ما هو ثابت الاتزان الكيميائي (Kc)؟
يصف ثابت الاتزان Kc النسبة بين تراكيز النواتج والمتفاعلات عندما يصل تفاعل كيميائي انعكاسي إلى حالة الاتزان. ففي تفاعل عام على الصورة aA → mC، يساوي الثابت التركيز المولي للنواتج مرفوعًا إلى معاملاتها الأيونية، مقسومًا على التركيز المولي للمتفاعلات مرفوعًا إلى معاملاتها. وكلما كانت قيمة Kc كبيرة دلّ ذلك على أن التفاعل يميل بقوة نحو تكوين النواتج، أما قيمة Kc الصغيرة فتعني أن المتفاعلات هي الغالبة.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل التركيز عند الاتزان للناتج (بوحدة mol/L) ومعامله في المعادلة الموزونة، ثم كرّر الأمر نفسه مع المتفاعل. ترفع الأداة كل تركيز إلى أُسّ معامله، ثم تقسم النواتج على المتفاعلات لتمنحك قيمة Kc على الفور.
شرح الصيغة الرياضية
الصيغة العامة هي $$K_c = \frac{\text{[النواتج]}^{\,m}}{\text{[المتفاعلات]}^{\,n}}$$ حيث يمثّل \(m\) و\(n\) المعاملات المأخوذة من المعادلة الموزونة. وتُحذف المواد الصلبة والسائلة النقية من هذه الصيغة لأن فاعليتها (نشاطها) تُعتبر مساوية للواحد. تتعامل هذه الحاسبة مع الحالة الشائعة المكوّنة من ناتج واحد ومتفاعل واحد؛ أما في حالات الاتزان الأكثر تعقيدًا فاضرب الحدود الإضافية يدويًا.
مثال محلول
لنفترض أنه عند الاتزان كان تركيز الناتج 2 mol/L بمعامل قدره 2، وتركيز المتفاعل 1 mol/L بمعامل قدره 1. عندئذٍ يكون البسط $$= 2^2 = 4$$ والمقام $$= 1^1 = 1$$ ومن ثمّ \(K_c = 4 / 1 = \mathbf{4}\).
الأسئلة الشائعة
ماذا تعني قيمة Kc تساوي 1؟ تعني أن النواتج والمتفاعلات موجودة بكميات متقاربة تقريبًا عند الاتزان.
هل تتأثر قيمة Kc بدرجة الحرارة؟ نعم. فثابت الاتزان يبقى ثابتًا فقط عند درجة حرارة معينة، وأي تغيير في الحرارة يغيّر قيمته.
ما وحدة قياس Kc؟ غالبًا ما يُعامل Kc على أنه كمية عديمة الوحدة لأنه يعتمد على الفاعليات (النشاط)، رغم أن الحسابات المعتمدة على التراكيز المجردة قد تُنتج وحدات تختلف باختلاف رتبة التفاعل.
