جواب خودرابیازمایید صفحه 107 شیمی دوازدهم

پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۱۰۷ - خود را بیازمایید سلام به شیمی‌دان‌های باهوش! در این تمرین می‌خواهیم اثر تغییر غلظت بر سامانه‌های تعادلی را با استفاده از **اصل لوشاتلیه** تحلیل کنیم. **پاسخ بخش آ (خارج کردن آمونیاک):** تعادل در جهت **رفت (به سمت راست یا تشکیل فرآورده)** جابه‌جا می‌شود. **دلیل علمی**: طبق اصل لوشاتلیه، اگر غلظت یکی از مواد موجود در تعادل را کاهش دهیم، سامانه برای مقابله با این تغییر در جهتی حرکت می‌کند که آن ماده را **تولید** کند. چون آمونیاک در سمت فرآورده‌ها قرار دارد، سامانه با مصرف نیتروژن و هیدروژن، آمونیاک بیشتری تولید می‌کند تا کمبود ایجاد شده را تا حد امکان جبران کند. **پاسخ بخش ب (وارد کردن هیدروژن):** تعادل در جهت **رفت (به سمت راست یا تشکیل فرآورده)** جابه‌جا می‌شود. **دلیل علمی**: با وارد کردن گاز هیدروژن، غلظت یکی از واکنش‌دهنده‌ها افزایش می‌یابد. در این حالت، سامانه برای مصرف هیدروژن اضافی، در جهتی جابه‌جا می‌شود که آن را **مصرف** کند. بنابراین، هیدروژن اضافی با نیتروژن واکنش داده و مقدار بیشتری آمونیاک تولید می‌شود تا سامانه به تعادل جدید برسد.

پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۱۰۷ - تمرین ۱ در این بخش، اثر **تغییر حجم** (که منجر به تغییر فشار می‌شود) را بر تعادل‌های گازی بررسی می‌کنیم. **پاسخ بخش آ (جهت جابه‌جایی تعادل):** تعادل در جهت **برگشت (به سمت چپ یا تشکیل واکنش‌دهنده‌ها)** جابه‌جا می‌شود. **دلیل علمی**: با افزایش حجم ظرف، فشار سامانه **کاهش** می‌یابد. طبق اصل لوشاتلیه، سامانه برای مقابله با کاهش فشار، در جهتی جابه‌جا می‌شود که **تعداد مول‌های گازی بیشتری** تولید کند تا فشار دوباره افزایش یابد. با نگاه به معادله ($N_{2}(g) + 3H_{2}(g) \rightleftharpoons 2NH_{3}(g)$)، در سمت چپ **۴ مول گاز** و در سمت راست **۲ مول گاز** داریم؛ پس تعادل به سمت چپ (تعداد مول گازی بیشتر) جابه‌جا می‌شود. **پاسخ بخش ب (تغییر شمار مول‌های آمونیاک):** شمار مول‌های آمونیاک **کاهش** می‌یابد. چون سامانه به سمت چپ جابه‌جا شده است، مقداری از آمونیاک‌های موجود مصرف (تجزیه) می‌شوند تا گازهای نیتروژن و هیدروژن تولید کنند.

پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۱۰۷ - تمرین ۲ این عبارت قاعده کلی اثر فشار بر تعادل را بیان می‌کند. جمله‌ی صحیح به این صورت است: «هنگامی که در دمای ثابت، فشار بر یک تعادل گازی **افزایش** می‌یابد، واکنش در جهت شمار مول‌های گازی **کمتر** پیش می‌رود تا به تعادل **جدید** برسد.» **نکته معلمانه**: فشار با تعداد ذرات رابطه مستقیم دارد. وقتی فشار را زیاد می‌کنیم، سامانه با «کم کردن ذرات» سعی می‌کند فشار را پایین بیاورد؛ پس به سمتی می‌رود که ضریب‌های مواد گازی در آن سمت کوچک‌تر باشد.

پاسخ تشریحی و گام به گام شیمی دوازدهم صفحه ۱۰۷ - تمرین ۳ این یک مورد خاص و بسیار مهم در مبحث تعادل است که باید به آن دقت کنید! **پاسخ بخش آ (تغییر شمار مول‌ها):** شمار مول‌های هیچ‌یک از مواد شرکت‌کننده **تغییر نمی‌کند**. **دلیل**: طبق اصل لوشاتلیه، فشار زمانی باعث جابه‌جایی تعادل می‌شود که تعداد مول‌های گازی در دو طرف معادله متفاوت باشد. در این واکنش، در سمت چپ **۲ مول گاز** ($1+1$) و در سمت راست هم **۲ مول گاز** داریم. چون تعداد مول‌های گازی در دو طرف برابر است ($\Delta n = 0$)، افزایش یا کاهش فشار هیچ جابه‌جایی در تعادل ایجاد نمی‌کند و مقدار عددی مول‌ها ثابت می‌ماند. **پاسخ بخش ب (تغییر غلظت مولی):** غلظت مولی تمام گونه‌ها **افزایش** می‌یابد. **دلیل**: غلظت ($M$) از رابطه $M = \frac{n}{V}$ به دست می‌آید. با افزایش فشار، حجم ($V$) کاهش می‌یابد. حتی اگر تعداد مول‌ها ($n$) ثابت بماند، چون مخرج کسر (حجم) کوچک شده است، مقدار کل کسر (غلظت) برای همه‌ی مواد افزایش می‌یابد.