Pirsên Nimûne û Nîqaşkirina Hevsengiyê di Çareseriyan de
Pendahuluan
Hevsengiya kîmyayî têgeheke bingehîn e di kîmyayê de ku ji bo têgihîştina reaksiyonên kîmyayî pir girîng e. Hevsengiya di çareseriyê de rewşek e ku du an bêtir reaksiyonên dijber bi heman rêjeyê çêdibin, da ku konsantrasyonên reaktant û hilberan bi demê re sabît bimînin. Di vê gotarê de, em ê li ser çend mînakên hevsengiyê di çareseriyan de nîqaş bikin û wan bi berfirehî nîqaş bikin. Em hêvî dikin ku ev gotar dê ji bo kûrkirina têgihîştina we ya teoriya hevsengiya kîmyayî bibe alîkar.
Têgehên bingehîn ên hevsengiya kîmyayî
Berî ku em bikevin nav pirsên mînakî û nîqaşan, girîng e ku meriv hin têgehên bingehîn ên hevsengiya kîmyewî fam bike:
1. Hevsengiya Dînamîk: Di rewşa hevsengiyê de, reaksiyon ranaweste, lê reaksiyona pêşve û reaksiyona berevajî bi heman lezê çêdibin.
2. Sabîta Hevsengiyê (K): Ji bo nîşandana asta gihîştina hevsengiyê ya reaksiyonekê tê bikaranîn. Formula giştî ya sabîta hevsengiyê ev e:
\[ K = \frac{{[berhem]}}{[reaktant]} \]
3. Qanûna Çalakiya Girseyê: Têkeliya her madeyekê di reaksiyonekê de li gorî koefîsyentên di hevkêşeya kîmyewî de bi awayekî eksponansiyel tê îfadekirin.
Pirsên Nimûne û Gotûbêj
Nimûneya Pirsa 1
Pirsyar:
Hevkêşeya reaksiyona hevsengiyê wiha tê zanîn:
\[ N_2O_4 (g) \tîreya çepê 2NO_2 (g) \]
Di germahiyek diyarkirî de, rêjeya hevsengiyê ya N(₂O₂) 0.10 M û NO(₂O₂) 0.20 M ye. Nirxa sabita hevsengiyê, K(₂c), ji bo reaksiyonê hesab bike.
Gotûbêj:
Hevkêşeya sabîta hevsengiyê \(K_c \) ev e:
\[ K_c = \frac{{[NO_2]^2}}{[N_2O_4]} \]
Nirxên konsantrasyonê têxin nav hevkêşeyê:
\[ K_c = \frac{{(0.20)^2}}{0.10} \]
\[ K_c = \frac{{0.04}}{0.10} = 0.40 \]
Ji ber vê yekê, nirxa \(K_c \) ji bo reaksiyonê 0.40 e.
Nimûneya Pirsa 2
Pirsyar:
Di konteynirek girtî de, gaza \(PCl_5\) li gorî vê hevkêşeyê dibe \(PCl_3\) û \(Cl_2\):
\[ PCl_5 (g) \leftrightarrow PCl_3 (g) + Cl_2 (g) \]
Eger sabîta hevsengiyê, K(c), di germahiyek diyarkirî de 0.200 be û di hevsengiyê de rêjeya PCl5 1.00 M be, rêjeya PCl3 û Cl2 di hevsengiyê de hesab bike.
Gotûbêj:
Ferz bikin ku rêjeya PCl_3 û Cl_2 di rewşa hevsengiyê de x M ye. Li gorî hevkêşeya reaksiyonê, rêjeya PCl_5 jî bi x M kêm dibe.
Ji ber vê yekê, hevkêşeya hevsengiyê dikare wekî jêrîn were nivîsandin:
\[ K_c = \frac{{[PCl_3][Cl_2]}}{[PCl_5]} \]
Nirxên \(K_c\) û giraniya \(PCl_5\) biguherînin:
\[ 0.200 = \frac{{x^2}}{(1.00 – x)} \]
Çareserkirina hevkêşeyên çargoşeyî:
\[ 0.200 = \frac{{x^2}}{(1.00 – x)} \]
\[ 0.200 (1.00 – x) = x^2 \]
\[ 0.200 – 0.200x = x^2 \]
\[ x^2 + 0.200x – 0.200 = 0 \]
Çareseriya vê hevkêşeya duqatî x = 0.332 an jî x = -0.532 e (çareseriya neyînî ne girîng e, ji ber ku konsantrasyon nikare neyînî be).
Ji ber vê yekê, rêjeya PCl_3 û Cl_2 di rewşa hevsengiyê de 0.332 M ye.
Nimûneya Pirsa 3
Pirsyar:
Di çareseriyê de, îyonên hîdroksîd (\( OH^- \)) dikarin bi îyonên amonyûm (\( NH_4^+ \)) re reaksiyonê bikin û av (\( H_2O \)) û amonyak (\( NH_3 \)) çêkin. Hevkêşeya reaksiyonê ev e:
\[ NH_4^+ (aq) + OH^- (aq) \nH_2O (l) + NH_3 (aq) \]
Eger sabîta hevsengiyê (\(K_c\)) di germahiyek diyarkirî de li ser 1.8 x 10^5 were danîn, û konsantrasyonên destpêkê yên \(NH_4^+\) û \(OH^-\) bi rêzê ve 0.10 M û 0.15 M bin, konsantrasyona \(NH_3\) dema ku hevsengî gihîştî hesab bikin.
Gotûbêj:
Hevkêşeya hevsengiyê binivîse:
\[ K_c = \frac{{[NH_3]}}{[NH_4^+][OH^-]} \]
Bifikirin ku x rêjeya NH3 ye ku di hevsengiyê de çêdibe, wê demê rêjeya NH4^+ û OH^- bi her x-ê re kêm dibe.
\[ K_c = \frac{{x}}{(0.10 – x)(0.15 – x)} \]
Nirxa \(K_c \) li şûna wê bigire:
\[ 1.8 caran 10^5 = \frac{{x}}{(0.10 – x)(0.15 – x)} \]
Bifikirin ku x li gorî 0.10 û 0.15 pir piçûk e, da ku \( 0.10 – x \nêzîkî 0.10 \) û \( 0.15 – x \nêzîkî 0.15 \):
\[ 1.8 caran 10^5 = \frac{{x}}{(0.10)(0.15)} \]
\[ x = 1.8 caran 10^5 caran (0.10) caran (0.15) \]
\[ x = 2.7 \]
Ji ber vê yekê, tê texmînkirin ku rêjeya NH_3 di rewşa hevsengiyê de 2.7 M ye.
Xelasî
Ji nîqaşa jorîn, dikare were encamdan ku têgihîştina têgeha hevsengiya kîmyewî ji bo çareserkirina pirsgirêkên cûrbecûr ên têkildarî hevsengiya di çareseriyan de girîng e. Bi karanîna qanûna çalakiya girseyê û sabîta hevsengiyê, em dikarin dema ku hevsengî tê gihîştin, konsantrasyonên cureyên cûda di reaksiyonekê de hesab bikin. Ev gotar tenê li ser çend mînakên bingehîn disekine. Di pratîkê de, hesabên hevsengiya kîmyewî dikarin pir tevlihevtir bin, ku faktorên wekî germahî, zext û çalakiya îyonê di çareseriyê de vedihewînin.
