آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
تعادل شیمیایی؛ وقتی دو جهت واکنش برابر می‌شن
اگه رفتن از A به B گرما آزاد کنه، گرم کردن مخلوط تعادلی رو به کدوم سمت می‌بره؟ دما و مقدارهای شروع رو عوض کن و تغییر نمودار رو ببین.
آزمایش رو شروع کنمقدار آغازین A و B و دما رو تنظیم کن و اجرای آزمایش رو بزن. خط‌های نمودار رو در طول زمان دنبال کن و مقدارهای تعادل رو با خارج‌قسمت شروع مقایسه کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
ببین واکنش اول به کدوم سمت می‌ره
دما رو روی ۳۰۰ کلوین و A رو روی ۵۰ نگه دار. B رو یک‌بار ۱۰ و بار بعد ۱۰۰ بذار و هر دو حالت رو اجرا کن.
حدست چیه؟ در کدوم حالت A در شروع به B تبدیل می‌شه و در کدوم جهت خالص برعکسه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در هر دو حالت K حدود ۱٫۹ می‌مونه. وقتی Q برابر ۰٫۲ و کوچک‌تر از K باشه، مقدار A کم می‌شه و در تعادل حدود ۲۰٫۷ A و ۳۹٫۳ B داریم. وقتی Q برابر ۲ و بزرگ‌تر از K باشه، A زیاد می‌شه و مقدارهای تعادل حدود ۵۱٫۸ A و ۹۸٫۲ B هستن.
واکنش گرمازا رو گرم کن
مقدار آغازین A رو ۸۰ و B رو ۲۰ نگه دار. دما رو یک‌بار ۲۵۰ و بار بعد ۴۰۰ کلوین بذار و ثابت تعادل و مقدار B در تعادل رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ با بالا رفتن دما، مقدار B در تعادل بیشتر می‌شه یا کمتر؟
توضیح نتیجه رو ببین
در ۲۵۰ کلوین، K حدود ۹٫۴۲ و مقدار تعادلی B حدود ۹۰٫۴ ذره‌ست. در ۴۰۰ کلوین، K به حدود ۰٫۲۶ و B به حدود ۲۰٫۳ ذره می‌رسه. چون رفت از A به B در مدل گرمازاست، گرم کردن تعادل رو به سمت A می‌بره.
مقدارهای آغازین رو دو برابر کن
دما رو روی ۳۰۰ کلوین نگه دار. یک‌بار A رو ۴۰ و B رو ۱۰ بذار؛ بار بعد هر دو رو دو برابر کن: A روی ۸۰ و B روی ۲۰. نتیجه‌های تعادل رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ با دو برابر شدن A و B در شروع، ثابت تعادل هم عوض می‌شه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در هر دو حالت K حدود ۱٫۹ و Q برابر ۰٫۲۵ می‌مونه. مقدارهای تعادلی از حدود ۱۷٫۳ A و ۳۲٫۷ B به ۳۴٫۵ A و ۶۵٫۵ B می‌رسن؛ نسبت یکسانه ولی تعداد ذره‌ها دو برابر شده.
پشت این حرکت چه خبره؟
تعادل یعنی واکنش متوقف شده؟
نه؛ در تعادل، رفت از A به B و برگشت از B به A هر دو ادامه دارن و سرعتشون برابره. برای همین مقدار کلی A و B دیگه تغییر نمی‌کنه، هرچند ذره‌ها هنوز بین دو حالت جابه‌جا می‌شن.
K رو با Q شروع مقایسه کن
K = B/A = kf/kb; Q0 = B0/A0
K نسبت مقدار B به A در تعادله. Q شروع همین نسبت رو در ترکیب آغازین حساب می‌کنه. اگر Q از K کمتر باشه، رفت به سمت B پیش می‌ره؛ اگر بیشتر باشه، جهت خالص به سمت A می‌ره.
چرا دما K رو عوض می‌کنه؟
K(T) = 2 * exp((20000/8.314) * (1/T - 1/298))
در این مدل، رفت از A به B گرمازا و برگشت با ثابت سرعت ۰٫۱ بر ثانیه‌ست. وقتی دما بالا می‌ره، K پایین می‌آد و مقدار نسبی B در تعادل کمتر می‌شه. دما با کلوین سنجیده می‌شه. این توضیح برای همین واکنش فرضی ساخته شده.
چرا تعداد کل A و B عوض نمی‌شه؟
total = A + B
مخزن بسته‌ست و در واکنش فقط A به B یا B به A تبدیل می‌شه. پس مجموع ذره‌های دو نوع در طول زمان ثابت می‌مونه؛ دما روی نسبت تعادلی اثر داره، نه روی مجموع آغازین.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا وقتی Q از K کمتره، مقدار A در نمودار پایین می‌آد؟
در این مدل، K نسبت B به A در تعادله و Q همین نسبت رو در شروع نشون می‌ده. وقتی Q از K کمتره، برای رسیدن به نسبت تعادلی A به B تبدیل می‌شه؛ پس A کم و B زیاد می‌شه. دما رو ثابت نگه دار و مقدار B آغازین رو بالا ببر تا ببینی جهت تغییر چه وقت عوض می‌شه.
سؤال‌های رایج
در تعادل شیمیایی واکنش متوقف می‌شه؟
نه؛ رفت و برگشت ادامه دارن و سرعتشون برابره. برای همین مقدار کلی A و B ثابت می‌مونه، ولی در مدل ذره‌ها هنوز بین دو حالت جابه‌جا می‌شن.
فرق K و Q چیه؟
K نسبت B به A در تعادله؛ Q همین نسبت رو برای مقدارهای آغازین حساب می‌کنه. مقایسه‌شون نشون می‌ده جهت خالص تغییر در شروع به کدوم طرفه.
چرا گرم کردن، B رو در تعادل کم می‌کنه؟
رفت از A به B در این مدل گرمازاست. بالا بردن دما ثابت تعادل K رو پایین می‌آره و نسبت B به A در تعادل کمتر می‌شه؛ این نتیجه به فرض همین مدل بستگی داره.
A و B چه ماده‌هایی هستن؟
این‌ها نماد دو حالت فرضی در مدل هستن، نه نام یک ماده‌ی واقعی. عددهای ثابت تعادل و سرعت هم برای نمایش ایده انتخاب شدن.
آیا تعداد کل ذره‌ها در ظرف تغییر می‌کنه؟
نه. مدل فقط A رو به B و B رو به A تبدیل می‌کنه و ظرف بسته‌ست، پس مجموع دو نوع ثابت می‌مونه.