سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
تعادل های شیمیایی به دو دسته همگن و ناهمگن تقسیم می شوند که در اینجا با ذکر چند مثال به توضیح چگونگی تشخیص آنها و شمارش فازهایشان خواهیم پرداخت. همچنین در مورد یکی از واکنش های مهم و پرکاربرد در کتاب درسی و معرفی فرایند مجاورت بحث خواهیم نمود.....
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

تعادل های همگن و ناهمگن، فرایند مجاورت

تعادل های شیمیایی به دو دسته همگن و ناهمگن تقسیم می شوند که در این جا با ذکر چند مثال به توضیح چگونگی تشخیص آن ها و شمارش فازهایشان خواهیم پرداخت. همچنین در مورد یکی از واکنش های مهم و پرکاربرد در کتاب درسی و معرفی فرایند مجاورت بحث خواهیم نمود.

درخشش دانش آموز استان فارسی در المپیاد جهانی شیمی

با توجه به حالت فیزیکی مواد شرکت کننده در واکنش تعادلی، می توان تعادل ها را به دو دسته تقسیم کرد:

 

1-    تعادل همگن: در این تعادل تمامی مواد شرکت کننده در واکنش تعادلی، در یک فاز هستند.

2-    تعادل ناهمگن: تعادلی است که در آن فازهای مواد شرکت کننده در واکنش تعادلی با هم متفاوت است.

 

تعیین تعداد فازهای یک تعادل:

 

برای تعیین تعداد فازهای یک تعادل باید به نکات زیر توجه داشته باشید:

  •      کلیه گازها (g) در مجموع یک فاز محسوب می شوند
  •      کلیه محلول ها (aq) به همراه H2O(l) ، در مجموع یک فاز به حساب می آیند.
  •       هر ماده جامدی را به عنوان یک فاز مستقل در نظر می گیریم، زیرا ذره های مواد جامد تحرک ناچیزی دارند و قابلیت همگن شدن با یک ماده جامد دیگر را ندارند.

 

تمرین: در هر یک از تعادل های زیر، همگن یا ناهمگن بودن تعادل و نیز تعداد فازهای موجود را مشخص کنید.

 

ناهمگن، 3 فاز، هر ماده جامد یک فاز محسوب می شود.

 

 

 

همگن، 1 فاز، در این واکنش آب حلال سایر مواد است.

 

 

ناهمگن، 3 فاز، هنگامی که مواد در فاز محلول (aq) هستند بدین معنی است که H2O(l)  حلال آن ها است زیرا اصولا نماد aq به معنی محلول آبی است در نتیجه واکنش دهنده های این واکنش محلول در آب هستند نه محلول در Br2 . اگر در یک تعادل در کنار محلول های آبی (aq)، یک مایع (l) به جز آب داشتیم، مانند Br2(l) در این واکنش، آن را به عنوان یک فاز جداگانه در نظر می گیریم.

 

فرآیند مجاورت:

فرآیند مجاورت به مراحل تولید سولفوریک اسید در صنعت گفته می شود. این فرایند شامل مراحل زیر است:

 

1- ابتدا گوگرد را می سوزانند تا تبدیل به SO2  شود:

 

 

 

2- گاز SO2  را در مجاورت گاز اکسیژن به گاز SO3  تبدیل می کنند:

 

 

 

3- SO3  را در مقداری H2SO4  بسیار غلیظ که از قبل تهیه کرده اند حل می کنند تا پیروسولفوریک اسید (H2S2O7)  تهیه شود:

 

 

 

4- پیروسولفوریک اسید را با آب رقیق می کنند تا H2SO4  بدست آید.

 

 

 

در این جا در مورد مرحله دوم فرایند مجاورت بیشتر صحبت می کنیم. این مرحله یک واکنش برگشت پذیر و تعادلی است که در صنعت در مجاورت کاتالیزگر پلاتین (Pt) یا وانادیم پنتوکسید (V2O5)  انجام می شود.

 

 

  •       فرآیند مجاورت یک تعادل همگن است اما یک واکنش کاتالیز شده ناهمگن می باشد.

 

 زیرا پلاتین و وانادیم پنتوکسید در فاز جامد هستند اما مواد موجود در تعادل گازی شکل می باشند. کاتالیزگر دیگر این واکنش گاز نیتروژن مونو اکسید (NO(g)) است. اما در صنعت و در فرآیند مجاورت از این گاز به عنوان کاتالیزگر استفاده نمی شود زیرا اولا NO یک گاز سمی بوده و ثانیا در یک محیط صنعتی کار کردن با کاتالیزگرهای گازی نسبتا دشوار است چون پراکندگی گازها زیاد بوده و جمع آوری و بازیافت آن ها می تواند مشکل ساز شود.

 

نکته: سولفوریک اسید (H2SO4)  نخستین بار توسط جابر بن حیان کشف شد.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان- تهیه: مهسا شاه حسینی

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین