عرض حول الاتصال والتواصل pdf

  التحولات الكيميائية التي تحدث في المنحيين

---

التحولات الكيميائية التي تحدث في المنحيين

مقدمة

تُعد التحولات الكيميائية في المنحيين أو ما يُعرف بالتفاعلات العكسية جزءًا مهمًا من دراسة الكيمياء الديناميكية، إذ تُمكّن من فهم كيف يمكن للتفاعلات أن تسير في كلا الاتجاهين وتصل إلى حالة من التوازن الكيميائي. هذا المفهوم له أهمية كبيرة في تطبيقات عديدة كالصناعات الكيميائية، حيث يعتمد على التحكم في ظروف التفاعل لتحقيق أقصى إنتاجية.

1. تعريف التحولات الكيميائية التي تحدث في المنحيين

التحولات الكيميائية في المنحيين هي تفاعلات كيميائية يمكن أن تتقدم في اتجاهين متعاكسين؛ حيث تتحول المتفاعلات إلى نواتج، وبالعكس، يمكن للنواتج أن تعود لتكون المتفاعلات مجددًا. وعندما يكون التفاعل قابلاً للحدوث في كلا الاتجاهين، يُقال إنه تفاعل عكسي.

أمثلة على التفاعلات في المنحيين:

• تفاعل إنتاج الأمونيا: $$N_2(g)+3H_2(g)\rightleftharpoons 2N{H}_3(g)$$

• تفاعل حمض الكربونيك:   $$H$$

2. مفهوم التوازن الكيميائي

عندما يصل التفاعل إلى مرحلة تتساوى فيها سرعة التفاعل في الاتجاه الأمامي مع سرعة التفاعل في الاتجاه العكسي، يُقال إن التفاعل قد وصل إلى حالة التوازن الكيميائي. في هذه الحالة، تبقى تراكيز المتفاعلات والنواتج ثابتة على الرغم من استمرار التفاعلين الأمامي والعكسي.

خواص حالة التوازن:

• ثبات التراكيز: عند التوازن، تبقى تراكيز كل من المتفاعلات والنواتج ثابتة.
• عدم توقف التفاعل: تستمر التفاعلات في كلا الاتجاهين لكن بسرعات متساوية، ما يجعل التوازن ديناميكياً.

3. ثابت التوازن (K)

يعبر ثابت التوازن عن النسبة بين تركيزات النواتج والمتفاعلات عند التوازن. يُعبر عنه بالصورة التالية للتفاعل العام:

$$\mathrm{<br>}aA+bB\rightleftharpoons cC+dD\mathrm{<br>}$$

Kc=[C]c[D]d[A]a[B]b

حيث أن:

• Kc يمثل ثابت التوازن.
• الأقواس [ ] تشير إلى التركيزات المولارية للمواد.

أهمية ثابت التوازن:

• إذا كان Kc كبيرًا، فإن النواتج تكون مفضلة عند التوازن.
• إذا كان $K_c$ صغيرًا، فإن المتفاعلات تكون مفضلة عند التوازن.

4. العوامل المؤثرة على التوازن الكيميائي (مبدأ لوشاتيليه)

ينص مبدأ لوشاتيليه على أنه عند حدوث أي تغير في شروط التفاعل المتوازن (مثل التركيز أو درجة الحرارة أو الضغط)، فإن التوازن الكيميائي سيتحرك في الاتجاه الذي يعاكس هذا التغير.

أ. تأثير التركيز

زيادة تركيز إحدى المواد يدفع التوازن نحو الجهة الأخرى.

ب. تأثير درجة الحرارة

• التفاعل الماص للحرارة: زيادة الحرارة تدفع التفاعل نحو النواتج.
• التفاعل الطارد للحرارة: زيادة الحرارة تدفع التفاعل نحو المتفاعلات.

ج. تأثير الضغط

يؤثر الضغط بشكل ملحوظ على التفاعلات الغازية. زيادة الضغط تدفع التفاعل نحو الجهة التي تحتوي على عدد أقل من جزيئات الغاز.

5. أمثلة تطبيقية على التفاعلات العكسية

أ. إنتاج الأمونيا (عملية هابر)

تُعد عملية هابر من الأمثلة الشهيرة على التفاعلات العكسية، حيث يُستخدم الضغط العالي ودرجة الحرارة المناسبة مع وجود عامل حفاز لإنتاج الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين.

ب. تفاعل حمض الكربونيك في المحاليل المائية

هذا التفاعل هو مثال مهم لتوازن الديناميكا الحرارية حيث يتحلل حمض الكربونيك جزئيًا ليعطي ثاني أكسيد الكربون والماء.

6. أهمية التفاعلات العكسية في الحياة اليومية والصناعة

أ. في الصناعات الكيميائية

يستخدم مبدأ التحكم في التوازن الكيميائي لإنتاج مواد كيميائية بكفاءة أكبر، كما هو الحال في تصنيع الأمونيا وحمض الكبريتيك.

ب. في العمليات الحيوية

تلعب التفاعلات العكسية دورًا في العمليات البيوكيميائية، مثل تنظيم نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم من خلال عملية التنفس.

7. أسئلة وتمارين تطبيقية

تمرين 1: في التفاعل التالي، إذا أُضيف المزيد من $H_2$، في أي اتجاه سيتحرك التوازن؟

$$N_2(g)+3H_2(g)\rightleftharpoons 2N{H}_3(g)$$

تمرين 2: اشرح كيف تؤثر درجة الحرارة على تفاعل يتضمن تحرير الحرارة.

لتحميل الدرس حسب البرنامج الدراسي المغربي كاملا  

تحميل PDF

احميل PPT

تعديل المقال