) פנול.
ב) פירידין.
ג) מתילאמין.
ד) אשלגן מימן פוספט.
ה) אשלגן מימן גופרתי.

ראה תשובה

תשובה נכונה: ד) אשלגן מימן פוספט.

CO₂, תחמוצות גופרית (SO₂ו- SO₃) ותחמוצות חנקן (NO ו- NO₂) הם הגזים המזהמים העיקריים.

כאשר הם מגיבים עם מים הנמצאים באטמוספירה, יש היווצרות חומצה שגורמים לעלייה בחומציות הגשם, ולכן הוא נקרא גשם חומצי.

קבועי שיווי המשקל המופיעים בטבלה מחושבים על ידי היחס בין ריכוזי המוצרים וריאגנטים כדלקמן:

ישר K עם שטח תת-ישר ישר שווה למניין החלל סוגר ישר שמאל סוגריים מוצרים ריבוע ימני על המכנה סוגר מרובע שמאלי ריאגנטים סוגר מרובע ימני סוף השבר

שימו לב כי קבוע שיווי המשקל הוא פרופורציונלי לריכוז המוצרים: ככל שכמות המוצרים גדולה יותר, כך הערך של K גדול יותר_ç.

שימו לב לערכים המורכבים הראשונים והאחרונים בטבלה עבור K_ç:

פירידין
אשלגן מימן גופרתי

בהשוואה בין שני המספרים אנו רואים שככל שהכוח השלילי קטן יותר, כך ערך הקבוע גדול יותר.

כדי להסיר מזהמים בצורה יעילה יותר, אוה^- להגיב עם יוני H⁺ נוכח בחומצות דרך a תגובת ניטרול.

בין החומרים המוצגים, אלו המייצרים את ההידרוקסילים הדרושים לנטרול תרכובות חומציות הם: פירידין, מתילאמין ואשלגן מימן פוספט.

כדי לגלות איזו תרכובת היעילה ביותר, אנו צופים בקבועי שיווי המשקל: ככל שהערך הקבוע גבוה יותר, כך ריכוז OH גדול יותר^-.

לפיכך, התמיסה המימית המכילה חומר המתאים למטרה זו הינה אשלגן מימן פוספט, שכן הוא בסיסי יותר ומנטרל חומצות ביתר יעילות.

למידע נוסף, קרא טקסטים אלה.:

איזון יוני
תגובת ניטרול

10. (Enem / 2009) סבונים הם מלחים של חומצות קרבוקסיליות ארוכות שרשרת המשמשות במטרה להקל, במהלך תהליכי כביסה, הסרת חומרים בעלי מסיסות נמוכה במים, למשל שמנים ו שומנים. האיור הבא מייצג את המבנה של מולקולת סבון.

בתמיסה, אניוני סבון יכולים לבצע הידרוליזציה של מים ובכך ליצור את החומצה הקרבוקסילית המתאימה. לדוגמא, עבור סודיום הנתרן נקבע האיזון הבא:

מכיוון שהחומצה הקרבוקסילית שנוצרת מסיסה גרועה במים ופחות יעילה בהסרת שומנים, יש לשלוט על ה- pH של המדיום באופן שמונע את העברת האיזון מעל ימינה.

בהתבסס על המידע בטקסט, נכון להסיק כי סבונים עובדים בצורה:

א) יעיל יותר ב- pH בסיסי.
ב) יעיל יותר ב- pH חומצי.
ג) יעיל יותר ב- pH ניטראלי.
ד) יעיל בכל טווח pH.
ה) יעיל יותר ב- pH חומצי או ניטראלי.

ראה תשובה

תשובה: א) יעיל יותר ב- pH בסיסי.

במאזן המוצג אנו רואים כי נתרן סטריאט בתגובה למים יוצר חומצה קרבוקסילית והידרוקסיל.

מטרת השליטה על ה- pH אינה לאפשר היווצרות של חומצה קרבוקסילית, וזה נעשה על ידי העברת האיזון על ידי שינוי ריכוז OH^-.

כמה שיותר אוה^- בתמיסה, יש הפרעה בצד המוצרים והמערכת הכימית מגיבה על ידי צריכת החומר שריכוזו גדל, במקרה זה הידרוקסיל.

כתוצאה מכך, תהיה הפיכת מוצרים לריאגנטים.

לכן, סבונים עובדים בצורה היעילה ביותר ב- pH בסיסי שכן עודף הידרוקסיל מסיט את האיזון שמאלה.

אם ה- pH היה חומצי, היה ריכוז גבוה יותר של H⁺ זה ישפיע על האיזון על ידי צריכת OH^- והאיזון יפעל על ידי ייצור של יותר הידרוקסיל, העברת האיזון שמאלה וייצור יותר חומצה קרבוקסילית, שאינה מעניינת בתהליך המוצג.

שינוי שיווי משקל כימי

11. (אויב / 2011) משקאות קלים הפכו יותר ויותר ליעד של מדיניות בריאות הציבור. מוצרי דבק מכילים חומצה זרחתית, חומר שמזיק לקיבוע סידן, המינרל שהוא המרכיב העיקרי של מטריצת השיניים. עששת היא תהליך דינמי של חוסר איזון בתהליך של מינון שיניים, אובדן מינרלים עקב חומציות. ידוע כי המרכיב העיקרי של אמייל השן הוא מלח הנקרא hydroxyapatite. הסודה, בגלל נוכחות של סוכרוז, מפחיתה את ה- pH של הביופילם (רובד חיידקי) וגורמת לדימינרליזציה של אמייל השיניים. מנגנוני ההגנה של הרוק לוקחים 20 עד 30 דקות כדי לנרמל את רמת ה- pH, ולבצע מינון מחדש של השן. המשוואה הכימית הבאה מייצגת את התהליך הזה:

דה מינרליזציה של אמייל השן _{גרויסמן, ש. ההערכה של השפעת סודה על השיניים מבלי להוריד אותה מהתזונה. אפשר להשיג ב: http://www.isaude.net. גישה בתאריך: 1 במאי 2010 (מותאם).}

בהתחשב בכך שאדם צורך משקאות קלים מדי יום, עלול להתרחש תהליך של מינרליזציה דנטלית בגלל ריכוז מוגבר של

א) אה^–, שמגיב עם יונים Ca²⁺, העברת האיזון ימינה.
ב) ח⁺, אשר מגיב עם הידרוקסילים OH^–, העברת האיזון ימינה.
ג) אה^–, שמגיב עם יונים Ca²⁺, העברת האיזון שמאלה.
ד) ה⁺, אשר מגיב עם הידרוקסילים OH^–, העברת האיזון שמאלה.
ה) Ca²⁺, אשר מגיב עם הידרוקסילים OH^–, העברת האיזון שמאלה.

ראה תשובה

תשובה נכונה: ב) ח⁺, אשר מגיב עם הידרוקסילים OH^–, העברת האיזון ימינה.

כאשר ה- pH יורד זה בגלל שהחומציות גדלה, כלומר ריכוז יוני H⁺, כפי שנאמר בהצהרה, יש נוכחות של חומצה זרחתית.

יונים אלה מגיבים עם OH^- גורם לצריכת חומר זה וכתוצאה מכך להעביר את האיזון ימינה, מכיוון שהמערכת פועלת על ידי ייצור יותר של יונים שהוסרו.

מעבר שיווי המשקל בין מגיבים למוצרים התרחש עקב הירידה בריכוז OH^-.

אם יונים ה- Ca²⁺ ואה^- אם הריכוז היה גדל, הוא היה מעביר את האיזון שמאלה, מכיוון שהמערכת הייתה מגיבה על ידי צריכתם ויצירת עוד הידרוקסיפטיט.

12. (אויב / 2010) לפעמים, כשפותחים סודה, שמים לב שחלק מהמוצר דולף במהירות מקצה המכל. ההסבר לעובדה זו קשור להפרעה במאזן הכימי הקיים בין חלק ממרכיבי המוצר על פי המשוואה:

CO עם 2 סוגריים שמאליים ישר g סוגר ימני סוף כתב שטח בתוספת רווח ישר H עם 2 כתבים ישר O עם סוגריים שמאל ישר סוגריים ימניים קצה החתימה של חלל החתימה ימינה מעל שטח החץ השמאלי H עם 2 מנוי CO עם 3 סוגריים שמאליים Aq סוגריים ימניים סוף החתימה מנוי

שינוי המאזן הקודם, הקשור לדליפת קירור בתנאים המתוארים, גורם ל:

א) שחרור CO₂ עבור הסביבה.
ב) העלאת טמפרטורת המיכל.
ג) העלאת הלחץ הפנימי של הכלי.
ד) העלאת ריכוז CO₂ בנוזל.
ה) היווצרות כמות משמעותית של H₂או

ראה תשובה

תשובה נכונה: א) שחרור CO₂ עבור הסביבה.

בתוך הבקבוק מומס הפחמן הדו-חמצני בנוזל בגלל לחץ גבוה.

עם פתיחת הבקבוק, הלחץ בתוך המיכל (שהיה גדול יותר) שווה ללחץ בסביבה, ובכך יש בריחה של פחמן דו חמצני.

מעבר שיווי המשקל בין מגיבים למוצרים התרחש עקב ירידת הלחץ: כאשר הלחץ יורד, שיווי המשקל עובר לנפח הגדול ביותר (מספר השומות).

התגובה עברה שמאלה ו CO₂ שהומס בנוזל שוחרר ונזל החוצה עם פתיחת הבקבוק.

תרגילי איזון כימי

מושגים כלליים של שיווי משקל כימי

תרשימים של איזון כימי

שיווי משקל קבוע: הקשר בין ריכוז ללחץ

חישוב קבוע שיווי המשקל

יישומים לשיווי משקל

שינוי שיווי משקל כימי

תרגילים על מערכת הלב וכלי הדם

10 תרגילים בנושא קלאסיציזם (עם תגובות משוב)

תרגילים על הדור המודרניסטי הראשון (השלב הראשון של המודרניזם)

תרגילי איזון כימי

מושגים כלליים של שיווי משקל כימי

תרשימים של איזון כימי

שיווי משקל קבוע: הקשר בין ריכוז ללחץ

חישוב קבוע שיווי המשקל

יישומים לשיווי משקל

שינוי שיווי משקל כימי

תרגילים על מערכת הלב וכלי הדם

10 תרגילים בנושא קלאסיציזם (עם תגובות משוב)

תרגילים על הדור המודרניסטי הראשון (השלב ​​הראשון של המודרניזם)

תרגילים על מערכת הלב וכלי הדם

10 תרגילים בנושא קלאסיציזם (עם תגובות משוב)

תרגילים על הדור המודרניסטי הראשון (השלב ​​הראשון של המודרניזם)

תרגילים על הדור המודרניסטי הראשון (השלב הראשון של המודרניזם)

תרגילים על הדור המודרניסטי הראשון (השלב הראשון של המודרניזם)