تأثير التركيز وقانون فعل الكتلة وثابت الاتزان Kc

٢٥ أكتوبر ٢٠٢٦

درس تأثير التركيز: نبدأ بأثر التركيز في سرعة التفاعل،‏ ثم قانون فعل الكتلة وثابت الاتزان Kc وحسابه،‏ وأخيرًا ماذا يحدث للاتزان عند إضافة مادة أو سحبها. وفي صفحة الأسئلة تجد باقي الدرس.

تأثير التركيز على معدل التفاعل

• بزيادة تركيز المتفاعلات يزداد عدد الدقائق في وحدة الحجوم فتزداد التصادمات الفعالة ويزداد المعدل.
• في منحنيات حجم الغاز مع الزمن : المنحنى الأكبر ميلًا معدله أكبر وتركيز حمضه أكبر ،‏ والحجم النهائي للغاز يتوقف على عدد مولات المادة المحددة للتفاعل (الحمض غالبًا).

وإذا اختلف حجم الغاز النهائي فاختلف عدد مولات الحمض،‏ أي حجمه أو تركيزه:

وعند تعدد العوامل (مسحوق أو قطعة ،‏ تركيز) يكون الأسرع هو المسحوق الأعلى تركيزًا والأبطأ هو القطعة الأقل تركيزًا:

قانون فعل الكتلة

عند ثبوت درجة الحرارة يتناسب معدل التفاعل طرديًا مع حاصل ضرب التراكيز المولارية للمتفاعلات مرفوعة لأسس معاملاتها.

• للتفاعل 2H₂ + O₂ ⇌ 2H₂O : معدل التفاعل الطردي r₁ = k [H₂]² [O₂]
• عند الاتزان يتساوى معدلا التفاعلين الطردي والعكسي.

ثابت الاتزان Kc

للتفاعل aA + bB ⇌ cC + dD :

• Kc = [C]ᶜ [D]ᵈ / ([A]ᵃ [B]ᵇ)
• المواد الصلبة والسوائل النقية لا تظهر في صيغة Kc.
• إذا كانت Kc أكبر من 1 فتركيز النواتج أكبر ويسود التفاعل الطردي ،‏ وإذا كانت أقل من 1 فيسود التفاعل العكسي.
• Kc لا تتغير بتغير التركيز أو الحجم أو العامل الحفاز ،‏ وإنما بدرجة الحرارة فقط.

ولحساب Kc نكتب تركيزات الاتزان من الرسم أو من الجدول ثم نعوض:

وعند عكس التفاعل تصبح Kc الجديدة = 1 ÷ Kc ،‏ وعند ضرب المعادلة في n تصبح (Kc)ⁿ ،‏ وعند جمع تفاعلين تُضرب قيمتا Kc :

تأثير التركيز على الاتزان (قاعدة لوشاتيليه)

• إضافة مادة (متفاعل أو ناتج) ينشط التفاعل في الاتجاه الذي يستهلكها.
• سحب مادة ينشط التفاعل في الاتجاه الذي يعوضها.
• تغيير كمية مادة صلبة لا يؤثر في الاتزان.
• قيمة Kc لا تتغير.

وبعد سحب مادة أو إضافتها يعود النظام إلى حالة اتزان جديدة،‏ ويمكن تتبع ذلك على المنحنيات:

وفي النظام Fe³⁺ + SCN⁻ ⇌ Fe(SCN)²⁺ الأحمر ،‏ تزيد إضافة SCN⁻ من شدة اللون الأحمر: