Fa'aaogaina o Fa'amaumauga Paleni i Fuafuaga
Pendahuluan
O le paleni fa'akemikolo o se manatu autū i le kemisi e fa'amatalaina ai se tulaga e tutupu ai tali i luma ma tua i le fua tutusa, ina ia tumau pea le tutusa o le tele o mea e tali atu ai ma oloa i le aluga o taimi. O se tasi o auala autū e malamalama ai i le paleni o le fa'aaogaina lea o le tumau paleni paleni (K).
O lenei tusiga o le a suʻesuʻeina loloto ai le faʻaaogaina o le tumau paleni i fuafuaga. O le a matou talanoaina le auala e fuafua ai le K, le auala e faʻaaoga ai i fuafuaga o le faʻatupulaʻia o le paleni, ma le auala e mafai ai e mea mai fafo ona aʻafia ai le paleni.
Malamalama i le Tumau o le Paleni
O le tulaga paleni o le equilibrium, K, o se numera e faʻaalia ai le tulaga paleni o se tali faʻakemikolo. O le fua faʻatatau lea o le maualuga o oloa i le maualuga o mea e tali mai ai, e taʻitasi ma siʻitia i le malosiaga e fetaui ma lona coefficient stoichiometric i le fua faʻatatau faʻakemikolo.
Mo se faʻataʻitaʻiga, mo le tali atu:
\[aA + bB \rightleftharpoons cC + dD\]
O le tumau paleni e:
\[K = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}\]
O iinei, o le \([A]\), \([B]\), \([C]\), ma le \([D]\) o le paleni o le malosi o mea e tali atu ai ma oloa, ae o le \(a\), \(b\), \(c\), ma le \(d\) o fua fa'atatau o mea ta'itasi i le tali atu.
Fuafuaina o le Tumau Paleni
Mo le fuafuaina o le K, tatou te manaʻomia le maualuga o mea i le paleni. Mo se faʻataʻitaʻiga, mo le tali faʻatatau muamua, afai tatou te iloa le maualuga o le A, B, C, ma le D i le paleni, e mafai ona tatou suia nei tau i totonu o le fua faʻatatau mo le K.
Faataitaiga:
Faapea la ua i ai la tatou tali atu lea i se vevela patino:
\[2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)\]
Afai i le paleni e iai a tatou:
\[[SO_2] = 0.2 \, \text{M}\]
\[[O_2] = 0.1 \, \text{M}\]
\[[SO_3] = 0.4 \, \text{M}\]
O le a fuafuaina le tumau o le paleni e pei ona taua i lalo:
\[K = \frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2 [O_2]} = \frac{(0.4)^2}{(0.2)^2 (0.1)} = \frac{0.16}{0.004} = 40\]
Faaaogaina o le K e Vavalo ai le Taumafaufau
O le taimi lava e iloa ai le tau K, e mafai ona tatou faʻaaogaina e fuafua ai le malosi o se vailaʻau i totonu o se faiga paleni.
Faataitaiga:
Mafaufau i le tali atu:
\[H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g)\]
Faatasi ai ma le \(K = 50\) ma le tali e amata i le amataga o le malosi:
\[[H_2] = 1.0 \, \text{M}\]
\[[I_2] = 1.0 \, \text{M}\]
\[[HI] = 0 \, \text{M}\]
Se'i o tatou fuafuaina le tele o vaila'au i le tulaga paleni.
Muamua, fa'amatala le suiga o le malosi pe a o'o i le paleni. Ia avea le \(x\) ma le molarity o le H_2 ma le I_2 e tali atu, ona:
I le paleni:
\[[H_2] = 1.0 – x\]
\[[I_2] = 1.0 – x\]
\[[HI] = 2x\]
Faaaoga le K e fausia ai le fua faatatau paleni:
\[K = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]} = 50\]
\[\frac{(2x)^2}{(1.0 – x)(1.0 – x)} = 50\]
\[ \frac{4x^2}{(1.0 – x)^2} = 50\]
\[4x^2 = 50(1.0 – x)^2\]
\[4x^2 = 50(1.0 – 2x + x^2)\]
\[4x^2 = 50 – 100x + 50x^2\]
Toe fa'atulaga e fausia ai se fua fa'atatau fa'atafafā:
\[50x^2 – 4x^2 – 100x + 50 = 0\]
\[46x^2 – 100x + 50 = 0\]
Faaaoga le fua fa'atatau fa'atafafā e fo'ia ai le \(x\):
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 – 4ac}}{2a}\]
Faatasi ai ma le \(a = 46\), \(b = -100\), ma le \(c = 50\):
\[x = \frac{100 \pm \sqrt{10000 – 9200}}{92}\]
\[x = \frac{100 \pm \sqrt{800}}{92}\]
\[x = \frac{100 \pm 28.28}{92}\]
\[x = \frac{128.28}{92} \text{ po'o } x = \frac{71.72}{92}\]
\[x = 1.395 \text{ po'o } x = 0.779\]
E na'o le fofo \(x = 0.779\) e aoga auā e le mafai e le malosi ona sili atu i le malosi muamua.
O lea la, o le maualuga o le paleni e avea ma:
\[[H_2] = 1.0 – 0.779 = 0.221 \, \text{M}\]
\[[I_2] = 1.0 – 0.779 = 0.221 \, \text{M}\]
\[[HI] = 2(0.779) = 1.558 \, \text{M}\]
Aafiaga o Mea Tau Siosiomaga
E mafai e mea e pei o le vevela, mamafa, ma le malosi o le ea ona aʻafia ai le paleni. O le mataupu faavae a Le Chatelier e fesoasoani e vavalo pe faapefea ona tali atu se faiga i le paleni i suiga mai fafo:
1. Suiga i le Fa'aputuga: O le fa'aopoopoina pe ave'esea o se tasi o mea e tali atu ai pe oloa o le a mafua ai ona gaoioi le faiga e toe fa'afo'i le paleni e tusa ai ma le K.
2. Suiga i le Mamafa o le Vave: O faiga e iai le kesi o le a taumafai e faʻaitiitia pe faʻateleina le mamafa e ala i le suia o le aofaʻi o molelaʻau kesi.
3. Suiga o le Vevela: O le a suia le K pe a suia le vevela. Mo tali fa'ama'i (mitiaina o le vevela), o le fa'ateleina o le vevela o le a fa'ateleina ai le K, ae mo tali fa'ama'i (fa'asa'olotoina o le vevela), o le fa'ateleina o le vevela o le a fa'aitiitia ai le K.
I'uga
O le tulaga paleni o se meafaigaluega taua tele i le iloiloina ma le vavaloina o amioga o tali fa'akemikolo i le paleni. Faatasi ai ma se malamalama lelei i le K, e mafai ona tatou fuafuaina le tulaga paleni ma malamalama i le faatosinaga o mea mai fafo i tali paleni. O le fa'aaogaina o nei mataupu faavae e mafai ai ona tatou pulea tali fa'akemikolo i le tele o tulaga fa'apisinisi ma fale su'esu'e.
