شیمی دوازدهم صفحه ۱۰۳ - خود را بیازمایید
با توجه به معادله واکنش تعادلی تولید گاز آمونیاک و عبارت ثابت تعادل آن به پرسشها پاسخ دهید.
$$N_{2}(g) + 3H_{2}(g) \rightleftharpoons 2NH_{3}(g)$$
$$K = \frac{[NH_{3}]^{2}}{[N_{2}][H_{2}]^{3}}$$
آ) توضیح دهید چگونه میتوان از روی معادله یک واکنش، عبارت ثابت تعادل را برای آن نوشت؟
ب) جدول صفحه بعد غلظت تعادلی گونهها را در دمای معینی برای این واکنش نشان میدهد. با محاسبه $K$، مشخص کنید میزان پیشرفت واکنش در این دما کم است یا زیاد؟ چرا؟
| $[N_{2}]$ | $[H_{2}]$ | $[NH_{3}]$ | $K$ |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| ۰/۴ | ۰/۵ | ۰/۰۲ | .................... |
پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۱۰۳ - خود را بیازمایید
سلام به شیمیدانهای باهوش! در این بخش وارد دنیای جذاب **تعادلهای شیمیایی** میشویم و یاد میگیریم که چگونه میتوان میزان پیشرفت یک واکنش برگشتپذیر را با اعداد بیان کرد.
**پاسخ بخش آ (نحوه نوشتن عبارت ثابت تعادل):**
برای نوشتن عبارت ثابت تعادل ($K$)، از یک قاعده کلی استفاده میکنیم:
۱- غلظت **فرآوردهها** را در صورت کسر و غلظت **واکنشدهندهها** را در مخرج کسر قرار میدهیم.
۲- ضرایب استوکیومتری هر ماده در معادله موازنه شده، به عنوان **توان** برای غلظت آن ماده در نظر گرفته میشود.
نکته مهم: در این عبارت فقط مواد در حالت **گازی ($g$)** و **محلول ($aq$)** قرار میگیرند و مواد جامد یا مایع خالص نوشته نمیشوند.
**پاسخ بخش ب (محاسبه مقدار $K$ و تحلیل آن):**
ابتدا مقادیر غلظتهای تعادلی داده شده در جدول را در عبارت ثابت تعادل جایگذاری میکنیم:
$$K = \frac{(0/02)^{2}}{(0/4) \times (0/5)^{3}}$$
$$K = \frac{0/0004}{0/4 \times 0/125} = \frac{0/0004}{0/05} = 0/008$$
**نتیجهگیری:**
مقدار محاسبه شده برای ثابت تعادل ($K = 8 \times 10^{-3}$) عدد بسیار کوچکی است.
بنابراین، میزان **پیشرفت واکنش در این دما کم است**.
**چرا؟** چون کوچک بودن مقدار $K$ نشان میدهد که در حالت تعادل، غلظت واکنشدهندهها نسبت به فرآوردهها بسیار بیشتر است و واکنش تمایل چندانی برای رفتن به سمت راست (تولید آمونیاک) نداشته است.
