ChemistryالاتزانA-Level
CambridgeWJECNESAOCREdexcelAQAAPIB

ثابت الاتزان

تعبير عن ثابت الاتزان Kc.

Understand the formulaSee the free derivationOpen the full walkthrough
Open Full WalkthroughTry Calculator

This public page keeps the free explanation visible and leaves premium worked solving, advanced walkthroughs, and saved study tools inside the app.

Core idea

Overview

يحدد ثابت الاتزان (Kc) نسبة تركيزات النواتج إلى تركيزات المتفاعلات في حالة اتزان ديناميكي لنظام كيميائي عند درجة حرارة معينة. ويشتق من قانون فعل الكتلة، حيث يُرفع كل تركيز إلى قوة المعامل الكيميائي الخاص به من المعادلة الكيميائية الموزونة.

When to use: تُستخدم هذه المعادلة عندما يصل التفاعل الكيميائي العكسي إلى اتزان ديناميكي في نظام مغلق عند درجة حرارة ثابتة. وتنطبق على المواد المذابة في محلول أو الغازات، شريطة التعبير عن تركيزاتها بالمولارية (مول/لتر).

Why it matters: تشير قيمة Kc إلى مدى التفاعل؛ فـ Kc الكبيرة تفضل النواتج، بينما Kc الصغيرة تفضل المتفاعلات. هذا ضروري للكيميائيين الصناعيين لحساب العائدات النظرية وتحسين ظروف التفاعل لتحقيق أقصى كفاءة.

Symbols

Variables

ratio = Equilibrium Ratio, = Equilibrium Constant

ratio
Equilibrium Ratio
Variable
Equilibrium Constant
Variable

Walkthrough

Derivation

الصيغة: ثابت التوازن (Kc)

يعطي نسبة تراكيز النواتج إلى المتفاعلات عند التوازن، كل منها مرفوع إلى معاملاته التكافئية.

  • النظام في حالة توازن ديناميكي في نظام مغلق.
  • تستخدم التراكيز كتقريب للأنشطة (معالجة المستوى A).
1

كتابة تفاعل عام:

المعاملات الصغيرة a، b، c، d تأتي من المعادلة المتوازنة.

2

ذكر تعبير Kc:

عند درجة حرارة ثابتة، Kc ثابت للتفاعل.

Note: يتم استبعاد المواد الصلبة والسوائل النقية لأن تركيزها ثابت فعليًا.

Result

Source: AQA A-Level Chemistry — Equilibria

Free formulas

Rearrangements

Solve for ratio

اجعل ratio موضوع المعادلة

أعد ترتيب المعادلة لجعل ratio موضوع المعادلة.

Difficulty: 1/5

The static page shows the finished rearrangements. The app keeps the full worked algebra walkthrough.

Why it behaves this way

Intuition

توازن ديناميكي حيث تتحول الجزيئات باستمرار بين المتفاعلات والنواتج، لكن التراكيز العيانية الكلية تبقى ثابتة، مثل شارع باتجاهين مع تدفق مروري متساوٍ في كلا الاتجاهين

Term
نسبة حاصل ضرب التراكيز المولارية التوازنية للنواتج إلى حاصل ضرب التراكيز المولارية التوازنية للمتفاعلات، كل منها مرفوع إلى قوة قيمته الحدية المتوقعة.
إنها تحدد الكميات النسبية للنواتج والمتفاعلات الموجودة عند التوازن، مشيرة إلى ميل التفاعل للتقدم نحو النواتج (Kc كبير) أو المتفاعلات (Kc صغير).
Term
التركيز المولاري (مول/لتر) للأنواع A أو B أو C أو D، على التوالي، عند نقطة التوازن الديناميكي.
يمثل 'الكمية الفعالة لكل حجم' لكل مادة متاحة للمشاركة في التفاعل الأمامي أو العكسي بمجرد إنشاء التوازن.
Term
المعاملات المتكافئة للأنواع A أو B أو C أو D، على التوالي، كما هو محدد بالمعادلة الكيميائية الموزونة.
تعكس هذه الأسس حساسية موضع التوازن للتغيرات في تركيز ذلك النوع المعين، الناشئة عن جزيئية خطوات التفاعل.

Signs and relationships

  • الأسس c, d, a, b: تُرفع التراكيز إلى قوة معاملاتها المتكافئة لأنه، وفقًا لقانون الفعل الجماعي، فإن معدل خطوة التفاعل الأولية يتناسب مع حاصل ضرب المتفاعل
  • القسمة (النواتج في البسط، المتفاعلات في المقام): يحدد هيكل النسبة هذا Kc كمقياس لمدى التفاعل. تركيز أعلى للنواتج (البسط) بالنسبة للمتفاعلات (المقام)

Free study cues

Insight

Canonical usage

تُشتق وحدات Kc عن طريق تعويض وحدات التركيز (عادةً mol dm^-3) في عبارة الاتزان وتبسيطها بناءً على المعاملات المتكافئة للمعادلة الموزونة.

Dimension note

يكون Kc لا بُعد له فقط عندما يكون مجموع المعاملات المتكافئة للنواتج مساويًا لمجموع المعاملات المتكافئة للمتفاعلات.

One free problem

Practice Problem

في التفاعل العكسي N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g)، قام كيميائي بقياس المولارية المتوازنة وحدد أن التعبير [NO₂]² / [N₂O₄] يعطي قيمة 0.00463. احسب ثابت الاتزان Kc لهذا التفاعل.

Hint: عند الاتزان، ثابت الاتزان Kc يساوي عددياً نسبة تركيز النواتج إلى المتفاعلات.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Where it shows up

Real-World Context

في سياق حساب Kc لعملية هابر عند الاتزان، تُستخدم معادلة ثابت الاتزان لتحويل القياسات إلى قيمة يمكن تفسيرها. وتكمن أهمية الناتج في أنه يساعد على ربط الكميات المقاسة بالتركيز أو المردود أو تغير الطاقة أو سرعة التفاعل أو الاتزان.

Study smarter

Tips

  • يُعطى للمواد الصلبة النقية والسوائل النقية نشاط بقيمة 1 وتُحذف من التعبير.
  • تكون قيمة Kc ثابتة لتفاعل معين عند درجة حرارة معينة ولا تتغير مع التركيز أو الضغط.
  • تأكد من أن المعادلة الكيميائية موزونة بالكامل لتحديد الأسس الكيميائية الصحيحة لكل نوع.

Avoid these traps

Common Mistakes

  • تضمين المواد الصلبة أو السوائل النقية.
  • نسيان استخدام تركيزات الاتزان.

Common questions

Frequently Asked Questions

يعطي نسبة تراكيز النواتج إلى المتفاعلات عند التوازن، كل منها مرفوع إلى معاملاته التكافئية.

تُستخدم هذه المعادلة عندما يصل التفاعل الكيميائي العكسي إلى اتزان ديناميكي في نظام مغلق عند درجة حرارة ثابتة. وتنطبق على المواد المذابة في محلول أو الغازات، شريطة التعبير عن تركيزاتها بالمولارية (مول/لتر).

تشير قيمة Kc إلى مدى التفاعل؛ فـ Kc الكبيرة تفضل النواتج، بينما Kc الصغيرة تفضل المتفاعلات. هذا ضروري للكيميائيين الصناعيين لحساب العائدات النظرية وتحسين ظروف التفاعل لتحقيق أقصى كفاءة.

تضمين المواد الصلبة أو السوائل النقية. نسيان استخدام تركيزات الاتزان.

في سياق حساب Kc لعملية هابر عند الاتزان، تُستخدم معادلة ثابت الاتزان لتحويل القياسات إلى قيمة يمكن تفسيرها. وتكمن أهمية الناتج في أنه يساعد على ربط الكميات المقاسة بالتركيز أو المردود أو تغير الطاقة أو سرعة التفاعل أو الاتزان.

يُعطى للمواد الصلبة النقية والسوائل النقية نشاط بقيمة 1 وتُحذف من التعبير. تكون قيمة Kc ثابتة لتفاعل معين عند درجة حرارة معينة ولا تتغير مع التركيز أو الضغط. تأكد من أن المعادلة الكيميائية موزونة بالكامل لتحديد الأسس الكيميائية الصحيحة لكل نوع.

References

Sources

  1. Atkins' Physical Chemistry
  2. IUPAC Gold Book: Equilibrium constant, Kc
  3. Wikipedia: Equilibrium constant
  4. IUPAC Gold Book
  5. NIST Chemistry WebBook
  6. Atkins' Physical Chemistry, 11th Edition
  7. IUPAC Gold Book (Compendium of Chemical Terminology)
  8. Chemistry by Raymond Chang, 12th Edition