4NH3g+ 5O2g 4NO g + 6H2Og التعبير بثابت الاتزان للتفاعل السابق هي
تفاعل الأمونيا والأكسجين
يعتبر تفاعل الأمونيا والأكسجين من التفاعلات الكيميائية المهمة في العديد من الصناعات، بما في ذلك إنتاج حمض النيتريك والأسمدة. في هذا التفاعل، تتفاعل الأمونيا (NH3) مع الأكسجين (O2) لإنتاج أكسيد النيتريك (NO) والماء (H2O).
معادلة التفاعل
يمكن كتابة معادلة التفاعل كما يلي:
4NH3g + 5O2g → 4NOg + 6H2Og
ثابت الاتزان
ثابت الاتزان (Keq) هو قيمة عددية تصف مدى تقدم التفاعل في اتجاه المنتجات. بالنسبة إلى تفاعل الأمونيا والأكسجين، يمكن التعبير عن ثابت الاتزان بالمعادلة التالية:
Keq = [NO]4[H2O]6 / [NH3]4[O2]5
حيث [NO]، [H2O]، [NH3]، و [O2] هي تركيزات المواد المتفاعلة والناتجة في حالة الاتزان.
عوامل تؤثر على ثابت الاتزان
يتأثر ثابت الاتزان بالعديد من العوامل، بما في ذلك:
درجة الحرارة: عادةً ما يزداد ثابت الاتزان مع زيادة درجة الحرارة.
الضغط: يؤثر الضغط على ثابت الاتزان فقط في التفاعلات التي تنطوي على تغييرات في عدد جزيئات الغاز.
تركيز المواد المتفاعلة: يؤثر تركيز المواد المتفاعلة على ثابت الاتزان وفقًا لقانون العمل الكتلي.
تطبيقات ثابت الاتزان
يستخدم ثابت الاتزان في العديد من التطبيقات، بما في ذلك:
تحديد ظروف التفاعل: يمكن استخدام ثابت الاتزان لتحديد الظروف المثلى لإجراء تفاعل معين، مثل درجة الحرارة والضغط وتركيز المواد المتفاعلة.
حساب تركيزات المواد المتفاعلة والناتجة: يمكن استخدام ثابت الاتزان لحساب تركيزات المواد المتفاعلة والناتجة في حالة الاتزان.
تحديد الاتجاه التلقائي للتفاعل: يشير ثابت الاتزان الكبير إلى أن التفاعل يتقدم أكثر نحو المنتجات، في حين يشير ثابت الاتزان الصغير إلى أن التفاعل يتقدم أكثر نحو المواد المتفاعلة.
الخلاصة
يعتبر تفاعل الأمونيا والأكسجين تفاعلاً مهمًا يستخدم في إنتاج حمض النيتريك والأسمدة. يُحدد ثابت الاتزان لرد الفعل مدى تقدم التفاعل نحو المنتجات، ويتأثر بدرجة الحرارة والضغط وتركيز المواد المتفاعلة. يستخدم ثابت الاتزان في العديد من التطبيقات، بما في ذلك تحديد ظروف التفاعل وحساب تركيزات المواد المتفاعلة والناتجة.