الشكل 3-8 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 تفاعلات الاتزان غير المتجانس

المفاهيم الأساسية

الاتزان غير المتجانس: اتزان تكون فيه المتفاعلات والنواتج في أكثر من حالة فيزيائية واحدة (مثل اتزان غاز - سائل أو صلب - غاز).

خريطة المفاهيم

```markmap

الاتزان الكيميائي

تفسير قيمة ثابت الاتزان (Keq)

Keq كبيرة (قيمة عددية كبيرة)

• النواتج أكثر من المتفاعلات عند الاتزان.
• تراكيز المواد الناتجة أكبر من تراكيز المواد المتفاعلة.

Keq صغيرة (قيمة عددية صغيرة)

• المواد المتفاعلة أكثر من النواتج عند الاتزان.
• تراكيز المواد المتفاعلة أكبر من تراكيز المواد الناتجة.

تفاعلات الاتزان المتجانس

تعريف

• المتفاعلات والنواتج في الحالة الفيزيائية نفسها.

مثال: تكوين يوديد الهيدروجين

H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)

#### كتابة تعبير ثابت الاتزان

• تراكيز النواتج في البسط.
• تراكيز المتفاعلات في المقام.
• المعاملات الموزونة تصبح أساً للتراكيز.

Keq = \frac{[HI]²}{[H₂][I₂]}

#### ملاحظات

• قيمة Keq عند 731K = 49.7 (بدون وحدة).
• من المعتاد حذف الوحدات عند كتابة ثابت الاتزان.

مثال: طريقة هابر لتحضير الأمونيا

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

#### كتابة تعبير ثابت الاتزان

Keq = \frac{[NH₃]²}{[N₂][H₂]³}

#### خطوات الكتابة

• تحديد المتفاعلات والنواتج.
• كتابة تراكيز النواتج في البسط والمتفاعلات في المقام.
• رفع كل تركيز إلى أس مساوٍ لمعامله في المعادلة الموزونة.

تفاعلات الاتزان غير المتجانس

تعريف

• اتزان تكون فيه المتفاعلات والنواتج في أكثر من حالة فيزيائية واحدة.

مثال: اتزان تبخر الإيثانول

C₂H₅OH(l) ⇌ C₂H₅OH(g)

#### كتابة تعبير ثابت الاتزان

• تركيز المادة النقية (سائل أو صلب) ثابت ويدمج مع الثابت K.

K = \frac{[C₂H₅OH(g)]}{[C₂H₅OH(l)]}

Keq = [C₂H₅OH(g)]

مثال: تسامي اليود

I₂(s) ⇌ I₂(g)

#### كتابة تعبير ثابت الاتزان

Keq = [I₂(g)]

#### ملاحظة

• يعتمد ثابت الاتزان Keq على تركيز الغاز فقط.

تطبيقات عملية

استخدامات اليود ومركباته

• محلول اليود ومركباته كمطهر خارجي (مضاد للجراثيم).
• مركبات يوديد البوتاسيوم (KI) في أدوية علاج تضخم الغدة الدرقية.

الطب النووي وصحة الغدة الدرقية

#### التشخيص والعلاج

• استخدام نظير اليود المشع ¹³¹I لتشخيص وعلاج أمراض الغدة الدرقية.
• يكشف عن قصور أو فرط نشاط الغدة (مرض تضخم الغدة).

```

نقاط مهمة

• في الاتزان غير المتجانس، تكون سرعة التبخر مساوية لسرعة التكثف.
• تركيز المادة النقية (سائل أو صلب) ثابت عند درجة حرارة ثابتة، لذلك لا يظهر في تعبير ثابت الاتزان النهائي (Keq).
• قيمة Keq في الاتزان غير المتجانس تعتمد فقط على تركيز المادة في الحالة الغازية.

عند الاتزان، تكون سرعة تبخر الإيثانول C2H5OH مساوية لسرعة التكثف، يسمى هذا الاتزان المكون بين حالتين فيزيائيتين للمادة الاتزان غير المتجانس. قيمته تعتمد قيمة Keq على [C2H5OH] فقط.

لقد تعلمت كتابة تعابير ثابت الاتزان Keq للاتزان المتجانس؛ إذ تكون المتفاعلات والنواتج في الحالة الفيزيائية نفسها. أما عندما توجد المتفاعلات والنواتج في أكثر من حالة فيزيائية واحدة فيسمى الاتزان غير المتجانس. فمثلاً إذا وضعت كمية من الإيثانول في دورق مغلق فإنه بعد فترة من الزمن يحدث اتزان غاز - سائل، كما هو موضح في الشكل 3-8

C2H5OH(l) ⇌ C2H5OH(g)

لكتابة تعبير ثابت الاتزان لهذه العملية، يجب أن تكتب نسبة تراكيز المادة الناتجة إلى تراكيز المادة المتفاعلة. وفي درجة حرارة معينة تكون قيمة النسبة الثابتة K.

K = [C2H5OH(g)] / [C2H5OH(l)]

لاحظ أن المقام في القانون يمثل الإيثانول السائل، وهو مادة نقية، لذلك فإن تركيزه هو كثافته معبر عنها بوحدة mol/L. تذكر أن الكثافة ثابتة عند درجة حرارة ثابتة، لذلك مهما كانت كمية الإيثانول السائل (l) C2H5OH صغيرة أو كبيرة فإن تركيزه يبقى ثابتاً. لذلك فإن القيمة الموجودة في المقام ثابتة، ويمكن دمجها مع K لتعطي Keq.

K[C2H5OH(l)] = [C2H5OH(g)] = Keq

ويمكن كتابة تعبير ثابت الاتزان لهذا التغير في الحالة الفيزيائية للإيثانول على النحو الآتي:

Keq = [C2H5OH(g)]

المواد الصلبة نقية بتراكيز ثابتة، لذلك يمكن تبسيط الاتزان الذي يحتوي مواد صلبة بالطريقة نفسها. تذكر تسامي جزيئات اليود في الشكل 3-6

I2(s) ⇌ I2(g) Keq = [I2(g)]

يعتمد ثابت الاتزان Keq على تركيز غاز اليود في النظام فقط.

كاتب علمي للنقل المعلومات العلمية للقارئ غير العلمي، يجب أن يكون لدى الكاتب خلفية واسعة وقدرة على الكتابة بشكل مفهوم وواضح ودقيق. يجعل الكاتب العلمي المواضيع المعقدة - مثل الاتزان الكيميائي - في متناول قراءة ليس لديهم أي معلومات عن الموضوع.

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

86

--- SECTION: الشكل 3-8 --- عند الاتزان، تكون سرعة تبخر الإيثانول C2H5OH مساوية لسرعة التكثف، يسمى هذا الاتزان المكون بين حالتين فيزيائيتين للمادة الاتزان غير المتجانس. قيمته تعتمد قيمة Keq على [C2H5OH] فقط. --- SECTION: تفاعلات الاتزان غير المتجانس --- لقد تعلمت كتابة تعابير ثابت الاتزان Keq للاتزان المتجانس؛ إذ تكون المتفاعلات والنواتج في الحالة الفيزيائية نفسها. أما عندما توجد المتفاعلات والنواتج في أكثر من حالة فيزيائية واحدة فيسمى الاتزان غير المتجانس. فمثلاً إذا وضعت كمية من الإيثانول في دورق مغلق فإنه بعد فترة من الزمن يحدث اتزان غاز - سائل، كما هو موضح في الشكل 3-8 C2H5OH(l) ⇌ C2H5OH(g) لكتابة تعبير ثابت الاتزان لهذه العملية، يجب أن تكتب نسبة تراكيز المادة الناتجة إلى تراكيز المادة المتفاعلة. وفي درجة حرارة معينة تكون قيمة النسبة الثابتة K. K = [C2H5OH(g)] / [C2H5OH(l)] لاحظ أن المقام في القانون يمثل الإيثانول السائل، وهو مادة نقية، لذلك فإن تركيزه هو كثافته معبر عنها بوحدة mol/L. تذكر أن الكثافة ثابتة عند درجة حرارة ثابتة، لذلك مهما كانت كمية الإيثانول السائل (l) C2H5OH صغيرة أو كبيرة فإن تركيزه يبقى ثابتاً. لذلك فإن القيمة الموجودة في المقام ثابتة، ويمكن دمجها مع K لتعطي Keq. K[C2H5OH(l)] = [C2H5OH(g)] = Keq ويمكن كتابة تعبير ثابت الاتزان لهذا التغير في الحالة الفيزيائية للإيثانول على النحو الآتي: Keq = [C2H5OH(g)] المواد الصلبة نقية بتراكيز ثابتة، لذلك يمكن تبسيط الاتزان الذي يحتوي مواد صلبة بالطريقة نفسها. تذكر تسامي جزيئات اليود في الشكل 3-6 I2(s) ⇌ I2(g) Keq = [I2(g)] يعتمد ثابت الاتزان Keq على تركيز غاز اليود في النظام فقط. --- SECTION: مفهوم في الكيمياء --- كاتب علمي للنقل المعلومات العلمية للقارئ غير العلمي، يجب أن يكون لدى الكاتب خلفية واسعة وقدرة على الكتابة بشكل مفهوم وواضح ودقيق. يجعل الكاتب العلمي المواضيع المعقدة - مثل الاتزان الكيميائي - في متناول قراءة ليس لديهم أي معلومات عن الموضوع. وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 86 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 3-8 عند الاتزان، تكون سرعة تبخر الإيثانول C2H5OH مساوية لسرعة التكثف، يسمى هذا الاتزان المكون بين حالتين فيزيائيتين للمادة الاتزان غير المتجانس. قيمته تعتمد قيمة Keq على [C2H5OH] فقط. Description: A diagram illustrating the concept of heterogeneous equilibrium. It shows a flask containing liquid ethanol (C2H5OH(l)) and gaseous ethanol (C2H5OH(g)) above it. An inset shows a magnified view of the molecules in both phases, with arrows indicating evaporation and condensation, signifying equilibrium. Context: Illustrates heterogeneous equilibrium using the example of ethanol evaporation and condensation.