🙏สวัสดีท่านผู้ชมทุกท่านค่ะ
👉หน้าเว็บนี้เป็นเนื้อหาบูรณาการเรื่อง สมดุลเคมี
💁เชิญรับชมได้เลยค่ะ
สมดุลเคมี (Chemical
Equilibrium)
สมดุลเคมีคือสภาวะที่เกิดขึ้นในระบบที่สามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงแบบผันกลับ (Reversible) ได้โดยที่อัตราเร็วของการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากับอัตราเร็วของการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ
ชนิดของสมดุล
การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ก่อให้เกิดสมดุลเคมีต้องเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้มี 3 ประเภท
-การละลาย
-การเปลี่ยนสถานะ
-การเกิดปฏิกิริยาเคมี
1. การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้💥
การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ หมายถึง ปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ คือ ปฏิกิริยาที่เป็นสารตั้งต้นทำปฏิกิริยากับผลิตภัณฑ์แล้วสารผลิตภัณฑ์นั้นทำปฏิกิริยากันเปลี่ยนกลับมาเป็นสารตั้งต้น
สารตั้งต้นทำปฏิกิริยาเปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์เรียกว่าเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า
สารผลิตภัณฑ์ทำปฏิกิริยาเปลี่ยนไปเป็นสารตั้งต้นเรียกว่าเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ
•ข้อสังเกต
1.แป้งปฏิกิริยาที่สารผลิตจากปฏิกิริยา
2.ปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาผันกลับเกิดขึ้นพร้อมกัน
3.ถ้าเริ่มต้นจากปฏิกิริยาด้านใดให้ถือว่าปฏิกิริยานั้นไปข้างหน้า
4.ปฏิกิริยาผันกลับเกิดขึ้นได้หรือไม่ขึ้นอยู่กับภาวะปฏิกิริยา
5.เขียนลูกศรไปกลับในสมการ
3.2 ค่าคงที่สมดุลกับสมการเคมี💢
2. การเปลี่ยนแปลงทำให้เกิดภาวะสมดุล💥
ภาวะสมดุล คือ ภาวะของระบบที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับที่สมดุล จะมีสารตั้งต้นทุกชนิดเหลืออยู่ และผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นทุกชนิดคงที่ ภาวะสมดุลจะเกิดกับระบบที่มีการเปลี่ยนแปลง
•คุณสมบัติของสมดุลเคมี
1. เกิดในระบบปิด
2. มีสมดุลไดนามิก
3. ยังมีสารตั้ง ต้นเหลืออยู่
4. ระบบสามารถเข้าสู่สมดุลได้ไม่ว่าจะเริ่ม ต้นจากไปข้างหน้าหรือย้อนกลับ
5. เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้
6. ความเข้มข้น, ความดัน และ อุณหภูมิมีผลต่อภาวะสมดุล
ถ้าเริ่มต้นเราใส่ CO จำนวน 1.0 โมล และ H2 จำ นวน 3.0 โมล ลงในภาชนะขนาด 10.0ลิตร ที่ 1200 K อัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่าง CO กับ H2 ขึ้นกับความเข้มข้นของ CO และ H2คือ ตอนแรกๆ สารทั้งสองชนิดมีความเข้มข้นมาก แต่เมื่อสารทำปฏิกิริยากัน ความเข้มข้นจะลดลงเรื่อยๆ นั่น คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะสูงในช่วงแรกๆ แล้วจะค่อยๆลดลง ในขณะที่ความเข้มข้นของผลผลิต (ที่มีค่าเท่ากับศูนย์ในตอนแรก) จะค่อยๆเพิ่ม ขึ้น และมีค่าคงที่เมื่อถึงภาวะสมดุล หรือกล่าวได้อีกอย่างหนึ่งว่า ตอนแรกๆอัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับมีค่าเป็นศูนย์แล้วค่อยๆ เพิ่ม ขึ้นจนเท่ากับอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า เมื่อถึงสมดุล ที่ภาวะสมดุล ความเข้มข้นของสารต่างๆ มีค่าคงที่ และเราจะไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงใดๆ อีกถึงแม้ว่าปฏิกิริยายังคงดำเนินไป
สมดุลไดนามิก
ภาวะสมดุลที่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตลอดเวลา จึงเรียกสมดุลของสารอิ่มตัวนี้ว่า สมดุลไดนามิก แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
1.สมดุลเนื้อเดียวกัน เป็นสมดุลที่มีสารทุกชนิด อยู่ในสถานะเดียวกันหมด
2.สมดุลเนื้อผสม เป็นสมดุลที่มีสารต่างๆมากกว่า 2 สถานะ อยู่ในระบบเดียวกันหมด
👉กราฟของสมดุลเคมี
1.กราฟสมดุลเคมีที่เขียนขึ้นระหว่างอัตราการเกิดปฏิกิริยากับเวลา
2.กราฟของสมดุลเคมีที่เขียนขึ้นระหว่างความเข้มข้นของสารกับเวลา
แบบที่ 1 ที่สมดุลความเข้มข้นของสารตั้งต้นเหลือมากกว่าความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์
แบบที่ 2 ที่สมดุลความเข้มข้นของสารตั้งต้นเหลือน้อยกว่าความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์
แบบที่ 3 ที่สมดุลความเข้มข้นของสารตั้งต้นเท่ากับความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์
3 ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของสารต่างๆ ณ ภาวะสมดุล💥
3.1 ค่าคงที่สมดุล💢
ปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ไม่ว่าจะเริ่มจากสารตั้งต้นที่ความเข้มข้นเท่าใดก็ตามถ้าระบบเข้าสู่ภาวะสมดุลความเข้มข้นของสารต่างๆจะมีค่าคงที่ซึ่งนำความเข้มข้นของสารต่างๆมาหาความสัมพันธ์พบว่าอัตราส่วนระยะผลคูณของความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ เมื่อหารด้วยผลคูณของความเข้มข้นของสารตั้ง ต้นที่เหลือ โดยที่ความเข้มข้นของสารแต่ละชนิดยกกำลังด้วยเลขสัมประสิทธิ์บอกจำนวนโมลของสารในสมการที่ดุลแล้วจะมีค่าคงที่เสมอเมื่ออุณหภูมิคงที่
ค่าคงที่สมการ
•ข้อสังเกตเกี่ยวกับค่าคงที่ของสมดุล (K)
1. ค่า K ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ คือ เมื่ออุณหภูมิคงที่ ค่า K ก็จะคงที่ แต่ถ้าอุณหภูมิเปลี่ยน ค่า Kก็จะเปลี่ยนด้วย ดังนั้น เมื่อกล่าวถึงค่า K ต้องอ้างอุณหภูมิเสมอ
2. ค่า K ในปฏิกิริยาต่างชนิดกันส่วนใหญ่จะมีหน่วยต่างกัน และบางปฏิกิริยาไม่มีหน่วยขึ้นกับสถานะของสาร
3. ค่า K ขึ้นอยู่กับลักษณะของสมการที่เขียน คือ ถ้าเขียนสัดส่วนของจำนวนโมลของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ในสมการต่างกัน ค่า K ไม่เท่ากัน ดังนั้นเมื่อกล่าวถึงค่า K จะต้องอ้างอิงถึงสมการด้วยเสมอ
1.เมื่อเขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีกลับกันกับสมการเดิมค่า K ที่ได้จะมีค่าเป็นส่วนกลับของค่า Kเดิม คือกลับเศษเป็นส่วนสัดส่วนเป็นเศษ
2.เมื่อคูณตัวเลขใดเข้าไปในสมการของปฏิกิริยาค่า K ใหม่ที่ได้จะต้องมีค่า K เดิมมายกกำลังด้วยตัวเลขที่คูณนั้น
3.ถ้าปฏิกิริยารวมเกิดจากปฏิกิริยาย่อยรวมกัน ค่าคงที่สมดุลเท่ากับค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาย่อยคูณกัน
4.เมื่อหารตัวเลขใดๆเข้าไปในสมการของปฏิกิริยาค่า K ใหม่ที่ได้จะต้องนำ K เดิมมาถอดรากกับลำดับตัวเลขที่หารกัน
3.3 ขั้นตอนการหาค่าคงที่💢
1.เขียนสมการเคมี
2.ดุลสมการเคมี
3.ณ จุดสมดุลหาความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์
4.ณ จุดสมดุลหาความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่เหลือ
5.เขียนค่า K และแทนค่าความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นลงในสมการค่า K
3.4 ผลของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น ความดัน และ อุณหภูมิ💢
1.ผลของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นที่มีต่อภาวะสมดุล : การเพิ่มหรือลดความเข้มข้นของสารใดสารหนึ่งในปฏิกิริยาเคมีทำให้ภาวะสมดุลเปลี่ยนไปแต่ค่าคงที่สมดุลยังคงเดิม
2.ผลของการเปลี่ยนแปลงความดันที่มีต่อภาวะสมดุล : ในระบบที่มีองค์ประกอบเป็นแก๊สเท่านั้น!!! ถ้าความดันในระบบเพิ่มขึ้นสมดุลจะเลื่อนไปทางฝ่ายที่มีจำนวนน้อย
•เพิ่มความดัน (ลด V)
-เกิดปฏิกิริยาไปในทิศทางที่ทำให้จำนวนมวลของแก๊สรวมลดลง
•ลดความดัน (เพิ่ม V)
-เกิดปฏิกิริยาไปในทิศทางที่ทำให้จำนวนมวลของแก๊สรวมเพิ่มขึ้น
3. ผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มีต่อภาวะสมดุล :
ปฏิกิริยาคายความร้อน ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้น ผลิตภัณฑ์น้อยลง >>ค่า k จะลดลง
ถ้าอุณหภูมิลดลง ผลิตภัณฑ์มากขึ้น >>ค่า k จะเพิ่มขึ้น
ปฏิกิริยาดูดความร้อน ถ้าอุณหภูมิสูงขึ้น ผลิตภัณฑ์มากขึ้น >>ค่า k จะมากขึ้น
ถ้าอุณหภูมิลดลง ผลิตภัณฑ์น้อยลง >>ค่า k จะลดลง
คายความร้อน👇
ดูดความร้อน👇
🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏🙏
👉นางสาวพรนภัส ทับทิม ม.5/7 เลขที่42👈
หากมีข้อผิดพลาดประการใดขออภัยไว้ ณ ที่นี้ด้วยค่ะ💗
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น