Ceistean Eisimpleir agus Deasbad mu Ghluasad Cothromachaidh
Tha gluasadan cothromachaidh nan cuspair cudromach ann an ceimigeachd, gu h-àraidh ann an sgrùdadh cothromachadh ceimigeach. Is e am prìomh phrionnsabal a mhìnicheas gluasadan cothromachaidh Prionnsabal Le Chatelier, a tha ag ràdh: "Ma thèid siostam ann an cothromachadh a chuir fo atharrachadh (cuideam), atharraichidh an siostam gus buaidh an atharrachaidh a lughdachadh agus ruigidh e staid ùr de chothromachadh."
San artaigil seo, bruidhnidh sinn air beagan eisimpleirean de cheistean agus deasbadan a thaobh atharrachaidhean cothromachaidh gus tuigse nas doimhne fhaighinn air a’ bhun-bheachd seo.
Eisimpleir Ceist 1: Gluasad ann an Cothromachadh Brùthaidh
Ceist:
Bidh gas naitridean teitrocsaid (N2O4) a’ dol tro lobhadh ath-thionndaidheach gu naitridean dà-ogsaid (NO2) a rèir co-aontar an ath-bhualaidh:
\[ \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NO}_2\text{(g)} \]
Aig teòthachd shònraichte, tha an ath-bhualadh seo aig cothromachadh. Ma thèid cuideam iomlan an t-siostaim àrdachadh, dè an taobh a ghluaiseas an cothromachadh?
Deasbad:
A rèir Prionnsabal Le Chatelier, ma dh'èireas cuideam air siostam ann an cothromachadh, gluaisidh an cothromachadh a dh'ionnsaigh an taobh le nas lugha de mholacilean gas gus an t-atharrachadh ann an cuideam a lùghdachadh.
Anns an ath-bhualadh a chaidh a thoirt seachad:
\[ \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NO}_2\text{(g)} \]
air an taobh chlì (na luchd-freagairt), tha 1 mhòl de ghas (N2O4), agus air an taobh dheas (na toraidhean) tha 2 mhòl de ghas (NO2).
Nuair a thèid an cuideam àrdachadh, gluaisidh an cothromachadh chun na làimh chlì (a dh’ionnsaigh N2O4) aig a bheil nas lugha de mholacilean gas gus an cuideam a lùghdachadh.
Eisimpleir Ceist 2: Gluasad ann an Cothromachadh Teòthachd
Ceist:
Beachdaich air an ath-bhualadh a leanas:
\[ \text{2NO}_2\text{(g)} \rightleftharpoons \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} + \text{Teas} \]
An gluais an cothromachadh chun na làimh dheis no chun na làimh chlì ma thèid an teòthachd àrdachadh?
Deasbad:
Tha an ath-bhualadh gu h-àrd exothermic, a’ ciallachadh gu bheil teas air a leigeil ma sgaoil fhad ‘s a tha an ath-bhualadh a’ dol air adhart a dh’ionnsaigh cruthachadh N2O4 (an toradh). A rèir Prionnsabal Le Chatelier, ma thèid teòthachd an t-siostaim àrdachadh, gluaisidh an cothromachadh san t-slighe a bhios a’ gabhail a-steach teas gus an atharrachadh teòthachd a lughdachadh (anns an t-slighe endothermic).
Anns a’ chùis seo, le teòthachd ag èirigh, gluaisidh an cothromachadh chun na làimh chlì, a dh’ionnsaigh NO2 (an reactant), leis gu bheil tionndadh an ath-bhualadh a’ gabhail a-steach teas.
Eisimpleir Ceist 3: Gluasad ann an Cothromachadh Dùmhlachd
Ceist:
Leis an ath-bhualadh cothromachaidh a leanas:
[\text{H}_2\text{(g)} + \text{I}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HI}\text{(g)} \]
Dè thachras don chothromachadh ma chuireas sinn barrachd H2 ris an t-siostam?
Deasbad:
A rèir Prionnsabal Le Chatelier, ma dh'àrdaicheas dùmhlachd aon de na reactantan, gluaisidh an cothromachadh san t-slighe a lùghdaicheas an t-atharrachadh, is e sin a dh'ionnsaigh nan toraidhean.
Anns a' chùis seo, bheir àrdachadh ann an H2 air a' chothromachadh gluasad chun na làimh dheis, a dh'ionnsaigh cruthachadh barrachd HI.
Eisimpleir Ceist 4: Buaidh Cur Catalyst air Cothromachadh
Ceist:
Ciamar a bheir cur-ris catalyst buaidh air an t-suidheachadh cothromachaidh anns an ath-bhualadh cothromachaidh a leanas?
[ \text{2SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{SO}_3\text{(g)} \]
Deasbad:
Bidh catalaichean ag àrdachadh ìre ath-bhualadh an dà chuid ath-bhualaidhean air adhart agus air ais le bhith a’ lughdachadh lùth gnìomhachaidh. Ach, chan eil catalaichean a’ toirt buaidh air an t-suidheachadh cothromachaidh; bidh iad dìreach a’ cuideachadh an t-siostaim gus cothromachadh a ruighinn nas luaithe. Mar sin, cha ghluais cur catalaiche an suidheachadh cothromachaidh.
Eisimpleir Ceist 5: Cothromachadh ann am Fuasgladh
Ceist:
A’ toirt seachad freagairt ianachaidh an aigéid lag HF ann an uisge:
[ HF(aq) H^+(aq) + F^-(aq)
Dè thachras don t-suidheachadh cothromachaidh ma thèid beagan ghramaichean de NaF (a tha air a ionachadh gu tur gu Na+ agus F-) a chur ri fuasgladh HF?
Deasbad:
Meudaichidh cur-ris NaF dùmhlachd nan ianan F- anns an fhuasgladh. A rèir Prionnsabal Le Chatelier, ma mheudaicheas tu dùmhlachd an toraidh (F-), gluaisidh an cothromachadh chun na clì (a’ leantainn gu cruthachadh HF) gus an t-atharrachadh a lùghdachadh.
Eisimpleir Ceist 6: Cothromachadh agus pH
Ceist:
Leis an ath-bhualadh cothromachaidh a leanas:
[ \text{CO}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{O(l)} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3\text{(aq)} \]
Ciamar a bheir atharrachadh ann am pH fuasglaidh buaidh air cothromachadh?
Deasbad:
Bidh ianachadh H2CO3 ann an uisge a’ toirt a-mach ianan H+ agus ianan bicarbonate (HCO3-):
[ \text{H}_2\text{CO}_3\text{(aq)} \rightleftharpoons \text{H}^+\text{(aq)} + \text{HCO}_3^-\text{(aq)} \]
Ma lùghdaicheas pH an fhuasglaidh (nas searbhaiche / àrdachadh ann an H+), gluaisidh cothromachadh uisgeachaidh CO2 gu H2CO3 a dh’ionnsaigh lughdachadh ianan H+, is e sin, a dh’ionnsaigh nan ath-bhualadairean (CO2 agus H2O). Ma dh’èireas am pH (nas bunaitiche / lùghdachadh ann an H+), gluaisidh an cothromachadh a dh’ionnsaigh nan toraidhean (H2CO3) a bhios a’ dèanamh barrachd H+ gus dìoladh a dhèanamh airson an atharrachaidh.
Seallaidh an deasbad seo air fad mu chothromachadh ceimigeach mar a bheir atharrachaidhean ann am bruthadh, teòthachd, dùmhlachd, cur-ris chatalaichean, agus suidheachaidhean an fhuasglaidh buaidh air an t-suidheachadh cothromachaidh, a’ gèilleadh do Phrionnsabal Le Chatelier. Tha tuigse air a’ phrionnsabal seo cudromach ann an raon farsaing de thagraidhean ceimigeach, bho ghnìomhachas gu rannsachadh obair-lann.
Le bhith a’ tuigsinn prionnsapal na cothromachaidh agus diofar cheistean is mhìneachaidhean eisimpleireach, thathar an dùil gum bi thu comasach air suidheachaidhean fìor anns a bheil ath-bheachdan cothromachaidh a chomharrachadh agus a sgrùdadh nas fheàrr ann an co-theacsan acadaimigeach agus practaigeach!
