اقرأ في هذا المقال
ما هو الاتزان الكيميائي الأيوني؟
في حالة التوازن الكيميائي الأيوني، تتفكك المادة الأيونية في أيوناتها في المذيبات القطبية. وقد تكون الأيونات المتكونة دائمًا في حالة توازن مع المذاب غير المنفصل في المحلول. تتعايش المواد المتفاعلة والمنتجات في حالة توازن، بحيث يكون تحويل المادة المتفاعلة إلى المنتج دائمًا أقل من 100٪. وقد تتضمن تفاعلات التوازن تحلل متفاعل تساهمي (غير قطبي) أو تأين المركبات الأيونية إلى أيوناتها في المذيبات القطبية.
ما هي فئات الاتزان الكيميائي الأيوني؟
يمكن تصنيف المواد في التوازن الأيوني إلى فئتين على أساس قدرتها على توصيل الكهرباء المعطاة على النحو التالي:
Non-Electrolytes:
هذه هي المواد التي تتكون من جزيئات لا تحمل شحنة كهربائية، ولا تنفصل في الأيونات المكونة لها، وبالتالي لا توصل الكهرباء في محلولها المائي أو حالتها المنصهرة. على سبيل المثال محلول السكر.
Electrolytes:
هذه هي المواد التي تنفصل في أيوناتها المكونة في محلولها المائي، وبالتالي توصل الكهرباء في محاليلها المائية أو حالتها المنصهرة. مثال: محلول ملح، محلول حامض، محلول قاعدي. كما يمكن تصنيف الإلكتروليتات في التوازن الأيوني إلى شوارد قوية وضعيفة.
الإلكتروليتات القوية هي المواد التي تتأين تمامًا عند تفككها في محلولها الأيوني، بينما في حالة الإلكتروليتات الضعيفة، يكون التفكك جزئيًا بطبيعته. على سبيل المثال: يخضع كلوريد الصوديوم للتأين الكامل في محلوله المائي للحصول على أيونات الصوديوم (Na +) وكلوريد (Cl-)، بينما يخضع حمض الأسيتيك للتأين الجزئي لتقديم كمية من أيونات الأسيتات (CH3COO-) وأيونات الهيدروجين (H +). وفي حالة وجود إلكتروليت قوي، يُقال أنّ تفاعل التفكك يكون كاملاً، وبالتالي يتحرك في الاتجاه الأمامي فقط، بينما في حالة وجود إلكتروليت ضعيف، يُقال أنّ التفاعل قابل للانعكاس بطبيعته. وفي حالة ضعف المنحل بالكهرباء، يتم إنشاء التوازن بين الأيونات والجزيئات النقابية، والتي يمكن تسميتها بالتوازن الأيوني.
صيغ التوازن الكيميائي الأيوني:
يصبح من الضروري معرفة جزء الكمية الأولية من المواد المتفاعلة التي يتم تحويلها إلى نواتج عند التوازن. يسمى جزء الجزيئات الأولية التي يتم تحويلها عند التوازن بدرجة التفكك أو التأين. درجة التفكك أو التأين هي (عدد جزيئات المادة المتفاعلة المفككة \ المتأينة في البداية) / (عدد جزيئات المادة المتفاعلة في البداية)، كما يمكن التعبير عن درجة التفكك في التوازن الأيوني بالنسبة المئوية. النسبة المئوية لدرجة التفكك أو التأين هي (عدد جزيئات المادة المتفاعلة المفككة أو المتأينة في البداية) / (عدد جزيئات المادة المتفاعلة في البداية) × 100.
درجة التأين تعتمد على طبيعة المنحل بالكهرباء سواء كان قوي، ضعيف، غير قابل للذوبان وطبيعة المذيب، حيث تزيد المذيبات العازلة للكهرباء من نسبة التأين التخفيف، كلما زاد التخفيف كلما زاد التأين ودرجة الحرارةحيث أنّ ارتفاع درجة الحرارة، وزيادة التأين ويقلل وجود الأيونات الشائعة من تأين المنحل بالكهرباء الضعيف.
