تعريف ثابت الاتزان إن ثابت الاتزان هو نسبة تركيزات الاتزان في المنتجات التي يتم رفعها إلى قوة معاملاتها المتكافئة للقياسات، إلى تركيزات الاتزان في التفاعلات المرتفعة إلى قوة معاملاتها المتكافئة.

تعريف ثابت الاتزان بشكل أوضح

تعريف ثابت الاتزان
تعريف ثابت الاتزان
  • التفاعلات الكيميائية في كثير من الأحيان لا تحول جميع المواد المتفاعلة إلى المنتجات في الممارسة العملية، تصل العديد من ردود الفعل إلى حالة توازن أو توازن ديناميكي يتواجد فيه كل من المواد المتفاعلة والمنتجات.
  • تم العثور على ثوابت التوازن ، K eq ، عن طريق تعريف ثابت الاتزان  ضرب تركيزات المنتج التي يتم رفعها إلى قوة معاملات العوامل المتكافئة لها مقسومة على تركيزات المواد المتفاعلة المرفوعة إلى قوة معاملاتها المتكافئة. قد يبدو هذا معقدًا بعض الشيء، لكن الأمثلة أدناه توضح كيف تعمل.
  • يقيس K eq مدى تحويل المواد المتفاعلة إلى منتجات في التفاعل. K eq هو رقم، وفقًا للشروط المحددة، يكون دائمًا هو نفسه بالنسبة لرد فعل معين، إذا تغيرت درجة الحرارة، فإن ثابت التوازن سوف يتغير هذا يعني أنه عند اقتباس ثابت التوازن.

ما هو تعريف ثابت الاتزان ؟

تعريف ثابت الاتزان ثابت التوازن ، K eq ، هو متغير يصف ميل التفاعل الكيميائي بالمضي قدماً إلى الاكتمال ، مما يعني أن جميع المواد المتفاعلة يتم تحويلها إلى منتجات. و التوازن رد فعل هو النقطة التي تحول المواد المتفاعلة إلى منتجات يساوي تحويل المنتجات مرة أخرى إلى الكواشف.

مثال على ثابت التوازن للتفاعل حيث يوجد اثنين من المواد المتفاعلة ومنتجات
لرد الفعل المتوازن:

aA + bB cC + dD

ثابت التوازن هو:

[C] c [D] d

K eq = ————-

[أ] أ [ب] ب

مرة أخرى ، تشير الأقواس المربعة [] إلى تركيز الأنواع الكيميائية.

قواعد كتابة التعبيرات K eq

  •  المنتجات هي دائما في البسط.
  •  الكواشف موجودة دائماً في المقام.
  • التعبير عن تركيزات الغاز ضغط جزئي ، P ، والأنواع الذائبة في تركيز المولي ، [].
  •  يتم رفع الضغوط أو التركيزات الجزئية إلى قوة معامل المتكافئ لقياس التفاعل المتوازن.
  •  تجاهل المواد الصلبة أو السوائل النقية وأي مذيب . سوف تكون المتغيرات فقط في تعبير K.

مثال على ثابت التوازن للتفاعل الذي يشتمل على غازات وذوبان في محلول
Zn (s) + 2H + (aq)  Zn 2+ (aq) + H 2 (g)

[Zn 2+ ]. ف ح 2

ك = —————-

[H + ] 2

P هو الضغط الجزئي لـ H 2.

ثوابت التوازن في أنواع محددة من التفاعل

في كثير من الحالات ، بدلاً من رؤية ثابت التوازن مكتوبًا بشكل عام K eq، سترى ذلك مكتوبًا بطريقة أخرى – بطريقة محددة. على سبيل المثال ، في تفاعلات طور الغاز حيث تستخدم الضغوط الجزئية بدلاً من التركيزات ، سيتم كتابة ثابت التوازن  تعريف ثابت الاتزان على النحو K p.

فيما يلي المزيد من الأمثلة على ثوابت التوازن مع أسماء محددة لفئات مختلفة من ردود الفعل:

  •  تفاعلات الطور الغازي التي تستخدم وحدات الضغط الجزئي: K p
  •  التفكك من الماء: التفكك المستمر للمياه، K ث
  •  تفكك الأحماض: ثابت تفكك الحمض ، K a
  •  تفاعل القواعد مع الماء: قاعدة التحلل المائي الثابت ، K ب
  • ذوبان الرواسب: منتج الذوبان ، K sp
  •  تشكيل المجمعات: تشكيل ثابت ، K و

تعريف ثابت الاتزان فما هو

  •  تعريف ثابت الاتزان  لتفاعل كيميائي هي قيمة لها حاصل رد فعل على الاتزان الكيميائي ، دولة اقترب من النظام الكيميائي الحيوي بعد قد مضى وقت كاف الذي تكوينها لا يوجد لديه ميل للقياس نحو مزيد من التغيير. بالنسبة لمجموعة معينة من ظروف التفاعل ، يكون ثابت التوازن مستقلاً عن التركيزات التحليلية الأولية لنوع المادة المتفاعلة والمنتج في الخليط. وبالتالي، نظرًا للتكوين الأولي للنظام ، يمكن استخدام قيم ثابت التوازن المعروفة لتحديد تكوين النظام عند التوازن . ومع ذلك ، معلمات رد فعل مثل درجة الحرارة ، والمذيبات ، والقوة الأيونية قد تؤثر جميعها على قيمة توازن الاتزان.
  • معرفة ثوابت التوازن ضرورية لفهم العديد من النظم الكيميائية ، وكذلك العمليات الكيميائية الحيوية مثل نقل الأكسجين بواسطة الهيموغلوبين في الدم والتوازن الحمضي القاعدي في جسم الإنسان.

ثوابت الاستقرار ، ثوابت التكوين ، ثوابت الربط ، ثوابت الارتباط وثوابت التفكك كلها أنواع من ثوابت التوازن

الصيغ الثابتة ثابت التوازن

ثابت التوازن هو حاصل قسمة ثابت سرعة التفاعل الأمامي على ثابت سرعة التفاعل العكسي. يوجد صيغتان ثابت التوازن:

  • تكون وحدة المواد (مول/لتر): (Kc) 1. ثابت التوازن بدلالة تركيز المواد.
  • تكون وحدة المواد (جو). : (Kp) 2. ثابت التوازن بدلالة الضغط الجزئي المواد.
  • الخطوات والقواعد العامة المتبعة لكتابة ثابت التوازن.
  • تستخدم الأقواس [ ] للدلالة على التركيز.
  • تركيز المذيب ل يظهر في تعبير ثابت التوازن.
  • تزداد قيمة ثابت التوازن كلما زاد تركيز النواتج.
  • لحساب ثابت التوازن تحسب تراكيز المواد عند حالة التوازن فقط.
  • تظهر المواد الناتجة في البسط أما المواد المتفاعلة فوضعها في المقام.
  • يرفع كل تركيز إلى قوة تؤخذ من معامل المادة في المعادلة الموزونة.
  • إذا كانت قيمة ثابت التوازن أكبر من واحد يعني أن التفاعل ينحاز نحو المواد الناتجة، وإذا كانت قيمة ثابت التوازن أقل من واحد يعني أن التفاعل ينحاز نحو المواد المتفاعلة.
  • عند عكس معادلة التوازن فإن ثابت التوازن Kc للمعادلة الجديدة يساوي مقلوب ثابت التوازن للمعادلة الأصلية.
  • لا تكتب تراكيز المواد السائلة أو الصلبة النقية في تعبير ثابت التوازن لأن تركيز المادة السائلة أو الصلبة النقية ثابت عند درجة حرارة معينة.
  • تتغير قيمة ثابت التوازن من تفاعل لأخر.

الخلايا والطاقة الحرة وثابت التوازن

  • على الرغم من أن ثابت التوازن يتم قياسه عندما يكون التفاعل في حالة توازن، فإن هذا لا يعني أن جميع التفاعلات مسموح لها بالمضي قدماً إلى التوازن.
  • في الخلية، يتم تزويد العديد من التفاعلات باستمرار بمواد كيميائية مختلفة.
  • مما يحافظ على تفاعلات الخلايا عن التوازن.
  • ومع ذلك يصف ثابت التوازن تعريف ثابت الاتزان ميل هذه المواد المتفاعلة إلى تكوين منتجات، بعض ردود الفعلexergonic، وهذا يعني أنها تطلق الطاقة عند حدوثها، ردود الفعل هذه لها توازن ثابت عالٍ، تصف ميلها لتصبح منتجات.

يمكن أيضًا القول بأن هذه التفاعلات لها تغيير إيجابي في الطاقة الحرة، مما يعني أنها تعطي الطاقة لردود الفعل حولها،  تفاعلات مهمة أخرى هي الاندر جونية، وهذا يعني أنها تحتاج إلى طاقة تحدث.ردود الفعل هذه لها توازن ثابت منخفض، تصف ميلها للبقاء كما تفاعلات تقوم هذه الخلايا بربط هذه التفاعلات للسماح بردود الفعل الداخلية يمكن ملاحظة ذلك في العديد من التفاعلات الخلوية النموذجية التي تستخدم ثابت الاتزان العالي لتحويل ATP إلى ADP لدفع تفاعلات الإندرجونيك، مثل تكوين البروتينات أو الأحماض الدهنية.

شاركها.