3. الاتزان أو التوازن الكيميائي Chemical Equilibrium :

إليك التفاعل المنعكس التالي:

 

فعند مزج CO ،H₂O في البداية يكون في الوعاء هاتين المادتين فقط .

يبدأ التفاعل حالاً ويبدأ تكون CO₂ ، H₂ ، وتكون سرعة التفاعل الأمامي في البداية وخلال فترة زمنية أعلى من سرعة التفاعل العكسي، ولكن مع مرور الزمن تبدأ سرعة التفاعل الأمامي بالتناقص وسرعة التفاعل العكسي بالتزايد، ونصل بعد زمن ما إلى وضع لو قسنا فيه تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة لوجدنا أن كلاً منها قد أخذ قيمة ثابتة لاتتغير ( ما دامت ظروف التفاعل ثابتة) ، نقول عندها أن التفاعل قد وصل إلى التوازن ولكن هذا التوازن يكون ديناميكياً (حركياً) فلو قسنا سرعة التفاعل الأمامي سنجدها مساوية لسرعة التفاعل العكسي، إذن،

الاتزان الكيميائي :

هو حال تثبت فيها تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة في تفاعل منعكس وذلك لأن سرعة التفاعل الأمامي تصبح مساوية لسرعة التفاعل العكسي وليس نتيجة لتوقف التفاعل.

 

4. قانون فعل الكتلة Law of Mass Action :

ذكرنا في البند السابق (3) أنه عند الاتزان تثبت تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة في التفاعل المنعكس، وما دام الأمر كذلك فإن حاصل ضرب تراكيز المواد الناتجة مقسوماً على حاصل ضرب تراكيزالمواد المتفاعلة = مقداراً ثابتاً لأنه حاصل ضرب وقسمة مجموعة قيم ثابتة.

 

اكتشف العالمان النرويجيان "جولد برج " Guldberg  و" واج " Wage هذه العلاقة وهي أنه عند الاتزان يكون حاصل ضرب تراكيز المواد الناتجة مقسوماً على حاصل ضرب تراكيز المواد المتفاعلة  = مقدار ثابتاً.

دعنا نشتق هذه العلاقة آخذين التفاعل البسيط التالي كمثال:

حيث المعادلة موزونة ( مول واحد من A  يتفاعل مع مول واحد من  B لإنتاج مول واحد من C  ومول واحد من D ).

ذكرنا سابقاً أنه عند الاتزان تكون سرعة التفاعل الأمامي = سرعة التفاعل العكسي.

لكن س ₁ = س₂

تدعى العلاقة (1) باسم قانون فعل الكتلة، وهي كما نلاحظ تتكون من طرفين، الطرف الأيسرهو حاصل ضرب التراكيز ويسمى تأثير الكتلة، أما الطرف الأيمن فيسمى ثابت الاتزان .

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13