أهم العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي
يعرف الاتزان الكيميائي بأنه وصول النظام الكيميائي إلى حالة جيدة من التوازن، والثبات، أي عدم حدوث تغيير في تلك التفاعلات الكيميائية الواقعة في النظام الكيميائي، أو في هذه النسبة الخاصة بتركيز المواد، سواء كانت المواد داخلة أو خارجة من التفاعل الكيميائي .
يتحقق التوازن الكيميائي عندما تكون سرعة التفاعل الكيميائي متساوية مع سرعة تكوين المواد الناتجة من التفاعل. وتعتمد هذه العملية على العوامل المؤثرة في التوازن الكيميائي، وفقًا لمبدأ نظرية (لوشاتلييه).
النص الخاص بنظرية لوشاتلييه :-
عند تعرض النظام الكيميائي، الذي يكون في حالة اتزان، لأي تغيير من أي نوع كان، فإن النظام الكيميائي سيتحرك في الاتجاه المعاكس لهذا التغيير، وذلك بسبب امتصاصه أو تقليل تأثيره، وبعد ذلك يتم إعادة إنشاء حالة اتزان كيميائي جديدة مرة أخرى .
تعريف ثابت الاتزان :-
يعرف ثابت الاتزان على أنه الحالة الخاصة للاتزان الكيميائي التي يصل إليها مجموعة من المواد الكيميائية المتفاعلة بشكل عكسي، عندما تكون سرعة التفاعل العكسي متساوية في القيمة .
و قيمتها تساوي كسراً بسطه يكون حاصل ضرب التركيز الخاص بالمواد الناتجة عن التفاعل مرفوعاً تركيز كل مادة منها إلى أس يساوي معامل هذه المادة في معادلة التفاعل الموزونة بينما يكون مقامه هو حاصل ضرب التراكيز الخاصة بالمواد الداخلة في التفاعل مرفوعاً تركيز كل مادة منها إلى أس .
العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي :- هناك عدة عوامل أساسية تؤثر بشكل كبير ومباشر على عملية الاتزان الكيميائي، وتشمل:-
أولاً :- التركيز الخاص بالمواد المتفاعلة :-
لا يؤثر حدوث أي زيادة في إحدى هذه المواد المتفاعلة أو الناتجة عن التفاعل على القيمة الثابتة المتعلقة بعملية الاتزان الكيميائي، ولكن في حالة زيادة تركيز أي مادة متفاعلة، فسيحدث نقص في تركيز المادة الأخرى بالتأكيد .
يعني زيادة تركيز المواد الناتجة عن التفاعل الكيميائي زيادة في النسبة التركيز الخاصة بهذه المواد، ووفقًا لقاعدة (لوشاتلييه)، سيتجه التفاعل نحو الجانب الأيمن، وذلك بسبب زيادة تركيز إحدى المواد المتفاعلة .
ثانياً :- درجة الحرارة :-
من المعروف أنه عند رفع درجة الحرارة في هذه التفاعلات الماصة للحرارة فإنه سيتم اتجاه التفاعل الكيميائي إلى الجهة الأخرى التي يمتص فيها التفاعل الحرارة ، و ذلك في التفاعلات الكيميائية التي يكون فيها عامل التفاعل الأمامي ماصاً للحرارة مما يعني بالتالي زيادة قيمة ثابت الاتزان الكيميائي الخاص بالمواد المتفاعلة .
فيما يتعلق بالتفاعلات التي يكون فيها التفاعل الأمامي من النوع الطارد، فإن ذلك سيؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض قيمة ثابت التوازن الكيميائي .
سيؤدي هذا بالتأكيد إلى تأثير على سرعة التفاعل الكيميائي، حيث سيزيد عدد التصادمات الأساسية وبالتالي زيادة الطاقة المتولدة عند التصادم للمواد المتفاعلة كيميائياً .
ثالثاً :- عنصر الضغط :-
يعتبر الضغط عنصرا مهما للغاية في الاتزان الكيميائي، حيث يؤثر على وضع الاتزان الكيميائي بالإضافة إلى القيمة الثابتة للاتزان والتفاعلات الكيميائية. ونتيجة لذلك، ينتج غازا يدفع التفاعل الكيميائي في اتجاه يقلل من حجم النظام الكيميائي. بالنسبة للتفاعلات الكيميائية التي تحدث في المحلول، فإنها عادة ما لا تتأثر كثيرا بالضغط .
رابعاً :- إضافة غازاً خاملاً :-
إذا تم إضافة أي نوع من الغازات الخاملة إلى التفاعل الكيميائي، فإنها لا تؤثر على وضع الاتزان الكيميائي بأي شكل، وإنما تعمل فقط على زيادة معدل الضغط الكلي داخل النظام الكيميائي.
خامساً :- المواد المحفزة :-
عند إضافة أي من هذه المواد المحفزة إلى التفاعل الكيميائي، لا يؤدي ذلك في هذه الحالة إلى أي تأثير على وضع الاتزان التفاعلي، ولا يؤثر على درجة الحرارة في التفاعل الكيميائي .