Nimûneyên Pirsên Li Ser Hevsengiya Kîmyewî Gotûbêj Dikin
Hevsengiya kîmyayî têgeheke girîng e di kîmyayê de ku rewşekê vedibêje ku rêjeyên reaksiyonên pêşve û berevajî di reaksiyoneke kîmyayî de wekhev in. Di bin vê şertê de, konsantrasyonên reaktant û berheman sabît dimînin. Ev gotar dê çend mînakên pirsgirêkan û çareseriyên wan peyda bike da ku alîkariya têgihîştina têgeha hevsengiya kîmyayî bike.
Têgehên bingehîn ên hevsengiya kîmyayî
Hevsengiya kîmyayî wê demê çêdibe ku reaksiyonek kîmyayî dikare bi awayekî berevajî an jî di her du aliyan de bidome. Reaksiyonek berevajî dikare wiha were sembolîzekirin:
\[ \text{aA} + \text{bB} \rightleftharpoons \text{cC} + \text{dD} \]
Ko:
- A û B reaktant in,
- C û D berhem in,
– a, b, c, û d katsayiyên stokîyometrîk ên her madeyê ne.
Dema ku hevsengiyek çêbibe, leza reaksiyona pêşverû (hilberîna berheman) bi leza reaksiyona berevajî (hilberîna reaktantan) re wekhev e. Di vê nuqteyê de, her çend reaksiyon bi awayekî dînamîk berdewam bike jî, konsantrasyonên hemî madeyan bêguher dimînin.
Sabîta Hevsengiyê (K)
Sabîta hevsengiyê \(K_c\) ji bo reaksiyona jorîn dikare wiha were îfade kirin:
\[ K_c = \frac{{[\text{C}]^c [\text{D}]^d}}{{[\text{A}]^a [\text{B}]^b}} \]
Li vir de [X] rêjeya molar a madeya X e. Dema ku zextên qismî di hevsengiya gazê de têne bikar anîn, sabîta hevsengiyê wekî \(K_p\) tê diyar kirin.
Pirsên Nimûneyên Hevsengiya Kîmyewî
Pirsa 1: Reaksiyonên bi Daneyên Konsantrasyonê re
1 mol N₂ û 3 mol H₂ di germahiyek diyarkirî de di konteynirek 1 lîtreyî de tê danîn. Reaksiyon wiha berdewam dike:
\[ \text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g) \]
Piştî gihîştina hevsengiyê, 0,8 mol N₂ tê dîtin. Sabîta hevsengiyê \(K_c\) hesab bike.
Nîqaş:
1. Guhertina di konsantrasyonê de diyar bike:
Di destpêkê de, hejmara moleyan ev e:
– \([\text{N}_2]_{destpêk} = 1 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{H}_2]_{destpêk} = 3 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{NH}_3]_{destpêk} = 0 \, \text{mol/L}\]
Di hevsengiyê de, hejmara molan:
– \([\text{N}_2] = 0,8 \, \text{mol/L}\]
Guherîna N₂ = 1 – 0,8 = 0,2 mol/L
2. Stoikyometrîya guhertinan:
\[
\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g)
\]
Ji ber vê yekê, guhertinên ji bo H₂ û NH₃:
– \([\text{H}_2] = 3 \cdot 0,2 = 0,6 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{NH}_3] = 2 \cdot 0,2 = 0,4 \, \text{mol/L}\]
Hevsengiya mole:
– \([\text{H}_2] = 3 – 0,6 = 2,4 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{NH}_3] = 0 + 0,4 = 0,4 \, \text{mol/L}\]
3. \(K_c\) hesab bike:
\[
K_c = \frac{[\text{NH}_3]^2}{[\text{N}_2][\text{H}_2]^3}
\]
Nirxan li şûna wan bi cîh bike:
– \([\text{NH}_3] = 0,4 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{N}_2] = 0,8 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{H}_2] = 2,4 \, \text{mol/L}\]
\[
K_c = \frac{(0,4)^2}{(0,8)(2,4)^3}
\]
\[
= \frac{0,16}{0,8 \cdot 13,824}
\]
\[
= \frac{0,16}{11,0592}
nêzîkî 0,0145
\]
Pirsa 2: Bandora Guhertinên di Konsantrasyonê de
Mîqdarek ji N₂O₄(g) di konteynirek girtî de dibe 2NO₂(g). Di germahiyek diyarkirî de, sabîta hevsengiyê \(K_c\) 0,36 e. Ger konsantrasyona destpêkê ya N₂O₄(g) 1,0 M be û di destpêkê de NO₂(g) tune be, konsantrasyona NO₂(g) di hevsengiyê de hesab bike.
Nîqaş:
1. Bi karanîna Tabloya ICE:
\[
\destpêkirin{lihevkirin}
\text{Reaksiyon:} & \ \ \ \text{N}_2\text{O}_4(g) \\ \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g) \\
\text{Destpêk:} & \ \ [\text{N}_2\text{O}_4]_{0} = 1.0 \, \text{M}, \ [\text{NO}_2]_{0} = 0 \\
\text{Guhertin:} & \ \ [\text{N}_2\text{O}_4]_{eq} = 1.0 – x, \ [\text{NO}_2]_{eq} = 2x \\
\end{align }
\]
2. Girêdana bi \(K_c\):
\[
K_c = \frac{[\text{NO}_2]^2}{[\text{N}_2\text{O}_4]}
= \frac{(2x)^2}{1.0 – x}
= \frac{4x^2}{1 – x}
\]
3. X diyar bike:
\[
K_c = 0,36
\]
Ji ber vê yekê, guheztin:
\[
0,36 = \frac{4x^2}{1 – x}
\]
Pirbûna xaçerêyî:
\[
0,36(1 – x) = 4x^2
\]
\[
0,36 – 0,36x = 4x^2
\]
Hemûyan bi aliyekî ve girêdin:
\[
4x^2 + 0,36x – 0,36 = 0
\]
4. Çareserkirina Hevkêşeyên Çargoşeyî:
Formula çargoşeyî bikar bînin:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 – 4ac}}{2a}
\]
Li ku derê a = 4, b = 0,36 û c = -0,36 e:
\[
x = \frac{-0,36 \pm \sqrt{(0,36)^2 – 4(4)(-0,36)}}{2(4)}
\]
\[
x = \frac{-0,36 \pm \sqrt{0,1296 + 5,76}}{8}
\]
\[
x = \frac{-0,36 \pm \sqrt{5,8896}}{8}
\]
Ji ber ku konsantrasyon nikare neyînî be, em koka erênî hildibijêrin:
\[
x \nêzîkî 0,36
\]
5. Têkeliya NO₂:
\[
[\text{NO}_2]_{eq} = 2x = 2 \cdot 0,36 = 0,72 \, \text{M}
\]
Xelasî
Têgihîştina hevsengiya kîmyewî ji bo pêşbînîkirina ka pergalek kîmyewî dê di hin şert û mercan de çawa bertek nîşan bide girîng e. Bi pratîkê û têgihîştinek berfireh, em dikarin pirsgirêkên têkildarî vê têgehê çareser bikin, rewşa dawî ya pergalekê rave bikin, û dînamîkên reaksiyonên kîmyewî di pergalek girtî de fêm bikin. Nasîn û karanîna sabîta hevsengiyê (K_c) dê pêşbînîkirina konsantrasyonên hemî cureyan di pergalek di hevsengiyê de hêsantir bike.
