slide1 l.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
?????????????????????? PowerPoint Presentation
Download Presentation
??????????????????????

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 82

?????????????????????? - PowerPoint PPT Presentation


  • 747 Views
  • Uploaded on

สมดุลเคมีและสมดุลไอออน. KNO 3 (s) K + (aq) + NO 3 - (aq) . ของแข็ง. ของเหลว. ก๊าซ. การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้. การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ผันกลับได้ก่อให้เกิด สมดุลเคมีได้มี 3 ประเภท. I ) การละลายเป็นสารละลาย. II) การเปลี่ยนสถานะของสาร. 2H 2 + O 2 2H 2 O.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '??????????????????????' - andrew


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

สมดุลเคมีและสมดุลไอออนสมดุลเคมีและสมดุลไอออน

slide2

KNO3(s) K+(aq) + NO3- (aq)

ของแข็ง

ของเหลว

ก๊าซ

การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้

การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ผันกลับได้ก่อให้เกิด

สมดุลเคมีได้มี 3 ประเภท

I) การละลายเป็นสารละลาย

II) การเปลี่ยนสถานะของสาร

slide3

2H2 + O2 2H2O

Zn + 2H+ Zn2+ + H2

C + O2 CO2

III) การเกิดปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมี

  • ปฏิกิริยาไปข้างหน้าอย่างเดียว หรือ
  • ปฏิกิริยาสมบูรณ์ (Irreversible reaction)
  • ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นทำปฏิกิริยากัน

จนหมด เกิดเป็นผลิตภัณฑ์อย่างสมบูรณ์

โดยไม่ย้อนกลับ

slide4

NO2 + NO2 N2O4

2. ปฏิกิริยาแบบมีสมดุล หรือปฏิกิริยาไม่สมบูรณ์

  • ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นทำปฏิกิริยากัน เกิด

ผลิตภัณฑ์และขณะเดียวกันผลิตภัณฑ์บาง

ส่วนทำปฏิกิริยากันกลับเป็นสารตั้งต้นใหม่

ทำให้ปฏิกิริยาเกิดไม่สมบูรณ์ไม่ว่าจะใช้

เวลานานเท่าใดก็ตาม

  • เรียกว่า ปฏิกิริยาผันกลับได้ (Reversible

reaction)

สีน้ำตาลแก่

ไม่มีสี

slide5

ตัวอย่าง การเปลี่ยนแปลงของระบบใดต่อไปนี้ผันกลับ

ได้

ก. ถ้วยใส่น้ำแข็งวางไว้ในห้อง

ข. น้ำโซดาในขวดปิดฝา

ค. เกล็ด I2ในขวดชมพู่ปิดฝา

ง. ละลายน้ำตาลในน้ำจนอิ่มตัวมีน้ำตาลเหลือ

ในบิกเกอร์

จ. ผสม NaOH กับ NH4Cl ในบิกเกอร์ที่ไม่ได้

ปิดฝา

ฉ. ผสม Al กับ HCl ในภาชนะที่ปิดฝาสนิท

slide6

ภาวะสมดุล (Equilibrium state)

  • ภาวะของระบบที่อัตราเร็วของการเปลี่ยนแปลง
  • ไปข้างหน้าเท่ากับอัตราเร็วของการเปลี่ยนแปลง
  • ย้อนกลับ

- ที่สมดุลความเข้มข้นของสารตั้งต้นและ

สารผลิตภัณฑ์คงที่

เงื่อนไขของการเกิดภาวะสมดุลเคมี

1. อยู่ในระบบปิด

2. สมบัติของระบบคงที่

3. เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้

slide7

2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2

4. อัตราการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากับ

อัตราการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ

5. ระบบนั้นต้องมีสารตั้งต้นเหลือ และสารผลิต

ภัณฑ์เกิดขึ้น สารทุกชนิดในระบบต้องมี

ปริมาณคงที่

ภาวะสมดุลในปฏิกิริยาเคมี

เมื่อระบบคงที่เอาสารละลายมาทดสอบสารแต่ละ

ชนิดในระบบ

slide8

2Fe2+ + I22Fe3+ + 2I-

2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2

พบว่าทดสอบพบสารทุกชนิด

- I2ทดสอบด้วยน้ำแป้ง ให้สีน้ำเงิน

- Fe2+ทดสอบด้วย [Fe(CN)6]3- ให้ตะกอนสีน้ำเงิน

- Fe3+ทดสอบด้วย SCN- ให้สารละลายสีแดง

เลือดนก

- I-ทดสอบด้วย AgNO3ให้ตะกอนสีเหลืองอ่อน

สรุป

slide9

ในปฏิกิริยาผันกลับใดๆ ที่เกิดขึ้น จะมีการ

  • เปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาจนถึงภาวะหนึ่ง
  • ที่การเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นและผลิต
  • ภัณฑ์คงที่ เรียกว่า ภาวะสมดุล

สมดุลไดนามิก (Dymamic Equilibrium)

  • เป็นขบวนการที่ระบบมีการเปลี่ยนแปลงตลอด
  • เวลาไม่หยุดนิ่ง โดยการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้า
  • และย้อนกลับเกิดขึ้นในอัตราที่เท่ากัน
  • สมดุลเคมี เป็นสมดุลพลวัต (dymamic
  • equilibrium)
slide10

N2O4 2NO2

NO2

N2O4

ตัวอย่าง

ไม่มีสี

สีน้ำตาลแก่

slide11

N2 + 2H2 2NH3

CH3COOH + CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3 + H2O

PbO + Sn Pb + SnO

CH3COOH CH3COO- + H+

Fe2+ Fe3+ + e

ประเภทของสมดุลไดนามิก

1.สมดุลเคมีเนื้อเดียว

(Homogeneouschemical equilibrium)

  • สมดุลที่สารทุกชนิดอยู่ในสถานะเดียวกันหมด
slide12

CaCO3 CaO + CO2

AgCl Ag+ + Cl-

H2 + Br2 2HBr

2.สมดุลเคมีเนื้อผสม

(Heterogeneouschemical equilibrium)

  • สมดุลที่มีสารต่างๆมากกว่า 2 สถานะอยู่
  • ในระบบเดียวกัน
slide13

O

O

O

O

N

N

N

N

O

O

O

O

N2O4

NO2

การดำเนินเข้าสู่ภาวะสมดุลของระบบ

  • ปฏิกิริยาสามารถเริ่มจากด้านใดก็ได้

- ผลที่ได้จะมีลักษณะเช่นเดียวกัน

slide14

N2O4

N2O4

ความเข้มข้น

ความเข้มข้น

N2O4

ความเข้มข้น

NO2

NO2

NO2

เวลา

เวลา

เวลา

เริ่มต้นมี NO2

อย่างเดียว

เริ่มต้นมี N2O4

อย่างเดียว

เริ่มต้นมี N2O4

และ NO2

ที่สมดุลความเข้มข้นของ NO2 และ N2O4 ไม่เท่ากัน

slide15

X2 + 2Y2 2XY2

X2 + 2Y2 2XY2

X2 + 2Y2 2XY2

อัตราการเกิดปฏิกิริยา

2XY2 X2 + 2Y2

เวลา (s)

กราฟของสมดุลเคมี

1. กราฟอัตรากับเวลา

slide16

X Y

[Y]

ความเข้มข้น

[X]

เวลา

2.กราฟระหว่างความเข้มข้นกับเวลา

ก. สารตั้งต้นเหลือน้อยกว่าผลิตภัณฑ์

[X] < [Y]

slide17

X Y

ความเข้มข้น

[X]

[Y]

เวลา

ข. สารตั้งต้นเหลือมากกว่าผลิตภัณฑ์

[X] > [Y]

slide18

X Y

ความเข้มข้น

[X]

[Y]

เวลา

ค. สารตั้งต้นเหลือเท่ากับผลิตภัณฑ์

[X] > [Y]

slide19

N2 + 3H2 2NH3

ตัวอย่าง กำหนดสมดุลของปฏิกิริยา

เริ่มต้นใส่ก๊าซ N2 1.0 โมล และก๊าซ H2 0.8 โมล

ในภาชนะ 1 dm3ให้ทำปฏิกิริยากัน เกิดก๊าซ NH3

ที่อุณหภูมิหนึ่ง โดยอัตราไปข้างหน้าลดลงช้า แต่

อัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับเพิ่มขึ้น เมื่อเข้าสู่

สมดุลพบว่ามีก๊าซ NH3 เกิดขึ้น 0.4 โมล ที่เวลา

30 วินาที จงเขียนกราฟแสดงสมดุล

slide20

อัตราการเกิดปฏิกิริยาอัตราการเกิดปฏิกิริยา

N2 + 3H2 2NH3

N2 + 3H2 2NH3

30

เวลา (s)

2NH3 N2 + 3H2

1. กราฟอัตรากับเวลา

slide21

[N2]

ความเข้มข้น

[NH3]

[H2]

เวลา (s)

30

2.กราฟระหว่างความเข้มข้นกับเวลา

slide22

2. ค่าคงที่สมดุล

พิจารณาผลการทดลองปฏิกิริยาการเปลี่ยน

แปลง NO2– N2O4ที่ 25 ๐c

slide23

aA + bB cC + dD

K = [C]c[D]d

[A]a[B]b

พบว่าที่สมดุล[NO2]2/[N2O4] มีค่าคงที่

\ K = [NO2]2/[N2O4] = 4.63x10-3

K = ค่าคงที่ของปฏิกิริยา

สำหรับปฏิกิริยาผันกลับทั่วๆไป

K = ค่าคงที่สมดุล (equilibrium constant)

slide24

เสนอโดย

- Cato Guldberg และ Peter Waage

- เรียกว่า “Law of mass action”

ในปฏิกิริยาผันกลับ ณ สภาวะสมดุลที่

อุณหภูมิคงที่ อัตราส่วนหนึ่งระหว่างความ

เข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์มีค่า

คงที่

ค่าคงที่สมดุล

อัตราส่วนระหว่างผลคูณของผลิตภัณฑ์ยกกำลัง

สัมประสิทธิ์ของมันหารด้วยผลคูณของสารตั้งต้น

ยกกำลังสัมประสิทธิ์ของมันในสมการที่ดุล

slide25

ก. 4NH3+ 5O2 4NO + 6H2O

ข. 2SO3+ 2Cl2 2SO2Cl2 + O2

ค. SO3+ H2 SO2 + H2O

ความสำคัญของค่าคงที่สมดุล, K

  • บอกให้ทราบว่าที่สมดุลมีสารตั้งต้นหรือ
  • ผลิตภัณฑ์มากกว่ากัน
  • K >> 1 สมดุลไปทางขวามีผลิตภัณฑ์มากกว่า
  • K << 1 สมดุลไปทางซ้ายมีสารตั้งต้นมากกว่า

โจทย์ จงเขียนความสัมพันธ์ของค่าคงที่สมดุลและ

หน่วยของค่าคงที่สมดุลจากปฏิกิริยาต่อไปนี้

slide26

ง. 2HgO(s) 2Hg(l) + O2(g)

จ. H2O(l) H+(aq) + OH-(aq)

**ของแข็งและของเหลวที่บริสุทธ์มีความเข้มข้น

คงที่ให้นำความเข้มข้นไปรวมกับค่า K

slide27

2A + BA2B

ความสัมพันธ์ของอัตราการเกิดปฏิกิริยาและค่า

คงที่สมดุล

ให้ Rfแทนอัตราไปข้างหน้ามีค่าคงที่ kf

ให้ Rrแทนอัตราย้อนกลับมีค่าคงที่ kr

Rf = kf[A]2[B]

Rr = kr[A2B]

ที่สมดุลจะได้ว่า

Rf = Rr

slide28

kf = [A2B]

kr [A]2[B]

kf[A]2[B] = kr[A2B]

ณ อุณหภูมิคงที่

K = kf/kr

slide29

K1 = [CH3OH]

[CO][H2]2

CH3OH CO + 2H2

K2 = [CO][H2]2

= 1/K1

CO + 2H2 CH3OH

[CH3OH]

ความสัมพันธ์ของค่าคงที่สมดุลกับสมการเคมี

  • ถ้ากลับสมการ
slide30

K3 = [CH3OH]2

[CO]2[H2]4

2CO + 4H2 2CH3OH

  • ถ้าคูณหรือหารสมการด้วยตัวเลข ต้องนำค่า
  • K เดิมมายกกำลังด้วยตัวเลขที่คูณนั้น

K3 = K12

  • ค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาที่เกิดจากปฏิกิริยา
  • ย่อยมารวมกันจะมีค่าเท่ากับผลคูณของค่าคง
  • ที่สมดุลของปฏิกิริยาย่อยเหล่านั้น
slide31

SO2 + NO2 SO3 + NO

K= [SO3][NO]

[SO2][NO2]

SO2 + ½O2 SO3 ……………. (1)

K1 = [SO3]

[SO2][O2]1/2

ถ้าปฏิกิริยานี้มีปฏิกิริยาย่อยคือ

slide32

SO2 + NO2 SO3 + NO

NO2 NO + ½O2…… (2)

K= [SO3][NO]

K2 = [NO] ][O2]1/2

[SO2][NO2]

[NO2]

(1)+(2) ;

slide33

K1K2 = [SO3] [NO] ][O2]1/2

[SO2][O2]1/2[NO2]

ผลคูณของค่าคงที่สมดุลของ (1) และ (2)

K1K2 = K

ถ้าปฏิกิริยารวมเกิดจากปฏิกิริยาย่อยรวมกัน

ค่าคงที่สมดุลจะเท่ากับค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยา

ย่อยคูณกัน

slide34

การคำนวณเกี่ยวกับค่าคงที่สมดุลการคำนวณเกี่ยวกับค่าคงที่สมดุล

1. เขียนสมการเคมีพร้อมดุล

2. หาความเข้มข้นของสารทั้งหมดที่ภาวะสมดุล

3. เขียนสมการแสดงค่าคงที่สมดุล

4. แทนค่าความเข้มข้นของสารต่างๆ ที่

ภาวะสมดุล

ตัวอย่าง ก๊าซไนโตรซิลคลอไรด์ (NOCl) 2.5 mol

ในภาชนะ 1.5 dm3สลายตัวที่ 400 ๐c หลังจากเข้า

สู่สมดุลพบว่า NOCl สลายตัว 28% จงคำนวณค่า K

ของปฏิกิริยานี้

slide35

2NOCl 2NO + Cl2

K= [NO]2[Cl2]

[NOCl]2

K = (0.47)2 (0.235)

(1.2)2

เริ่มต้น 2.5/1.5 0 0

เปลี่ยนไป -0.47 +0.470 0.47/2

สมดุล 1.67-0.47 0+0.470 0+(0.47/2)

K = 3.6 x 10-2 mol/dm3

slide36

P = n RT

V

aAbB

ค่าคงที่สมดุลของระบบที่เป็นก๊าซ

  • ในระบบที่เป็นก๊าซจะใช้ความดันย่อยแทน
  • ความเข้มข้น

จาก PV = nRT

n/V = ความเข้มข้นเป็นโมลต่อลิตร

KC = [B]b/[A]a

slide37

b

nBRT

V

KP =

a

nART

V

KP = [B]b (RT)b-a

[A]a

KP = (PB)b/(PA)a

\ KP = KC (RT)Dn

Dn = b-a

slide38

H2 +Br2 2HBr

P มีหน่วยเป็น atm

R = 0.0821 lּatm K-1 mol

\ KP = KC (0.0821T)Dn

ถ้า Dn= 0

KP = KC (0.0821T)0

\ KP = KC

ตัวอย่างเช่น

slide39

2NOCl 2NO + Cl2

ตัวอย่าง จงหาค่า Kpของการสลายตัวของก๊าซ

NOCl ที่ 500 K ถ้า NOCl 1 atm สลายตัวให้

NO และ Cl2 ที่สมดุลพบว่าสลายตัวไป 27 %

ตอบ 1.84 x 10-2 atm

slide40

CO2

CO2

CaCO3

CaO

CaCO3

CaO

2CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

สมดุลเคมีเนื้อผสม(Heterogeneous

chemical equilibrium)

  • สารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ไม่รวมเป็น
  • เนื้อเดียวกันหรืออยู่ต่างสถานะกัน

ที่ 400 ๐c

slide41

ณ สมดุลความดันของ CO2เท่ากันทั้งๆที่ปริมาณ

ของ CaCO3 และ CaO ไม่เท่ากัน

Kc’ = [CaO][CO2]/[CaCO3]

แสดงว่าความเข้มข้นของของแข็งมีค่าคงที่

Kc =Kc’ [CaCO3]/[CaO]

=[CO2]

หรืออาจเขียนในรูป KP

KP = PCO2

slide42

P4(s) + 6Cl2(g) 4PCl3(l)

Kc’ = [PCl3]4

[P4]/[Cl2]6

Kc = 1

[Cl2]6

เช่นเดียวกันกับของเหลวให้พิจารณาว่ามีความ

เข้มข้นคงที่และไม่เขียนแสดงในสมการค่า K

KP = 1/P6Cl2

slide43

Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g)

แบบฝึกหัด จงเขียนแสดงค่า Kcและ KP ของ

ปฏิกิริยาการเกิดนิเกิลเททราคาร์บอนิล ซึ่งใช้

ในการแยกนิเกิลออกจาก impurity

ตัวอย่าง สารอินทรีย์ 2 ชนิดคือ cis-stilbene และ

trans-stilbene ละลายอยู่ในตัวทำละลายไฮโดร

คาร์บอนมีค่า Kcเท่ากับ 24.0 ที่ 200 ๐c ถ้าความ

เข้มข้นเริ่มต้นของ cis-stilbeneเท่ากับ 0.850 M

จงหาความเข้มข้นของ cis-stilbene และ

trans-stilbene ณ สภาวะสมดุล

slide44

cis-stilbene trans-stilbene

Kc = [trans-stilbene]

[cis-stilbene]

24.0 = x

0.850-x

เริ่มต้น 0.850 0

เปลี่ยนไป -x +x

สมดุล 0.85-x x

x = 0.816 mol/dm3

slide45

H2(g) + I2(g) 2HI(g)

ที่สมดุล

[cis-stilbene] = 0.850-0.816

= 0.034 M

[trans-stilbene] = 0.816 M

ตัวอย่าง ของผสมที่ประกอบด้วย H2 0.50 โมล และ

I2 0.50 โมล บรรจุอยู่ในภาชนะเหล็กกล้าไร้สนิม

ขนาด 1 ลิตร ที่อุณหภูมิ 450 องศาเซลเซียส เกิด

ปฏิกิริยา

slide46

Kc = [HI]2

[H2]2[I2]2

H2(g) + I2(g) 2HI(g)

54.3 = (2x)2

(0.50-x)(0.50-x)

มีค่า Kcเท่ากับ 54.3 จงหาความเข้มข้นของ

H2 , I2และ HI ในสภาวะสมดุล

เริ่มต้น 0. 500 0.500 0

เปลี่ยนไป -x -x 2x

สมดุล 0. 500-x 0. 500-x 2x

slide47

Kc = [HI]2

[H2]2[I2]2

ถอด root ทั้งสองข้าง

7.37 = 2x/(0.050-x)

X = 0.393

[H2] = (0.50-0.393) = 0.107 M

[I2] = (0.50-0.393) = 0.107 M

[HI] = 2x0.393 M = 0.796 M

slide48

ปัจจัยที่มีผลต่อสมดุลเคมีปัจจัยที่มีผลต่อสมดุลเคมี

  • ความเข้มข้น
  • ความดัน
  • ปริมาตร
  • อุณหภูมิ

หลักของ Le Chatelier

  • เป็นกฎที่ใช้ในการทำนายทิศทางสมดุล
  • ของปฏิกิริยาเมื่อถูกรบกวนโดยปัจจัยต่างๆ

“ถ้าระบบในสภาวะสมดุลถูกถูกรบกวนจากการ

เปลี่ยนแปลงภายนอก ระบบจะปรับตัวเองและเข้า

สู่ตำแหน่งสมดุลใหม่”

slide49

FeSCN2+(aq) Fe3+(aq) + SCN-

1. การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น

สีแดงเลือดนก สีเหลืองอ่อน ไม่มีสี

slide50

ถ้าเติม NaSCN ลงไปในระบบ

- รบกวนสมดุลโดยเพิ่มความเข้มข้นของ

SCN-

- ระบบจะปรับตัวเพื่อลดการรบกวนโดย

Fe3+ บางไอออนจะทำปฏิกิริยากับ SCN-

ที่เติมลงไป

- สมดุลเลื่อนจากขวาไปซ้าย

- สารละลายมีสีแดงเพิ่มขึ้น

slide51

SCN-

FeSCN2+(aq) Fe3+(aq) + SCN-

  • ถ้าเติม Fe(NO3)3ลงไปในระบบ

- รบกวนสมดุลโดยเพิ่มความเข้มข้นของ

Fe3+

- ระบบจะปรับตัวเพื่อลดการรบกวนโดย

SCN-บางไอออนจะทำปฏิกิริยากับ Fe3+

ที่เติมลงไป

slide52

Fe3+

FeSCN2+(aq) Fe3+(aq) + SCN-

- สมดุลเลื่อนจากขวาไปซ้าย

- สารละลายมีสีแดงเพิ่มขึ้น

  • ถ้าเติมกรดออกซาลิก (H2C2O4) ลงไปในระบบ
slide53

Fe3+(aq) + C2O42- Fe(C2O4)33-(aq)

- รบกวนสมดุลโดยลดความเข้มข้นของ

Fe3+

- เนื่องจาก

สีเหลือง

- FeSCN2+ แตกตัวเพื่อให้ Fe3+

- สมดุลเลื่อนจากซ้ายไปขวา

- สารละลายเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเนื่องจาก

Fe(C2O4)33-

slide54

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

ตัวอย่าง ที่ 720 องศาเซลเซียส ค่าคงที่สมดุล

สำหรับปฏิกิริยา

เท่ากับ 2.37x10-3ในการทดลองหนึ่งที่สภาวะ

สมดุล พบว่า [N2] = 0.683 M [H2] = 8.80 M

และ [NH3] = 1.05 M เมื่อเติม NH3ลงไปในของ

ผสมที่สภาวะสมดุลจนได้ความเข้มข้นเป็น 3.65 M

ก. จงใช้หลักของเลอชาติลิเยร์ ทำนายทิศทาง

การเลื่อนของสมดุลไปสู่สมดุลใหม่

ข. พิสูจน์สิ่งที่ได้จากการทำนายในข้อ ก โดย

การคำนวณค่า reaction quotient, Qc เปรียบ

เทียบกับค่า Kc

slide55

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

NH3

ก. การรบกวนสมดุลเกิดขึ้นโดยการเติม NH3

แตกตัว

สมดุลเลื่อนจากขวาไปซ้าย

ข. ขณะที่เติม NH3 ระบบไม่อยู่ที่สมดุล reaction

quotient จะเท่ากับ

slide56

Qc = [NH3]2

[N2][H2]3

= (3.65)2/(0.683)(8.80)3

= 2.86x10-2

แต่ Kc = 2.37x10-3

Qc > Kc

\ ปฏิกิริยาเลื่อนจากขวาไปซ้ายจนกว่า

Qc = Kc

slide57

2NO(g) + O2(g) 2NO3(g)

แบบฝึกหัด ที่ 430 ๐c ค่าคงที่สมดุล(KP) ของ

ปฏิกิริยา

มีค่าเท่ากับ 1.5x105 ในการทดลองหนึ่งความ

เข้มข้นเริ่มต้นของ NO, O2 , NO2 เท่ากับ 2.1x10-3,

1.1 x10-2 และ 0.14 atm ตามลำดับ จงคำนวณ

QPและทำนายทิศทางที่ปฏิกิริยาลัพธ์ดำเนินไปสู่

สภาวะสมดุล

slide58

การเปลี่ยนแปลงปริมาตรและความดันการเปลี่ยนแปลงปริมาตรและความดัน

  • มีผลน้อยมากต่อความเข้มข้นของของแข็ง
  • และของเหลว

- เพราะไม่สามารถบีบอัดได้ ทำให้

ปริมาตรเปลี่ยนแปลงน้อยมาก

  • มีผลอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงความ
  • เข้มข้นของก๊าซ

- โดยเฉพาะระบบที่มีที่มีจำนวนโมล

ของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ต่างกัน

slide59

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

1 โมล 3 โมล 2 โมล

ปริมาตร

ที่ STP (l)

22.4 3x22.4 2x22.4

ถ้าเพิ่มความดันหรือลดปริมาตร

  • ระบบจะพยายามลดความดันโดยเลื่อนตำแหน่ง
  • ของสมดุลไปทางขวาโดยที่ค่า K ยังคงที่
slide60

= NH3

= H2

= N2

สมดุลใหม่

2 ลิตร

slide61

สรุป

1. ถ้าเพิ่มความดันให้แก่ระบบที่อยู่ในสภาวะ

สมดุลตำแหน่งของสมดุลจะเลื่อนไปในทิศ

ทางที่มีจำนวนโมลของก๊าซน้อยกว่า

2. ถ้าจำนวนโมลของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์

เท่ากันการเปลี่ยนแปลงความดันไม่มีผลต่อ

สมดุล

slide62

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

  • ทำให้ระบบปรับตัวเข้าสู่สมดุลใหม่ และค่าคง
  • ที่สมดุลเปลี่ยนไป โดยขึ้นอยู่กับชนิดของ
  • ปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาไปข้างหน้าคายความร้อน

(Exothermic reaction)

  • การเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป
  • ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ

- ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น

- ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ลดลง

slide63

การลดอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป การลดอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป

  • ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า

- ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง

- ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น

ปฏิกิริยาไปข้างหน้าดูดความร้อน

(Endothermic reaction)

  • การเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป
  • ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า

- ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง

- ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น

slide64

การลดอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป การลดอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป

  • ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ

- ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น

- ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ลดลง

slide65

สรุปผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสรุปผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

slide66

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

KP

อุณหภูมิ

ตัวอย่าง

DH = -92 kJ

คายความร้อน

slide67

N2O4(g)2NO2(g)

KP

ดูดความร้อน

อุณหภูมิ

DH = +57.2 kJ

slide68

คายความร้อน

H2(g) + I2(g) 2HI(g)

ดูดความร้อน

[Co(H2O)6]2+ + 4Cl- [CoCl4]2- + 6H2O

การทดลอง

สีชมพู

สีน้ำเงิน

  • เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน
  • ที่สมดุลมีสีม่วง
slide69

[Co(H2O)6]2++ 4Cl-[CoCl4]2-+ 6H2O

น้ำร้อน

น้ำเย็น

ลดอุณหภูมิ

เพิ่มอุณหภูมิ

slide70

2NO2(g) N2O4(g) + 57.2 kJ

ไม่มีสี

สีน้ำตาลแดง

น้ำร้อน

น้ำเย็น

slide71

ผลของตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst)

ระบบก่อนสภาวะสมดุลการเติมตัวเร่งจะทำให้

  • ระบบเข้าสู่สมดุลเร็วขึ้น
  • ตัวเร่งจะไปลด activation energy ของ
  • ปฏิกิริยาไปข้างและย้อนกลับลง

ระบบที่อยู่ในสภาวะสมดุล

  • การเติมตัวเร่งไม่ทำให้สมดุลเปลี่ยน
  • แต่จะไปเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยา
slide72

K = [H2O]2

H2(g)+ O2(g)2H2O(g) ที่ 25 ๐c

[H2]2 [O2]

[Co(H2O)6]Cl2(s)[Co(H2O)4]Cl2(s) + 2H2O(g)

Pt black

  • ถ้าไม่มี Pt black อาจไม่เกิดปฏิกิริยา

โจทย์ อินดิเคเตอร์สำหรับความชื้นในอากาศใช้ผลึก

ของโคบอลต์(II)คลอไรด์เป็นของแข็ง ซึ่งเปลี่ยนสี

ได้โดยเกิดปฏิกิริยาเคมีดังนี้

สีชมพู

สีน้ำเงิน

slide73

2NaHCO3(s) Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

ผลึกของสารนี้เปลี่ยนเป็นสีชมพู แสดงว่าอากาศ

ชื้นหรือแห้ง

แบบฝึกหัด

1. จงเขียนค่า KPของปฏิกิริยาการสลายตัว

โดยความร้อนต่อไปนี้

KP = [CO2][H2O]

slide75

K = [Ag+][Cl-]

[AgCl]

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

เกลือของโลหะที่ละลายน้ำได้น้อย

  • เกิดสมดุลระหว่างส่วนที่ละลายได้กับของ
  • แข็งส่วนที่ไม่ละลาย
  • ส่วนที่ละลายได้สามารถแตกตัวได้หมด เช่น
  • เนื่องจากความเข้มข้นของของแข็งมีค่าคงที่
slide76

K[AgCl(s)] = Ksp= [Ag+][Cl-]

Ksp = ค่าคงที่ผลคูณการละลาย (Solubility

product constant)

  • เป็นค่าคงที่เฉพาะอุณหภูมิ
  • บอกถึงสภาพการละลายได้ของเกลือ
  • แต่ละชนิด
  • Kspมาก ละลายได้มาก
  • Kspน้อย ละลายได้น้อย
slide78

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)

ผลของไอออนร่วม (Common ion effect)

  • ไอออนชนิดเดียวกับที่มีในเกลือที่ละลาย
  • ได้น้อย
  • มีผลทำให้สมดุลการละลายเปลี่ยนไป เช่น

- Common ion ได้แก่

Ag+ จาก AgNO3

Cl- จาก NaCl

slide79

การเติมเกลือ AgNO3

ทำให้การละลายลดลง

การเติมเกลือ NaCl

ทำให้การละลายลดลง

การตกตะกอนของเกลือของโลหะ

  • เกลือของโลหะที่ความเข้มข้นใดๆจะตกตะกอน
  • หรือไม่ทำนายได้จากค่า Ksp

- ผลคูณไอออน (ion product) < Ksp

ไม่ตกตะกอน

slide80

- ผลคูณไอออน (ion product) > Ksp

ตกตะกอน

- ผลคูณไอออน (ion product) = Ksp

ยังไม่ตกตะกอน แต่อิ่มตัว

ประโยชน์

  • ใช้แยกไอออนที่มีค่าKsp ต่างกันออกจากกัน
  • ทำให้สารบริสุทธิ์
  • การแยก Ca2+ออกจาก Ba2+

-โดยการเติม SO42-ลงไป

slide81

BaSO4 มีค่า Ksp = 1x10-10

CaSO4มีค่า Ksp = 2x10-5

- BaSO4จะตกตะกอนลงมาก่อนเมื่อเติม

SO42-ลงไป

- ถ้าใช้ปริมาณ SO42-ที่เหมาะสมจะสามารถ

แยก Ba2+ออกจาก Ca2+ได้

ตัวอย่างCaC2O4มีสภาพการละลายน้ำได้เท่ากับ

0.00067 g/100 cm3 ที่ 18 ๐c จงคำนวณหาค่า