Ceisteanna Samplacha agus Plé ar Thairiseacha Cothromaíochta
Pendahuuan
Pléifear san alt seo fadhbanna a bhaineann leis an tairiseach cothromaíochta, coincheap tábhachtach sa cheimic, agus cuirfear samplaí de na fadhbanna sin ar fáil. Is paraiméadar é an tairiseach cothromaíochta (K) a chuireann síos ar shuíomh cothromaíochta imoibriúcháin cheimicigh faoi choinníollacha áirithe. Úsáidtear K chun tuiscint a fháil ar cé chomh fada agus a théann imoibriú ar aghaidh sula sroicheann sé cothromaíocht. Nuair a shroicheann imoibriú cothromaíocht, bíonn rátaí na n-imoibrithe ar aghaidh agus ar ais cothrom, mar sin fanann tiúchan na n-imoibrithe agus na dtáirgí tairiseach. Cuimseoidh an t-alt seo an sainmhíniú, an fhoirmle, agus fadhbanna samplacha atá úsáideach chun do thuiscint ar an tairiseach cothromaíochta a dhoimhniú.
Sainmhíniú ar Thairiseach Cothromaíochta
Is luach é an tairiseach cothromaíochta a léiríonn an cóimheas idir tiúchan na dtáirgí agus tiúchan na n-imoibrithe ag an gcothromaíocht. Seo a leanas an chothromóid ghinearálta don tairiseach cothromaíochta:
\[ K_c = \frac{[\text{Táirge}]^\text{comhéifeacht}}{[\text{Imoibrí}]^\text{comhéifeacht}} \]
áit a seasann \(K_c\) don tairiseach cothromaíochta i dtiúchan (mol/L), agus seasann na táirgí agus na himoibritheoirí do thiúchain na substaintí atá bainteach leis an imoibriú ag an gcothromaíocht.
Foirmle Tairiseach Cothromaíochta
Le haghaidh imoibrithe ginearálta:
[aA + bB \leftrightarrow cC + dD \]
Is é seo an fhoirmle don tairiseach cothromaíochta:
[K_c = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}]
Ceisteanna Samplacha agus Plé
Ceist Shamplach 1:
Tá na frithghníomhartha seo a leanas i gcothromaíocht ag teocht áirithe:
\[ 2NO_2 (g) \ saighead ar dheis N_2O_4 (g) \]
Is eol go bhfuil tiúchan \(NO_2\) 0,5 M agus tiúchan \(N_2O_4\) 0,2 M ag cothromaíocht. Faigh tairiseach na cothromaíochta, \(K_c\), don imoibriú seo.
Plé:
Bunaithe ar na frithghníomhartha a tugadh:
\[ 2NO_2 (g) \ saighead ar dheis N_2O_4 (g) \]
Is é seo foirmle tairiseach cothromaíochta don imoibriú seo:
[K_c = \frac{[N_2O_4]}{[NO_2]^2}]
Ag cur isteach luachanna aitheanta:
[K_c = \frac{0,2}{(0,5)^2} = \frac{0,2}{0,25} = 0,8 \]
Mar sin, is é ∫K_c = 0,8 an tairiseach cothromaíochta.
Ceist Shamplach 2:
Sa imoibriú seo a leanas:
[H₂(g) + I₂(g) ≥ 2HI(g)]
Más rud é, ag cothromaíocht, go bhfuil tiúchan \(H_2\) 0,1 M, tiúchan \(I_2\) 0,1 M agus tiúchan \(HI\) 0,4 M, ríomh tairiseach cothromaíochta, \(K_c\), don imoibriú seo.
Plé:
Bunaithe ar na frithghníomhartha a tugadh:
[H₂(g) + I₂(g) ≥ 2HI(g)]
Is é seo foirmle tairiseach cothromaíochta don imoibriú seo:
[K_c = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]}]
Ag cur isteach luachanna aitheanta:
[K_c = \frac{(0,4)^2}{(0,1)(0,1)} = \frac{0,16}{0,01} = 16 \]
Mar sin, is é ∫K_c = 16 an tairiseach cothromaíochta.
Ceist Shamplach 3:
Tá an imoibriú seo a leanas i gcothromaíocht ag teocht áirithe:
[2SO2 (g) + O2 (g) ≤ 2SO3 (g)]
Más rud é, ag cothromaíocht, go bhfuil tiúchan SO₂ 0,3 M, tiúchan O₂ 0,2 M agus tiúchan SO₃ 0,5 M, ríomh tairiseach cothromaíochta, Kc, don imoibriú seo.
Plé:
Bunaithe ar na frithghníomhartha a tugadh:
[2SO2 (g) + O2 (g) ≤ 2SO3 (g)]
Is é seo foirmle tairiseach cothromaíochta don imoibriú seo:
[K_c = \frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2[O_2]}]
Ag cur isteach luachanna aitheanta:
[K_c = \frac{(0,5)^2}{(0,3)^2(0,2)} = \frac{0,25}{0,09 \× 0,2} = \frac{0,25}{0,018} = 13.89 \]
Mar sin, is é ∫K_c = 13,89 an tairiseach cothromaíochta.
Ceist Shamplach 4:
Sa imoibriú seo a leanas:
\[ N_2 (g) + 3H_2 (g) \saighead dheas 2NH_3 (g) \]
Más rud é, os a choinne sin, go bhfuil tiúchan \(N_2\) 0,3 M, go bhfuil tiúchan \(H_2\) 0,4 M agus go bhfuil tiúchan \(NH_3\) 1,2 M, ríomh an tairiseach cothromaíochta, \(K_c\), don imoibriú seo.
Plé:
Bunaithe ar na frithghníomhartha a tugadh:
\[ N_2 (g) + 3H_2 (g) \saighead dheas 2NH_3 (g) \]
Is é seo foirmle tairiseach cothromaíochta don imoibriú seo:
\[ K_c = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3} \]
Ag cur isteach luachanna aitheanta:
[K_c = \frac{(1,2)^2}{(0,3)(0,4)^3} = \frac{1,44}{(0,3)(0,064)} = \frac{1,44}{0,0192} = 75 \]
Mar sin, is é ∫K_c = 75 an tairiseach cothromaíochta.
Ag dúnadh
Is coincheap ríthábhachtach sa cheimic é an tairiseach cothromaíochta a chabhraíonn linn tuiscint a fháil ar an gcaoi a shroicheann imoibrithe ceimiceacha cothromaíocht agus an chaoi a mbíonn tionchar ag tiúchan na n-imoibrithe agus na dtáirgí ar an suíomh cothromaíochta. Trí thuiscint a fháil ar na samplaí agus na plé thuas, tá súil againn go mbeidh pictiúr níos soiléire ag léitheoirí agus go mbeidh siad in ann fadhbanna faoin tairiseach cothromaíochta a réiteach le muinín níos mó.
Tá eolas ar an tairiseach cothromaíochta úsáideach ní hamháin sa teoiric ach freisin in iarratais phraiticiúla i réimsí éagsúla amhail an tionscal ceimiceach, cógaisíocht agus taighde eolaíoch. Dá bhrí sin, tá tuiscint mhaith ar an gcoincheap seo riachtanach d'aon duine atá ag déanamh staidéir ar imoibrithe ceimiceacha nó ag obair leo.
