الضغط في التوازن الديناميكي: 7 حقائق يجب أن تعرفها


الضغط هو القوة الرأسية لكل وحدة مساحة ، والتوازن الديناميكي هو عندما يظل الجسم في حالة حركة مغطاة بتأثير بعض القوى ؛ ثم يسمى الجسم بالتوازن الديناميكي. يجب أن تكون قوة الإنهاء التي يتم تصويرها على الجسم صفراً.

يُعرَّف الضغط في التوازن الديناميكي بأنه "سيبدأ موضع التوازن ومن ثم يتضاءل الضغط مرة أخرى. ينتج الضغط عن اصطدام جزيئات الغاز بحواف الحاوية. كلما زادت الجزيئات الموجودة في الحاوية ، زاد الضغط. إذا تم توسيع الضغط ، يبدأ وضع التوازن في مراقبة الحد الأدنى من مولات الغاز ".

هل الضغط يؤثر على التوازن الديناميكي؟

نعم ، يؤثر الضغط على التوازن الديناميكي. عندما يكون هناك تكثيف في الضغط ، فإن التوازن سوف ينزاح على جانب العمل الكيميائي مع عدد محدود من مولات الغاز. عندما يكون هناك عدم تكثيف في الضغط ، فإن التوازن سوف يزيح جانب التفاعل مع عدد غير محدود من مولات الغاز.

تؤدي زيادة الضغط إلى تحريك موضع التوازن إلى الحافة مع جزيئات معينة. زيادة الضغط يقلل من تأثير الانحراف لأن الضغط ينخفض ​​كلما قل عدد الجزيئات. يؤدي تقليل الضغط إلى تحريك التوازن إلى الحافة مع الجزيئات الإضافية.

وفقًا لمبدأ Le Chatelier ، فإن الترتيب أو النظام عند التوازن سوف يتأقلم لتخفيف الضغط عندما تكون هناك اختلافات في إصرار المواد المتفاعلة أو المنتجات ، والضغط غير الكافي للمكونات ، وحجم الترتيب ، ودرجة حرارة التفاعل تختلف في نظام التفاعل .

كيف يؤثر الضغط على التوازن الديناميكي؟

وصف مبدأ Le Chatelier أنه إذا كان النظام في حالة توازن يخضع لتغير في الضغط أو درجة الحرارة أو من التركيز، في هذه الحالة ، يتزحزح التوازن الديناميكي مرة أخرى ، مما يقلل ويمنع تأثير التباين.

لا يوجد تأثير للضغط لنفترض إذا كان عدد مولات المحفزات الغازية والمخرجات عبارة عن توازن ديناميكي. على الرغم من أنه يميز الكمية الكاملة من مولات المحفزات الغازية وعدد كامل من مولات المخرجات الغازية. تتوسع كمية معينة من المولات لكل وحدة حجم أيضًا عند زيادة الضغط ، وإجراء الإزاحة في اتجاه التوازن الديناميكي.

في هذه الحالة ، افترض أن الأعداد المطلقة من مولات المنتجات أعلى عند مقارنتها بالعدد المطلق لمولات المنشطات. في هذه الحالة ، سيقدر الضغط المنخفض مرة أخرى رد الفعل التدريجي. إذا كانت كمية مولات المحفزات أكبر عند مقارنتها بالمخرجات ، فسوف يعجب الضغط المرتفع بالتفاعل المتزايد.

ماذا سيحدث إذا زاد الضغط على النظام؟

إذا زاد الضغط الخارجي للنظام ، سينخفض ​​الحجم أيضًا ، وتزداد درجة حرارة النظام لأن العمل الذي يتم على النظام يتم ، مما يزيد من المحتوى الحراري أو الطاقة الداخلية للنظام. افترض أن الضغط الداخلي للنظام يزداد بسبب زيادة الطاقة الحركية للجزيئات. وبالتالي ، سيزداد عدد حالات الارتجاج لكل وحدة مساحة. لذلك ، سيزداد الضغط.

على سبيل المثال ، دعونا نفكر في التوازن: H2 (g) + I2 (g) ⇌2HI (g)

هذه المعادلة يتكون من شمتين من الجزيء الغازي من جميع الجوانب. عندما يزداد الضغط ، لا يتغير وضع التوازن.

دعونا نأخذ مثالاً آخر ونفحص التوازن:H2 (ز) + 3H2 (ز) ⇌2HI (ز)

تتكون هذه المعادلة من أربعة مولات من جزيئات الغاز على اليسار وجزيئين من الغاز على اليمين. لنفترض أنه إذا زاد الضغط ، فإن موضع توازن النظام قد تم إزاحته نحو اليمين بالتتابع لتقليل عدد جزيئات الغاز.

كيف تجد ضغط التوازن الديناميكي؟

يتضمن ضغط التوازن الديناميكي نشاطًا فيزيائيًا وليس كيميائيًا. ضع في اعتبارك مثال التوازن بين السائل والبخار في وعاء مغلق.

الضغط في eqilibrium الديناميكي
التوازن بين السائل والبخار المختوم في ائتمان صورة الحاوية: pixabay

إعادة ترتيب PV = nRT للحصول على

P = nV × RT = cRT1

بما أن c = كمية المادة لكل وحدة حجم = n / V. وبالتالي إذا كان الضغط ثابتًا عند درجة حرارة معينة ، فيجب أن يكون الاجتهاد ثابتًا. المعادلة أعلاه تتعلق ثابت التوازن بالضغط. انظر إلى الماء كمثال ؛ في هذه الحالة ، يتم إعطاء تفاعل التوازن الديناميكي من خلال:

H2O (I) ⇌H2O (ز)

Kc = [ح2يا (ز)]

استبدلنا تركيز بخار الماء من المعادلة 1

Kc=PH2O/ RT

في الحالة العادية ، من المفيد أكثر توضيح قانون التوازن للغازات من حيث الضغط بدلاً من من حيث الجدية ،

aA (g) + bB (g) ⇌cC (g) + dD (g)

يتم وصف ثابت التوازن الديناميكي للضغط Kp بالعلاقة.

Kp= فCcPDd/PAaPBb                         2

حيث يكون PA هو ضغط البديل A و PB هو ضغط البديل B ، وما إلى ذلك ، PA = [A] × RT و P.B = [B] × RT.

باستخدام المعادلة 2 ، يمكننا إيجاد ضغط التوازن الديناميكي.

كيف يرتبط التوازن الديناميكي بضغط البخار؟

معدل التبخير ليس صفرًا ؛ ومن ثم يتشكل ضغط البخار حتى النقطة التي يكون فيها معدل التبخر والتوحيد متساويين. في هذه المرحلة ، يكون الويب في حالة توازن ديناميكي ، ويكون ضغط البخار المنخفض في البرميل مطابقًا لضغط بخار السائل.

على سبيل المثال ، إذا افترضنا الاحتفاظ بسائل نقي في برميل مؤمن ، فإن ضغط البخار يكون في المقام الأول بالقرب من الصفر. نتيجة لذلك ، فإن معدل التوحيد يقترب أيضًا من الصفر. درجة الجفاف ليست صفرا. ومن ثم يتشكل ضغط البخار حتى المرحلة التي تكون فيها درجة الجفاف والاندماج متطابقة.

الضغط في التوازن الديناميكي
السائل في صورة برميل مضمونة الائتمان: pixabay

في هذه المرحلة ، يكون الترتيب في حالة توازن ديناميكي ، وضغط البخار القليل في البرميل يساوي ضغط بخار السائل المتوازن.

تحت أي ظروف لا يؤثر الضغط على حالة التوازن؟

وفقًا لمبدأ Le Chatelier ، يجب ألا يؤثر التباين في الضغط على توازن تلك التفاعلات التي لا تتضمن أي اختلافات في عدد مولات المنتجات والمواد المتفاعلة. إنها الحالة في الضغط لا تؤثر على حالة التوازن.

عندما يساوي عدد الذرات التي تفصل وتحرك المنتجات عدد الذرات التي تنفصل وتتحول إلى المنشطات ، فإنك ستحقق حالة التوازن. إذا كان ضغط النظام الذي يشتمل على المنشطات أو المنتجات الغازية متنوعًا ، فقد يكون التوازن مقيدًا.

الضغط في التوازن الديناميكي
عدد صور فصل الذرات: pixabay

تأمل المثال H2 (ز) + I2 (ز) ⇌2HI (ز)

عدد مولات المنتج = 2

عدد مولات المنبه = 1 + 1 = 2

التغيير الإجمالي = 2-2 = 0

في هذه المعادلة ، تحتوي المنشطات على شمتين ، وتحتوي المنتجات أيضًا على شمتين. لذلك ، لا يؤثر الاختلاف في الضغط على تفاعل التوازن. نظريًا ، إذا زاد الضغط ، فسيكون لديك عدد متساوٍ من الشامات لتتراجع ؛ ومن ثم لا يحدث أي اختلاف.

أعط مثالا للضغط في التوازن الديناميكي؟

زجاجة من المشروبات الغازية الباردة هي مثال على الضغط في التوازن الديناميكي. هذه الزجاجة التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون المنتشر في السائل لها قيمة معينة. ولكن إذا قمت بإخراج خمسين في المائة من السائل وأغلقت الزجاجة مرة أخرى ، ففي هذه الحالة ، سيترك ثاني أكسيد الكربون الحالة السائلة بمعدلاته عند الاختزال وفي نفس الضغط الفوري للحالة الغازية يستمر في التوسع و يصلون إلى حالة التوازن.

الضغط في التوازن الديناميكي
رصيد صورة مشروب غازي بارد: Pixabay

بسبب الحركة المتساوية ، يمكن ترك جزيء ثاني أكسيد الكربون في الحالة السائلة. ومع ذلك ، في غضون فترة أقل ، سيتم نقل جزيء ثاني أكسيد الكربون آخر من الغاز إلى السائل ، والعكس بالعكس. عندما يتم تحقيق التوازن ، فإن معدل زحزحة ثاني أكسيد الكربون من الغاز إلى السائل.

عندما يحتفظ كائن ما بالحركة الانتقالية أو الدورانية بسبب تأثير القوى المستخدمة ، عندئذٍ يُقال أن الكائن موجود في توازن ديناميكي؛ على سبيل المثال ، تكون قطرة المطر التي تمسك بالأرض بسرعة ثابتة في حالة توازن ديناميكي.

الأسئلة الأكثر شيوعًا.

ما هو التوازن؟ اذكر أنواع التوازن؟

يُعرَّف التوازن بأنه "حالة ثبات بين قوى الانعكاس التي ليست ثابتة (كما هو الحال في جسم محاكى بواسطة قوى يكون ناتجها النهائي صفرًا) ولا ديناميكية (كما هو الحال في تفاعل كيميائي معاكسة عندما تكون السرعات في كلتا الإشراف متطابقة) : حالة من التوازن العقلاني أو التوضيحي ".

هناك ثلاثة أنواع من التوازن وهي.

التوازن المستقر هو متى يتم استبدال الجسم بشكل معتدل بالتوازن ويميل إلى الارتداد مقابل التوازن. ثم يطلق عليه التوازن المستقر.

1. توازن غير مستقر

يطلق عليه التوازن غير المستقر عندما يتم استبدال الجسم من حالة التوازن ويميل إلى الابتعاد عن وضع التوازن.

1. توازن محايد

عندما يتم استبدال الجسم من التوازن ولا يتم تنفيذ أي قوة على الجسم ، يسمى التوازن التوازن المحايد.

في الشكل التالي ،

1. يتم وضع الكرة داخل الغلاف الكروي. ثم يقال أن هذه الكرة في وضع توازن مستقر.

2. يتم وضع الكرة على كرة ناعمة. ثم يقال إن هذه الكرة في وضع غير مستقر.

3. يتم وضع الكرة على أرضية متوازية ناعمة. ثم يقال إن هذه الكرة في وضع محايد.

ما هو التوازن الساكن والديناميكي؟

التوازن الثابت هو الحالة المادية لنظام تكون فيه المكونات في سهولة ، و التوازن الديناميكي هو عندما تظل الأداة في الحالة للحركة فوق تأثير بعض القوى. مجموع القوى الجارية عليهم في الحالتين هو صفر.

التوازن الثابت هو "أي نظام تكون فيه إضافة القوى وعزم الدوران على كل كائن في النظام صفرًا. عمومًا، توازن ثابت هو توازن النظام الذي تكون أسافينه في حالة راحة ".

التوازن الديناميكي هو حالة من الصفاء والصلابة. الديناميكي يشير إلى شيء ما له حركة. التوازن ليس راكدا. ومن ثم ، فإن التوازن الديناميكي يسمى أيضًا التوازن الكيميائي.

في الختام

من خلال دراسة جميع الحقائق المذكورة أعلاه ، نستنتج أنه عندما يجري النظام أ حالة التوازن الديناميكي، هناك درجة من الضغط بين قوى الانعكاس تكون قوية ومدروسة ومصممة لتحقيق أقصى قدر من النتائج.

ميغا BR

مرحبًا ، أنا Megha BR ، لقد أكملت ما بعد التخرج في فيزياء الحالة الصلبة ومتابعة B. Ed. أنا متحمس للفيزياء. ككاتبة أكاديمية ، هدفي هو الوصول إلى القراء بطريقة مبسطة من خلال مقالاتي. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/megha-br-08a129206

آخر المقالات

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...