Ceistean Eisimpleir agus Deasbad mu Chothromachadh ann am Fuasglaidhean
Pendahuuan
’S e bun-bheachd ann an ceimigeachd a th’ ann an cothromachadh ceimigeach a tha deatamach airson tuigse fhaighinn air ath-bheachdan ceimigeach. ’S e staid a th’ ann an cothromachadh ann am fuasgladh far a bheil dà ath-bhualadh no barrachd a tha nan aghaidh a chèile a’ tachairt aig an aon ìre, gus am bi dùmhlachd nan ath-bhualadairean agus nan toraidhean seasmhach thar ùine. San artaigil seo, bruidhnidh sinn air grunn eisimpleirean de chothromachadh ann am fuasglaidhean agus bruidhnidh sinn orra gu mionaideach. Tha sinn an dòchas gun cuidich an artaigil seo le bhith a’ doimhneachadh do thuigse air teòiridh cothromachadh ceimigeach.
Bun-bheachdan Cothromachaidh Ceimigeach
Mus tèid sinn a-steach do na ceistean eisimpleireach agus an deasbad, tha e cudromach tuigsinn cuid de bhun-bheachdan cothromachaidh cheimigeach:
1. Cothromachadh Fiùghantach: Ann an staid chothromachaidh, chan eil an ath-bhualadh a’ stad, ach tha an ath-bhualadh air adhart agus an ath-bhualadh air ais a’ tachairt aig an aon ìre.
2. Co-sheasmhachd (K): Air a chleachdadh gus an ìre gu bheil ath-bhualadh a’ ruighinn cothromachadh a chomharrachadh. Is e am foirmle choitcheann airson a’ cho-sheasmhachd:
\[ K = \frac{{[toradh]}}{[ath-bhualadair]} \]
3. Lagh Gnìomh Mais: Tha dùmhlachd gach stuth ann an ath-bhualadh air a chur an cèill ann an cruth eas-chruthach a rèir nan co-èifeachdan anns a’ cho-aontar ceimigeach.
Ceistean Eisimpleir agus Deasbad
Eisimpleir Ceist 1
Ceist:
Tha an co-aontar ath-bhualadh cothromachaidh aithnichte mar a leanas:
\[ N_2O_4 (g) \saighead chlì 2NO_2 (g) \]
Aig teòthachd sònraichte, tha dùmhlachd cothromachaidh \(N_2O_4 \) 0.10 M agus \(NO_2 \) 0.20 M. Obraich a-mach luach an cunbhalachd cothromachaidh, \(K_c \), airson an ath-bhualadh.
Deasbad:
Is e co-aontar an cunbhalachd cothromachaidh \(K_c \) a th’ ann:
[K_c = \frac{{[NO_2]^2}}{[N_2O_4]}]
Cuir na luachan dùmhlachd a-steach don cho-aontar:
[K_c = \frac{{(0.20)^2}}{0.10} \]
[K_c = \frac{{0.04}}{0.10} = 0.40 \]
Mar sin, is e 0.40 luach \(K_c \) airson an ath-bhualadh.
Eisimpleir Ceist 2
Ceist:
Ann an soitheach dùinte, bidh gas PCl_5 a’ briseadh sìos gu PCl_3 agus Cl_2 a rèir na co-aontar:
[PCl_5 (g) \leftrightarrow PCl_3 (g) + Cl_2 (g) \]
Ma tha an cunbhalachd cothromachaidh, \(K_c \), aig teòthachd sònraichte 0.200 agus aig cothromachadh tha dùmhlachd \(PCl_5 \) 1.00 M, obraich a-mach dùmhlachdan \(PCl_3 \) agus \(Cl_2 \) aig cothromachadh.
Deasbad:
Ma tha dùmhlachd \(PCl_3 \) agus \(Cl_2 \) aig cothromachadh co-ionann ri x M. Stèidhichte air co-aontar an ath-bhualaidh, tha dùmhlachd \(PCl_5 \) a’ lùghdachadh le x M cuideachd.
Mar sin, faodar an co-aontar cothromachaidh a sgrìobhadh mar:
[K_c = \frac{{[PCl_3][Cl_2]}}{[PCl_5]}]
Cuir na luachan airson \( K_c \) agus dùmhlachd \( PCl_5 \) an àite:
[0.200 = \frac{{x^2}}{(1.00 – x)}]
A’ fuasgladh cho-aontaran ceàrnagach:
[0.200 = \frac{{x^2}}{(1.00 – x)}]
[0.200 (1.00 – x) = x^2]
\[ 0.200 – 0.200x = x^2 \]
[x^2 + 0.200x – 0.200 = 0]
Is e fuasgladh na co-aontar ceàrnagach seo x = 0.332 no x = -0.532 (chan eil am fuasgladh àicheil buntainneach, leis nach urrainn don dùmhlachd a bhith àicheil).
Mar sin, tha dùmhlachd \(PCl_3 \) agus \(Cl_2 \) aig cothromachadh 0.332 M.
Eisimpleir Ceist 3
Ceist:
Ann am fuasgladh, faodaidh ianan haidreocsaid (\(OH^- \)) freagairt le ianan ammonium (\(NH_4^+ \)) gus uisge (\(H_2O \)) agus ammonia (\(NH_3 \)) a chruthachadh. Is e seo co-aontar an ath-bhualaidh:
\[ NH_4^+ (aq) + OH ^ - (dc) \ saighead chlì H_2O (l) + NH_3 (dc) \]
Ma tha an cunbhalachd cothromachaidh (\(K_c \)) air a shuidheachadh gu 1.8 x 10^5 aig teòthachd sònraichte, agus ma tha na dùmhlachdan tùsail de \(NH_4^+ \) agus \(OH^- \) 0.10 M agus 0.15 M, fa leth, obraich a-mach dùmhlachd \(NH_3 \) nuair a ruigear cothromachadh.
Deasbad:
Sgrìobh an co-aontar cothromachaidh:
\[ K_c = \frac{{[NH_3]}}{[NH_4^+][OH^-]} \]
Ma tha x na dùmhlachd de \(NH_3 \) a chaidh a chruthachadh aig cothromachadh, an uairsin bidh dùmhlachdan \(NH_4^+ \) agus \(OH^- \) a’ lùghdachadh le gach x.
[K_c = \frac{{x}}{(0.10 – x)(0.15 – x)}]
Cuir luach \( K_c \) an àite:
[1.8 × 10^5 = \frac{{x}}{(0.10 – x)(0.15 – x)}]
Gabh ris gu bheil x glè bheag an taca ri 0.10 agus 0.15 gus am bi (0.10 – x = 0.10) agus (0.15 – x = 0.15):
[1.8 × 10^5 = \frac{{x}}{(0.10)(0.15)}]
[x = 1.8 × 10⁻⁶ × (0.10) × (0.15)]
\[x = 2.7 \]
Mar sin, thathas a’ meas gu bheil dùmhlachd \(NH_3 \) aig cothromachadh 2.7 M.
Co-dhùnadh
Bho na deasbadan gu h-àrd, faodar a cho-dhùnadh gu bheil tuigse air bun-bheachd cothromachadh ceimigeach deatamach airson diofar dhuilgheadasan co-cheangailte ri cothromachadh ann am fuasglaidhean fhuasgladh. Le bhith a’ cleachdadh lagh gnìomh mais agus an cunbhalachd cothromachaidh, is urrainn dhuinn dùmhlachd diofar ghnèithean ann an ath-bhualadh obrachadh a-mach nuair a ruigear cothromachadh. Chan eil an artaigil seo ach a’ beantainn ri beagan eisimpleirean bunaiteach. Ann an cleachdadh, faodaidh àireamhachadh cothromachadh ceimigeach a bhith tòrr nas iom-fhillte, a’ toirt a-steach factaran leithid teòthachd, cuideam, agus gnìomhachd ian ann am fuasgladh.
