ملخص تعبيرات ثابت الاتزان والحسابات المتعلقة به، الكيمياء

تعبير ثابت الاتزان

قانون فعل الكتلة: عند درجة حرارة معيّنة يصل التفاعل إلى حالة تكون عندها نسبة تراكيز المواد الناتجة إلى تراكيز المواد المتفاعلة مرفوعًا كلّ منها إلى قوّة تساوي معاملها في المعادلة الموزونة، قيمة ثابتة
ثابت الاتزان: يُمثّل حاصل ضرب تراكيز المواد الناتجة مقسومًا على حاصل ضرب تراكيز المواد المتفاعلة مرفوعًا كلّ منها إلى قوّة تساوي معاملها
فإذا كان لدينا التفاعل الافتراضي الآتي: $aA + bB \rightleftharpoons cC + dD$
$K_{eq} = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b}$
عندما يعبر عن كميات المواد المتفاعلة والناتجة في التفاعل بدلالة التركيز المولاري يُرمز لثابت الاتزان في هذه الحالة $K_c$ بدلاً من $K_{eq}$ ، فمثلاً؛ في التفاعل: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$
يعبر عن ثابت الاتزان للتفاعل على النحو الآتي: $K_c = \frac{[NH_3]^2}{[N_2] [H_2]^3}$

الاتزان المتجانس: تكون فيها المواد المتفاعلة والناتجة جميعها في الحالة الفيزيائية نفسها
$4NH_{3(g)} + 7O_{2(g)} \rightleftharpoons 4NO_{2(g)} + 6H_{2(g)}$
يُعبّر عن ثابت الاتزان لهذا التفاعل على النحو الآتي: $K_c = \frac{[NO_2]^4 [H_2O]^6}{[NH_3]^4 [O_2]^7}$

الاتزان غير المتجانس: تختلفُ الحالة الفيزيائية للمواد المتفاعلة والناتجة (صلبة، وسائلة، وغازية) في بعض التفاعلات الكيميائية المتزنة
$CaCO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} CaO_{(s)} + CO_{2(g)}$
وقد وجد أن ثابت الاتزان يعتمد فقط على تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون $CO_2$ ، ويُعبّر عنه على النحو الآتي: $K_c = [CO_2]$
$I_{2(s)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons 2ICl_{(l)}$
$K_c = \frac{1}{[Cl_2]}$
$HClO_{(aq)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons H_3O^+_{(aq)} + ClO^-_{(aq)}$
$K_c = \frac{[H_3O^+][ClO^-]}{[HClO]}$
$FeO_{(s)} + CO_{(g)} \rightleftharpoons Fe_{(s)} + CO_{2(g)}$
$ZnCO_{3(s)} \rightleftharpoons ZnO_{(s)} + CO_{2(g)}$
$NH_{3(g)} + H_2O_{(l)} \rightleftharpoons NH^+_{4(aq)} + OH^-_{(aq)}$
$CO_{(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons CH_{4(g)} + H_2O_{(g)}$
$2AsH_{3(g)} \rightleftharpoons 2As_{(s)} + 3H_{2(g)}$
$CuO_{(s)} + H_{2(g)} \rightleftharpoons Cu_{(s)} + H_2O_{(g)}$

عند استعمال العامل المساعد في تفاعل انتاج الأمونيا:
يتحلل غاز الفوسجين $\text{COCl}_2$ وفق المعادلة: $\text{COCl}_{2(\text{g})} \rightleftharpoons \text{CO}_{(\text{g})} + \text{Cl}_{2(\text{g})}$
وُضع $0.625 \text{ mol}$ من غاز رباعي أكسيد ثنائي النيتروجين $\text{N}_2\text{O}_4$ في وعاء حجمه $5 \text{ L}$ عند درجة حرارة معينة، فإذا