Lilo Awọn Iduro Iwontunwonsi ninu Awọn Iṣiro
Pendahuluan
Ìwọ̀ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà jẹ́ èrò pàtàkì nínú kẹ́míkà tó ń ṣàlàyé ipò kan tí àwọn ìṣesí síwájú àti ìyípadà bá ara wọn, kí ìwọ́n àwọn ohun tí ń ṣe àtúnṣe àti àwọn ọjà má baà dúró ní àkókò kan náà. Ọ̀kan lára àwọn ọ̀nà pàtàkì láti lóye ìwọ́ntúnwọ̀nsì ni nípa lílo ìwọ́ntúnwọ̀nsì ìwọ́ntúnwọ̀nsì (K).
Àpilẹ̀kọ yìí yóò ṣe àwárí lílo ìlànà ìwọ́ntúnwọ̀nsì nínú ìṣirò ní ṣókí. A ó sọ̀rọ̀ nípa bí a ṣe lè ṣírò K, bí a ṣe lè lò ó fún ìṣirò ìwọ́ntúnwọ̀nsì, àti bí àwọn ohun tó wà níta ṣe lè ní ipa lórí ìwọ́ntúnwọ̀nsì.
Lílóye Ìwọ̀n Ìwọ̀n Tí Ó Déédéé
Àìyípadà ìwọ́ntúnwọ̀nsì, K, jẹ́ nọ́mbà kan tí ó ń tọ́ka sí ipò ìwọ́ntúnwọ̀nsì ti ìhùwàsí kẹ́míkà kan. Ó jẹ́ ìpíndọ́gba ìwọ́ntúnwọ̀nsì àwọn ọjà náà sí ìwọ́ntúnwọ̀nsì àwọn ohun tí ń ṣe àtúnyẹ̀wò, tí a gbé ọ̀kọ̀ọ̀kan sókè sí agbára tí ó bá ìwọ́ntúnwọ̀nsì stoichiometric rẹ̀ mu nínú ìwọ́ntúnwọ̀nsì kẹ́míkà náà.
Fún àpẹẹrẹ, fún ìṣesí:
\[aA + bB \rightleftharpoons cC + dD\]
Ìdúróṣinṣin ìwọ̀n náà jẹ́:
\[K = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}\]
Níbí, \([A]\), \([B]\), \([C]\), àti \([D]\) ni ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsí ti àwọn ohun tí ń ṣe àtúnṣe àti àwọn ọjà, nígbàtí \(a\), \(b\), \(c\), àti \(d\) jẹ́ àwọn iye àwọn ohun tí ó wà nínú ìhùwàpadà náà.
Ṣíṣírò Ìwọ̀n Ìwọ̀n Ìdúróṣinṣin
Láti ṣírò K, a nílò ìṣọ̀kan àwọn ohun èlò ní ìṣọ̀kan. Fún àpẹẹrẹ, fún ìṣesí àbájáde ìṣáájú, tí a bá mọ ìṣọ̀kan A, B, C, àti D ní ìṣọ̀kan, a lè fi àwọn ìwọ̀n wọ̀nyí rọ́pò ìṣọ̀kan fún K.
Kókó:
Ká sọ pé a ní ìṣesí wọ̀nyí ní ìwọ̀n otútù kan pàtó:
\[2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)\]
Ti a ba ni iwontunwonsi:
\[[SO_2] = 0.2 \, \ọ̀rọ̀{M}\]
\[[O_2] = 0.1 \, \ọ̀rọ̀{M}\]
\[[SO_3] = 0.4 \, \ọ̀rọ̀{M}\]
A o ṣe iṣiro iduroṣinṣin iwọntunwọnsi bi atẹle:
\[K = \ frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2 [O_2]} = \ frac{(0.4)^2}{(0.2)^2 (0.1)} = \ frac{0.16}{0.004} = 40 \]
Lilo K lati ṣe asọtẹlẹ ifọkansi
Nígbà tí a bá mọ iye K, a lè lò ó láti mọ ìṣọ̀kan ohun kan nínú ètò ìwọ́ntúnwọ́nsí.
Kókó:
Gbé ìṣe náà yẹ̀ wò:
\[H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g)\]
Pẹ̀lú \(K = 50\) àti ìṣesí tí ó bẹ̀rẹ̀ pẹ̀lú ìfọkànsí àkọ́kọ́:
\[[H_2] = 1.0 \, \ọ̀rọ̀{M}\]
\[[I_2] = 1.0 \, \ọ̀rọ̀{M}\]
\[[HI] = 0 \, \text{M}\]
Ẹ jẹ́ kí a mọ ìwọ̀n àwọn ohun tí ó wà ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì.
Àkọ́kọ́, ṣàlàyé ìyípadà nínú ìfojúsùn nígbà tí a bá dé ìwọ̀n ìwọ́ntúnwọ̀nsì. Jẹ́ kí \(x\) jẹ́ ìwọ̀n H_2 àti I_2 tí ó ń ṣe àgbéyẹ̀wò, lẹ́yìn náà:
Ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì:
\[[H_2] = 1.0 – x\]
\[[I_2] = 1.0 – x\]
\[[HI] = 2x\]
Lo K lati kọ idogba iwontunwonsi:
\[K = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]} = 50\]
\[\frac{(2x)^2}{(1.0 – x)(1.0 – x)} = 50\]
\[ \frac{4x^2}{(1.0 – x)^2} = 50\]
\[4x^2 = 50(1.0 – x)^2\]
\[4x^2 = 50(1.0 – 2x + x^2)\]
\[4x^2 = 50 – 100x + 50x^2\]
Ṣàtúntò láti ṣe ìgbékalẹ̀ ìṣirò onígun mẹ́rin:
\[50x^2 – 4x^2 – 100x + 50 = 0\]
\[46x^2 – 100x + 50 = 0\]
Lo agbekalẹ onigun mẹrin lati yanju fun \(x\):
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 – 4ac}}{2a}\]
Pẹ̀lú \(a = 46\), \(b = -100\), àti \(c = 50\):
\[x = \frac{100 \pm \sqrt{10000 – 9200}}{92}\]
\[x = \frac{100 \pm \sqrt{800}}{92}\]
\[x = \frac{100 \pm 28.28}{92}\]
\[x = \frac{128.28}{92} \text{ tàbí } x = \frac{71.72}{92}\]
\[x = 1.395 \ọ̀rọ̀{ tàbí } x = 0.779\]
Ojutu \(x = 0.779\) nikan ni o wulo nitori pe ifọkansi ko le kọja ifọkansi akọkọ.
Nitorinaa ifọkansi iwọntunwọnsi di:
\[[H_2] = 1.0 – 0.779 = 0.221 \, \ọ̀rọ̀{M}\]
\[[I_2] = 1.0 – 0.779 = 0.221 \, \ọ̀rọ̀{M}\]
\[[HI] = 2(0.779) = 1.558 \, \text{M}\]
Ipa ti Awọn Okunfa Agbegbe Ayika
Àwọn nǹkan bíi ìwọ̀n otútù, ìfúnpá, àti ìfọkànsí lè ní ipa lórí ìwọ̀n tó yẹ. Ìlànà Le Chatelier ran lọ́wọ́ láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ bí ètò kan ní ìwọ̀n tó yẹ yóò ṣe dáhùn sí àwọn ìyípadà tó wà lóde:
1. Ìyípadà nínú Ìfojúsùn: Fífi tàbí yíyọ ọ̀kan lára àwọn ohun tí ń fa ìfàsẹ́yìn tàbí àwọn ọjà kúrò yóò mú kí ètò náà gbéra láti mú ìwọ́ntúnwọ̀nsí padà gẹ́gẹ́ bí K ti sọ.
2. Àwọn ìyípadà nínú ìfúnpá: Àwọn ètò tí ó ní gáàsì yóò gbìyànjú láti dín ìfúnpá kù tàbí láti mú kí ó pọ̀ sí i nípa yíyí iye àwọn molecule gáàsì padà.
3. Ìyípadà Ìwọ̀n Òtútù: K yóò yípadà tí a bá yípadà ìwọ̀n Òtútù. Fún àwọn ìyípadà ìgbóná ara (gbígba ooru), ìbísí ìgbóná ara yóò pọ̀ sí i K, nígbàtí fún àwọn ìyípadà ìgbóná ara (tí ó ń tú ooru sílẹ̀), ìbísí ìgbóná ara yóò dínkù K.
Ipari
Ìdúróṣinṣin ìwọ́ntúnwọ̀nsì jẹ́ irinṣẹ́ pàtàkì nínú ṣíṣàyẹ̀wò àti sísọtẹ́lẹ̀ ìṣe àwọn ìṣe kẹ́míkà ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì. Pẹ̀lú òye tó dára nípa K, a lè ṣírò ipò ìwọ̀ntúnwọ̀nsì àti òye ipa àwọn ohun tó wà níta lórí àwọn ìṣe ìwọ̀ntúnwọ̀nsì. Lílo àwọn ìlànà wọ̀nyí ń jẹ́ kí a ṣàkóso àwọn ìṣe kẹ́míkà ní onírúurú ipò ilé iṣẹ́ àti yàrá.
