التوازن الكيميائي والعوامل التي تؤثر عليه هو موضوع مقالتنا اليوم. إنها حالة من الاستقرار في تفاعل كيميائي ، تُعرف أيضًا باسم التوازن الكيميائي. دراسة التفاعلات الكيميائية هي مجموعة واسعة من المصطلحات. عند حدوث تفاعلات كيميائية ، يحدث تغير كيميائي في التركيب الفعلي لمادة ما ويتحول إلى مادة أخرى ، وتتم هذه العملية من خلال تغيير الخواص الكيميائية للمادة ، واعتبار مفهوم التوازن الكيميائي أحد المفاهيم العامة ، سنتحدث عن ذلك من خلال الأسطر التالية في موسوعة.
التوازن الكيميائي والعوامل المؤثرة عليه
- يحدث التوازن الكيميائي عندما يصل النظام الكيميائي إلى درجة عالية من التوازن والاستقرار ، مما يعني عدم حدوث أي تغييرات في التفاعلات الكيميائية التي تحدث في النظام الكيميائي.
- أو نتيجة لتغير النسبة التي تتعلق بتركيز المواد سواء كانت المواد تدخل أو تخرج من التفاعل الكيميائي.
- وصل النظام الكيميائي إلى التوازن الميكانيكي الذي يساوي سرعة المواد المتفاعلة مع سرعة المواد الناتجة عن التفاعل الكيميائي.
- من الجدير بالذكر أن التوازن الكيميائي يتأثر بعدة عوامل ، هذه العوامل سنتعرف عليها من خلال السطور التالية.
العوامل المؤثرة على التوازن الكيميائي
هناك العديد من العوامل الأساسية التي تؤثر بشكل كبير على عملية التوازن الكيميائي ، وهذه العوامل سوف نعرضها لكم بالتفصيل خلال فقراتنا التالية. التوازن الكيميائي والعوامل المؤثرة عليه
.درجة الحرارة
- عندما ترتفع درجة الحرارة في تفاعلات ماصة للحرارة ، يتم توجيه التفاعل إلى الجانب الآخر لامتصاص الحرارة.
- يتم ذلك أيضًا في التفاعلات الكيميائية التي يكون فيها عامل التفاعل الأمامي ماصًا للحرارة وبالتالي يزيد من قيمة ثابت التوازن الكيميائي للمواد المتفاعلة.
- في حالة التفاعلات التي يكون فيها أصل التفاعل الأمامي من نوع طارد للحرارة ، ترتفع درجة الحرارة ، مما يتسبب في انخفاض قيمة ثابت التوازن الكيميائي.
- سيؤثر هذا على سرعة المادة الكيميائية المتفاعلة ، لأنه سيزيد من سرعة التصادمات في المقام الأول ، مما يؤدي إلى زيادة طاقة الاصطدام للمواد الكيميائية المتفاعلة.
تركيز المواد المتفاعلة
- يؤثر تركيز المواد المتفاعلة على التوازن الكيميائي بشكل مباشر. ستؤدي زيادة تركيز أي من المواد المتفاعلة إلى انخفاض تركيز المادة الأخرى.
- تجدر الإشارة إلى أن الزيادة في المواد الناتجة عن التفاعل لن تؤثر على عملية التوازن الكيميائي.
- تؤدي الزيادة في تركيز المواد الناتجة عن التفاعل الكيميائي إلى اتجاه التفاعل جهة اليمين نتيجة زيادة تركيز أحد المواد المتفاعلة.
عنصر .compression
يعتبر الضغط من أكثر العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الضغط يؤثر على حالة التوازن الكيميائي بالإضافة إلى القيمة الثابتة للتوازن والتفاعلات الكيميائية التي ينتج عنها غاز يتحرك في الاتجاه الذي يتناقص حجم النظام الكيميائي ، أما بالنسبة للتفاعلات التي تنشأ في المحلول ، فهي لا تتأثر بشكل كبير بعنصر الضغط.
.إضافة غاز خامل
في حالة إضافة أي نوع من الغازات الخاملة للتفاعل الكيميائي ، فإنها لا تؤثر على التوازن الكيميائي بأي شكل من الأشكال ، ولكن فقط في حالة زيادة معدل الضغط الكلي داخل النظام الكيميائي.
المواد المحفزة
لا تؤثر إضافة أي من المحفزات على توازن التفاعل ، وبالتالي لا تسبب أي تأثير على درجة حرارة التفاعل الكيميائي.
أنواع التوازن الكيميائي
التوازن الكيميائي هو حالة التفاعل العكسي. معدل التفاعل الأمامي يساوي معدل رد الفعل العكسي. يصبح التفاعل في حالة توازن عندما تكون المواد المتفاعلة مستقرة مع المنتجات المنتجة. هناك نوعان من التوازن الكيميائي:
توازن متجانس
تُعرف تفاعلات التوازن التي تكون فيها جميع المواد المتفاعلة والمنتجات في نفس المرحلة باسم تفاعلات التوازن المتجانسة. تنقسم ردود الفعل هذه إلى فئتين:
- أ) حيث يساوي عدد جزيئات المنتج عدد جزيئات المادة المتفاعلة ، أي H (g) I ⇌ HI (g).
- ب) حيث لا يساوي عدد جزيئات المنتج عدد جزيئات المادة المتفاعلة مثل SO (g) + O (g) ⇌ SO (g).
توازن غير متجانس
- تفاعلات التوازن غير المتجانسة هي التي تكون فيها المواد المتفاعلة والمنتجات في مراحل مختلفة حيث يتم تكسير كربونات الكالسيوم الصلبة لإنتاج أكسيد الكالسيوم الصلب وثاني أكسيد الكربون الغازي.
- تجدر الإشارة إلى أن تركيزات المواد الصلبة النقية ثابتة ولا تظهر في التعبير عن تركيز التوازن.
خصائص التوازن الكيميائي
- يحتوي التوازن الكيميائي على تفاعلين متعاكسين أو متعاكسين ، وتظل المنافسة في التفاعل الكيميائي ، سواء كانت أمامية أو عكسية ، بنفس السرعة حتى تصل إلى مرحلة التوازن الكيميائي ، وهو ما يميز هذا التوازن على أنه ذو طبيعة نشطة.
- تمضي التفاعلات الكيميائية تلقائيًا نحو تحقيق التوازن دون وجود أي تدخل خارجي ، ويؤدي حدوث أي تغيرات في توازن النظام الكيميائي مثل التغيرات في درجة الحرارة أو الضغط إلى اختلال التوازن الكيميائي.
- في حالة حدوث أي اضطراب في التوازن الكيميائي نتيجة لتأثير خارجي ، تقوم المجموعة بتغيير خصائصها تلقائيًا.