الجواب:
لا يؤثر.
التفسير:
يعتمد تأثير الضغط على حالة الاتزان الكيميائي على عدد مولات المواد المتفاعلة والنواتج في التفاعل. إذا كان عدد مولات المتفاعلات والنواتج متساوياً، فإن زيادة أو نقصان الضغط لن يؤثر على حالة الاتزان.
ويمكن تفسير ذلك من خلال قاعدة لوشاتيليه، والتي تنص على أن النظام الكيميائي في حالة الاتزان يميل إلى التحرك في الاتجاه الذي يقلل من تأثير التغيير المطبق. في حالة زيادة الضغط، سيؤدي ذلك إلى زيادة عدد جزيئات الغاز في النظام. نظرًا لأن عدد مولات المتفاعلات والنواتج متساوياً، فإن التفاعل الذي ينتج عددًا أقل من جزيئات الغاز سيكون هو الاتجاه الذي يقلل من تأثير زيادة الضغط. هذا هو الاتجاه الذي سيتحرك فيه النظام، مما يؤدي إلى زيادة عدد المتفاعلات ونقص عدد النواتج.
ومع ذلك، إذا كان عدد مولات المتفاعلات والنواتج غير متساوٍ، فإن زيادة أو نقصان الضغط سيؤثر على حالة الاتزان. فإذا كان عدد مولات النواتج أكبر من عدد مولات المتفاعلات، فإن زيادة الضغط ستؤدي إلى زيادة عدد جزيئات الغاز في النظام. سيؤدي ذلك إلى إزاحة النظام إلى الاتجاه الذي ينتج عددًا أقل من جزيئات الغاز، مما يعني زيادة عدد النواتج ونقص عدد المتفاعلات. أما إذا كان عدد مولات المتفاعلات أكبر من عدد مولات النواتج، فإن زيادة الضغط ستؤدي إلى زيادة عدد جزيئات الغاز في النظام. سيؤدي ذلك إلى إزاحة النظام إلى الاتجاه الذي ينتج عددًا أكبر من جزيئات الغاز، مما يعني زيادة عدد المتفاعلات ونقص عدد النواتج.
مثال توضيحي:
تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين لتكوين الأمونيا:
N2(g) + 3H2(g) <=> 2NH3(g)
في هذا التفاعل، عدد مولات المتفاعلات (N2 + 3H2) يساوي عدد مولات النواتج (2NH3). إذا تم زيادة الضغط على هذا التفاعل، فلن يؤثر ذلك على حالة الاتزان. سيستمر النظام في إنتاج نفس كمية الأمونيا.
