งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ผันกลับได้ก่อให้เกิด สมดุลเคมีได้มี 3 ประเภท I) การละลายเป็นสารละลาย KNO 3 (s) K + (aq) + NO 3 - (aq)

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ผันกลับได้ก่อให้เกิด สมดุลเคมีได้มี 3 ประเภท I) การละลายเป็นสารละลาย KNO 3 (s) K + (aq) + NO 3 - (aq)"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1

2 การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ผันกลับได้ก่อให้เกิด สมดุลเคมีได้มี 3 ประเภท I) การละลายเป็นสารละลาย KNO 3 (s) K + (aq) + NO 3 - (aq) II) การเปลี่ยนสถานะของสาร ของแข็งของเหลว ก๊าซ

3 ปฏิกิริยาเคมี 1.ปฏิกิริยาไปข้างหน้าอย่างเดียว หรือ ปฏิกิริยาสมบูรณ์ (Irreversible reaction) 2H 2 + O 2 2H 2 O • ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นทำปฏิกิริยากัน จนหมด เกิดเป็นผลิตภัณฑ์อย่างสมบูรณ์ โดยไม่ย้อนกลับ C + O 2 CO 2 Zn + 2H + Zn 2+ + H 2 III) การเกิดปฏิกิริยาเคมี

4 2. ปฏิกิริยาแบบมีสมดุล หรือปฏิกิริยาไม่สมบูรณ์ NO 2 + NO 2 N 2 O 4 สีน้ำตาลแก่ไม่มีสี • ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นทำปฏิกิริยากัน เกิด ผลิตภัณฑ์และขณะเดียวกันผลิตภัณฑ์บาง ส่วนทำปฏิกิริยากันกลับเป็นสารตั้งต้นใหม่ ทำให้ปฏิกิริยาเกิดไม่สมบูรณ์ไม่ว่าจะใช้ เวลานานเท่าใดก็ตาม • เรียกว่า ปฏิกิริยาผันกลับได้ (Reversible reaction)

5 ตัวอย่าง การเปลี่ยนแปลงของระบบใดต่อไปนี้ผันกลับ ได้ ก. ถ้วยใส่น้ำแข็งวางไว้ในห้อง ข. น้ำโซดาในขวดปิดฝา ค. เกล็ด I 2 ในขวดชมพู่ปิดฝา ง. ละลายน้ำตาลในน้ำจนอิ่มตัวมีน้ำตาลเหลือ ในบิกเกอร์ จ. ผสม NaOH กับ NH 4 Cl ในบิกเกอร์ที่ไม่ได้ ปิดฝา ฉ. ผสม Al กับ HCl ในภาชนะที่ปิดฝาสนิท

6 ภาวะสมดุล (Equilibrium state) • ภาวะของระบบที่อัตราเร็วของการเปลี่ยนแปลง ไปข้างหน้าเท่ากับอัตราเร็วของการเปลี่ยนแปลง ย้อนกลับ - ที่สมดุลความเข้มข้นของสารตั้งต้นและ สารผลิตภัณฑ์คงที่ เงื่อนไขของการเกิดภาวะสมดุลเคมี 1. อยู่ในระบบปิด 2. สมบัติของระบบคงที่ 3. เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้

7 4. อัตราการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากับ อัตราการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ 5. ระบบนั้นต้องมีสารตั้งต้นเหลือ และสารผลิต ภัณฑ์เกิดขึ้น สารทุกชนิดในระบบต้องมี ปริมาณคงที่ ภาวะสมดุลในปฏิกิริยาเคมี 2Fe I - 2Fe 2+ + I 2 เมื่อระบบคงที่เอาสารละลายมาทดสอบสารแต่ละ ชนิดในระบบ

8 พบว่าทดสอบพบสารทุกชนิด - I 2 ทดสอบด้วยน้ำแป้ง ให้สีน้ำเงิน - Fe 2+ ทดสอบด้วย [Fe(CN) 6 ] 3- ให้ตะกอนสีน้ำเงิน - Fe 3+ ทดสอบด้วย SCN - ให้สารละลายสีแดง เลือดนก - I - ทดสอบด้วย AgNO 3 ให้ตะกอนสีเหลืองอ่อน 2Fe 2+ + I 2 2Fe I - สรุป 2Fe I - 2Fe 2+ + I 2

9 • ในปฏิกิริยาผันกลับใดๆ ที่เกิดขึ้น จะมีการ เปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาจนถึงภาวะหนึ่ง ที่การเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นและผลิต ภัณฑ์คงที่ เรียกว่า ภาวะสมดุล • เป็นขบวนการที่ระบบมีการเปลี่ยนแปลงตลอด เวลาไม่หยุดนิ่ง โดยการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้า และย้อนกลับเกิดขึ้นในอัตราที่เท่ากัน สมดุลไดนามิก (Dymamic Equilibrium) • สมดุลเคมี เป็นสมดุลพลวัต (dymamic equilibrium)

10 N 2 O 4 2NO 2 สีน้ำตาลแก่ไม่มีสี ตัวอย่าง N2O4N2O4 NO 2

11 1.สมดุลเคมีเนื้อเดียว (Homogeneous chemical equilibrium) • สมดุลที่สารทุกชนิดอยู่ในสถานะเดียวกันหมด ประเภทของสมดุลไดนามิก N 2 + 2H 2 2NH 3 CH 3 COOH + CH 3 CH 2 OH CH 3 COOCH 2 CH 3 + H 2 O PbO + Sn Pb + SnO CH 3 COOH CH 3 COO - + H + Fe 2+ Fe 3+ + e

12 2.สมดุลเคมีเนื้อผสม (Heterogeneous chemical equilibrium) • สมดุลที่มีสารต่างๆมากกว่า 2 สถานะอยู่ ในระบบเดียวกัน CaCO 3 CaO + CO 2 AgCl Ag + + Cl - H 2 + Br 2 2HBr

13 N2O4N2O4 NO 2 N N O O O O N O O N O O • ปฏิกิริยาสามารถเริ่มจากด้านใดก็ได้ - ผลที่ได้จะมีลักษณะเช่นเดียวกัน การดำเนินเข้าสู่ภาวะสมดุลของระบบ

14 NO 2 N2O4N2O4 ความเข้มข้น เวลา เริ่มต้นมี NO 2 อย่างเดียว NO 2 N2O4N2O4 ความเข้มข้น เวลา เริ่มต้นมี N 2 O 4 อย่างเดียว เริ่มต้นมี N 2 O 4 และ NO 2 NO 2 N2O4N2O4 ความเข้มข้น เวลา ที่สมดุลความเข้มข้นของ NO 2 และ N 2 O 4 ไม่เท่ากัน

15 กราฟของสมดุลเคมี 1. กราฟอัตรากับเวลา X 2 + 2Y 2 2XY 2 อัตราการเกิดปฏิกิริยา เวลา (s) X 2 + 2Y 2 2XY 2 2XY 2 X 2 + 2Y 2

16 2.กราฟระหว่างความเข้มข้นกับเวลา ก. สารตั้งต้นเหลือน้อยกว่าผลิตภัณฑ์ [X] [Y] ความเข้มข้น เวลา X Y [X] < [Y]

17 ข. สารตั้งต้นเหลือมากกว่าผลิตภัณฑ์ [X] [Y] ความเข้มข้น เวลา X Y [X] > [Y]

18 ค. สารตั้งต้นเหลือเท่ากับผลิตภัณฑ์ [X] [Y] ความเข้มข้น เวลา X Y [X] > [Y]

19 ตัวอย่าง ตัวอย่าง กำหนดสมดุลของปฏิกิริยา N 2 + 3H 2 2NH 3 เริ่มต้นใส่ก๊าซ N โมล และก๊าซ H โมล ในภาชนะ 1 dm 3 ให้ทำปฏิกิริยากัน เกิดก๊าซ NH 3 ที่อุณหภูมิหนึ่ง โดยอัตราไปข้างหน้าลดลงช้า แต่ อัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับเพิ่มขึ้น เมื่อเข้าสู่ สมดุลพบว่ามีก๊าซ NH 3 เกิดขึ้น 0.4 โมล ที่เวลา 30 วินาที จงเขียนกราฟแสดงสมดุล

20 อัตราการเกิดปฏิกิริยา เวลา (s) N 2 + 3H 2 2NH 3 2NH 3 N 2 + 3H กราฟอัตรากับเวลา

21 2.กราฟระหว่างความเข้มข้นกับเวลา [N 2 ] [H 2 ] ความเข้มข้น เวลา (s) [NH 3 ] 30

22 2. ค่าคงที่สมดุล Initial concentrations Equilibrium concentration Ratio of concentration at equilibrium [NO 2 ] [N 2 O 4 ] [NO 2 ] [N 2 O 4 ] [NO 2 ]/[N 2 O 4 ] [NO 2 ] 2 /[N 2 O 4 ] x x x x10 -3 พิจารณาผลการทดลองปฏิกิริยาการเปลี่ยน แปลง NO 2 – N 2 O 4 ที่ 25 ๐ c

23 พบว่าที่สมดุล [NO 2 ] 2 /[N 2 O 4 ] มีค่าคงที่  K = [NO 2 ] 2 /[N 2 O 4 ] = 4.63x10 -3 K = ค่าคงที่ของปฏิกิริยา สำหรับปฏิกิริยาผันกลับทั่วๆไป aA + bB cC + dD K = [C] c [D] d [A] a [B] b K = ค่าคงที่สมดุล (equilibrium constant)

24 • เสนอโดย - Cato Guldberg และ Peter Waage - เรียกว่า “ Law of mass action ” ในปฏิกิริยาผันกลับ ณ สภาวะสมดุลที่ อุณหภูมิคงที่ อัตราส่วนหนึ่งระหว่างความ เข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์มีค่า คงที่ ค่าคงที่สมดุล อัตราส่วนระหว่างผลคูณของผลิตภัณฑ์ยกกำลัง สัมประสิทธิ์ของมันหารด้วยผลคูณของสารตั้งต้น ยกกำลังสัมประสิทธิ์ของมันในสมการที่ดุล

25 ความสำคัญของค่าคงที่สมดุล, K • บอกให้ทราบว่าที่สมดุลมีสารตั้งต้นหรือ ผลิตภัณฑ์มากกว่ากัน • K >> 1 สมดุลไปทางขวามีผลิตภัณฑ์มากกว่า • K << 1 สมดุลไปทางซ้ายมีสารตั้งต้นมากกว่า โจทย์ โจทย์ จงเขียนความสัมพันธ์ของค่าคงที่สมดุลและ หน่วยของค่าคงที่สมดุลจากปฏิกิริยาต่อไปนี้ ก. 4NH 3 + 5O 2 4NO + 6H 2 O ข. 2SO 3 + 2Cl 2 2SO 2 Cl 2 + O 2 ค. SO 3 + H 2 SO 2 + H 2 O

26 ง. 2HgO(s) 2Hg(l) + O 2 (g) จ. H 2 O(l) H + (aq) + OH - (aq) **ของแข็งและของเหลวที่บริสุทธ์มีความเข้มข้น คงที่ให้นำความเข้มข้นไปรวมกับค่า K

27 2A + B A 2 B ความสัมพันธ์ของอัตราการเกิดปฏิกิริยาและค่า คงที่สมดุล R f = k f [A] 2 [B] ที่สมดุลจะได้ว่า ให้ R f แทนอัตราไปข้างหน้ามีค่าคงที่ k f ให้ R r แทนอัตราย้อนกลับมีค่าคงที่ k r R r = k r [A 2 B] R f = R r

28 k f [A] 2 [B] = k r [A 2 B] k f = [A 2 B] k r [A] 2 [B] ณ อุณหภูมิคงที่ K = k f /k r

29 ความสัมพันธ์ของค่าคงที่สมดุลกับสมการเคมี CO + 2H 2 CH 3 OH K 1 = [CH 3 OH] [CO][H 2 ] 2 • ถ้ากลับสมการ CH 3 OH CO + 2H 2 K 2 = [CO][H 2 ] 2 [CH 3 OH] = 1/K 1

30 • ถ้าคูณหรือหารสมการด้วยตัวเลข ต้องนำค่า K เดิมมายกกำลังด้วยตัวเลขที่คูณนั้น 2CO + 4H 2 2CH 3 OH K 3 = [CH 3 OH] 2 [CO] 2 [H 2 ] 4 K 3 = K 1 2 • ค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาที่เกิดจากปฏิกิริยา ย่อยมารวมกันจะมีค่าเท่ากับผลคูณของค่าคง ที่สมดุลของปฏิกิริยาย่อยเหล่านั้น

31 SO 2 + NO 2 SO 3 + NO K = [SO 3 ][NO] [SO 2 ][NO 2 ] ถ้าปฏิกิริยานี้มีปฏิกิริยาย่อยคือ SO 2 + ½ O 2 SO 3 ……………. (1) K 1 = [SO 3 ] [SO 2 ][O 2 ] 1/2

32 NO 2 NO + ½O 2 …… (2) K 2 = [NO] ][O 2 ] 1/2 [NO 2 ] (1)+(2) ; SO 2 + NO 2 SO 3 + NO K = [SO 3 ][NO] [SO 2 ][NO 2 ]

33 K 1 K 2 = [SO 3 ] [NO] ][O 2 ] 1/2 [SO 2 ][O 2 ] 1/2 [NO 2 ] ผลคูณของค่าคงที่สมดุลของ (1) และ (2) K 1 K 2 = K ถ้าปฏิกิริยารวมเกิดจากปฏิกิริยาย่อยรวมกัน ค่าคงที่สมดุลจะเท่ากับค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยา ย่อยคูณกัน

34 การคำนวณเกี่ยวกับค่าคงที่สมดุล 1. เขียนสมการเคมีพร้อมดุล 2. หาความเข้มข้นของสารทั้งหมดที่ภาวะสมดุล 3. เขียนสมการแสดงค่าคงที่สมดุล 4. แทนค่าความเข้มข้นของสารต่างๆ ที่ ภาวะสมดุล ตัวอย่าง ก๊าซไนโตรซิลคลอไรด์ (NOCl) 2.5 mol ในภาชนะ 1.5 dm 3 สลายตัวที่ 400 ๐ c หลังจากเข้า สู่สมดุลพบว่า NOCl สลายตัว 28% จงคำนวณค่า K ของปฏิกิริยานี้

35 2NOCl 2NO + Cl 2 เริ่มต้น 2.5/ เปลี่ยนไป /2 สมดุล (0.47/2) K = [NO] 2 [Cl 2 ] [NOCl] 2 K = (0.47) 2 (0.235) (1.2) 2 K = 3.6 x mol/dm 3

36 ค่าคงที่สมดุลของระบบที่เป็นก๊าซ • ในระบบที่เป็นก๊าซจะใช้ความดันย่อยแทน ความเข้มข้น จาก PV = nRT P = n RT V n/V = ความเข้มข้นเป็นโมลต่อลิตร aA bB K C = [B] b /[A] a

37 K P = (P B ) b /(P A ) a n B RT V n A RT V K P = b a K P = [B] b (RT) b-a [A] a  K P = K C (RT)  n  n = b-a

38 P มีหน่วยเป็น atm R = lּatm K -1 mol  K P = K C (0.0821T)  n ถ้า  n = 0 K P = K C (0.0821T)   K P = K C ตัวอย่างเช่น H 2 +Br 2 2HBr

39 ตัวอย่าง จงหาค่า K p ของการสลายตัวของก๊าซ NOCl ที่ 500 K ถ้า NOCl 1 atm สลายตัวให้ NO และ Cl 2 ที่สมดุลพบว่าสลายตัวไป 27 % 2NOCl 2NO + Cl 2 ตอบ 1.84 x atm

40 สมดุลเคมีเนื้อผสม(Heterogeneous chemical equilibrium) • สารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ไม่รวมเป็น เนื้อเดียวกันหรืออยู่ต่างสถานะกัน 2CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) CaCO 3 CaO CO 2 CaCO 3 CaO CO 2 ที่ 400 ๐ c

41 ณ สมดุลความดันของ CO 2 เท่ากันทั้งๆที่ปริมาณ ของ CaCO 3 และ CaO ไม่เท่ากัน K c ’ = [CaO][CO 2 ]/[CaCO 3 ] แสดงว่าความเข้มข้นของของแข็งมีค่าคงที่ K c =K c ’ [CaCO 3 ]/[CaO] =[CO 2 ] หรืออาจเขียนในรูป K P K P = P CO2

42 เช่นเดียวกันกับของเหลวให้พิจารณาว่ามีความ เข้มข้นคงที่และไม่เขียนแสดงในสมการค่า K P 4 (s) + 6Cl 2 (g) 4PCl 3 (l) K c ’ = [PCl 3 ] 4 [P 4 ]/[Cl 2 ] 6 K c = 1 [Cl 2 ] 6 K P = 1/P 6 Cl2

43 แบบฝึกหัด แบบฝึกหัด จงเขียนแสดงค่า K c และ K P ของ ปฏิกิริยาการเกิดนิเกิลเททราคาร์บอนิล ซึ่งใช้ ในการแยกนิเกิลออกจาก impurity Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO) 4 (g) ตัวอย่าง ตัวอย่าง สารอินทรีย์ 2 ชนิดคือ cis-stilbene และ trans-stilbene ละลายอยู่ในตัวทำละลายไฮโดร คาร์บอนมีค่า K c เท่ากับ 24.0 ที่ 200 ๐ c ถ้าความ เข้มข้นเริ่มต้นของ cis-stilbene เท่ากับ M จงหาความเข้มข้นของ cis-stilbene และ trans-stilbene ณ สภาวะสมดุล

44 cis-stilbene trans-stilbene เริ่มต้น เปลี่ยนไป -x +x สมดุล 0.85-x x K c = [trans-stilbene] [cis-stilbene] 24.0 = x x x = mol/dm 3

45 ที่สมดุล [cis-stilbene] = = M [trans-stilbene] = M ตัวอย่าง ของผสมที่ประกอบด้วย H โมล และ I โมล บรรจุอยู่ในภาชนะเหล็กกล้าไร้สนิม ขนาด 1 ลิตร ที่อุณหภูมิ 450 องศาเซลเซียส เกิด ปฏิกิริยา H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g)

46 มีค่า K c เท่ากับ 54.3 จงหาความเข้มข้นของ H 2, I 2 และ HI ในสภาวะสมดุล H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) เริ่มต้น เปลี่ยนไป -x -x 2x สมดุล x x 2x 54.3 = (2x) 2 (0.50-x)(0.50-x) K c = [HI] 2 [H 2 ] 2 [I 2 ] 2

47 ถอด root ทั้งสองข้าง 7.37 = 2x/(0.050-x) X = K c = [HI] 2 [H 2 ] 2 [I 2 ] 2 [H 2 ] = ( ) = M [I 2 ] = ( ) = M [HI] = 2x0.393 M = M

48 ปัจจัยที่มีผลต่อสมดุลเคมี • ความเข้มข้น • ความดัน • ปริมาตร • อุณหภูมิ หลักของ Le Chatelier • เป็นกฎที่ใช้ในการทำนายทิศทางสมดุล ของปฏิกิริยาเมื่อถูกรบกวนโดยปัจจัยต่างๆ “ ถ้าระบบในสภาวะสมดุลถูกถูกรบกวนจากการ เปลี่ยนแปลงภายนอก ระบบจะปรับตัวเองและเข้า สู่ตำแหน่งสมดุลใหม่ ”

49 1. การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น FeSCN 2+ (aq) Fe 3+ (aq) + SCN - สีแดงเลือดนก สีเหลืองอ่อน ไม่มีสี

50 • ถ้าเติม NaSCN ลงไปในระบบ - รบกวนสมดุลโดยเพิ่มความเข้มข้นของ SCN - - ระบบจะปรับตัวเพื่อลดการรบกวนโดย Fe 3+ บางไอออนจะทำปฏิกิริยากับ SCN - ที่เติมลงไป - สมดุลเลื่อนจากขวาไปซ้าย - สารละลายมีสีแดงเพิ่มขึ้น

51 SCN - FeSCN 2+ (aq) Fe 3+ (aq) + SCN - • ถ้าเติม Fe(NO 3 ) 3 ลงไปในระบบ - รบกวนสมดุลโดยเพิ่มความเข้มข้นของ Fe 3+ - ระบบจะปรับตัวเพื่อลดการรบกวนโดย SCN - บางไอออนจะทำปฏิกิริยากับ Fe 3+ ที่เติมลงไป

52 - สมดุลเลื่อนจากขวาไปซ้าย - สารละลายมีสีแดงเพิ่มขึ้น Fe 3+ FeSCN 2+ (aq) Fe 3+ (aq) + SCN - • ถ้าเติมกรดออกซาลิก (H 2 C 2 O 4 ) ลงไปในระบบ

53 - รบกวนสมดุลโดยลดความเข้มข้นของ Fe 3+ - เนื่องจาก Fe 3+ (aq) + C 2 O 4 2- Fe(C 2 O 4 ) 3 3- (aq) สีเหลือง - FeSCN 2+ แตกตัวเพื่อให้ Fe 3+ - สมดุลเลื่อนจากซ้ายไปขวา - สารละลายเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเนื่องจาก Fe(C 2 O 4 ) 3 3-

54 ตัวอย่าง ที่ 720 องศาเซลเซียส ค่าคงที่สมดุล สำหรับปฏิกิริยา N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) เท่ากับ 2.37x10 -3 ในการทดลองหนึ่งที่สภาวะ สมดุล พบว่า [N 2 ] = M [H 2 ] = 8.80 M และ [NH 3 ] = 1.05 M เมื่อเติม NH 3 ลงไปในของ ผสมที่สภาวะสมดุลจนได้ความเข้มข้นเป็น 3.65 M ก. จงใช้หลักของเลอชาติลิเยร์ ทำนายทิศทาง การเลื่อนของสมดุลไปสู่สมดุลใหม่ ข. พิสูจน์สิ่งที่ได้จากการทำนายในข้อ ก โดย การคำนวณค่า reaction quotient, Q c เปรียบ เทียบกับค่า K c

55 ก. การรบกวนสมดุลเกิดขึ้นโดยการเติม NH 3 N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) NH 3 แตกตัว สมดุลเลื่อนจากขวาไปซ้าย ข. ขณะที่เติม NH 3 ระบบไม่อยู่ที่สมดุล reaction quotient จะเท่ากับ

56 Q c = [NH 3 ] 2 [N 2 ] [H 2 ] 3 = (3.65) 2 /(0.683)(8.80) 3 = 2.86x10 -2 แต่ K c = 2.37x10 -3 Q c > K c  ปฏิกิริยาเลื่อนจากขวาไปซ้ายจนกว่า Q c = K c

57 แบบฝึกหัด ที่ 430 ๐ c ค่าคงที่สมดุล(K P ) ของ ปฏิกิริยา 2NO(g) + O 2 (g) 2NO 3 (g) มีค่าเท่ากับ 1.5x10 5 ในการทดลองหนึ่งความ เข้มข้นเริ่มต้นของ NO, O 2, NO 2 เท่ากับ 2.1x10 -3, 1.1 x10 -2 และ 0.14 atm ตามลำดับ จงคำนวณ Q P และทำนายทิศทางที่ปฏิกิริยาลัพธ์ดำเนินไปสู่ สภาวะสมดุล

58 การเปลี่ยนแปลงปริมาตรและความดัน • มีผลน้อยมากต่อความเข้มข้นของของแข็ง และของเหลว และของเหลว - เพราะไม่สามารถบีบอัดได้ ทำให้ ปริมาตรเปลี่ยนแปลงน้อยมาก ปริมาตรเปลี่ยนแปลงน้อยมาก • มีผลอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงความ เข้มข้นของก๊าซ เข้มข้นของก๊าซ - โดยเฉพาะระบบที่มีที่มีจำนวนโมล ของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ต่างกัน

59 N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) 1 โมล 3 โมล 2 โมล ปริมาตร ที่ STP (l) x22.4 2x22.4 ถ้าเพิ่มความดันหรือลดปริมาตร • ระบบจะพยายามลดความดันโดยเลื่อนตำแหน่ง ของสมดุลไปทางขวาโดยที่ค่า K ยังคงที่

60 = NH 3 = H 2 = N 2 2 ลิตร สมดุลใหม่

61 สรุป 1. ถ้าเพิ่มความดันให้แก่ระบบที่อยู่ในสภาวะ สมดุลตำแหน่งของสมดุลจะเลื่อนไปในทิศ ทางที่มีจำนวนโมลของก๊าซน้อยกว่า 2. ถ้าจำนวนโมลของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ เท่ากันการเปลี่ยนแปลงความดันไม่มีผลต่อ สมดุล

62 การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ • ทำให้ระบบปรับตัวเข้าสู่สมดุลใหม่ และค่าคง ที่สมดุลเปลี่ยนไป โดยขึ้นอยู่กับชนิดของ ปฏิกิริยา ปฏิกิริยาไปข้างหน้าคายความร้อน (Exothermic reaction) • การเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ - ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น - ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ลดลง

63 • การลดอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า - ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง - ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาไปข้างหน้าดูดความร้อน (Endothermic reaction) • การเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า - ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง - ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น

64 • การลดอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนไป ในทิศทางที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ - ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น - ความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ลดลง

65 การ เปลี่ยนแปลง ปฏิกิริยาคายความร้อนปฏิกิริยาดูดความร้อน ผลิตภัณฑ์ค่า Kผลิตภัณฑ์ค่า K เพิ่มอุณหภูมิลดลง เพิ่มขึ้น ลดอุณหภูมิเพิ่มขึ้น ลดลง สรุปผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

66 KPKP อุณหภูมิ ตัวอย่าง N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g)  H = -92 kJ คายความร้อน

67 N 2 O 4 (g) 2NO 2 (g)  H = kJ KPKP อุณหภูมิ ดูดความร้อน

68 H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) คายความร้อน ดูดความร้อน การทดลอง [Co(H 2 O) 6 ] Cl - [CoCl 4 ] H 2 O • เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน สีชมพู สีน้ำเงิน • ที่สมดุลมีสีม่วง

69 [Co(H 2 O) 6 ] Cl - [CoCl 4 ] H 2 O ลดอุณหภูมิเพิ่มอุณหภูมิ น้ำเย็น น้ำร้อน

70 2NO 2 (g) N 2 O 4 (g) kJ สีน้ำตาลแดง ไม่มีสี น้ำเย็นน้ำร้อน

71 ผลของตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst) • ระบบเข้าสู่สมดุลเร็วขึ้น • ตัวเร่งจะไปลด activation energy ของ ปฏิกิริยาไปข้างและย้อนกลับลง ระบบก่อนสภาวะสมดุลการเติมตัวเร่งจะทำให้ ระบบที่อยู่ในสภาวะสมดุล • การเติมตัวเร่งไม่ทำให้สมดุลเปลี่ยน • แต่จะไปเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยา

72 H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(g) ที่ 25 ๐ c Pt black • ถ้าไม่มี Pt black อาจไม่เกิดปฏิกิริยา K = [H 2 O] 2 [H 2 ] 2 [O 2 ] โจทย์ อินดิเคเตอร์สำหรับความชื้นในอากาศใช้ผลึก ของโคบอลต์(II)คลอไรด์เป็นของแข็ง ซึ่งเปลี่ยนสี ได้โดยเกิดปฏิกิริยาเคมีดังนี้ [Co(H 2 O) 6 ] Cl 2 (s) [Co(H 2 O) 4 ] Cl 2 (s) + 2H 2 O(g) สีชมพู สีน้ำเงิน

73 ผลึกของสารนี้เปลี่ยนเป็นสีชมพู แสดงว่าอากาศ ชื้นหรือแห้ง แบบฝึกหัด 1. จงเขียนค่า K P ของปฏิกิริยาการสลายตัว โดยความร้อนต่อไปนี้ 2NaHCO 3 (s) Na 2 CO 3 (s) + CO 2 (g) + H 2 O(g) K P = [CO 2 ][H 2 O]

74

75 เกลือของโลหะที่ละลายน้ำได้น้อย • เกิดสมดุลระหว่างส่วนที่ละลายได้กับของ แข็งส่วนที่ไม่ละลาย AgCl (s) Ag + (aq) + Cl - (aq) • ส่วนที่ละลายได้สามารถแตกตัวได้หมด เช่น K = [Ag + ][Cl - ] [AgCl] • เนื่องจากความเข้มข้นของของแข็งมีค่าคงที่

76 K[AgCl (s) ] = K sp = [Ag + ][Cl - ] K sp = ค่าคงที่ผลคูณการละลาย (Solubility product constant) • เป็นค่าคงที่เฉพาะอุณหภูมิ • บอกถึงสภาพการละลายได้ของเกลือ แต่ละชนิด • K sp มาก ละลายได้มาก • K sp น้อย ละลายได้น้อย

77 สารที่สภาวะสมดุล K sp Al(OH) 3 Al(OH) 3 Al 3+ +3OH - 1.3x BaCO 3 BaCO 3 Ba 2+ +CO x10 -9 BaSO 4 BaSO 4 Ba 2+ +SO x CuS CuS Cu 2+ +S x Fe(OH) 3 Fe(OH) 3 Fe 3+ +3OH - 4x AgCl AgCl Ag + +Cl - 1.8x Mg 3 (PO 4 ) 2 Mg 3 (PO 4 ) 2 3Mg PO x ค่าคงที่ผลคูณการละลายที่ 25 ๐ c

78 ผลของไอออนร่วม (Common ion effect) • ไอออนชนิดเดียวกับที่มีในเกลือที่ละลาย ได้น้อย • มีผลทำให้สมดุลการละลายเปลี่ยนไป เช่น AgCl (s) Ag + (aq) + Cl - (aq) - Common ion ได้แก่ Ag + จาก AgNO 3 Cl - จาก NaCl

79 การเติมเกลือ AgNO 3 ทำให้การละลายลดลง การเติมเกลือ NaCl ทำให้การละลายลดลง การตกตะกอนของเกลือของโลหะ • เกลือของโลหะที่ความเข้มข้นใดๆจะตกตะกอน หรือไม่ทำนายได้จากค่า K sp - ผลคูณไอออน (ion product) < K sp ไม่ตกตะกอน

80 - ผลคูณไอออน (ion product) > K sp ตกตะกอน - ผลคูณไอออน (ion product) = K sp ยังไม่ตกตะกอน แต่อิ่มตัว ประโยชน์ • ใช้แยกไอออนที่มีค่าK sp ต่างกันออกจากกัน ทำให้สารบริสุทธิ์ • การแยก Ca 2+ ออกจาก Ba 2+ -โดยการเติม SO 4 2- ลงไป

81 BaSO 4 มีค่า K sp = 1x CaSO 4 มีค่า K sp = 2x BaSO 4 จะตกตะกอนลงมาก่อนเมื่อเติม SO 4 2- ลงไป - ถ้าใช้ปริมาณ SO 4 2- ที่เหมาะสมจะสามารถ แยก Ba 2+ ออกจาก Ca 2+ ได้ ตัวอย่าง CaC 2 O 4 มีสภาพการละลายน้ำได้เท่ากับ g/100 cm 3 ที่ 18 ๐ c จงคำนวณหาค่า

82


ดาวน์โหลด ppt การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ การเปลี่ยนแปลงของระบบที่ผันกลับได้ก่อให้เกิด สมดุลเคมีได้มี 3 ประเภท I) การละลายเป็นสารละลาย KNO 3 (s) K + (aq) + NO 3 - (aq)

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google