المحاضرة الرابعة / الفرضيات

✅ الملاحظات المرتبطة بمسائل الاتزان الكيميائي:

الملاحظة الأولى: العلاقة بين المولارية (M) والمول وعدد اللترات (الحجم)

• إذا أعطاك:

  $$M = \frac{n}{V}$$حيث:

  • $M$: المولارية (mol/L)
  • $n$: عدد المولات
  • $V$: الحجم باللتر
• في حال كان الحجم = 1 لتر، فإن:

  $$M = n$$

الملاحظة الثانية: طريقة فهم المعطيات من صيغة السؤال

• إذا ذُكرت في السؤال كلمات مثل: (وضع – خلط – مزج – حقن – أدخل – تفاعل)
  فهذا يعني أن المعطى يقع في بداية التفاعل، ثم يبدأ التفاعل ليصل إلى حالة الاتزان.

🧪 حل مسائل الاتزان يتم عبر خطوتين:

الخطوة 1: كتابة معادلة التفاعل على النحو التالي

• البادئ → (وضع – خلط – مزج – حقن – أدخل)
• ثم التفاعل
• ثم حالة الاتزان

الخطوة 2: التعويض في القوانين

• باستخدام:
  • قانون الاتزان $K_c$
  • أو قانون المولارية
  • أو قانون حساب التغير (x)
  • وغيرها حسب المعطى

✅ السؤال 1:

س / في إحدى التجارب العملية، أُدخل
$0.625 \ mol$ من $N_2O_4$ في وعاء سعته 5 لتر، ووجد بعد حدوث الاتزان أن تركيز $N_2O_4$ أصبح $0.025 \ mol/L$.
احسب قيمة $K_c$ للتفاعل:

$$N_2O_4 \rightleftharpoons 2NO_2$$

✅ الحل:

المعطيات:

• عدد مولات $N_2O_4$ الابتدائية = 0.625 mol
• حجم الوعاء = 5 L
• تركيز $N_2O_4$ عند الاتزان = 0.025 mol/L
• المعادلة:

  $$N_2O_4 \rightleftharpoons 2NO_2$$

✳️ الخطوة 1: نحسب التركيز الابتدائي لـ $N_2O_4$

$$[N_2O_4]_{initial} = \frac{0.625}{5} = 0.125 \ mol/L$$

✳️ الخطوة 2: نحسب التغير في تركيز $N_2O_4$

$$\text{التغير} = 0.125 – 0.025 = 0.1 \ mol/L$$

بما أن كل مول واحد من $N_2O_4$ يعطي 2 مول من $NO_2$، إذًا:

$$\text{تركيز } NO_2 \text{ عند الاتزان} = 0 + 2 \times 0.1 = 0.2 \ mol/L$$

✳️ الخطوة 3: نستخدم قانون $K_c$

$$K_c = \frac{[NO_2]^2}{[N_2O_4]}$$ $$K_c = \frac{(0.2)^2}{0.025} = \frac{0.04}{0.025} = 1.6$$

✅ الإجابة النهائية:

$$K_c = 1.6$$

✅ السؤال الثالث:

س: (2021وزاري مكرر/للتفاعل الغازي)

$$2CO_2 \rightleftharpoons 2CO + O_2$$

وُضع $0.8 \ mol$ من $CO_2$ في آناء سعته 1 لتر، وبعد الوصول إلى حالة الاتزان وُجد أن نصف كمية الغاز قد تفككت.

احسب قيمة $K_c$؟

✅ الحل:

المعادلة الكيميائية:

$$2CO_2 \rightleftharpoons 2CO + O_2$$

✳️ المعطيات:

• عدد مولات $CO_2$ الابتدائية = 0.8 mol
• الحجم = 1 لتر ⇒ التركيز = 0.8 mol/L
• نصف الكمية تفككت ⇒ المتفكك من $CO_2$ = 0.4 mol
• المتبقي من $CO_2$ = $0.8 – 0.4 = 0.4 \ mol$

✳️ نحسب تركيز المواد عند الاتزان:

• $[CO_2] = 0.4 \ mol/L$
• من المعادلة: كل 2 مول $CO_2$ تنتج 2 مول $CO$ و 1 مول $O_2$

بما أن المتفكك = 0.4 mol، هذا يعني أنه نتج:

• $[CO] = 0.4 \ mol/L$
• $[O_2] = 0.2 \ mol/L$

✳️ نحسب $K_c$:

$$K_c = \frac{[CO]^2 \cdot [O_2]}{[CO_2]^2}$$ $$K_c = \frac{(0.4)^2 \cdot (0.2)}{(0.4)^2} = \frac{0.16 \cdot 0.2}{0.16} = \frac{0.032}{0.16} = 0.2$$

✅ الإجابة النهائية:

$$K_c = 0.2$$