ما هو ثابت الاتزان الكيميائي (Kc)؟
في أي تفاعل انعكاسي يصل إلى حالة الاتزان، يعبّر ثابت الاتزان \(K_c\) عن نسبة تراكيز النواتج إلى تراكيز المتفاعلات، حيث يُرفع كل تركيز إلى أُس يساوي معامله في المعادلة الموزونة. فإذا كانت قيمة \(K_c\) كبيرة، دلّ ذلك على غلبة النواتج عند الاتزان؛ أما إذا كانت صغيرة فهذا يعني أن المتفاعلات هي المهيمنة. ويُعدّ \(K_c\) كمية عديمة الوحدات عند تعريفه بالنسبة إلى التراكيز القياسية.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخل التركيز المولاري (مول/لتر) لكل من النواتج والمتفاعلات عند حالة الاتزان، مع معامل كلٍّ منها من المعادلة الموزونة. تدعم الحاسبة حتى ناتجين ومتفاعلَين اثنين، لذا اترك خانة النوع الثاني فارغة (أو ضع فيها 0) إذا كان تفاعلك يحتوي على نوع واحد فقط. بعد ذلك تحسب الأداة حدّ النواتج، وحدّ المتفاعلات، ثم تستخرج النسبة بينهما لتعطيك قيمة \(K_c\).
شرح المعادلة
بالنسبة للتفاعل العام \(aA + bB \leftrightarrow cC + dD\)، يُحسب الثابت كالآتي:
$$K_c = \frac{[\text{C}]^{c} \cdot [\text{D}]^{d}}{[\text{A}]^{a} \cdot [\text{B}]^{b}}$$
تُدرَج فقط الأنواع الموجودة في الحالة نفسها التي عليها المحلول (المائية أو الغازية)، أما المواد الصلبة النقية والسوائل النقية فتُستبعد. استخدم المعامل 0 لاستبعاد نوع ثانٍ اختياري.
مثال محلول
لنأخذ التفاعل \(2A \leftrightarrow B\)، حيث \([A] = 0.2\) مول/لتر و\([B] = 0.5\) مول/لتر عند الاتزان. يكون البسط مساويًا لـ \([B]^{1} = 0.5\)، بينما المقام هو \([A]^{2} = 0.2^2 = 0.04\). ومن ثَمّ فإن $$K_c = \frac{0.5}{0.04} = 12.5.$$
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين Kc وKp؟ يعتمد \(K_c\) على التراكيز المولارية، في حين يعتمد \(K_p\) على الضغوط الجزئية في التفاعلات الغازية.
هل لثابت الاتزان Kc وحدات؟ يُتعامل مع \(K_c\) اصطلاحًا على أنه عديم الوحدات، لأن التراكيز تُعبَّر عنها بالنسبة إلى الحالة القياسية البالغة 1 مول/لتر.
ماذا يعني أن تكون قيمة Kc أكبر من 1؟ يدل ذلك على أن التفاعل الأمامي هو المفضّل، وأن النواتج هي الغالبة عند حالة الاتزان.
