العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي

العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي هي أهم الشروط التي يجب مراعاتها أثناء التفاعل الكيميائي ، كما أنها تؤثر على صياغة وشكل المعادلة الكيميائية ، من المواد المتفاعلة والمواد الوسيطة إلى المنتجات ، وبالتالي فإن هذه العوامل تجمع بين العديد من العناصر الأساسية والأساسية. مفاهيم في عالم الكيمياء والفيزياء وحتى الرياضيات.

تفاعل كيميائي

قبل تحديد العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي ، من الضروري تحديد التفاعل الكيميائي ، وهو عملية بين المتفاعلات التي تشمل تفكيك الروابط الكيميائية وتشكيل روابط جديدة ، مما يؤدي إلى ظهور مواد جديدة مختلفة تسمى المنتجات ، التي تتميز بخصائص كيميائية وفيزيائية معينة ، وتعرف الكائنات الحية التفاعلات الكيميائية التي تشمل ، على سبيل المثال ، التنفس ، والتخمير ، والتمثيل الغذائي ، والتمثيل الضوئي ، والعمليات المؤكسدة ، والاحتراق.

تعريف التوازن الكيميائي

يشمل البحث عن العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي تعريف هذا التوازن ، والذي يسمى في اللغة الإنجليزية “التوازن الكيميائي” ، وهي حالة ديناميكية يصبح فيها التفاعل مستقرًا ، حيث يتم تثبيت تركيز المواد المتفاعلة والمنتجات بعد ذلك. لقد مرت فترة زمنية معينة ، ويتم تمثيل التوازن الكيميائي في معدل التفاعل المتساوي بين الاتجاهين الأمامي والخلفي.

أنواع التوازن الكيميائي

يتطلب فهم وتفسير العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي تحديد أنواع هذا التوازن. من وجهة نظر كيميائية ، فهي مقسمة إلى ما يلي:

• توازن ثابت: إنها حالة تكون فيها المواد المتفاعلة والمنتجات ثابتة ولا تتغير.
• توازن ديناميكي: إنه تفاعل عيني مستقر ، بتركيزات ثابتة ، لكن المواد المتفاعلة والمنتجات في تبادل مستمر.

العوامل المؤثرة على التوازن الكيميائي

يصل التفاعل الكيميائي إلى حالة توازن كيميائي بعد مرور فترة زمنية معينة ، وهي حالة معقدة لأنها تتأثر بعدة عوامل مختلفة ، على النحو التالي:

نسبة الضغط

يؤثر الضغط على حالة التوازن الذاتي ، إذا تضمن التفاعل الحالة الغازية ، وفقًا لقانون الغاز المثالي: (PV = n × R × T) ، حيث P هو الضغط ، بوحدات الضغط الجوي ، و V هو حجم الغاز ، بوحدات اللترات ، بينما يمثل n عدد المولات في الغاز ، و R هو ثابت الغاز العام ، وهو: 0.0821 L × الضغط الجوي / mol × K ، وأخيرًا T ، هي درجة الحرارة من الغاز في كلفن.

تركيز المواد الكيميائية

من العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي تركيز المواد المتفاعلة وحتى المنتجات مما يؤدي إلى اختلال التوازن الكيميائي حسب مبدأ العالم الفرنسي Henri Le Chatelier والذي ينص على أن أي تغيير في أحد العوامل المؤثرة يتغير الرصيد بحيث يتم إبطال إجراء هذا التغيير.

أضف غازًا خاملًا

تؤدي إضافة غاز خامل في تفاعل كيميائي إلى زيادة الضغط الكلي ، والذي يتضمن المواد المتفاعلة ونواتج التفاعل. لذلك ، لا تؤثر الغازات الخاملة على التوازن الكيميائي ، بشرط ألا تؤثر على تركيز أو ضغط أحد المواد المتفاعلة أو المنتجات بشكل فردي.

درجة حرارة

تعتبر درجة الحرارة من أهم الشروط التي تتحكم في حالة التوازن الكيميائي ، حيث تؤثر على حالة المواد ، وسرعة حركة الجزيئات ، وتقسيم التفاعلات بين ماصة وطاردة للحرارة ، وبالتالي تغير درجة الحرارة اتجاه التفاعل الكيميائي.

مواد محفزة

لا تؤثر المحفزات على التوازن الكيميائي ، لأنها ، من خلال تعريفها في الكيمياء ، تزيد من معدل التفاعل ، وبالتالي لا يمكن تطبيق مبدأ Le Chatelier في هذه الحالة.

تتطلب العوامل التي تؤثر على التوازن الكيميائي المعرفة والإلمام بالمفاهيم الكيميائية الأساسية والمصطلحات والقوانين. في العالم التطبيقي ، من الضروري شرح العديد من الظواهر الطبيعية ، والعديد من العمليات الأساسية في الكائنات الحية ، وحتى في الصناعات المختلفة ، مثل الصناعات الدوائية والغذائية.