Apabila satu syarat bagi sistem pada keseimbangan diubah, kedudukan keseimbangan beranjak untuk menentang perubahan itu. Anda boleh menggunakannya untuk meramal sama ada jumlah hasil naik atau turun. Soalan biasanya menamakan perubahan itu dengan tepat, seperti “tekanan dinaikkan”, jadi anda hanya perlu menggunakan satu peraturan pada persamaan yang betul.
Ini kemahiran teras dalam perubahan berbalik dan keseimbangan. Semak laman Cambridge IGCSE Chemistry 0620 terkini dan tanya guru anda ramalan mana yang dijangka bagi kursus anda.
Peraturan ringkas
| Perubahan | Kedudukan beranjak ke arah… |
|---|---|
| Menaikkan kepekatan sesuatu bahan | belah yang menggunakannya |
| Menurunkan kepekatan sesuatu bahan | belah yang menghasilkan lebih banyak bahan itu |
| Menaikkan tekanan (gas) | belah dengan molekul gas lebih sedikit |
| Menurunkan tekanan (gas) | belah dengan molekul gas lebih banyak |
| Menaikkan suhu | arah endotermik |
| Menurunkan suhu | arah eksotermik |
Mangkin (catalyst) hanya muncul dalam senarai ini untuk dikecualikan: ia tidak menganjak kedudukan. Ini diterangkan dalam memisahkan perubahan kadar daripada kedudukan keseimbangan.
Cara menggunakannya, langkah demi langkah
- Tulis persamaan seimbang dengan simbol keadaan dan tanda tenaga bagi tindak balas ke depan.
- Kenal pasti perubahan yang dinyatakan: kepekatan, tekanan atau suhu.
- Pilih peraturan yang sepadan. Bagi tekanan, kira molekul gas di setiap belah. Bagi suhu, cari arah endotermik.
- Nyatakan arah sebagai “ke arah hasil” atau “ke arah bahan tindak balas”.
- Nyatakan akibatnya terhadap jumlah atau hasil bahan yang dinamakan.
Contoh berlangkah
Sulfur dioksida dan oksigen membentuk sulfur trioksida dalam tindak balas berbalik. Tindak balas ke depan ialah eksotermik.
2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)
Ramalkan kesan ke atas kedudukan keseimbangan bagi (a) menaikkan tekanan, (b) menaikkan suhu, (c) menambah lebih banyak oksigen.
(a) Tekanan. Molekul gas di kiri: 2 + 1 = 3. Di kanan: 2. Tekanan lebih tinggi menyebelahi belah dengan molekul gas lebih sedikit. Kedudukan beranjak ke arah hasil, jadi lebih banyak SO₃ terbentuk.
(b) Suhu. Tindak balas ke depan eksotermik, jadi tindak balas songsang endotermik. Suhu lebih tinggi menyebelahi arah endotermik. Kedudukan beranjak ke arah bahan tindak balas, jadi SO₃ berkurang.
(c) Oksigen. Lebih banyak O₂ bermaksud kepekatan bahan tindak balas lebih tinggi. Sistem menggunakannya, jadi kedudukan beranjak ke arah hasil, membentuk lebih banyak SO₃.
Perhatikan bahawa (a) dan (b) menolak ke arah bertentangan. Sebab itu industri perlu berkompromi, dan itulah tajuk mentafsir kompromi hasil-kadar.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan yang kerap berlaku ialah menggunakan peraturan tekanan apabila bilangan gas sama.
Jawapan yang salah: “Bagi H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g), menaikkan tekanan menganjak kedudukan ke arah hasil kerana peraturan tekanan mengatakan begitu.”
Kedua-dua belah mempunyai 2 molekul gas. Peraturan tekanan tidak dapat memutuskan apa-apa di sini.
Pembetulannya: kira dahulu. Kiri mempunyai 1 + 1 = 2 molekul gas dan kanan mempunyai 2. Mengubah tekanan tidak menganjak kedudukan di sini, walaupun ia masih boleh mengubah kelajuan keseimbangan itu dicapai.
Semak diri
1. Bagi N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), apakah yang berlaku kepada kedudukan jika tekanan dinaikkan?
Lihat jawapan
Kiri: 1 + 3 = 4 molekul gas. Kanan: 2. Tekanan lebih tinggi menyebelahi molekul gas lebih sedikit, jadi kedudukan beranjak ke arah hasil dan lebih banyak NH₃ terbentuk.
2. Bagi N₂O₄(g) ⇌ 2NO₂(g), tindak balas ke depan endotermik. Apakah kesan penyejukan campuran ke atas jumlah NO₂?
Lihat jawapan
Penyejukan menyebelahi arah eksotermik, iaitu tindak balas songsang di sini. Kedudukan beranjak ke arah N₂O₄, jadi jumlah NO₂ berkurang dan campuran menjadi lebih cair warnanya.
3. Dalam keseimbangan H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g), hidrogen tambahan ditambah. Ke arah mana kedudukan beranjak?
Lihat jawapan
H₂ tambahan menaikkan kepekatan bahan tindak balas. Sistem menggunakannya, jadi kedudukan beranjak ke arah hasil, membentuk lebih banyak HI.
Ke mana selepas ini
Pelajaran seterusnya, memisahkan perubahan kadar daripada kedudukan keseimbangan, menangani kekeliruan paling biasa dalam topik ini. Anda boleh menguji bahagian persamaan dengan pelatih penaakulan pengimbangan persamaan.
Jika ramalan anda masih seperti meneka pada persamaan yang tidak biasa, guru dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh membina senarai semak bersama anda dengan contoh baharu.