في النهاية ستتمكن من
- كتابة كميات المادة بدلالة التقدم.
- حساب التقدم الأقصى باحترام المعاملات.
- التمييز بين التقدم الأقصى والتقدم النهائي.
قبل أن تبدأ
موازنة المعادلات والمول والعلاقتان n=m/M وn=cV.
افهم
ابدأ بمعادلة موزونة
نعتبر تفاعلاً وحيداً نرمز له aA+bB→cC. يقاس التقدم x بالمول. تصبح الكميات nA=nA,0−ax وnB=nB,0−bx وnC=nC,0+cx. تضرب المعاملات في x، ولا تمثل بالضرورة الكميات البدئية.
تضمن هذه القيمة ألا تصبح كمية أي متفاعل سالبة. في التحول الكلي يكون xf=xmax. أما إذا لم يكن التحول كلياً فقد يكون xf أصغر من xmax، ولا تكفي الصيغة السابقة وحدها لحسابه.
الطريقة والوحدات
- وازن المعادلة.
- حول الكميات البدئية إلى المول.
- اكتب التغيرات مع احترام المعاملات.
- قارن خارج قسمة كل كمية بدئية على معاملها.
- عوض التقدم النهائي وافحص الكميات النهائية.
في العلاقة n=cV، إذا كان التركيز بالمول لكل لتر وجب إدخال الحجم باللتر. عندما تتساوى النسب الدنيا تُستهلك المتفاعلات المعنية معاً وفق النسب الستوكيومترية.
مثال محلول خطوة بخطوة
نموذج تحول كلي: 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. ننطلق من 0.30 mol من H₂ و0.10 mol من O₂ ودون ماء بدئي. حدد الحالة النهائية.
- النسبتان هما 0.30/2=0.15 mol و0.10/1=0.10 mol. إذن xmax=0.10 mol وثنائي الأكسجين هو المتفاعل المحد.
- بما أن التحول كلي فإن xf=0.10 mol.
- تبقى 0.30−2×0.10=0.10 mol من H₂ وينفد O₂، وتتكون 0.20 mol من الماء.
- جميع الكميات غير سالبة ويوجد H₂ بوفرة. هذا حساب نظري وليس بروتوكولاً تجريبياً.
| x (mol) | H₂ | O₂ | H₂O |
|---|---|---|---|
| 0 | 0.30 | 0.10 | 0 |
| x | 0.30−2x | 0.10−x | 2x |
| xf=0.10 | 0.10 | 0 | 0.20 |
حان دورك
تمرين 1
في المعادلة نفسها ننطلق من 0.12 mol من H₂ و0.10 mol من O₂. التحول كلي. احسب xmax وكمية الماء المتكونة.
تلميح
قارن 0.12/2 مع 0.10/1.
عرض التصحيح
xmax=0.06 mol، وH₂ هو المحد. تتكون 0.12 mol من الماء وتبقى 0.04 mol من O₂.
تمرين 2
تركيز محلول 0.20 mol·L⁻¹ وحجمه 25 mL. ما كمية المذاب؟
تلميح
الحجم باللتر هو 0.025 L.
عرض التصحيح
n=cV=0.20×0.025=0.0050 mol.
تمرين 3
التقدم الأقصى 0.10 mol والتقدم النهائي المقاس 0.06 mol. ما نسبة التقدم النهائي؟
تلميح
اقسم xf على xmax.
عرض التصحيح
النسبة 0.06/0.10=0.60، أي 60%. التحول غير كلي.
أخطاء ينبغي تجنبها
- لا تقارن الكميات البدئية وحدها عند اختلاف المعاملات.
- لا تساوِ التقدم النهائي والأقصى دون فرضية التحول الكلي.
- لا تخلط بين اللتر والميليلتر في n=cV.
اختبر فهمك
مرجع علمي
بطاقة أصلية من دراسة. المراجع للتحقق من المفاهيم دون إعادة نشر دروس أو تمارين الغير. تغطي هذه المجموعة مفاهيم مختارة ولا تمثل مقرراً رسمياً شاملاً. تأكد مع أستاذك من ملاءمتها لمقرر قسمك.
OpenStax — الكيمياء ↗المرجع بالإنجليزية. الشروح والتمارين الأصلية بالعربية والفرنسية.