Àpẹẹrẹ àwọn ìbéèrè tí ó ń sọ̀rọ̀ nípa Ìwọ̀n Kẹ́míkà ní Àgbáyé Iṣẹ́-ajé

Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíròrò Ìwọ̀n Kẹ́míkà Nínú Àgbáyé Iṣẹ́-ajé

Ìwọ̀ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà jẹ́ èrò pàtàkì nínú kẹ́míkà, ó sì wúlò ní onírúurú ẹ̀ka iṣẹ́-ajé. Nínú ìyípadà kẹ́míkà, ìwọ́ntúnwọ̀nsì máa ń wáyé nígbà tí ìwọ̀n ìyípadà síwájú bá dọ́gba pẹ̀lú ìwọ̀n ìyípadà, kí ìwọ́n àwọn ohun tí ń fa àtúnṣe àti àwọn ọjà má baà dúró ní ìbámu pẹ̀lú àkókò. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ilé-iṣẹ́, bíi àwọn ilé-iṣẹ́ oògùn, àwọn ohun èlò epo, àti ṣíṣe oúnjẹ, gbẹ́kẹ̀lé lórí òye àti ìṣàkóso ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà láti mú kí iṣẹ́-ajé àti ìṣiṣẹ́ sunwọ̀n síi. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò àwọn àpẹẹrẹ díẹ̀ ti àwọn ìṣòro tí ó níí ṣe pẹ̀lú ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà ní àyíká ilé-iṣẹ́ àti bí a ṣe lè yanjú wọn.

Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1: Ilé-iṣẹ́ Amonia (Ìlànà Haber-Bosch)

Ìbéèrè:
Ilana Haber-Bosch n ṣe ammonia (NH)₃) láti inú nitrogen (N₂) àti haidrojin (H₂) gẹ́gẹ́ bí ìṣesí náà:
\[ \text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g) \]

Ní 500 K, ìdúróṣinṣin ìwọ́ntúnwọ̀nsì (Kc ₎ fún ìṣesí yìí jẹ́ 6.0 x 10^-2. Tí a bá bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú 1.00 mol N ₂ àti 3.00 mol H ₂ nínú reactor pẹ̀lú ìwọ̀n 1.00 L, ṣírò ìṣọ̀kan ti èròjà kọ̀ọ̀kan ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì.

Ìjíròrò:
1. Pinnu iyipada ninu ifọkansi fun apakan kọọkan ninu eto naa.
\[ \text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g) \]
Jẹ́ kí x jẹ́ àwọn moles ti NH₃ èyí tí a ṣẹ̀dá ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì, lẹ́yìn náà ìyípadà nínú ìfojúsùn jẹ́ báyìí:
- N₂: -x mol/L
- H₂: -3x mol/L
– NH₃: +2x mol/L

2. Ṣètò ìwọ́ntúnwọ̀nsì gẹ́gẹ́ bí ìwọ́ntúnwọ̀nsì (K)_c):
\[
K_c = \frac{[\text{NH}_3]^2}{[\text{N}_2][\text{H}_2]^3} = 6.0 \times 10^{-2}
\]
Ifọkansi akọkọ ati iyipada ninu ifọkansi:
– [N₂] = 1.00 – x
– [H₂] = 3.00 – 3x
– [NH]₃] = 2x

3. So awọn iye wọnyi pọ sinu idogba iwontunwonsi:
\[
6.0 \igba 10^{-2} = \frac{(2x)^2}{(1.00 – x)(3.00 – 3x)^3}
\]

4. Ṣírò iye x nípa lílo ìdánwò àti àṣìṣe tàbí àwọn ọ̀nà nọ́mbà mìíràn láti yanjú ìṣirò náà.

Lẹ́yìn ìṣirò náà, a rí x = 0.46. Nítorí náà:
– [N₂] = 1.00 – 0.46 = 0.54 mol/L
– [H₂] = 3.00 – 3 (0.46) = 1.62 mol/L
– [NH]₃] = 2(0.46) = 0.92 mol/L

Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2: Ilé-iṣẹ́ Sọ́fúríkì Ásídì (Ìlànà Ìbáṣepọ̀)

Ìbéèrè:
Nínú ilana ìfọwọ́sowọ́pọ̀, ìyípadà sulfur dioxide (SO2)₂) sinu sulfur trioxide (SO2)₃) nípasẹ̀ ìṣesí náà:
\[ 2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{SO}_3(g) \]

Ìwọ̀n ìdúróṣinṣin (Kc ₎ fún ìṣesí yìí ní 600 K jẹ́ 350. Tí ohun tí ó ń ṣe àtúnṣe náà bá ní 0.50 mol SO2 _, 0.25 mol O2 _, àti 0.10 mol SO3 _, ṣírò ìṣọ̀kan àwọn èròjà ní ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ́nsì nínú ìwọ̀n 2.00 L.

Ìjíròrò:
1. Pinnu ifọkansi akọkọ:
– [SO]₂]_ibere = 0.50 mol / 2.00 L = 0.25 M
– [O₂]_ibere = 0.25 mol / 2.00 L = 0.125 M
– [SO]₃]_ibere = 0.10 mol / 2.00 L = 0.05 M

2. Jẹ́ kí x jẹ́ ìyípadà nínú ìfọkànsí SO.₃ èyí tí a ṣẹ̀dá ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì:
– [SO]₂]: 0.25 – x
– [O₂]: 0.125 – \(\frac{x}{2}\)
– [SO]₃]: 0.05 + x

3. So sinu idogba iwontunwonsi:
\[
350 = \frac{(0.05 + x)^2}{(0.25 – x)^2 \cdot (0.125 – \frac{x}{2})}
\]

4. Nípa ṣíṣe àtúnṣe ìṣirò yìí (nípa lílo ọ̀nà nọ́mbà tàbí lílo ẹ̀rọ ìṣirò tí a lè ṣètò), a rí i pé x = 0.165. Lẹ́yìn náà:
– [SO]₂] = 0.25 – 0.165 = 0.085 M
– [O₂] = 0.125 – \(\frac{0.165}{2}\) = 0.0425 M
– [SO]₃] = 0.05 + 0.165 = 0.215 M

Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3: Ìṣẹ̀dá Ethylbenzene

Ìbéèrè:
Nínú ìṣẹ̀dá ethylbenzene, a máa ń ṣe styrene nípa lílo ìfọ́ omi ethylbenzene (C)₆H₅CH₂CH₃):
\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{CH}_2\text{CH}_3(g) \rightleftharpoons \text{C}_6\text{H}_5\text{CH=CH}_2(g) + \text{H}_2(g) \]

Tí ìwọ̀n ìdúróṣinṣin (Kc ₎ fún ìṣesí yìí ní 700 K bá jẹ́ 2.5, tí ó sì jẹ́ pé 1.0 mol ti ethylbenzene wà ní ìpele 1.0 L ní àkọ́kọ́, ṣírò ìwọ̀n ìdúróṣinṣin náà ní ìwọ̀n ìdúróṣinṣin náà.

Ìjíròrò:
1. Pinnu ifọkansi akọkọ:
– [C]₆H₅CH₂CH₃] = 1.0 M
– [C]₆H₅CH=CH₂] = 0 M (nítorí pé a kò tíì bàjẹ́)
– [H₂] = 0 M

2. Jẹ́ kí x jẹ́ ìyípadà nínú ìfọkànsí C₆H₅CH=CH₂ èyí tí a ṣẹ̀dá ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì:
– [C]₆H₅CH₂CH₃]: 1.0 – x
– [C]₆H₅CH=CH₂]: x
– [H₂]: x

3. So sinu idogba iwontunwonsi:
\[
2.5 = \frac{x \cdot x}{1.0 – x} = \frac{x^2}{1.0 – x}
\]

4. Nípa ṣíṣe àtúnṣe ìṣirò onípele yìí, a rí i pé x = 0.62. Lẹ́yìn náà:
– [C]₆H₅CH₂CH₃] = 1.0 – 0.62 = 0.38 M
– [C]₆H₅CH=CH₂] = 0.62 M
– [H₂] = 0.62 M

Nínú àwọn àpẹẹrẹ mẹ́ta wọ̀nyí, a ti rí bí a ṣe ń lo èrò ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà ní onírúurú ipò ilé iṣẹ́. Ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà jẹ́ ìlànà pàtàkì àti pàtàkì nínú àwọn iṣẹ́ ilé iṣẹ́, nítorí pé ìṣàkóso ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà tó péye lè mú kí iṣẹ́ ṣíṣe àti dídára ọjà sunwọ̀n sí i. Òye pípéye nípa ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà ń jẹ́ kí onímọ̀ ẹ̀rọ tàbí onímọ̀ iṣẹ́ ilé iṣẹ́ ṣe àgbékalẹ̀ àti ṣíṣiṣẹ́ àwọn iṣẹ́ dáadáa.