Nimûneyên Pirs û Gotûbêjan Bi Kar Anîna Sabîtên Hevsengiyê di Hesabkirinan de
Pendahuluan
Kîmya lêkolîna madeyan û guhertinên ku di wan madeyan de çêdibin e. Têgeheke girîng di kîmyayê de hevsengiya kîmyewî ye, ku tê de reaksiyoneke kîmyewî digihîje rewşekê ku rêjeya reaksiyona pêşverû wekhevî rêjeya reaksiyona berevajî ye. Di hevsengiya kîmyewî de, konsantrasyonên reaktant û berheman bi demê re naguherin. Ev têgeh ji hêla sabîta hevsengiyê (K) ve tê rêvebirin, ku di germahiyek diyarkirî de nirxek sabît e û ji konsantrasyonên pêkhateyên di reaksiyonê de net e. Ev gotar dê mînak û nîqaşên ku sabîta hevsengiyê di hesaban de bikar tînin nîqaş bike.
Sabita Hevsengiyê, K
Sabîta hevsengiyê pir caran bi du awayên sereke, ango Kc û Kp, tê îfadekirin. Kc sabîta hevsengiyê ye ku li ser bingeha konsantrasyona molar e, di heman demê de Kp sabîta hevsengiyê ye ku li ser bingeha zexta qismî ya gazê ye.
Formula Kc:
Ji bo reaksiyonê:
\[ aA + bB \tîra çeprast cC + dD \]
Sabîta hevsengiyê ya li ser bingeha konsantrasyonê bi vî awayî tê dayîn:
\[ Kc = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b} \]
Formula Kp:
Ji bo reaksiyonên gazê:
\[ aA(g) + bB(g) \leftrightarrow cC(g) + dD(g) \]
Sabîta hevsengiyê ya li ser bingeha zextên qismî bi vî awayî tê dayîn:
\[ Kp = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b} \]
Wekî tê zanîn, têkiliya di navbera Kp û Kc de ev e:
\[ Kp = Kc (RT)^{\Delta n} \]
mera:
– \( R \) sabîta gazê ye (0.0821 L atm K⁻¹ mol⁻¹),
– \( T \) germahî bi Kelvin e,
– \( \Delta n \) guherîna jimara molên gazê ye (c+dab).
Pirsên Nimûne û Gotûbêj
Nimûneya Pirsa 1: Hesabkirina Kc
Pirsyar: Di germahiyek diyarkirî de, sabîta hevsengiyê ji bo reaksiyona jêrîn 4,0 e:
\[ 2NO_2 \tîreya çepê rast N_2O_4 \]
Eger di hevsengiyê de be, rêjeya \([NO_2] \) 0,6 M be, rêjeya \([N_2O_4] \) di wê hevsengiyê de hesab bike.
Nîqaş:
Ew tê zanîn:
– \( Kc = 4,0 \)
– \( [NO_2] = 0,6 M \)
Formula hevsengiya sabît ji bo vê reaksiyonê ev e:
\[ Kc = \frac{[N_2O_4]}{[NO_2]^2} \]
Nirxên naskirî biguhezîne:
\[ 4,0 = \frac{[N_2O_4]}{(0,6)^2} \]
Wiha:
\[ 4,0 = \frac{[N_2O_4]}{0,36} \]
\[ [N_2O_4] = 4,0 caran 0,36 \]
\[ [N_2O_4] = 1,44 \, M \]
Ji ber vê yekê, rêjeya \([N_2O_4] \) di hevsengiyê de 1,44 M ye.
Nimûneya Pirsa 2: Veguherandina Kc bo Kp
Pirsyar: Bi saya reaksiyonê:
\[ N_2(g) + 3H_2(g) \tîroka rastê 2NH_3(g) \]
Di 500 K de, sabîta hevsengiyê Kc 0,278 e. Kp ji bo reaksiyonê di wê germahiyê de hesab bikin.
Nîqaş:
Têkiliya di navbera Kc û Kp de bi vê hevkêşeyê tê dayîn:
\[ Kp = Kc (RT)^{\Delta n} \]
Ew tê zanîn:
– \( Kc = 0,278 \)
– \( R = 0.0821 \, L atm K^{-1} mol^{-1} \)
– ( T = 500 , K )
– \( \Delta n = (2 – (1 + 3)) = -2 \)
Ji ber vê yekê, veguherîna nirxan:
\[ Kp = 0,278 caran (0.0821 caran 500)^{-2} \]
\[ Kp = 0.278 \car (41.05)^{-2} \]
\[ Kp = 0.278 \car (1 / 1683.0025) \]
\[ Kp = 0.278 \car 0.000594 \]
\[ Kp = 0.000165 \]
Ji ber vê yekê, \(Kp\) ji bo reaksiyonê li 500 K 0.000165 e.
Mînak 3: Bikaranîna Kp di Hesabkirina Zexta Qismî de
Pirs: Ji bo reaksiyona gazê ya jêrîn:
\[ H_2(g) + I_2(g) \leftrightarrow 2HI(g) \]
Dema ku Kp di 450 K de 50 e. Ger \( P_{H_2} = P_{I_2} = 0,2 \, atm \), zexta qismî ya HI di hevsengiyê de hesab bike.
Nîqaş:
Ew tê zanîn:
– \( Kp = 50 \)
– \( P_{H_2} = 0,2 \, atm \)
– \( P_{I_2} = 0,2 \, atm \)
Formula hevsengiya sabît ji bo vê reaksiyonê ev e:
\[ Kp = \frac{(P_{HI})^2}{P_{H_2} \car P_{I_2}} \]
Nirxên naskirî biguhezîne:
\[ 50 = \frac{(P_{HI})^2}{0,2 \times 0,2} \]
\[ 50 = \frac{(P_{HI})^2}{0.04} \]
Wiha:
\[ (P_{HI})^2 = 50 \car 0,04 \]
\[ (P_{HI})^2 = 2 \]
\[ P_{HI} = \sqrt{2} \]
\[ P_{HI} \nêzîkî 1,414 \, atm \]
Ji ber vê yekê, zexta qismî ya HI di hevsengiyê de nêzîkî 1,414 atm e.
Xelasî
Têgihîştina têgeha sabîtên hevsengiyê û şiyana bikaranîna wan di hesabên kîmyayî de ji bo xwendekarên ku kîmyaya pêşketî dixwînin pir girîng e. Ev gotar çend mînakên pirsgirêkan û nîqaşek berfireh a karanîna sabîtên hevsengiyê Kc û Kp di bin şert û mercên cûda de pêşkêş dike. Têgihîştineke baş a vê materyalê dê çareserkirina pirsgirêkên têkildarî reaksiyonên hevsengiya kîmyewî hêsantir bike.
