صفحة 91 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي

المفاهيم الأساسية

سرعة التفاعل: التغير في تركيز متفاعل أو ناتج في وحدة الزمن. ويحسب عادة بوحدة مول لكل لتر في الثانية.

مبدأ لوتشاتلييه: (تم تقديمه كمفهوم جديد في هذه الصفحة).

خريطة المفاهيم

```markmap

الاتزان الكيميائي

ثوابت الاتزان (Keq)

خاصية ثابت الاتزان

• يبقى ثابتاً عند درجة حرارة معينة.
• لا يعتمد على التراكيز الابتدائية.

دلالة قيمة Keq

#### قيمة Keq عالية

• النواتج موجودة بكميات أكبر من المتفاعلات عند الاتزان.

#### قيمة Keq صغيرة جداً

• كمية المتفاعل الناتجة شبه معدومة عند الاتزان.

حساب قيمة ثابت الاتزان (Keq)

#### خطوات الحساب

• كتابة تعبير ثابت الاتزان من المعادلة.
• تعويض تراكيز الاتزان المعطاة.
• إجراء العمليات الحسابية.

#### مثال 3-3: تفاعل تكوين الأمونيا

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

##### تعبير ثابت الاتزان

Keq = \frac{[NH₃]²}{[N₂][H₂]³}

##### حساب القيمة

Keq = \frac{[0.933]²}{[0.533][1.600]³} = 0.399

##### تفسير النتيجة

• قيمة Keq أقل من 1.
• المتفاعلات موجودة بكميات أكبر من النواتج عند الاتزان.

العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي

الفكرة الرئيسة

• عندما تطرأ تغييرات على نظام متزن، يزاح إلى موضع اتزان جديد.

مبدأ لوتشاتلييه (Le Châtelier's Principle)

#### مثال تطبيقي

• تفاعل إنتاج الميثان (طارد للحرارة):

CO(g) + 3H₂(g) ⇌ CH₄(g) + H₂O(g) \quad ΔΗ° = -206.5 kJ

• تراكيز الاتزان:

- [CO] = 0.30000 M

- [H₂] = 0.10000 M

- [CH₄] = 0.05900 M

- [H₂O] = 0.02000 M

• حساب ثابت الاتزان:

Keq = \frac{[CH₄][H₂O]}{[CO][H₂]³} = \frac{(0.05900)(0.02000)}{(0.30000)(0.10000)³} = 3.933

#### التساؤل الرئيسي

• هل يمكن التحكم في موضع الاتزان لزيادة كمية الناتج (الميثان)؟

أسئلة التقويم

سؤال 8

• فسر كيف ترتبط قيمة ثابت الاتزان مع كمية النواتج.

سؤال 9

• قارن بين الاتزان المتجانس والاتزان غير المتجانس.

سؤال 10

• عدد ثلاث خواص يجب أن توجد في خليط تفاعل ليصل إلى حالة اتزان.

سؤال 11

• احسب قيمة Keq عند درجة حرارة 400 K للتفاعل:

PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g)

#### البيانات

• [PCl₅] = 0.135 mol/L
• [PCl₃] = 0.550 mol/L
• [Cl₂] = 0.550 mol/L

سؤال 12

• فسر البيانات: يوضح الجدول الآتي قيم ثابت الاتزان عند درجات حرارة مختلفة. في أي منها يكون تركيز النواتج أكبر؟

#### جدول ثابت الاتزان ودرجات الحرارة

| ثابت الاتزان | درجات الحرارة |

| :--- | :--- |

| 4.500 | 373 K |

| 0.500 | 273 K |

| 0.0250 | 263 K |

```

نقاط مهمة

• الهدف من الدرس: وصف العوامل المؤثرة في الاتزان وتفسير كيفية تطبيق مبدأ لوتشاتلييه.
• الفكرة الرئيسة: أي تغيير يطرأ على نظام متزن يجعله يتحول إلى حالة اتزان جديدة.
• الربط مع الحياة: يشبه اتزان التفاعل اتزان السوق (العرض والطلب)، حيث يؤدي التغيير في أحدهما إلى تغيير السعر حتى يتحقق اتزان جديد.
• المثال التوضيحي: تم تقديم مثال لتفاعل صناعي لإنتاج الميثان، وبيان أن كمية الناتج قليلة، مما يطرح سؤالاً عن إمكانية التحكم في الظروف لزيادتها.

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي Factors Affecting Chemical Equilibrium الأهداف تصف العوامل المتعددة التي تؤثر في الاتزان الكيميائي. تفسر كيف يطبق مبدأ لو تشاتلييه على أنظمة في حالة اتزان. --- SECTION: الفكرة الرئيسة --- عندما تطرأ تغييرات على نظام متزن يزاح إلى موضع اتزان جديد. --- SECTION: الربط مع الحياة --- عندما يتساوى الطلب على منتج ما مع المعروض من هذا المنتج يبقى السعر ثابتًا. أما إذا زاد الطلب على المنتج فإن سعر المنتج سوف يزيد. ويصبح السعر ثابتا مرة أخرى عندما يصل العرض والطلب إلى حالة اتزان. وهذا يشبه تصرف الأنظمة في حالة الاتزان. مراجعة المفردات سرعة التفاعل التغير في تركيز متفاعل أو ناتج في وحدة الزمن. ويحسب عادة بوحدة مول لكل لتر في الثانية. --- SECTION: مبدأ لوتشاتلييه --- Le Châtelier's Principle افترض أن غازي الهيدروجين وأول أكسيد الكربون من النواتج الجانبية لعملية صناعية. وأن الكيميائيين في الشركة يعتقدون أنه يمكن دمج الغازين لإنتاج وقود الميثان CH. فعند وضع كل من غاز أول أكسيد الكربون CO وغاز الهيدروجين H2 في وعاء مغلق عند درجة حراره 1200 ، يصل التفاعل الطارد للحرارة (206.5 - = AH) إلى حالة الاتزان. CO(g) + 3H2(g) = CH4(g) + H2O(g) ΔΗ° = -206.5 kJ 0.30000 M 0.10000 M 0.05900 M 0.02000 M Keq = [CH4][H2O] [CO] [H2]3 (0.05900)(0.02000) = 3.933 (0.30000)(0.10000)3 ولأن تركيز الميثان / 0.0590mol قليل جدا فإنه لا يمكن استعماله عمليا. فهل يمكن لعلماء الكيمياء التحكم في موضع الاتزان للحصول على كمية أكبر من الميثان؟ يشبه هذا عداء يركض على آلة المشي، كما في الشكل 10-3، فإذا زاد العداء سرعة الآلة فإن عليه زيادة سرعته للعودة إلى حالة الاتزان. المفردات الجديدة مبدا لوتشاتلييه الشكل 10- يزيد العداء من سرعة آلة المشي تدريجيا. لذا عليه عند كل زيادة أن يزيد سرعة ركضه ليحقق اتزانه على الآلة مرة أخرى. وبشكل مماثل يمكن لعالم الكيمياء تغيير ظروف التفاعل عند الاتزان لزيادة كمية النواتج.