Àpẹẹrẹ Àwọn Ìbéèrè Tí Ó Ń Jíjíròrò Ìwọ̀n Kémíkà
Ìwọ̀ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà jẹ́ èrò pàtàkì nínú kẹ́míkà tó ń ṣàlàyé ipò kan níbi tí ìwọ̀n àwọn ìhùwàsí síwájú àti ìyípadà nínú ìhùwàsí kẹ́míkà kan dọ́gba. Lábẹ́ ipò yìí, ìwọ̀n àwọn ìhùwàsí àti àwọn ọjà kò yí padà. Àpilẹ̀kọ yìí yóò pèsè àpẹẹrẹ àwọn ìṣòro àti àwọn ìdáhùn wọn láti ran mí lọ́wọ́ láti lóye èrò ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà.
Àwọn Ìpìlẹ̀ Ìlànà Ìwọ̀n Ìwọ̀n Kẹ́míkà
Ìwọ̀ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà máa ń wáyé nígbà tí ìyípadà kẹ́míkà bá lè yí padà tàbí ní ìhà méjèèjì. A lè ṣàpẹẹrẹ ìyípadà ìyípadà gẹ́gẹ́ bí àtẹ̀lé yìí:
\[ \text{aA} + \text{bB} \rightleftharpoons \text{cC} + \text{dD} \]
Mo ṣe é:
– A ati B jẹ́ àwọn ohun tí ń fa ìfàsẹ́yìn,
– C ati D jẹ́ àwọn ọjà,
– a, b, c, àti d ni àwọn ìṣọ̀kan stoichiometric ti ohun kọ̀ọ̀kan.
Nígbà tí a bá dé ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì, ìwọ̀n ìṣesí síwájú (ìmújáde àwọn ọjà) dọ́gba pẹ̀lú ìwọ̀n ìṣesí ìyípadà (ìmújáde àwọn ohun tí ń fa ìyípadà). Ní àkókò yìí, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìṣesí náà ń bá a lọ ní ṣíṣẹ̀dá, ìwọ̀n gbogbo àwọn ohun èlò náà kò yí padà.
Iwọ̀n Ìwọ̀n Àìdúróṣinṣin (K)
A le ṣe afihan iduroṣinṣin iwontunwonsi \(K_c\) fun iṣe ti a sọ loke bi:
\[ K_c = \frac{{[\text{C}]^c [\text{D}]^d}}{{[\text{A}]^a [\text{B}]^b}} \]
Níbi tí [X] jẹ́ ìṣọ̀kan molar ti ohun èlò X. Nígbà tí a bá ń lo àwọn ìfúnpá díẹ̀ nínú ìwọ́ntúnwọ̀nsì gaasi, a máa ń sọ ìṣọ̀kan ìwọ̀n náà gẹ́gẹ́ bí \(K_p\).
Àwọn Ìbéèrè Àpẹẹrẹ Ìbáramu Kẹ́míkà
Ìbéèrè 1: Àwọn Ìhùwàsí pẹ̀lú Dáta Ìfojúsùn
A gbé iye moolu 1 ti N₂ ati moolu 3 ti H₂ sinu apoti lita 1 ni iwọn otutu kan pato. Iṣe naa n lọ bi atẹle:
\[ \text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g) \]
Lẹ́yìn tí a bá ti dé ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì, a ó rí 0,8 mol ti N₂. Ṣírò ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì \(K_c\).
Ìjíròrò:
1. Pinnu iyipada ninu ifọkansi:
Ni akọkọ, nọmba awọn moles jẹ:
– \([\text{N}_2]_{initial} = 1 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{H}_2]_{initial} = 3 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{NH}_3]_{initial} = 0 \, \text{mol/L}\]
Ni iwontunwonsi, nọmba awọn moles:
– \([\text{N}_2] = 0,8 \, \ọrọ{mol/L}\]
Ìyípadà nínú N₂ = 1 – 0,8 = 0,2 mol/L
2. Ìwọ̀n ìyípadà:
\[
\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g)
\]
Nitorinaa, awọn ayipada fun H₂ ati 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}\]
Ìwọ̀n mólú:
– \([\text{H}_2] = 3 – 0,6 = 2,4 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{NH}_3] = 0 + 0,4 = 0,4 \, \text{mol/L}\]
3. Ṣírò \(K_c\):
\[
K_c = \frac{[\text{NH}_3]^2}{[\text{N}_2][\text{H}_2]^3}
\]
Rọpo awọn iye:
– \([\text{NH}_3] = 0,4 \, \text{mol/L}\]
– \([\text{N}_2] = 0,8 \, \ọrọ{mol/L}\]
– \([\text{H}_2] = 2,4 \, \text{mol/L}\]
\[
K_c = \frac{(0,4)^2}{(0,8)(2,4)^3}
\]
\[
= \frac{0,16}{0,8 \cdot 13,824}
\]
\[
= \frac{0,16}{11,0592}
\ntobi 0,0145
\]
Ìbéèrè 2: Àbájáde Àwọn Àyípadà Nínú Ìfojúsùn
Iye N₂O₄(g) kan yoo jẹra si 2NO₂(g) ninu apoti ti a ti pa. Ni iwọn otutu kan, iduroṣinṣin iwọntunwọnsi \(K_c\) jẹ 0,36. Ti ifọkansi akọkọ ti N₂O₄(g) ba jẹ 1,0 M ati pe ko si NO₂(g) ni ibẹrẹ, ṣe iṣiro ifọkansi NO₂(g) ni iwọntunwọnsi.
Ìjíròrò:
1. Lilo Tabili ICE:
\[
\bẹ̀rẹ̀{ìtúnṣe }
\text{Ìdáhùn:} àti \ \ \text{N}_2\text{O}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g) \\
\text{Àkọ́kọ́:} àti \ \ [\text{N}_2\text{O}_4]_{0} = 1.0 \, \text{M}, \ [\text{NO}_2]_{0} = 0 \\
\text{Yípadà:} àti \ \ [\text{N}_2\text{O}_4]_{eq} = 1.0 – x, \ [\text{NO}_2]_{eq} = 2x \\
\end{àtúnṣe }
\]
2. Sísopọ̀ mọ́ \(K_c\):
\[
K_c = \frac{[\text{NO}_2]^2}{[\text{N}_2\text{O}_4]}
= \frac{(2x)^2}{1.0 – x}
= \frac{4x^2}{1 – x}
\]
3. Pinnu x:
\[
K_c = 0,36
\]
Nítorí náà, ìyípadà:
\[
0,36 = \frac{4x^2}{1 – x}
\]
Ilọpo agbelebu:
\[
0,36(1 – x) = 4x^2
\]
\[
0,36 – 0,36x = 4x^2
\]
Gbe gbogbo rẹ si ẹgbẹ kan:
\[
4x^2 + 0,36x – 0,36 = 0
\]
4. Ṣíṣe àtúnṣe àwọn ìdọ́gba onípele-apapọ̀:
Lo agbekalẹ onigun mẹrin:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 – 4ac}}{2a}
\]
Níbi tí a = 4, b = 0,36 àti c = -0,36:
\[
x = \frac{-0,36 \pm \sqrt{(0,36)^2 – 4(4)(-0,36)}}{2(4)}
\]
\[
x = \frac{-0,36 \pm \sqrt{0,1296 + 5,76}}{8}
\]
\[
x = \frac{-0,36 \pm \sqrt{5,8896}}{8}
\]
Níwọ́n ìgbà tí ìfojúsùn kò lè jẹ́ odi, a yan gbòǹgbò rere náà:
\[
x \nf 0,36
\]
5. Àìsí ìfọkànsí:
\[
[\text{NO}_2]_{eq} = 2x = 2 \cdot 0,36 = 0,72 \, \text{M}
\]
Ipari
Lílóye ìwọ̀ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà ṣe pàtàkì láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ bí ètò kẹ́míkà yóò ṣe hùwà lábẹ́ àwọn ipò kan. Pẹ̀lú ìdánrawò àti òye pípéye, a lè yanjú àwọn ìṣòro tó ní í ṣe pẹ̀lú èrò yìí, ṣàlàyé ipò ìkẹyìn ètò kan, àti òye bí àwọn ìṣesí kẹ́míkà ṣe ń ṣiṣẹ́ nínú ètò tí a ti pa. Mímọ àti lílo ìwọ̀ntúnwọ̀nsì (K_c) yóò jẹ́ kí ó rọrùn láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ ìwọ̀ntúnwọ̀nsì gbogbo irú ẹ̀dá nínú ètò kan ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì.
