Kadar (rate) memberitahu anda betapa cepat keseimbangan dicapai. Kedudukan (position) memberitahu berapa banyak hasil yang ada selepas ia dicapai. Sesuatu perubahan boleh menjejaskan satu, yang lain atau kedua-duanya, dan memisahkan keduanya ialah cara mendapat markah dalam bahagian perubahan berbalik dan keseimbangan ini.
Pelajaran ini dibina atas meramal anjakan dan idea perlanggaran dalam kadar tindak balas.
Dua soalan berbeza
| Soalan | Tentang | Perkataan jawapan |
|---|---|---|
| Betapa cepat ia sampai? | kadar | lebih pantas, lebih perlahan, lebih awal, lebih lewat |
| Berapa banyak hasil pada akhirnya? | kedudukan | lebih banyak hasil, kurang hasil, beranjak ke kanan/kiri |
Tulis dua tajuk dalam kerja kasar anda, “kadar” dan “kedudukan”, dan jawab setiap perubahan sekali di bawah setiap tajuk.
Empat perubahan dibandingkan
| Perubahan | Kesan ke atas kadar | Kesan ke atas kedudukan |
|---|---|---|
| Mangkin ditambah | lebih pantas, kedua-dua arah secara sama | tiada perubahan |
| Suhu dinaikkan | lebih pantas, kedua-dua arah | ke arah endotermik |
| Tekanan dinaikkan (gas) | lebih pantas | ke arah belah dengan molekul gas lebih sedikit, jika bilangan berbeza |
| Kepekatan bahan tindak balas dinaikkan | lebih pantas pada mulanya | ke arah hasil |
Pemeriksa gemar menguji baris mangkin kerana jawapan yang menggoda, “ia meningkatkan hasil”, adalah salah. Mangkin tidak membantu tindak balas pergi lebih jauh; ia membantunya sampai lebih awal.
Contoh berlangkah
Bagi tindak balas N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), tindak balas ke depan eksotermik. Huraikan kesan setiap perubahan ke atas (i) kadar keseimbangan dicapai dan (ii) hasil ammonia pada keseimbangan.
A. Tambah mangkin besi. (i) Lebih pantas, kerana mangkin menyediakan laluan bertenaga lebih rendah bagi kedua-dua tindak balas. (ii) Tiada perubahan, kerana kedua-dua tindak balas dipercepat sama banyak.
B. Naikkan suhu. (i) Lebih pantas, kerana zarah mempunyai lebih tenaga dan berlanggar lebih kerap dengan tenaga yang cukup. (ii) Hasil lebih rendah, kerana suhu lebih tinggi menyebelahi tindak balas songsang yang endotermik.
C. Naikkan tekanan. (i) Lebih pantas, kerana zarah gas lebih dekat, jadi perlanggaran lebih kerap. (ii) Hasil lebih tinggi, kerana 4 molekul gas di kiri dan 2 di kanan bermakna kedudukan beranjak ke arah NH₃.
Tiga perubahan yang sama memberi “lebih pantas” setiap kali, tetapi hasilnya ialah tiada perubahan, turun, naik. Perbezaan itulah keseluruhan pelajaran ini.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang salah: “Menaikkan suhu meningkatkan hasil ammonia kerana tindak balas lebih pantas.”
Ini menggunakan fakta kadar untuk menjawab soalan kedudukan.
Pembetulannya ialah memberi dua pernyataan berasingan: “Menaikkan suhu menjadikan tindak balas lebih pantas. Tetapi tindak balas ke depan eksotermik, jadi kedudukan beranjak ke arah bahan tindak balas dan hasil ammonia pada keseimbangan berkurang.” Jika soalan hanya bertanya tentang hasil, beri pernyataan kedua sahaja. Jika ia bertanya tentang betapa cepat, beri yang pertama sahaja.
Semak diri
1. Mangkin ditambah kepada tindak balas berbalik pada keseimbangan. Huraikan kesan ke atas kedudukan keseimbangan dan masa untuk mencapai keseimbangan.
Lihat jawapan
Kedudukan: tiada perubahan, kerana kedua-dua arah dipercepat sama banyak. Masa: lebih singkat, kerana mangkin merendahkan tenaga yang diperlukan bagi kedua-dua tindak balas.
2. Bagi H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g), tekanan dinaikkan. Nyatakan kesan ke atas kadar dan kedudukan.
Lihat jawapan
Kadar: lebih pantas, kerana zarah lebih dekat dan berlanggar lebih kerap. Kedudukan: tiada perubahan, kerana terdapat 2 molekul gas di setiap belah.
3. Bagi tindak balas ke depan eksotermik 2SO₂ + O₂ ⇌ 2SO₃, suhu diturunkan. Nyatakan kesan ke atas kadar dan hasil SO₃.
Lihat jawapan
Kadar: lebih perlahan, kerana lebih sedikit zarah mempunyai tenaga yang cukup untuk bertindak balas apabila berlanggar. Hasil: lebih tinggi, kerana penyejukan menyebelahi tindak balas ke depan yang eksotermik.
Ke mana selepas ini
Kini anda boleh menangani soalan industri sebenar dalam mentafsir kompromi hasil-kadar, apabila syarat yang menaikkan hasil dan syarat yang menaikkan kadar menarik ke arah berbeza.
Jika “lebih pantas” dan “lebih banyak” masih kabur dalam jawapan bertulis anda, guru dalam tuisyen Kimia dalam talian satu dengan satu boleh membantu anda mengasingkannya dengan contoh bercampur.