العوامل المؤثرة في الاتزان الكيميائي
يمكن تعريف الاتزان الكيميائي (بالإنجليزية: Chemical Equilibrium) بأنه حالة من التفاعل الكيميائي، والتي يبقى فيها تركيز المواد المتفاعلة والمواد الناتجة ثابتًا مع مرور الوقت، ويمكن القول بصيغة أخرى أن الاتزان الكيميائي يعني حدوث التفاعل الأمامي والتفاعل العكسي بنفس المعدل في التفاعلات القابلة للانعكاس، ولذلك فإنه لا يوجد تغير صافٍ في كميات المواد المتفاعلة والمواد الناتجة، وتجدر الإشارة إلى أن الاتزان الكيميائي هو حالة ديناميكية حيث تتفاعل الجزيئات باستمرار، ولكن التركيزات الإجمالية للمواد لا تتغير مُطلقًا.[١]
يتأثر الاتزان الكيميائي بعوامل عديدة، ومن أبرز العوامل المؤثرة فيه ما يأتي:[٢][٣]
تركيز المواد المتفاعلة والمواد الناتجة
يمكن أن يؤدي تغيير التركيزات الأولية للمواد المتفاعلة أو المواد الناتجة إلى تغيير حالة الاتزان الكيميائي للتفاعل، حيث إن إضافة المزيد من المواد المتفاعلة سيؤدي إلى تكوين كميات إضافية من المواد الناتجة، وإضافة المزيد من المواد الناتجة سيؤدي أيضًا إلى تكوين المواد المتفاعلة.
درجة الحرارة
يعتمد تأثير درجة الحرارة على الاتزان الكيميائي على نوع التفاعل الكيميائي وطبيعته؛ هل هو تفاعل ماص للحرارة أم تفاعل طارد للحرارة، حيث إنه إذا كان التفاعل الكيميائي ماص للحرارة، فإن زيادة درجة الحرارة تعمل بنفس طريقة زيادة المواد المتفاعلة؛ مما يؤدي إلى جعل التفاعل ينتج كميات إضافية من المواد الناتجة، أما إذا كان التفاعل الكيميائي طارداً للحرارة، فإن زيادة درجة الحرارة تعمل بنفس طريقة زيادة المواد الناتجة، مما يؤدي إلى جعل التفاعل يحول المزيد من المواد الناتجة إلى مواد متفاعلة من جديد.
الضغط
أي تغير يحدث في الضغط يؤثر بشكل أساسي على التفاعلات التي تشمل المواد ذات الحالة الغازية، فعند زيادة الضغط، سينتقل الاتزان الكيميائي نحو الجانب الذي يحتوي على عدد أقل من مولات الغاز لتقليل الضغط، أما عندما ينخفض الضغط، فإن الاتزان الكيميائي سوف ينتقل نحو الجانب الذي يحتوي على المزيد من مولات الغاز لزيادة الضغط، أما إذا كانت التفاعل يشمل مواد في الحالة الصلبة أو السائلة، فإن الضغط لا يؤثر على الاتزان الكيميائي.
المحفزات
لا تؤثر المحفزات على موضع الاتزان الكيميائي كما هو الحال مع درجة الحرارة والضغط، ولكنها يمكن أن تزيد من سرعة الوصول إلى حالة الاتزان الكيميائي، وذلك من خلال توفير مسار بديل للتفاعل مع طاقة تنشيط أقل، مما يسمح للنظام بالوصول إلى الاتزان بسرعة أكبر، ولكنه لا يغير التركيزات النهائية للمواد المتفاعلة والمواد الناتجة مطلقًا.
الحجم
إن تغيير حجم الوعاء الذي يحدث فيه التفاعل الكيميائي الذي يشمل المواد ذات الحالة الغازية؛ يمكن أن يؤثر أيضًا على موضع الاتزان الكميايئي، حيث إنه إذا انخفض الحجم، فإن الاتزان الكيميائي سوف ينتقل نحو الجانب الذي يحتوي على عدد أقل من مولات الغاز لمواجهة التغيير في الحجم، والعكس صحيح، مع التنويه إلى أن الحجم لا يؤثر على الاتزان الكيميائي في حالة التفاعلات التي تشمل مواد في الحالة الصلبة أو السائلة.
إن فهم كيفية تأثير هذه العوامل على الاتزان الكيميائي أمر ضروري للتنبؤ والتحكم بنتائج التفاعلات والعمليات الكيميائية في مختلف التطبيقات، بما في ذلك الهندسة الكيميائية، والعلوم البيئية، والمستحضرات الصيدلانية، وغيرها.
المراجع
- ↑ "chemical equilibrium", britannica, Retrieved 4/9/2023. Edited.
- ↑ "Chemical Equilibrium - Factors Affecting Chemical Equilibrium", byjus, Retrieved 4/9/2023. Edited.
- ↑ "Chapter 14.5: Factors That Affect Equilibrium", chem.libretexts, Retrieved 4/9/2023. Edited.
