في تصنيف الكيمياء الفيزيائية بواسطة

مسائل محلولة على قانون فعل الكتلة؟

The Law of Mass Action and Equilibrium Constant


1 إجابة واحدة

+1 تصويت
بواسطة
مختارة بواسطة
 
أفضل إجابة

قانون فعل الكتلة وثابت الاتزان

 The Law of Mass Action and Equilibrium Constant

- ينص قانون فعل الكتلة ( The Low of Mass Action ) على أنه:

(عند درجة حرارة معينة فإن سرعة التفاعل تتناسب طردياً مع حاصل ضرب تركيز المواد المتفاعلة مرفوعاً كل مادة لقوى مناسبة).

- ويمكن الاستفادة من قانون فعل الكتلة في التوصل لقانون ثابت الاتزان. 

- فلو افترضنا التفاعل المتزن التالي: 

a A (g) + bB (g) = c C (g) + d D (g)

وإذا علمت أيضاً أن كل من التفاعلين العكسيين يتمان في خطوة واحدة.

سرعة التفاعل الأمامي:

Rf = kf [A]a x [B]b

سرعة التفاعل العكسي:

Rf = kf [A]a x [B]b

حيث أن: 

kf = ثابت سرعة التفاعل الأمامي 

kr = ثابت سرعة التفاعل العكسي

وعند الاتزان فإن: 

سرعة التفاعل الأمامي (Rf) = سرعة التفاعل العكسي (Rr)

العلاقة السابقة تسمى قانون الاتزان او قانون فعل الكتلة.

- كما لاحظت أن هناك علاقة تربط بين كميات المواد المتفاعلة وكميات المواد الناتجة في التفاعل المتزن. 

- فمثلاً عند قسمة (حاصل ضرب تراكيز المواد الناتجة على حاصل ضرب تراكيز المواد المتفاعلة مرفوعاً تركيز كل مادة منها إلى أس يساوي معامله) 

- يعطي قيمة ثابتة لا تتغير عند ثبوت درجة الحرارة . وهذه القيمة تسمى بثابت الاتزان ويرمز لها بـ Kc

- وبذلك يمكن استنتاج قانون الاتزان بمعلومية قانون سرعة التفاعل إذا كان التفاعل كما أشرنا يتم في خطوة واحدة ، وسوف نأخذ أمثلة على ذلك.

مسائل محلولة على قانون فعل الكتلة 

مثال (1): استنتج قانون الاتزان للتـفـاعـل التـالـي مـن قـانـون سـرعـة الـتـفـاعل

N2 (g) + 3H2 (g) = 2 NH3 (g) 

علماً بأن التفاعلين الأمامي والعكسي يتم كل منهما في خطوة واحدة.

الحل:

سرعة التفاعل الأمامي:

Rf = kf [N2] x [H2]3

سرعة التفاعل العكسي:

R = kr [NH3]2

وعند الاتزان فإن : سرعة التفاعل الأمامي (Rf) = سرعة التفاعل العكسي (Rr)

ويمكن أيضاً استنتاج قانون الاتزان للتفاعلات التي تمر بأكثر من خطوة كما في المثال التالي:

مثال (2): استنتج قانون الاتزان للتفاعل التالي من قانون سرعة التفاعل

 2A + B = A2

علماً بأن التفاعل يمر بخطوتين وهما:

(1)     2A = A2

A2 + B = A2B      (2)

الحل:

نوجد قانون الاتزان للخطوة الأولى من التفاعل: (2A = A2)

سرعة التفاعل الامامي

Rf = kf [A]2

سرعة التفاعل العكسي

Rr = kr [A2]

وعند الاتزان فإن: 

سرعة التفاعل الأمامي (Rf) = سرعة التفاعل العكسي (Rr)

نوجد قانون ثابت الاتزان للخطوة الثانية من التفاعل: ( A2 + B = A2B )

سرعة التفاعل الأمامي

Rf = kf [A2] x [B]

سرعة التفاعل العكسي

Rr = kr [A2B]

وعند الاتزان فإن : 

سرعة التفاعل الأمامي (Rf) = سرعة التفاعل العكسي (Rr)

نلاحظ أن حاصل جمع التفاعلين يعطي التفاعل المطلوب:

من ۱ و ۲ نعوض في القانون السابق:

مـثـال (3): إذا كـان ثابت سرعـة الـتـفـاعـل الأمـامـي يساوي 0.63 وثابت سرعة التفاعل الخلفي 1.4 لتفاعل متزن احسب ثابت الاتزان.

الحل:


اسئلة متعلقة




2ألف أسئلة

2.2ألف إجابة

157 تعليقات

4ألف مستخدم

...