SlideShare a Scribd company logo
1 of 60
Download to read offline
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (149)
สมดุลเคมี (Chemical Equilibrium)
สรุปเนื้อหาที่สําคัญเกี่ยวกับสมดุลเคมี
1. สมดุลเคมี จะตองเปนสมดุลแบบไดนามิก หมายถึง เปนสมดุลที่ระบบไมไดหยุดนิ่ง สารในระบบยังมีการ
เปลี่ยนแปลงไปขางหนา และยอนกลับเกิดขึ้นตลอดเวลา สําคัญที่สุดคือ
“อัตราการเปลี่ยนแปลงไปขางหนา = อัตราการเปลี่ยนแปลงยอนกลับ”
2. ภาวะสมดุล จะเกิดขึ้นไดจะตองเกิดในระบบปด (มวลคงที่ พลังงานถายเทสูสิ่งแวดลอมได) และจะตองเปน
ปฏิกิริยาที่ผันกลับได เชน
2Fe3+(aq) + 2I-(aq) 2Fe2+(aq) + I2(aq)
(สีเหลือง) (สีเขียว)
[Co(H2O)6]2+(aq) + 4Cl-(aq)
ดูดความรอน
คายความรอน
[CoCl4]2-(aq) + 6H2O(l)
(สีชมพู) (สีนํ้าเงิน)
Hexaaquocobalt (II) ion Tetrachlorocobaltate (II) ion
[Cu(H2O)6]2+(aq) + 4Cl-(aq)
ดูดความรอน
คายความรอน
[CuCl4]2-(aq) + 6H2O(l)
(สีนํ้าเงิน) (สีเหลือง)
Hexaaquocupper (II) ion Tetrachlorocuprate (II) ion
เคมี (150) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
3. ภาวะสมดุลที่สําคัญมี 3 ประเภทดังนี้
ก. สมดุลระหวางสถานะ เชน
I2(s) การระเหิด
การตกผลึก
I2(g)
ณ ภาวะสมดุล อัตราการระเหิด = อัตราการตกผลึก
Hg(l) การระเหย
การควบแนน
Hg(g)
H2O(l) H2O(g)
ณ ภาวะสมดุล อัตราการระเหย = อัตราการควบแนน
ข. สมดุลในสารละลายอิ่มตัว เชน
I2(s) การละลาย
การตกผลึก
I2(C2H5OH)
ศึกษาโดยการใชสารกัมมันตรังสี 131I
C6H5COOH (s) การละลาย
การตกผลึก
C6H5COOH (aq)
ณ ภาวะสมดุล อัตราการละลาย = อัตราการตกผลึก
ค. สมดุลไดนามิกหรือสมดุลในปฏิกิริยาเคมี เชน
Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu2+(s) + 2Ag(s)
(สีนํ้า.เงิน)
ณ ภาวะสมดุล อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปขางหนา = อัตราการเกิดปฏิกิริยายอนกลับ
4. ปฏิกิริยาที่ผันกลับไมได จะไมเกิดสมดุลในปฏิกิริยาเคมี เชน
2Cu2+(aq) + K4[Fe(CN)6](aq) Cu2[Fe(CN)6](s) + 4K+(aq)
Potssium hexacyanoferrate (II) Copper (II) hexacyanoferrate (II)
(ตะกอนสีนํ้าตาลแดง)
Mg2+(aq) + Na2HPO4(aq) + NH3(aq) MgNH4PO4(s) + 2Na+(aq)
แมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟต
(ตะกอนสีขาว)
Mg(s) + Cu2+(aq) Mg2+(aq) + Cu(s)
(สีนํ้าเงิน)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (151)
Fe3+(aq) + 2HPO4
2-(aq) FePO4(s) + H2PO4
-(aq)
Iron (II) phosphate
(ตะกอนสีขาว)
Fe3+(aq) + 3NaOH(aq) Fe(OH)3(s) + 3Na+(aq)
Iron (II) hydroxide
(ตะกอนสีขาว)
แต Fe3+(aq) + SCN-(aq) FeSCN2+(aq) เปนปฏิกิริยาที่ผันกลับได
(สารละลายสีแดงเขม)
5. ณ ภาวะสมดุลของระบบ สมบัติของระบบจะคงที่ แตระบบที่มีสมบัติคงที่ไมจําเปนตองเขาสูภาวะสมดุลเสมอ
ผลของสมดุลแบบไดนามิก คือ ณ ภาวะสมดุลความเขมขนของสารตั้งตนและผลิตภัณฑมีคา คงที่ เขียนกราฟไดดังนี้
อัตราการเกิดปฏิกิริยา
ภาวะสมดุล (หลังเวลา t)
t0
อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปขางหนา
เวลา
อัตราการเกิดปฏิกิริยายอนกลับ
อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปขางหนา = อัตราการเกิดปฏิกิริยายอนกลับ
ความเขมขน
เวลา
ภาวะสมดุล
t
[A]
[B]
A B
ความเขมขน
เวลา
ภาวะสมดุล
[B]
[A]
A B
ความเขมขน
เวลา
ภาวะสมดุล
t
[A] = [B]
A B
ความเขมขน
เวลา
ภาวะสมดุล
t
23 Cl+PCl 5PCl
][PCl5
][Cl2
][PCl3
การเขาสูภาวะสมดุลอาจเกิดจากสารตั้งตนหรือผลิตภัณฑหรือทั้งสารตั้งตนและผลิตภัณฑก็สามารถเขาสูภาวะสมดุลได
เคมี (152) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
6. การทดสอบสารหรือไอออนที่จะตองทราบมีดังนี้
สารหรือไอออน สารที่ใชทดสอบ ผลการทดสอบ สูตรเคมี
I-
I-
I2
Fe2+
Fe3+
Fe3+
Fe3+
Cu2+
Mg2+
-2
4SO
Cl-
-2
3CO
-2
4PO
AgNO3(aq)
Pb(NO3)2(aq)
นํ้าแปง
K3[Fe(CN)6](aq)
SCN-(aq)
-2
4HPO (aq)
OH-(aq)
[Fe(CN) 6]4-(aq)
-2
4HPO (aq) + NH3(aq)
BaCl2(aq)
AgNO3(aq)
เติมกรด
(NH4)2MoO4(aq)
ตะกอนสีเหลือง
ตะกอนสีเหลือง
ตะกอนหรือสารละลายสีนํ้าเงิน
ตะกอนสีนํ้าเงินเขม
สารละลายสีแดงเขม
ตะกอนสีขาว
ตะกอนสีนํ้าตาล
ตะกอนสีนํ้าตาลแดง
ตะกอนสีขาว
ตะกอนสีขาว
ตะกอนสีขาวละลายไดใน NH3(aq)
ไดกาซ CO2
ตะกอนสีเหลือง
AgI(s)
PbI2(s)
-
KFe[Fe(CN)6](s)
FeSCN2+(aq)
FePO4(s)
Fe(OH)3(s)
Cu2[Fe(CN)6](s)
MgNH4PO4(s)
BaSO4(s)
AgCl(s)
CO2(g)
(NH4)3PO4⋅12MoO3(s)
7. กฎของสมดุลเคมี (Law of Chemical equilibrium) กลาววา คาคงที่สมดุล (K) ของปฏิกิริยาหนึ่งๆ จะมี
คาเทากับผลคูณของความเขมขนที่ภาวะสมดุลของสารที่เปนผลิตภัณฑหารดวย ผลคูณของความเขมขนของสารตั้งตน
แตละคายกกําลังเทากับจํานวนโมลของสารที่ทําใหสมการดุล เชน สมการที่ดุลแลวเปน
aA + bB cC + dD
∴ K = ba
dc
[B][A]
[D][C]
⋅
⋅
ในการเขียนคา K นั้นสารที่เปนของแข็งและของเหลวบริสุทธิ์ ปริมาณเปลี่ยนความเขมขนไมเปลี่ยน กําหนดใหมี
activity = 1 เชน (ความเขมขนคงที่ ไมใชความเขมขน = 1)
Al2O3(s) + 3H2(g) 2Al(l) + 3H2O(g)
∴ K = 3
2
3
2
][H
O][H
Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu (aq)2+ + 2Ag(s)
∴ K = 2+
+2
][Ag
][Cu
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (153)
* คาคงที่สมดุล (K)
K มาก ผลิตภัณฑมาก
K นอย ผลิตภัณฑนอย
อุณหภูมิเปลี่ยน K เปลี่ยน
แตไมไดบอกวาปฏิกิริยาเกิดเร็วหรือชา
จะบอกใหทราบวาปฏิกิริยานั้นแตกตัวไปขางหนาไดมากนอยเพียงใด
- (พลังงานกอกัมมันต) จะบอกวาปฏิกิริยาเกิดเร็วหรือชา
- สูง ปฏิกิริยาเกิดชา
- ตํ่า ปฏิกิริยาเกิดเร็ว
aE
aE
aE
8. กฎที่นํามาใชเกี่ยวกับคาคงที่สมดุล
1. ถากลับสมการใดคา Kใหม = 1
Kเดิม
2. ถาคูณสมการใดดวย n คา Kใหม = nKเดิม
3. ถาหารสมการใดดวย n คา Kใหม = Kเดิม
n
1
= Kn
เดิม
4. ถานําสมการยอยมารวมกัน คา K ของสมการรวม = ผลคูณของ K สมการยอย
5. ถานําสมการยอยมาลบกัน คา K ของสมการที่ได = ผลหารของ K สมการยอย
6. Kp = Kc(RT)∆n ถา ∆n = 0 แลว Kp = Kc
9. หลักของเลอชาเตอลิเอ (Le Chatelier's principle)
"If a stress is applied to a system at equilibrium, the equilibrium will shift to reduce the stress"
เมื่อระบบอยูในภาวะสมดุลถามีการเปลี่ยนแปลงใดๆ มารบกวนภาวะสมดุลของระบบ ทําใหภาวะสมดุลของ
ระบบเปลี่ยนไป ระบบจะปรับตัวใหเขาสูภาวะสมดุลใหมอีกครั้ง ในการปรับตัวนี้จะปรับตัวในทิศทางที่ทําใหอิทธิพลที่
รบกวนลดลงเหลือนอยที่สุด
10. ปจจัยที่มีผลตอภาวะสมดุลของระบบ คือ ความเขมขน อุณหภูมิ และความดัน สวนคะตะไลตไมมีผลตอ
ภาวะสมดุลของระบบแตทําใหระบบเขาสูภาวะสมดุลเร็วขึ้น เพราะคะตะไลตจะไปเรงทั้งปฏิกิริยาไปขางหนาและยอนกลับ
11. ถาเพิ่มความเขมขนของสารเขาไปในระบบที่ภาวะสมดุล
ระบบจะปรับใหเขาสูภาวะสมดุลใหม โดยลดความเขมขนของสารนั้น แต ณ ภาวะสมดุลใหม ความเขมขน
ของสารที่ถูกเพิ่มขึ้นจะเพิ่มขึ้นกวาสมดุลเดิมเล็กนอย เชน
เคมี (154) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
I (g)2H (g)2 2HI(g)+
ลดลด เพิ่ม
แต ณ ภาวะสมดุลใหม [H ] จะเพิ่มขึ้นกวาสมดุลเดิมเล็กนอย2
[H ]2เพิ่ม
12. ถาลดความเขมขนของสารในระบบที่ภาวะสมดุล ระบบจะปรับใหเขาสูภาวะสมดุลใหม โดยการเพิ่มความ
เขมขนของสารนั้น แต ณ ภาวะสมดุลใหม ความเขมขนของสารที่ถูกลดลงจะตองลดลงกวาสมดุลเดิมเล็กนอย เชน
แต ณ ภาวะสมดุลใหม [H ] จะลดลงกวาสมดุลเดิมเล็กนอย2
H2ดึง ออกจากระบบที่ภาวะสมดุล
I (g)2 2HI( )g+
เพิ่ม ลดเพิ่ม
H (g)2
Note : สมดุลในสารละลายอิ่มตัว การเติมของแข็งลงไปอีก จะไมมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ
13. กราฟแสดงการเพิ่ม [H2] เขาไปในระบบ H2(g) + I2(g) 2HI(g) ที่ภาวะสมดุล จะปรับตัวตาม
หลักของเลอชาเตอลิเอ ดังนี้
674 84 สมดุลใหมสมดุลเดิม
[H ]2
[I ]2
[HI] [HI]
[I ]2
[H ]2
ความเขมขน
เวลา
ปรับตามหลักของเลอชาเตอลิเอ
14. ถาเพิ่มอุณหภูมิเขาไปในระบบที่ภาวะสมดุล ระบบจะปรับตัวเพื่อใหเขาสูภาวะสมดุลใหม โดยการลดอุณหภูมิ
โดยอาศัยปฏิกิริยาดูดความรอน ถาลดอุณหภูมิของระบบที่ภาวะสมดุล ระบบจะปรับตัวเพื่อใหเขาสูภาวะสมดุลใหม
โดยการเพิ่มอุณหภูมิ โดยอาศัยปฏิกิริยาคายความรอน เชน
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (155)
C D+A B+ คายความรอน
ดูดความรอน
เพิ่ม T
ลด T
15. ถาปฏิกิริยาไปขางหนาเปนปฏิกิริยาคายความรอน (ปฏิกิริยายอนกลับดูดความรอน)
เพิ่มอุณหภูมิ (T)
ลดอุณหภูมิ (T)
ผลิตภัณฑลด
ผลิตภัณฑเพิ่ม
Kลด
Kเพิ่ม
K
T
1K ∝
T
พลังงาน
การดําเนินไปของปฏิกิริยา
A + B
C + D
tE
rE
pE
aE′
rp EEE -=∆
aE
16. ถาปฏิกิริยาไปขางหนาเปนปฏิกิริยาดูดความรอน (ปฏิกิริยายอนกลับคายความรอน)
เพิ่มอุณหภูมิ (T)
ลดอุณหภูมิ (T)
ผลิตภัณฑเพิ่ม
ผลิตภัณฑลด
Kเพิ่ม
K ลด
K
TK ∝
T
พลังงาน
การดําเนินไปของปฏิกิริยา
P + Q
R + S
tE
rE
pE
aE′
rp EEE -=∆
aE
Note : ถาปฏิกิริยา ∆H = 0 อุณหภูมิไมมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ
17. ความดันคิดเฉพาะจํานวนโมลของกาซ ถาจํานวนโมลของกาซทั้งหมดทางซายของสมการ = จํานวนโมลของ
กาซทั้งหมดทางขวาสมการ ความดัน (P) ไมมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ แตมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา เชน
เคมี (156) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
H (g) + I (g) 2HI(g)2 2
(g)4H+(s)OFeO(g)4H+3Fe(s) 2432
2 mol 2 mol
4 molx 4 molx
18. ถาจํานวนโมลของกาซทั้งหมดทางซายของสมการ ≠ จํานวนโมลของกาซทั้งหมดทางขวาของสมการ
ความดันจะมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ โดยระบบจะปรับใหเขาสูภาวะสมดุลใหม ตามหลักของเลอชาเตอลิเอ ดังนี้
(ก) เพิ่ม P : โมลมาก โมลนอย
(ข) ลด P : โมลมาก โมลนอย
เชน
H O(l)2 CO (g)2+
x 1 mol
เพิ่ม P
H CO (aq)2 3
0 mol
ลด P
:
:
PCl (g)3 Cl (g)2+
2 mol
เพิ่ม P
PCl (g)5
1 mol
ลด P
19. ประโยชนของหลักเลอชาเตอลิเอ คือ ใชในอุตสาหกรรม เชน อุตสาหกรรมการผลิตแอมโมเนีย
N (g)2 3H (g)2+
1 + 3 = 4 mol
ลด T
2NH (g)3
2 mol
เพิ่ม P
:
:
+ 92 kJคายความรอน
ดูดความรอน
ดังนั้นการผลิตกาซแอมโมเนียในอุตสาหกรรมจะใชวิธีการลดอุณหภูมิ เพิ่มความดัน ปกติใชอุณหภูมิ 500°C
ความดัน 350 บรรยากาศ โดยมี Fe เปนตัวเรงปฏิกิริยา เรียกวา กระบวนการฮาเบอร (Haber's process)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (157)
20. หลักการคํานวณเกี่ยวกับสมดุลเคมี
1. เขียนสมการใหถูกตองและทําสมการใหดุล
2. หาความเขมขนของแตละสารที่ภาวะสมดุล ถาหาคา K จะตองทําเปนโมลตอลิตร มีวิธีการหาอยู 3 วิธี
2.1 ถาโจทยบอกปริมาณสารมาใหไมครบทุกสาร ใหตั้ง 3 ขอ
ก. โมลเริ่มตน (โจทย)
ข. โมลเปลี่ยน (สมการ)
- เกิด (+)
- หาย (-)
ค. โมลสมดุล (ก + ข)
2.2 ถาโจทยบอกปริมาณสารมาใหครบทุกสาร ใหตั้ง 4 ขอ
ก. สมดุลเดิม (โจทย)
ข. เติม (+) หรือดึงออก (-)
ค. หลักของเลอชาเตอลิเอ (สมการ)
ง. สมดุลใหม (ก + ข + ค)
2.3 ถาโจทยบอกขอ 2.1 + 2.2 ใหตั้ง 6 ขอ
ก. โมลเริ่มตน (โจทย)
ข. โมลเปลี่ยน (สมการ)
ค. สมดุลเดิม (ก + ข)
ง. เติม (+) หรือดึงออก (-) (โจทย)
จ. หลักของเลอชาเตอลิเอ (สมการ)
ฉ. สมดุลใหม (ค + ง + จ)
3. เขียนคาคงที่สมดุล (K) จากขอ (1) แลวแทนความเขมขนที่ภาวะสมดุลจากขอ (2)
4. แกสมการหาสิ่งที่โจทยตองการโดยใชวิธี
4.1 ถอดกรณฑสอง เชน x2 = 9 ∴ x = 3
4.2 แยกองคประกอบ เชน 4x2 - 9x + 2 = 0 ⇒ (4x - 1)(x - 2) = 0 ∴ x = 0.25 หรือ 2
แลวพิจารณาคาที่เปนไปได
4.3 ทําสมการใหอยูในรูป ax2 + bx + c = 0
∴ x = 2a
4acbb 2
-- ±
แลวพิจารณาคาที่เปนไปได
เกิด (+)
หายไป (-)
เคมี (158) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
แบบทดสอบ
1. คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา H2(g) + I2(g) 2HI(g) มีคา 55.17 ที่อุณหภูมิหนึ่ง ถาเติม H2(g) และ I2(g)
อยางละ 1.00 mol ลงในขวดขนาด 0.50 dm3 ความเขมขนของ H2 และ HI ที่ภาวะสมดุลจะเปนกี่โมลตอ
ลูกบาศกเดซิเมตร
วิธีคิด H2(g) + I2(g) 2HI(g)
1. โมลเริ่ม .......... .......... .......... mol⋅dm-3
2. โมลเปลี่ยน .......... .......... .......... mol⋅dm-3
3. โมลสมดุล .......... .......... .......... mol⋅dm-3
จากสมการ K = ]][I[H
[HI]
22
2
2. แกส A และ B เปนไอโซเมอรกันและเมื่อแกสทั้งสองอยูในภาวะสมดุลจะมีปริมาณของ B เปน 2.5 เทาของ A
ถาที่ภาวะสมดุลดังกลาว ความเขมขนของ B ในภาชนะจุ 1.0 dm3 เทากับ 1.25 mol⋅dm-3 เมื่อเติม A ลงไป 1.5
mol ความเขมขนของ A ที่สมดุลใหมจะมีคาเปนกี่โมลตอลูกบาศกเดซิเมตร
วิธีคิด A B
1. สมดุลเดิม .......... .......... mol⋅dm-3
2. เติม .......... .......... mol⋅dm-3
3. หลักของเอ .......... .......... mol⋅dm-3
4. สมดุลใหม .......... .......... mol⋅dm-3
Kใหม = Kเดิม = [A]
[B]
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (159)
3. แกส H2 ทําปฏิกิริยากับแกส I2 ไดแกส HI เปนผลิตภัณฑ ถาเริ่มตนดวยแกส H2 6 โมล และแกส I2 6 โมล
ในภาชนะขนาด 2 dm3 ที่สมดุล พบวามีแกส I2 เหลืออยู 2 โมล ถารบกวนสมดุลนี้โดยการเติม HI ลงไป 12 โมล
ที่สมดุลใหมจะมีปริมาณ HI กี่โมล
วิธีคิด H2(g) + I2(g) 2HI(g)
1. โมลเริ่ม .......... .......... .......... mol⋅dm-3
2. โมลเปลี่ยน .......... .......... .......... mol⋅dm-3
3. สมดุลเดิม .......... .......... .......... mol⋅dm-3
4. เติม .......... .......... .......... mol⋅dm-3
5. หลักของเอ .......... .......... .......... mol⋅dm-3
6. สมดุลใหม .......... .......... .......... mol⋅dm-3
Kใหม = Kเดิม = ]][I[H
[HI]
22
2
4. คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา 2HI H2 + I2 มีคา 2.0 × 10-2
คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา HI 2
1 H2 + 2
1 I2 มีคาเทาใด
1) 1.0 × 10-2 2) 2.0 × 10-2 3) 1.0 × 10-1 4) 1.4 × 10-1
5. ปฏิกิริยา X เปนปฏิกิริยาดูดพลังงาน สวนปฏิกิริยา Y เปนปฏิกิริยาคายพลังงาน ถาเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของ
การทดลองจะมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา (R) และคาคงที่สมดุล (K) ดังขอใด
ปฏิกิริยา อุณหภูมิ R K
1)
2)
3)
4)
X(ดูด)
X(ดูด)
Y(คาย)
Y(คาย)
เพิ่มขึ้น
ลดลง
เพิ่มขึ้น
ลดลง
มากขึ้น
ลดลง
ลดลง
มากขึ้น
มากขึ้น
มากขึ้น
มากขึ้น
ลดลง
เคมี (160) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
6. กําหนดให x + 3y 2z มีคา K1 = a
2y x + z มีคา K2 = b
ถาตองการใหมีคา K3 = 2b
a สมการเคมีที่ถูกตองจะเปนตามขอใด
1) 2x + y z 2) 3x y
3) 7y x + 4z 4) 5y 3z
7. เมื่อปลอยให 0.5 mol ของ A สลายตัวจนอยูในสมดุลกับ B ในภาชนะ 1.0 dm3 ที่ 25°C ตามสมการ
A(g) 2B(g) ถาคาคงที่สมดุลของปฏิกิริยาเทากับ 8 รอยละการสลายตัวของ A เปนเทาใด
วิธีคิด A(g) 2B(g)
1. โมลเริ่ม .......... .......... mol⋅dm-3
2. โมลเปลี่ยน .......... .......... mol⋅dm-3
3. โมลสมดุล .......... .......... mol⋅dm-3
จากสมการ K = [A]
[B]2
8. จากปฏิกิริยาตอไปนี้
ก. 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g)
ข. 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)
ค. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)
เมื่อสลายสารตั้งตน 12 g ในภาชนะขนาด 2 dm3 ที่อุณหภูมิหนึ่ง เมื่อระบบเขาสูสมดุล พบวามีออกซิเจน 1.12
dm3 ที่ STP
การเรียงลําดับคาคงที่สมดุลของแตละปฏิกิริยา ขอใดถูก
1) ก < ข < ค 2) ข < ค < ก 3) ค < ก < ข 4) ค < ข < ก
9. จงพิจารณาปฏิกิริยา N2O4(g) + 58.0 kJ 2NO2(g) มีการเปลี่ยนแปลงใดบางที่ทําใหสมดุลเลื่อนไปทางขวา
ก. เติม N2O4 ข. ลด N2O4
ค. ลด NO2 ง. เพิ่มความดันโดยการเติม N2(g)
จ. เพิ่มปริมาตร ฉ. ลดอุณหภูมิ
1) ก., ค. และ ง. 2) ก., ค. และ จ. 3) ค., จ. และ ฉ. 4) ข., ค. และ จ.
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (161)
10. กําหนดให NO2(g) νh NO(g) + O(g) K1 = 6.8 × 10-49
O3(g) + NO(g) NO2(g) + O2(g) K2 = 5.8 × 10-34
คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยาตอไปนี้มีคาเทาใด
O2(g) + O(g) O3(g)
1) 2.6 × 1081 2) 8.7 × 1014 3) 1.2 × 10-15 4) 3.9 × 10-82
11. ปฏิกิริยาระหวางแกสคารบอนมอนอกไซดกับไฮโดรเจนเปนดังสมการ
CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g)
บรรจุแกส CO 1.00 mol และแกส H2 3.00 mol ลงในภาชนะขนาด 10.00 dm3 ที่อุณหภูมิหนึ่ง เมื่อระบบ
เขาสูภาวะสมดุล พบวามีนํ้าเกิดขึ้น 7.2 g จงหาวาที่ภาวะสมดุลมีจํานวนโมลของ CO, H2, CH4 และ H2O รวมกัน
ทั้งหมดเทาใด (มวลอะตอมของ H = 1, C = 12, O = 16)
วิธีคิด CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g)
1. โมลเริ่มตน .......... .......... .......... .......... mol
2. โมลเปลี่ยน .......... .......... .......... .......... mol
3. โมลสมดุล .......... .......... .......... .......... mol
12. กําหนดขอมูลใหดังนี้
เกลือ Ksp
AgCl 1.0 × 10-10
Ag2CO3 6.3 × 10-12
Ag3PO4 2.0 × 10-21
การละลายของเกลือขอใดถูก
1) Ag2CO3 > AgCl > Ag3PO4 2) Ag3PO4 > Ag2CO3 > AgCl
3) AgCl > Ag2CO3 > Ag3PO4 4) Ag2CO3 > Ag3PO4 > AgCl
13. ปฏิกิริยาที่ภาวะสมดุลในขอใด เมื่อลดความดันแลวปฏิกิริยาจะเลื่อนไปทางซาย
1) HCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq)
2) 2HI(g) H2(g) + I2 (g)
3) NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g)
4) BiOCl(s) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq) BiCl3(aq) + H2O(l)
เคมี (162) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
14. ปฏิกิริยาตอไปนี้อยูที่ภาวะสมดุล
2XY(g) X2(g) + 2Y(s) ; ∆H > O
การเปลี่ยนความดันและอุณหภูมิอยางไร จึงจะทําใหไดผลิตภัณฑเพิ่มขึ้น
อุณหภูมิ ความดัน
1)
2)
3)
4)
เพิ่ม
เพิ่ม
ลด
ลด
เพิ่ม
ลด
เพิ่ม
ลด
15. กําหนดปฏิกิริยาที่ภาวะสมดุลใหดังนี้
Zn2+(aq) + H2S(aq) ZnS(s) + 2H+(aq)
ถาตองการซิงคซัลไฟดมากๆ ควรทําดังนี้
ก. เติม Zn2+ มากๆ ลงไปในระบบ
ข. เพิ่ม pH ของระบบ
ค. ละลาย H2S(g) มากๆ ลงในระบบ
ขอใดถูกตอง
1) ก. และ ข. เทานั้น 2) ก. และ ค. เทานั้น 3) ข. และ ค. เทานั้น 4) ก., ข. และ ค.
16. กําหนดปฏิกิริยาที่ภาวะสมดุลใหดังนี้
[Cu(H2O)4]2+(aq) + 4Cl-(aq) [CuCl4]2-(aq) + 4H2O(l)
(สีนํ้าเงิน) (สีเหลือง)
ถาตองการทําใหสารละลายเปนสีนํ้าเงินอีก ควรทําดังนี้
ก. เติมนํ้า ข. เติมสารละลายซิลเวอรไนเตรต ค. เติมสารละลายโซเดียมคลอไรด
ขอใดถูกตอง
1) ค. เทานั้น 2) ก. และ ข. เทานั้น 3) ก. และ ค. เทานั้น 4) ข. และ ค. เทานั้น
17. ในปฏิกิริยาที่ผันกลับไดตอไปนี้ H2(g) + I2(g) 2HI(g) ถาเริ่มตนปฏิกิริยาดวย H2 2 โมล และ I2 1 โมล
เมื่อปฏิกิริยาเขาสูสภาวะสมดุลจะมี HI เกิดขึ้นกี่โมล
1) 1 2) 2 3) นอยกวา 2 4) มากกวา 2 แตนอยกวา 4
18. ถากรด H2Y มีคาคงที่สมดุลเปน Ka1 = 1.5 × 10-6 และ Ka2 = 1.5 × 10-12 ในสารละลายกรดนี้มีไอออนใด
อยูมากนอยกวากัน ใหเรียงลําดับจากมากไปหานอย
1) HY-, Y2-, H3O+ 2) Y2-, H3O+, HY-
3) H3O+, HY-, Y2- 4) H3O+, Y2-, HY-
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (163)
19. คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
มีคาเทากับ 0.022 mol⋅dm-3 ที่ 252°C ถาปริมาตรของระบบลดลงเปนครึ่งหนึ่งของปริมาตรเดิม ความเขมขน
ของ CO2(g) จะเทากับขอใด (mol⋅dm-3)
1) 0.022 2) 0.044 3) 0.011 4) 0.148
20. สมดุล I2(g) + Br2(g) 2IBr(g) มีคาคงที่สมดุล (K) = 256 ที่ 150°C ถาเริ่มตนดวย I2 และ Br2
ปริมาณเทากันในภาชนะปดสนิทที่ 150°C ณ สมดุลมี IBr(g) อยู 4.0 mol⋅dm-3 จงคํานวณหาความเขมขนของ
I2(g) ที่เหลือในหนวย mol⋅dm-3
1) 0.15 2) 0.25 3) 0.30 4) 0.50
เฉลย
1. 3.16 2. 0.93 3. 16 4. 4) 5. 1) 6. 2) 7. 82.80 8. 1) 9. 2) 10. 1)
11. 3.20 12. 1) 13. 1) 14. 1) 15. 4) 16. 2) 17. 3) 18. 3) 19. 1) 20. 2)
เคมี (164) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
กรด-เบส (Acid-Base)
สรุปเนื้อหาที่สําคัญเกี่ยวกับกรด-เบส
1. ทฤษฎีกรด-เบส ของอารเรเนียส
กรด คือ สารที่ละลายนํ้าแลวแตกตัวให H+ หรือ H3O+
HCl + H2O H3O+ + -
Cl
อนุมูลกรด
H2SO4 + 2H2O 2H3O+ + -2
4SO
CH3COOH + H2O CH3COO- + +
OH3 เปนกรด
เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีนํ้าเงินเปนสีแดง แตฟนอลฟทาลีนในกรดไมมีสี
เบส คือ สารที่ละลายนํ้าแลวแตกตัวให OH-
NaOH
OH2 (aq)OH(aq)Na -
+
+
อนุมูลเบส
Ca(OH) 2
OH2 Ca2+(aq) + 2OH- (aq)
NH4OH
OH2 )aq(OH(aq)NH4
-
+
+
เปนเบสเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเปนสีนํ้าเงินและฟนอลฟทาลีนในเบสจะมีสีชมพูหรือสีแดง
2. สารละลายอิเล็กโตรไลตหรือสารอิเล็กโตรไลต เปนสารที่หลอมเหลวหรือสารละลายจะนําไฟฟาได เนื่องจาก
ไอออนบวกและไอออนลบเคลื่อนที่ได สวนสารที่ไมนําไฟฟา เชน นํ้าบริสุทธิ์ นํ้าเชื่อม ยูเรีย และแอลกอฮอล เปนตน
จัดเปนสารไมใชอิเล็กโตรไลต
3. ทฤษฎีกรด-เบส ของเบรินสเตด-ลาวรี
กรด คือ สารที่ใหโปรตอน (H+) แกสารอื่น (Proton donor)
เบส คือ สารที่รับโปรตอน (H+) จากสารที่มีสมบัติเปนกรด (Proton acceptor)
หรือ Acid1
H+
Base1 ...(1)
Base2
H+
Acid2 ...(2)
Acid1 + Base2 Acid2 + Base1
เรียกวาปฏิกิริยา Protolytic reaction
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (165)
Acid1 - Base1 เปนคูกรด-เบสกัน
Acid2 - Base2 เปนคูกรด-เบสกัน
สารตัวเดียวกันเปนไดทั้งกรดและเบส เรียกวา Amphoteric or Amphiprotic substances
HPO (aq)4
2-
เบส2
H PO (aq)2 4
-
กรด2
NH (aq)4
+ NH (aq)3+ +
กรด1 เบส1
คูเบสของกรด2 คูกรดของเบส2
HCO (aq)3
-
กรด1
CO (aq)3
2-
เบส1
+ H O(l)2 H O3
+
กรด2เบส2
คูกรดของเบส1
คูเบสของกรด1
+
4. ปฏิกิริยาที่กรดทําปฏิกิริยากับเบสไดเกลือกับนํ้า เรียกวา ปฏิกิริยาสะเทิน ซึ่งเปนปฏิกิริยาคายความรอน เชน
HCl + NaOH NaCl + H2O
H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O
HNO3 + NH4OH NH4NO3 + H2O
สมการไอออนิก คือ H O (aq)3
+ + OH (aq)- 2H2O(l)
ปฏิกิริยาการทดลอง Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq) BaSO4(s) + 2H2O(l)
(ตะกอนสีขาว)
เขียนกราฟไดดังนี้
การนําไฟฟา
จุดสะเทินหลอดไฟดับ
หลอดไฟจะหรี่ลง
หลอดไฟจะสวางขึ้น
ปริมาตรกรด + เบส
เคมี (166) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
5. การแตกตัวของกรดออน เชน
CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
ภาวะสมดุล Ci – x x x mol⋅dm-3
∴ Ka = COOH][CH
]O][HCOO[CH
3
33
+-
= x][C
]O[H
i
2
3
-
+
[H3O+] = x)(CK ia - ...(1)
สูตรนี้ใชหา [H3O+] ของกรดออนมอนอโปรติก เมื่อ Ci = ความเขมขนเริ่มตน (initial concentration)
สามารถนําไปหา pH ได
...(2)
และ ...(3)
6. การแตกตัวของเบสออน เชน
NH3(aq) + H2O(l) +
4NH (aq) + OH-(aq)
ภาวะสมดุล Ci - x x x mol⋅dm-3
∴ Kb = ][NH
]][OH[NH
3
4
-+
= x][C
][OH
i
2
-
-
...(4)
[OH-] = x)(CK ib -
สูตรนี้ใชหา [OH-] ของเบสออนมอนอเบสิก สามารถนําไปหา pH ได
pOH = -log[OH-] ...(5)
pH + pOH = 14
และ รอยละการแตกตัวของเบสออน = [OH ]
Ci
-
× 100 = i
ib
C
x)(CK -
× 100 ...(6)
7. การแตกตัวของนํ้าบริสุทธิ์
H2O(l) + H2O(l) H O (aq)3
+ + OH (aq)-
∴ Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 × 10-14 ที่ 25°C
คานี้จะตองจําใหได คา Kw ∝ T (อุณหภูมิที่สูงขึ้น คา Kw จะมากขึ้น)
pH = log[H O ]3
+-
รอยละการแตกตัวของเบสออน = 100C
x)(CK
100C
]O[H
i
ia
i
+
3 ×× =
-
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (167)
8. การแตกตัวของเกลือในนํ้า
เกลือที่เกิดจาก ละลายนํ้าสารละลายมีสมบัติเปน
กรดแก + เบสแก
กรดแก + เบสออน
กรดออน + เบสแก
กลาง
กรด
เบส
9. การไทเทรตกรด-เบส หมายถึง การหาความเขมขนของสารละลายจากสารละลายที่เราทราบความเขมขนแลว
โดยใชอินดิเคเตอรเปนตัวบอกจุดยุติในการไทเทรต หลักการคํานวณจะตองเขียนสมการใหถูกตองและทําสมการใหดุล
แลวจับโมลของกรดและเบส เขาอัตราสวนกัน เชน
aA + bB cC + dD
mol A
mol B = a
b
b mol A = a mol B
bCAVA = aCBVB
10. ในการไทเทรตกรด-เบส จะตองเลือกอินดิเคเตอรที่มีชวง pH ใกลเคียงกับ pH ของเกลือที่เกิดขึ้น ณ
จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรด และสารละลายเบสแตละคูขึ้นอยูกับชนิดของสารละลายกรด และ
สารละลายเบสที่นํามาไทเทรต ดังนี้
1. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดแกกับเบสแก ควรมี pH เทากับ 7
2. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดแกกับเบสออน ควรมี pH นอยกวา 7
3. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดออนกับเบสแก ควรมี pH มากกวา 7
4. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดออนกับเบสออน อาจมี pH มาก หรือนอยกวา 7 หรือ
เทากับ 7 ขึ้นอยูกับคา Ka กับ Kb ของกรด และเบสที่ใช
11. ในการไทเทรตระหวางกรดแกกับเบสแก ชวงการเปลี่ยน pH จะกวางมาก ดังนั้นจะเลือกอินดิเคเตอรใดๆ ก็
ไดในการไทเทรต เชน ไทเทรตระหวาง HCl กับ NaOH จะไดกราฟดังนี้
กรด
เบส
กลาง
กรดออน + เบสออน
(K > K )a b
(K < K )a b
(K = K )a b
เคมี (168) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
2
4
6
8
10
12
10 20 30 40 50
A
X O Y
B
ปริมาตร NaOH (cm )3
จุดสมมูล
CK M D
pH
L N
0
หรือ 7
pH
จุดสะเทิน
PH = 7
)HCl(cmปริมาตร 3
12. การไทเทรตระหวางกรดออนกับเบสแก เชน CH3COOH กับ NaOH จุดสมมูลมี pH > 7 ชวงการเปลี่ยน
pH แคบ ดังนั้นจะตองเลือกอินดิเคเตอรที่มีชวง pH > 7
2
4
6
8
10
12
10 20 30 40 50
ปริมาตร NaOH (cm )3
จุดสมมูล
pH
N
L
A
X
C
K
M D
B
O
0
Y
หรือ 7
pH
จุดสะเทิน
7pH >
)COOH(cmCHปริมาตร 3
3
13. การไทเทรตระหวางกรดแกกับเบสออน เชน HCl กับ NH3 จุดสมมูลมี pH < 7 ชวงการเปลี่ยน pH แคบ
ดังนั้นจะตองเลือกอินดิเคเตอรที่มีชวง pH < 7
2
4
6
8
10
12
10 20 30 40 50
ปริมาตร HCl (cm )3
จุดสมมูล
pH
M
K
D
C
X
A
N
L B
Y
0
O หรือ 7
pH
จุดสะเทิน
)(cmNHปริมาตร 3
3
7pH <
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (169)
14. สารละลายบัฟเฟอร (Buffer solution) หมายถึง สารละลายที่ไดจากการผสมระหวางกรดออนกับเกลือของมัน
หรือเบสออนกับเกลือของมัน สารละลายบัฟเฟอรทั่วๆ ไป ประกอบดวยสารหรือไอออนที่เปนคูกรด-เบสกัน หนาที่ของ
สารละลายบัฟเฟอรที่สําคัญ คือ เปนสารละลายที่ใชควบคุมความเปนกรดและเบสของสารละลายไวใหคงที่ หรือเกือบคงที่
เมื่อเติมกรดแกหรือเบสแก ลงไปจํานวนเล็กนอย เชน
สารละลายบัฟเฟอรกรด CH3COOH + CH3COONa
HCOOH + HCOOK
HF + NaF
H2CO3 + KHCO3 หรือ K2CO3
H2
-
4PO + H3PO4
-
3HCO + -2
3CO
สารละลายบัฟเฟอรเบส NH4OH + (NH4)2SO4
NH4OH + NH4Cl
NH3 + +
4NH
C2H5NH2 + +
352 NHHC
15. สรุปสูตรที่ใชคํานวณเกี่ยวกับกรด-เบส
1. pH = -log[H3O+] = log[H3O+]-1 = log 1
[H O ]3
+
2. pOH = -log[OH-] = log[OH-]-1 = log 1
[OH ]-
3. pH + pOH = 14
4. Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 × 10-14 at 25°C
5. [H3O+] = 10-pH ...เปด antilog
6. [OH-] = 10-pOH ...เปด antilog
7. กรดแก แตกตัว 100% [H3O+] = [HCl]
[H3O+] = 2[H2SO4]
8. เบสแก แตกตัว 100% [OH-] = [NaOH]
[OH-] = 2[Ba(OH)2]
9. กรดออน ความเขมขนลดลง รอยละการแตกตัวมากขึ้น เมื่อ Ka คงที่
[H3O+] = K (C x)a i -
รอยละการแตกตัว =
[H O ]
C
3
+
i
× 100
เคมี (170) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
10. เบสออนความเขมขนลดลง รอยละการแตกตัวมากขึ้น เมื่อ Kb คงที่
[OH-] = K (C x)b i -
รอยละการแตกตัว = [OH ]
Ci
-
× 100
11. pH ∝ Kb ∝ 1
Ka
เมื่อความเขมขนเทากัน
12. Ka × Kb = Kw เมื่อเปนคูกรด-เบสกัน
13. pH = pKI + log[In ]
[HIn]
-
⇒ HIn + H O2
อินดิเคเตอรรูปกรด
H O3
+ + In-
อินดิเคเตอรรูปเบส
14. pH = pKI ± 1
15. สารละลายบัฟเฟอรกรด pH = pKa + log [Salt]
[Acid]
[Salt]
[Acid] =
K
[H O ]
a
3
+
16. สารละลายบัฟเฟอรเบส pOH = pKb + log [Salt]
[Base]
[Salt]
[Base] =
K
[OH ]
b
-
17. ไอออนบวกเกิดไฮโดรลิซิส [H3O+] =
K (C x)
K
w i
b
-
18. ไอออนลบเกิดไฮโดรลิซิส [OH-] =
K (C x)
K
w i
a
-
19. ไอออนบวกและไอออนลบเกิดไฮโดรลิซิส [H3O+] =
K K
K
w a
b
×
20. ทําสารละลายใหเจือจาง ...C1V1 = C2V2
21. นําสารละลายมาผสมกันโดยไมเกิดปฏิกิริยากัน (CV)หลังผสม = C1V1 + C2V2 + ...
22. สูตรเปลี่ยนรอยละโดยมวล หรือรอยละโดยปริมาตรเปนโมลตอลิตร = % 10 D
มวลโมเลกุล
× = % 10 S
มวลโมเลกุล
×
(D = ความหนาแนน (g/cm3), S = ความถวงจําเพาะ)
23. สูตรเปลี่ยนรอยละโดยมวลตอปริมาตรเปนโมลตอลิตร = % 10
มวลโมเลกุล
×
24. ถาความเขมขนของ [H3O+] หรือ [OH-] อยูระหวาง 10-7 ถึง 10-9 ในการหา pH จะตองรวม [H3O+]
หรือ [OH-] ของนํ้า = 1.0 × 10-7 mol⋅dm-3 ดวย
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (171)
25. ถาเกิดปฏิกิริยากันในการคํา.นวณหา pH จะตองทําดังนี้
1. เขียนสมการใหถูกตองและทําสมการใหดุล
2. หาจํานวนโมลของสารที่เขาทําปฏิกิริยากัน
3. หาจํานวนโมลของสารที่เหลือหรือเกิดในปริมาตรหลังผสม
4. หาความเขมขนของ H3O+ หรือ OH- แลวหา pH หรือ pOH ตามตองการ
แบบทดสอบ
1. เมื่อนําสารละลาย A, B, C และ D ความเขมขนเทากันไปทดสอบการเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสและความสามารถใน
การนําไฟฟาไดขอมูล ดังนี้
สารละลาย สีกระดาษลิตมัส ความสวางของหลอดไฟ
A
B
C
D
ไมเปลี่ยนสี
แดง-นํ้าเงิน
นํ้าเงิน-แดง
ไมเปลี่ยนสี
สวางมาก
สวางเล็กนอย
สวางมาก
ไมสวางเลย
สารละลาย A, B, C และ D ในขอใดเปนไปได
A B C D
1)
2)
3)
4)
MgCl2
NaCl
KNO3
Na2CO3
NH4OH
NaOH
CH3COOH
NH4Cl
H2SO4
C2H5OH
KOH
H2S
C12H22O11
H2O
NH4CN
CH3OH
2. กรดซัลฟวริกทําปฏิกิริยากับกรดไพโรซัลฟวริก ดังสมการ
H2SO4(aq) + H2S2O7(aq) H3S +
4O (aq) + HS2
-
7O (aq)
โมเลกุลและไอออนคูใดในปฏิกิริยาที่ทําหนาที่เปนกรด
1) H2SO4 และ H3SO4
+ 2) H2SO4 และ H2S2O7
3) H2S2O7 และ HS2O7
- 4) H2S2O7 และ H3SO4
+
เคมี (172) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
3. กําหนดคาคงที่สมดุลการแตกตัวของกรดและเบสใหดังนี้
ก. HNO2 Ka = 4.5 × 10-4
ข. C6H5COOH Ka = 6.5 × 10-5
ค. NH(CH3)2 Kb = 7.4 × 10-4
ง. N2H4 Kb = 9.8 × 10-7
สําหรับสารละลายที่มีความเขมขนเทากัน ขอใดถูก
1) สารละลาย ง. จะมี pH มากที่สุด
2) การแตกตัวของสารละลาย ก. มากกวาสารละลาย ข. ประมาณ 10 เทา
3) สารละลาย ค. และสารละลาย ง. จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากนํ้าเงินเปนแดง
4) สารละลาย ก. ผสมกับสารละลาย ง. ในปริมาตรที่เทากัน สารละลายที่เกิดจากการผสมจะมี pH < 7
4. สารละลาย HCl เขมขน 0.25 mol⋅dm-3 ปริมาตร 20 cm3 ทําปฏิกิริยากับสารละลาย NaOH เขมขน 0.20 mol⋅dm-3
ปริมาตร 30 cm3 เมื่อเกิดปฏิกิริยาอยางสมบูรณแลวสารละลายที่ไดจะมี pH อยูในชวงใด
1) 3-4 2) 7 3) 9-10 4) 11-12
5. ถาใชสารละลายตอไปนี้มีความเขมขนและปริมาตรเทากัน เมื่อผสมกันคูใดไดสารละลายบัฟเฟอรที่มี pH > 7
1) NaOH และ HCOOH 2) NH3 และ NH4Cl
3) Mg(OH)2 และ HNO3 4) CH3COONa และ CH3COOH
6. กําหนดให
สารละลาย ความเขมขน (mol⋅dm-3) ปริมาตร (cm3) รอยละการแตกตัวของกรด
HA
HB
HC
HD
1 × 10-3
1 × 10-2
1 × 10-1
1
20
50
100
250
80
50
40
30
ขอใดถูก
1) NaOH 0.04 โมล ทําปฏิกิริยาพอดีกับสารละลาย HC
2) สารละลาย HB มีปริมาณ H+ นอยกวาในสารละลาย HC
3) สารละลาย HA มี pH = 3
4) กรด HD เปนกรดออนที่สุด
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (173)
7. พิจารณาสีของสารละลาย X เมื่อเติมอินดิเคเตอรชนิดตางๆ ตอไปนี้
อินดิเคเตอร ชวง pH ที่เปลี่ยนสี สีที่เปลี่ยน สีของสารละลาย X
โบรโมฟนอลบลู
ไทมอลบลู
เมทิลออเรนจ
เมทิลเรด
3-4.6
3.2-4.4
4.2-6.3
เหลือง-นํ้าเงิน
แดง-เหลือง
แดง-เหลือง
เขียวอมนํ้าเงิน
สมเหลือง
สมแดง
สารละลาย X ควรมี pH อยูในชวงใด
1) 3-6.3 2) 3.2-4.6 3) 4.2-44 4) 4.2–4.6
8. กําหนดสารละลายบัฟเฟอร A และ B ดังแสดงในตาราง
สารละลายบัฟเฟอร องคประกอบ
A
B
H3PO4/ NaH2PO4
NaH2PO4/Na2HPO4
ก. เมื่อเติม HCl ปริมาณเล็กนอยลงใน A, H+ จาก HCl จะทําปฏิกิริยากับ -
42POH
ข. เมื่อเติม NaOH ปริมาณเล็กนอยลงใน B, OH- จาก NaOH จะทําปฏิกิริยากับ -
42POH
ค. คูเบสของสารละลายบัฟเฟอร A และ B คือ -
42POH และ -2
4HPO ตามลําดับ
ง. คูเบสของสารละลายบัฟเฟอร A และ B คือ H3PO4 และ -
42POH ตามลําดับ
ขอสรุปที่ถูกคือขอใด
1) ก. และ ค. เทานั้น 2) ข. และ ง. เทานั้น 3) ก., ข. และ ค. 4) ก., ข. และ ง.
9. เมื่อสะเทินสารละลาย Ba(OH)2 เขมขน 0.45 mol⋅dm-3 ปริมาตร 40.0 cm3 อยางสมบูรณ ตองใชสารละลาย
กรด H3PO4 20.0 cm3 กรด H3PO4 ที่ใชมีความเขมขนกี่โมลตอลูกบาศกเดซิเมตร
1) 0.60 2) 0.90 3) 1.20 4) 1.35
10. สารละลายขอใดมีคา pH สูงสุด
1) 0.01 M H2SO4 2) 0.02 M CH3COOH 3) 0.1 M HNO3 4) 1 M HCl
11. ปฏิกิริยาในขอใด สารที่พิมพตัวหนาทําหนาที่เปนกรด
1) OH-(aq) + H+(aq) H2O(l)
2) +
4NH (aq) + OH-(aq) NH3(g) + H2O(l)
3) CH2 = CH2(g) + H2(g) CH3CH3(g)
4) CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)
เคมี (174) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
12. เมื่อผสม 0.2 M Ba(OH)2 จํานวน 40 cm3 กับ 0.1 M Na2CO3 จํานวน 80 cm3 ปฏิกิริยาเกิดขึ้นตามสมการ
Ba(OH)2(aq) + Na2CO3(aq) BaCO3(s) + 2NaOH(aq)
ผลของสารละลายเปนดังนี้
ก. มีแบเรียมไฮดรอกไซดอยูในสารละลาย
ข. สารละลายเปนดาง
ค. สารละลายมีคารบอเนตไอออน
ง. สารละลายนําไฟฟาได
ขอสรุปใดถูกตอง
1) ง. เทานั้น 2) ก. และ ค. เทานั้น 3) ข. และ ง. เทานั้น 4) ก., ข., ค. และ ง.
13. โซเดียมไฮดรอกไซดทําปฏิกิริยากับกรดไนตริกเปนตามสมการ
HNO3(aq) + NaOH(aq) NaNO3(aq) + H2O(l)
เมื่อผสม 1.0 M HNO3 จํานวน 20 cm3 กับ 0.5 M NaOH จํานวน 30 cm3 สรุปไดดังนี้
ก. pH ของสารละลายผสมมากกวา 7
ข. ถานําสารละลายผสมนี้ไประเหยแหง ทั้งโซเดียมไฮดรอกไซดและโซเดียมไนเตรทจะตกผลึก
ค. ปฏิกิริยานี้จัดเปนปฏิกิริยาสะเทิน
ขอสรุปใดถูกตอง
1) ค. เทานั้น 2) ก. และ ข. เทานั้น 3) ข. และ ค. เทานั้น 4) ก., ข. และ ค.
14. ปฏิกิริยาระหวางเปอรแมงกาเนตไอออนกับไอออรน (II) ไอออน เปนดังนี้
-
4MnO (aq) + 5Fe2+(aq) + 8H+(aq) Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O(l)
การเปลี่ยนแปลงความเขมขนของเปอรแมงกาเนตไอออนเปนดังนี้
0
][MnO4
-
เวลา
ระหวางการดําเนินไปของปฏิกิริยาสรุปไดดังนี้
ก. ความเขมของสีของสารละลายจะลดลง
ข. การนํา.ไฟฟาของสารละลายจะลดลง
ค. ความดันจะลดลง
ง. อัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง
ขอสรุปใดถูกตอง
1) ก. และ ข. เทานั้น 2) ก. และ ง. เทานั้น 3) ค. และ ง. เทานั้น 4) ก., ข. และ ง. เทานั้น
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (175)
15. กําหนดกราฟใหดังนี้
2
4
6
8
10
12
14
volume of acid added
pH
เปนกราฟการไทเทรตตามขอใด
1) กรดแกกับดางแก 2) กรดแกกับดางออน 3) กรดออนกับดางแก 4) กรดออนกับดางออน
16. จากกราฟขอ 15 pH ที่จุดยุติการไทเทรตมีคาเทาใด
1) 0 2) 2 3) 7 4) 12
17. The following table gives the pH ranges of four indicators)
Indicators pH range
methyl orange
methyl red
litmus
phenolphthalein
3.0 - 4.4
4.4 - 6.4
6.0 - 8.0
8.2 - 10.0
2
4
6
8
10
12
14
volume of alkali added
pH
จากกราฟการไทเทรตขางบน ควรเลือกใชอินดิเคเตอร
ก. methyl orange ข. methyl red
ค. litmus ง. phenolphthalein
ขอใดถูกตอง
1) ก. และ ข. เทานั้น 2) ข. และ ค. เทานั้น 3) ค. และ ง. เทานั้น 4) ข., ค. และ ง. เทานั้น
เคมี (176) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
18. จะตองเติมสารละลาย 2 M NaOH กี่ cm3 ลงในสารละลาย NaOH ที่มี pH = 11 จํานวน 200 cm3 จึงทําให
สารละลายใหมที่ไดมี pH = 13
1) 5.13 cm3 2) 6.45 cm3 3) 10.42 cm3 4) 14.43 cm3
19. เมื่อนําสารละลาย HCl เขมขน 0.1 mol ⋅ dm-3 ปริมาตร 45 cm3 มาผสมกับสารละลาย NaOH เขมขน 1.0
mol⋅dm-3 ปริมาตร x cm3 จะไดสารละลายที่มี pH = 12 จงคํานวณหาคา x
1) 5.00 cm3 2) 10.00 cm3 3) 15.00 cm3 4) 20.00 cm3
20. นํ้าสมสายชูตัวอยางมีกรดแอซีติกอยูรอยละ 4.8 โดยมวลตอปริมาตรในการไทเทรตนํ้าสมสายชูกับสารละลาย
โซเดียมไฮดรอกไซด พบวานํ้าสมสายชู 10 cm3 ทําปฏิกิริยาพอดีกับสารละลาย NaOH 20 cm3 จงหาความ
เขมขนของสารละลาย NaOH ในหนวยรอยละโดยมวลตอปริมาตร
1) 1.0 2) 1.6 3) 2.0 4) 2.4
เฉลย
1. 1) 2. 4) 3. 4) 4. 4) 5. 2) 6. 2) 7. 3) 8. 3) 9. 1) 10. 2)
11. 2) 12. 3) 13. 1) 14. 4) 15. 1) 16. 3) 17. 4) 18. 3) 19. 1) 20. 2)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (177)
ปฏิกิริยาไฟฟาเคมี (Electrochemistry)
สรุปเนื้อหาที่สําคัญเกี่ยวกับปฏิกิริยาไฟฟาเคมีไดดังนี้
1. ปฏิกิริยารีดอกซ (Redox reaction) หมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชัน จะตองประกอบ
ดวยปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดักชัน
สารใดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น
ใหอิเล็กตรอน
เปนตัวรีดิวซ
ตัวเองถูกออกซิไดซoxidation reducer oxidized
สารใดเกิดปฏิกิริยารีดักชัน เลขออกซิเดชันลดลง
รับอิเล็กตรอน
เปนตัวออกซิไดซ
ตัวเองถูกรีดิวซreduction oxidizer reducedหลักจํา
หลักจํา
2KMnO +16HCl4
เชน
2KCl+2MnCl +8H O+5Cl2 2 2
ปฏิกิริยารีดักชัน
ปฏิกิริยาออกซิเดชัน
+7 +2
-1 0
...(1)
2. ปฏิกิริยาไมใชรีดอกซ (Non-redox reaction) หมายถึง ปฏิกิริยาที่ไมมีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชัน
หรือมีแตปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือปฏิกิริยารีดักชันเพียงอยางใดอยางหนึ่ง เชน
1. กรด + เบส → เกลือ + นํ้า
H Cl (aq)+ - + Na OH (aq)+ - → Na Cl (aq)+ - + H2O(l)
2. เกลือคารบอเนต + กรด → เกลือ + นํ้า + CO2
CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
3. เกลือ + เกลือ → เกลือ + เกลือ
AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq)
4. เกลือแอมโมเนียม + เบส → เกลือ + นํ้า + NH3
2NH4Cl(aq) + Ca(OH)2(aq) → CaCl2(aq) + 2H2O(l) + 2NH3(g)
เคมี (178) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
3. หลักการทําสมการรีดอกซใหดุลโดยใชเลขออกซิเดชัน
1. หาเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นของตัวรีดิวซและเลขออกซิเดชันที่ลดลงของตัวออกซิไดส
2. ทําเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นและลดลงใหเทากันโดยเขียนเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นไวหนาตัวออกซิไดสและ
เลขออกซิเดชันที่ลดลงไวหนาตัวรีดิวซ นั่นคือ ทําจํานวนอิเล็กตรอนที่ใหและรับใหเทากัน
3. ดุลจํานวนอะตอมของธาตุแตละธาตุและประจุของไอออนทางซายและขวาของสมการใหเทากัน
4. ถาเลขสัมประสิทธิ์แสดงจํานวนโมลของสารทอนใหเปนสัดสวนอยางตํ่าไดก็ใหทอนเปนเลขลงตัวอยางตํ่า
ดวย
ตัวอยาง จงทําสมการรีดอกซตอไปนี้ใหดุล
1.
2+
223
2+5+
3
0
2NO+O4H+)(NOCu38HNO+Cu3
Oxidation
2 3
Reduction
2. 2
5+
3
10
2 O3H+NaClO+5NaCl6NaOH+3Cl
-
Oxidation
5 1
Reduction
0
Cl
0
5Cl
จะเห็นวา Cl2 เปนไดทั้งตัวออกซิไดสและตัวรีดิวซ เรียกปฏิกิริยารีดอกซนี้วา Disproportionation
reaction
3.
1
+
5+
32
0
2
5+
3 5Cl+6H+6IOO3H+3I+5ClO
-
---
Oxidation
6 5
Reduction
53
2×
10
ดังนั้นจํานวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวของตอ 1 โมเลกุลของสารตั้งตนในครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน = 3I2
= 6I = 6 × 5 = 30 ตอ 3I2
= 3
30 = 10 ตอ 1 โมเลกุล I2
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (179)
4. 2
16+
2
4
1+
3
3
O5H+3Cl+2CrO4OH+3ClO+2Cr(OH)
-
----
+
Oxidation
3 2
Reduction
5. 234
3
242
0
242
16+
722 O7H)(SOCr+SO4K+3BrSO7H6KBr+OCrK ++
+-
Oxidation
6 1
Reduction
2×
3
4. ขอเปรียบเทียบระหวางเซลลกัลวานิกกับเซลลอิเล็กโทรไลต
1. สวนประกอบ
เซลลกัลวานิก เซลลอิเล็กโทรไลต
ขั้ว B
(แคโทด)
ขั้ว A
(แอโนด)
A2+A B2+
B
สะพานไอออน
e- e-
e- e-
ขั้ว B
(แคโทด)
ขั้ว A
(แอโนด)
แบตเตอรี่
เคมี (180) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
2. การเกิดปฏิกิริยา
เซลลกัลวานิก เซลลอิเล็กโทรไลต
1. ขั้วที่เสียอิเล็กตรอน (ศักยไฟฟาตํ่า, ขั้ว A)
เรียกวา แอโนด
2. ขั้วที่รับอิเล็กตรอน (ศักยไฟฟาสูง, ขั้ว B)
เกิดปฏิกิริยารีดักชัน เรียกวา แคโทด
3. ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น ทําใหเกิดกระแสไฟฟา
1. ขั้วที่ตอกับขั้วบวกของแบตเตอรี่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน
เรียกวา แอโนด
2. ขั้วที่ตอกับขั้วลบของแบตเตอรี่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน
เรียกวา แคโทด
3. ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้น เมื่อผานกระแสไฟฟาเขาไปในเซลล
5. เซลลกัลวานิก (Galvanic cell)
เซลลไฟฟาเคมีจําแนกไดเปน 2 ประเภท คือ
1. เซลลกัลวานิก เปนเซลลไฟฟาเคมีที่ปฏิกิริยาเคมีทําใหเกิดกระแสไฟฟาเปนปฏิกิริยารีดอกซ ปฏิกิริยา
ออกซิเดชันเปนแอโนด (ขั้วลบ) ปฏิกิริยารีดักชันเปนแคโทด (ขั้วบวก)
2. เซลลอิเล็กโทรไลต เปนเซลลไฟฟาเคมีที่กระแสไฟฟาทําใหเกิดปฏิกิริยาเคมี เปนปฏิกิริยารีดอกซ
ปฏิกิริยาออกซิเดชันเปนแอโนด (ขั้วบวก) ปฏิกิริยารีดักชันเปนแคโทด (ขั้วลบ)
ตัวอยาง Voltaic or Galvanic Cells
(1) Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s) ; E cello = 1.10 V
ElectronsElectrons
VoltmeterMetallic zinc electrode
(5% agar)
ReductionOxidation
K+
Cl-
CathodeAnode- +
Zn2+
Cu2+
CuSO (aq)4ZnSO (aq)4
Zn Zn + 2e2+→ - Cu + 2e Cu2+ - →
Salt bridge
K+
Cl-
Metallic copper electrode
แผนภาพเซลล คือ Zn(s)|Zn (aq)2+ ||Cu2+(aq)|Cu(s)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (181)
∴ E°cell = E°cathode - E°anode
= E°cu2+|cu - E°Zn|Zn2+
= +0.34 - (-0.76) V
= +1.10 V
(2) Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu2+(aq) + 2Ag(s) ; E°cell = 0.46 V
Voltmeter
(5% agar)
Cathode
+
e-
Ag + e Ag(s)+ - →Cu(s) Cu + 2e2+→ -
-
Anode
NO3
-
K+
Salt bridge
Cu(s) Ag(s)
Ag+Cu2+
1 M CuSO4 1 M AgNO3
e-
K+ NO3
-
แผนภาพเซลล คือ Cu(s) Cu (aq)
anode
| |2+
1 244 344 | |Ag (aq) Ag(s)
cathode
+
1 244 344
∴ E°cell = E°cathode - E°anode
= 0.80 - (+0.34) V
= 0.46 V
(3) Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g) ; E°cell = 0.763 V
เคมี (182) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
e- e-
Voltmeter
Cl- K+
H (g)2
Zn
+-
Salt bridge
black
Pt
HCl(aq)
Reduction, cathodeOxidation, anode
K+
Zn Zn + 2e2+→ - 2H + 2e H+
2
- →
ZnCl (aq)2
Zn2+
แผนภาพเซลล คือ Zn|Zn2+ (1.0 M)||H+ (1.0 M)|H2 (1 atm)|Pt
∴ E°cell = E°cathode - E°anode
= 0.00 - (-0.763) V
= 0.763 V
(4) H2(g) + Cu2+(aq) 2H+(aq) + Cu(s) ; E°cell = 0.337 V
e-
e-
Voltmeter
Salt bridge
+-
H 2H + 2e2
+→ - Cu + 2e Cu(s)2+ - →
CathodeAnode
K Cl+ -
Cu2+
H+
1 M HCl(aq)
Cl- K+
1 M CuSO (aq)4
(1 atm)
H (g)2
Pt black Cu(s)
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (183)
แผนภาพเซลล คือ Pt|H2(g)|H (aq)+ ||Cu (aq)2+ |Cu(s)
∴ E°cell = E°cathode - E°anode
= +0.337 - (0.00) V
= 0.337 V
THE STANDARD HYDROGEN ELECTRODE (SHE)
H2
1 atm
Pt black
1 M HCl
SHE half-reaction E° (standard electrode potential)
H2 → 2H+ + 2e-
2H+ + 2e- → H2
exactly 0.0000 ... V (SHE as anode)
exactly 0.0000 ... V (SHE as cathode)
6. เซลลอิเล็กโทรไลต (Electrolytic cell)
เมื่อผานกระแสไฟฟาเขาไปในเซลลที่ประกอบดวยขั้วไฟฟา 2 ขั้ว จุมอยูในสารละลายอิเล็กโทรไลต จะทําให
เกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นภายในเซลล เรียกกระบวนการนี้วา อิเล็กโทรลิซิส ตัวอยางเชน การแยกนํ้าดวยกระแสไฟฟา เรียก
เซลลไฟฟาเคมีนี้วา เซลลอิเล็กโทรไลต หลักการของเซลลอิเล็กโทรไลตนําไปใชประโยชนในอุตสาหกรรมตางๆ เชน การ
แยกสารเคมีดวยกระแสไฟฟา การทําโลหะใหบริสุทธิ์
เคมี (184) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
H (g)2 Na+
H+
SO4
OH-
O (g)2
- +
Storage battery
Pt cathode Pt anode
e- e-
2(2H O+2e H (g)+2OH )2 2
- -→ 2H O O (g)+ 4H + 4e2 2
+→ -
2-
รูปการอิเล็กโทรลิซิสสารละลาย Na2SO4 ให H2(g) ที่แคโทด และ O2(g) ที่แอโนด
หลักการชุบโลหะดวยกระแสไฟฟา
1. จัดสิ่งที่ตองการชุบเปนแคโทด
2. ตองการชุบดวยโลหะใด ใชโลหะนั้นเปนแอโนด
3. สารละลายอิเล็กโทรไลตตองมีไอออนของโลหะที่เปนแอโนด
4. ตองใชไฟฟากระแสตรงเพื่อใหอิเล็กตรอนไหลในทิศทางเดียวตลอดเวลา
หลักการชุบโลหะใหไดผิวเรียบและสวยงามขึ้นอยูกับปจจัยตอไปนี้
1. สารละลายอิเล็กโทรไลตตองมีความเขมขนเหมาะสม
2. กระแสไฟฟาที่ใชตองปรับคาความตางศักยใหมีความเหมาะสมตามชนิดและขนาดของชิ้นโลหะที่ตองการชุบ
3. โลหะที่ใชเปนแอโนดตองบริสุทธิ์
4. ไมควรชุบนานเกินไป
Cu anode
Cathode
Object to be plated
solution
Cu2+
+ -
CuSO4
รูปการชุบกําไลดวยทองแดง
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (185)
7. การทําอิเล็กโทรไดอะลิซิสนํ้าทะเล
อิเล็กโทรไดอะลิซิส เปนเซลลไฟฟาเคมีที่ใชแยกไอออนออกจากสารละลาย โดยใหไอออนเคลื่อนที่ผานเยื่อ
บางๆ ไปยังขั้วไฟฟาที่มีประจุตรงขาม ทําใหสารละลายที่อยูระหวางขั้วไฟฟามีความเขมขนของไอออนลดลง หลักการนี้
สามารถนําไปใชแยกโซเดียมไอออนและคลอไรดไอออนออกจากนํ้าทะเลไดและเปนวิธีการผลิตนํ้าจืดจากนํ้าทะเลวิธีหนึ่ง
(ดังรูป)
นํ้าเค็ม นํ้าจืด นํ้าเค็ม
+-
นํ้าเค็ม นํ้าเค็ม นํ้าเค็ม
เยื่อแลกเปลี่ยน
ไอออนบวก
เยื่อแลกเปลี่ยน
ไอออนลบ
M+
A-
8. เซลลเชื้อเพลิง (Fuel cells)
เซลลเชื้อเพลิง เซลลแหง และเซลลสะสมไฟฟาแบบตะกั่วเปนเซลลไฟฟาเคมีชนิดใด มีหลักการเหมือนหรือ
ตางกันอยางไร
เซลลเชื้อเพลิง : เปนเซลลกัลวานิกชนิดปฐมภูมิใชสารบางชนิดเปนสารตั้งตนผานเขาไปที่แคโทดและแอโนด
ตลอดเวลา เซลลเชื้อเพลิงเปนเซลลที่มีประสิทธิภาพสูง และถาเลือกใชเชื้อเพลิงที่เหมาะสมจะไมกอใหเกิดมลภาวะตอ
สิ่งแวดลอม
เซลลแหง : เปนเซลลกัลวานิกชนิดปฐมภูมิที่มีอิเล็กโทรไลตเปนของแข็ง ทําใหสะดวกในการใชงาน เมื่อใช
ไปนานๆ ความตางศักยระหวางขั้วไฟฟาจะลดลงและไมสามารถนํากลับมาใชใหมไดอีก
เซลลสะสมไฟฟาแบบตะกั่ว : เปนเซลลกัลวานิกชนิดทุติยภูมิมี Pb เปนแอโนด PbO2 เปนแคโทดและใช
สารละลาย H2SO4 เปนอิเล็กโทรไลต ขณะจายไฟทั้ง Pb และ PbO2 จะเปลี่ยนเปน PbSO4 สวนสารละลายกรดซัลฟวริก
จะเจือจางลง เซลลชนิดนี้สามารถนําไปประจุไฟเพื่อเปลี่ยนผลิตภัณฑกลับมาเปนสารตั้งตนไดโดยใชหลักการเซลล
อิเล็กโทรไลต แตตอนจายไฟจะมีหลักการเหมือนเซลลกัลวานิก
H SO2 4
solution
+
-
Pb(s) Pb (aq) +2e2+→ -
Pb (aq)+SO (aq) PbSO (s)2+
4
2
4
- →
Pb plate
PbO plate2
PbO (s) + 4H (aq)+2e Pb (aq)+2H O2
+ 2+
2
- →
Pb (aq)+SO (aq) PbSO (s)2+
4
2
4
- →
(ตะกอนสีขาว)
เคมี (186) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
Pb + PbO2 + 2[2H+ + SO4
2-] discharge
charge
2PbSO4(s) + 2H2O
เซลลเชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนจะเกิดปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง เมื่อใชเปนเวลานานความเขมขนของสาร
ละลายอิเล็กโทรไลตจะเปลี่ยนแปลงหรือไมอยางไรจงอธิบาย
ปฏิกิริยาที่แอโนดและแคโทดของเซลลเชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนเปนดังนี้
Oxygen inletHydrogen inlet
Porous carbon electrodes
e-
e-
K+
OH-
H O2
The net reaction is obtained from the two half-reactions :
O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
2(H2 + 2OH- 2H2O + 2e-)
(cathode)
(anode)
2H2 + O2 2H2O (net cell reaction) E°cell = +1.23 V
เนื่องจากปฏิกิริยาในเซลลเชื้อเพลิงเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง จึงทําใหนํ้าซึ่งเปนผลิตภัณฑระเหยกลายเปนไอออก
มาจากเซลลได ความเขมขนของสารละลายอิเล็กโทรไลต จึงอาจจะเปลี่ยนแปลงได
THE NICKEL-CADMIUM (NICAD) CELL
(anode)
(cathode)
Cd(s) + 2OH-(aq)
NiO2(s) + 2H2O(l) + 2e-
Cd(OH)2(s) + 2e-
Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq)
(overall) Cd(s) + NiO2(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s)
ถานไฟฉาย เปนเซลลปฐมภูมิที่ไดดัดแปลงใหมีขนาดเล็กจึงสะดวกในการนําไปใช เพราะไมไดใชของเหลวเปน
อิเล็กโทรไลต เซลลประเภทนี้เรียกอีกอยางหนึ่งวา “เซลลแหง” หรือ “เซลลเลอคลังเซ”
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (187)
เมื่อตอถานไฟฉายใหครบวงจร จะเกิดการเปลี่ยนแปลงภายในเซลลดังนี้
แอโนด (-) : Zn(s) Zn2+(aq) + 2e-
(สังกะสี)
+
แคโทด (+): +
42NH (aq) + 2MnO2(s) + 2e- Mn2O3(s) + 2NH3(g) +H2O(l)
(คารบอน)
ปฏิกิริยารีดอกซ
Zn(s) + +
42NH (aq) + 2MnO2(s) Mn2O3(s) + 2NH3(g) + H2O(l)
THE DRY CELL (LECLANCHE CELL)
Paper spacer
Case
-
Moist paste of ZnCl and NH Cl2 4
(Reduction, cathode)
Layer of MnO2
Graphite electrode (+)
(inert)
Zine (-)
(Oxidation, anode)
Zn(s) Zn (aq) + 2e2+→ -
Metal (zinc) bottom
+
2NH + 2e 2NH + H (g)4
+
3 2
- →
กาซ NH3 ที่เกิดขึ้นจะรวมตัวกับ Zn2+ เกิดเปนเตตระแอมมีนซิงค (II) ไอออน : [Zn(NH3)4]2+ และ
ไดอาควาไดแอมมีนซิงค (II) ไอออน [Zn(NH3)2(H2O)2]2+ ทําใหความเขมขนของ Zn2+ เปลี่ยนแปลงนอยมาก
จึงทําใหศักยไฟฟาของเซลลคงที่อยูเปนเวลานานจนกระทั่งสังกะสีเกิดปฏิกิริยาเกือบหมด โดยทั่วไปเซลลปฐมภูมิชนิดนี้
มีศักยไฟฟาประมาณ 1.5 โวลต เมื่อใชไปเปนเวลานานความตางศักยระหวางขั้วจะลดลง จนในที่สุดศักยไฟฟาลดตํ่าลง
จนเกือบเปนศูนยซึ่งเรียกวา ถานหมด
เซลลแอลคาไลน มีสวนประกอบและหลักการเชนเดียวกับถานไฟฉาย แตใชสารละลาย KOH เปน
อิเล็กโทรไลตจึงมีชื่อวาเซลลแอลคาไลน (แอลคาไลนหมายความวามีสมบัติเปนเบส) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเปนดังนี้
ที่แอโนด : โลหะสังกะสีทําปฏิกิริยากับไฮดรอกไซดไอออนใหอิเล็กตรอนดังสมการ
Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
ที่แคโทด : นํ้าและแมงกานีส (IV) ออกไซดรับอิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยาดังสมการ
2MnO2(s) + H2O(l) + 2e- Mn2O3(s) + 2OH-(aq)
ปฏิกิริยารวม : Zn(s) + 2MnO2(s) ZnO(s) + Mn2O3(s)
เคมี (188) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
เซลลชนิดนี้มีศักยไฟฟาเทากับเซลลแหงแตใหกระแสไฟฟาไดนานกวา เนื่องจากนํ้าและไฮดรอกไซดไอออนที่
เกิดขึ้นในปฏิกิริยาหมุนเวียนกลับไปเปนสารตั้งตนของปฏิกิริยาไดอีก
ฝาครอบแอโนดแผนกั้น
สังกะสี ปลอกโลหะ
MnO , KOH2
รูปสวนประกอบของเซลลแอลคาไลน
เซลลปรอท อาศัยหลักการเดียวกับเซลลแอลคาไลน แตใชเมอรคิวรี (II) ออกไซดแทนแมงกานีส (IV) ออกไซด
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเซลลเปนดังนี้
ที่แอโนด : สังกะสีทําปฏิกิริยากับไฮดรอกไซดไอออนใหอิเล็กตรอนดังสมการ
Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
ที่แคโทด : เมอรคิวรี (II) ออกไซดและนํ้ารับอิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยาดังสมการ
HgO(s) + H2O(l) + 2e- Hg(l) + 2OH-(aq)
ปฏิกิริยารวม : Zn(s) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)
เซลลปรอทใหศักยไฟฟาประมาณ 1.3 โวลต ใหกระแสไฟฟาตํ่า แตมีขอดีที่สามารถใหศักยไฟฟาเกือบคงที่
ตลอดอายุการใชงาน นิยมใชกันมากในเครื่องฟงเสียงสําหรับคนหูพิการ
สารละลาย KOH ในวัสดุดูดซับ
สังกะสี
ปลอกโลหะดานใน
ปลอกโลหะดานนอก HgO
แผนกั้น
รูปสวนประกอบของเซลลปรอท
เซลลเงิน มีสวนประกอบเชนเดียวกับเซลลปรอท แตใชซิลเวอรออกไซดแทนเมอรคิวรี (II) ออกไซด
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเซลลเปนดังนี้
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (189)
ที่แอโนด : Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e-
ที่แคโทด : Ag2O(s) + H2O(l) + 2e- 2Ag(s) + 2OH-(aq)
ปฏิกิริยารวม : Zn(s) + Ag2O(s) ZnO(s) + 2Ag(s)
ฝาครอบแอโนด
ชองระบายกาซ
สังกะสี
แผนกั้นปลอกโลหะ
Ag O2
รูปสวนประกอบของเซลลเงิน
เซลลเงินใหศักยไฟฟาประมาณ 1.5 โวลต มีขนาดเล็กและมีอายุการใชงานไดนานมากแตมีราคาแพง จึงใช
กับอุปกรณหรือเครื่องใชไฟฟาบางชนิด เชน นาฬิกา เครื่องคิดเลข
9. แบตเตอรี่อิเล็กโทรไลตแข็ง
สารจําพวกพอลิเมอรบางชนิด มีสมบัติยอมใหไอออนผานไดดีแตไมยอมใหอิเล็กตรอนผานไดจึงนํามาใชทํา
เปนอิเล็กโทรไลตที่เรียกวา อิเล็กโทรไลตแข็ง และสามารถนํามาประกอบกับขั้วไฟฟาเปนแบตเตอรี่ได โดยมีโลหะลิเทียม
เปนแอโนดและไทเทเนียมไดซัลไฟด (TiS2) เปนแคโทด ดังรูป
แคโทด
อิเล็กโทรไลตแข็ง
แอโนด
Li TiS2
TiS +e2
- TiS2
-
Li+
Li +e+ -Li
ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเปนดังนี้
ที่แอโนด : Li(s) Li+(s) + e-
ที่แคโทด : TiS2(s) + e- TiS (s)2
-
ปฏิกิริยารวม : Li(s) + TiS2(s) Li+(s) + TiS (s)2
-
เคมี (190) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
ศักยไฟฟาของเซลลนี้มีคาประมาณ 2 โวลต เมื่อโลหะลิเทียมใหอิเล็กตรอนแลวจะกลายเปน Li+ ผาน
อิเล็กโทรไลตแข็งไปยังแคโทดซึ่งมี TiS2 ทําหนาที่รับอิเล็กตรอนเกิดเปน TiS2
- จากนั้น TiS2
- จะรวมตัวกับ Li+ เกิด
เปน LiTiS2 อิเล็กโทรไลตแข็งทําหนาที่เปนฉนวนตออิเล็กตรอน จึงทําใหเซลลไฟฟานี้สามารถใชงานไดโดยไมเกิดการ
ลัดวงจร
เซลลไฟฟาชนิดนี้เปนแบบทุติยภูมิ สามารถประจุไฟไดใหมเชนเดียวกับเซลลนิแคดหรือเซลลสะสมไฟฟา
แบบตะกั่ว
10. ตารางสรุปเซลลถานไฟฉาย เซลลแอลคาไลน เซลลปรอทและเซลลเงิน เปนดังนี้
สวนประกอบ
ชนิดของเซลล
แอโนด แคโทด อิเล็กโทรไลต o
เซลล
E การเปลี่ยนแปลง
อิเล็กตรอน
เซลลถานไฟฉาย
เซลลแอลคาไลน
เซลลปรอท
เซลลเงิน
Zn
Zn
Zn
Zn
C, +
4NH , MnO2
C และ MnO2
HgO
Ag2O
H2O, NH4Cl, ZnCl2
สารละลาย KOH
สารละลาย KOH
สารละลาย KOH
1.50
1.50
1.30
1.50
2
2
2
2
แบบทดสอบ
1. ปฏิกิริยาใดตอไปนี้เปนปฏิกิริยารีดอกซ
1) CO2(s) CO2(g)
2) CS2(l) + 3Cl2(g) CCl4(l) + S2Cl2(l)
3) CH3COOH(l) + C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
4) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)
2. พิจารณาปฏิกิริยาตอไปนี้
aKIO3 + bKI + cH2SO4 dKI3 + eK2SO4 + fH2O
ขอใดผิด
1) 3a + 4c = 4e + f 2) c = e = f 3) a + b = 3d 4) a + b = d + e
3. กําหนดคาศักยไฟฟามาตรฐานของครึ่งเซลลรีดักชันตอไปนี้
ปฏิกิริยาครึ่งเซลล E°(V)
Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq)
O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l)
Ag+(aq) + e- Ag(s)
I2(s) + 2e- 2I-(aq)
+1.36
+1.23
+0.80
+0.54
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (191)
ปฏิกิริยาใดบางที่สามารถเกิดได
ก. Cl2(g) + 2I- 2Cl-(aq) + I2
ข. 2Ag(s) + I2(s) 2AgI(aq)
ค. 2Ag(s) + Cl2(g) 2AgCl(aq)
ง. O2(g) + 4HCl(aq) 2Cl2(g) + 2H2O
1) ก. และ ค. เทานั้น 2) ข. และ ค. เทานั้น 3) ก., ข. และ ค. 4) ข., ค. และ ง.
4. ปฏิกิริยาในขอใดเกิดขึ้นเองได
1) 2Ag(s) + Cu2+(aq) Cu(s) + 2Ag+(aq)
2) Fe(s) + Zn2+(aq) Fe2+(aq) + Zn(s)
3) 2Al(s) + 3Mg2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Mg(s)
4) 2Al(s) + 3Zn2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Zn(s)
5. พิจารณาเซลลไฟฟาที่ประกอบดวยขั้วไฟฟาตอไปนี้
ก. Fe/Fe2+ (1 M) และ Ni/Ni2+ (1 M)
ข. Pb/Pb2+ (1 M) และ Pt/Cl2 (1 atm)/Cl-(1 M)
ค. Zn/Zn2+ (1 M) และ Pt/O2 (1 atm)/H2O
กําหนดคา E° ดังนี้
ปฏิกิริยา E° (V)
Fe2+(aq) + 2e- Fe(s)
Ni2+(aq) + 2e- Ni(s)
Pb2+(aq) + 2e- Pb(s)
Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq)
Zn2+(aq) + 2e- Zn(s)
2
1 O2(g) + 2H+(aq) + 2e- H2O(l)
-0.44
-0.25
-0.13
+1.36
-0.76
+1.23
เซลลไฟฟาใดมีปฏิกิริยาเกิดขึ้นได และการเรียงลําดับคา o
เซลล
E ขอใดถูก
เซลลไฟฟา ลําดับคา o
เซลล
E
1)
2)
3)
4)
ก. และ ข.
ข. และ ค.
ก., ข. และ ค.
ก., ข. และ ค.
ข > ก > ค
ค > ข > ก
ค > ข > ก
ข > ก > ค
6. เลขออกซิเดชันของ P, S และ Zr ในสารประกอบ 3 ชนิดตอไปนี้เปนเทาใดตามลําดับ
NaNH4HPO4⋅4H2O Na2S2O3⋅5H2O ZrCl2O⋅8H2O
1) +3, +4, +2 2) +5, +2, +4 3) +3, +2, +4 4) +5, +4, +2
เคมี (192) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004
7. โลหะ X สามารถแทนที่ตะกั่วในสารละลายเลด (II) ไนเตรตไดแตไมสามารถแทนที่แมกนีเซียมในสารละลาย
แมกนีเซียมซัลเฟต ขอใดเรียงตัวรีดิวซที่เพิ่มขึ้นไดถูกตอง
1) Pb < X < Mg 2) X < Pb < Mg
3) Mg < X < Pb 4) Mg < Pb < X
8. กําหนดรูปใหดังนี้
A
current
metal X
solution
Pb
34NONH
ถาตองการใหกระแสไฟฟาไหลจากโลหะ X ไปยัง Pb มากที่สุด โลหะ X ควรเปนขอใด
1) Ag 2) Cu 3) Mg 4) Zn
9. กําหนดรูปใหดังนี้
Platinum
electrode
X
Platinum
electrode
Y
solution containing
neutral litmus
3KNO
จะมีการเปลี่ยนแปลงขอใดเกิดขึ้น เมื่อผานกระแสไฟฟาลงในสารละลายโพแทสเซียมไนเตรตตลอดเวลา
1) จะเกิดสีนํ้าเงินรอบๆ อิเล็กโตรด Y
2) สารละลายจะมีความเขมขนมากขึ้น
3) ไนเตรทไอออนจะถูกออกซิไดสที่อิเล็กโตรด X
4) โพแทสเซียมไอออนจะเกิดที่อิเล็กโตรด Y
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6
เคมีม.6

More Related Content

What's hot

โครงร่างโครงงาน-จิตวิทยา
โครงร่างโครงงาน-จิตวิทยาโครงร่างโครงงาน-จิตวิทยา
โครงร่างโครงงาน-จิตวิทยาPeerapong Densatan
 
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยาSircom Smarnbua
 
Macro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศ
Macro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศMacro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศ
Macro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศOrnkapat Bualom
 
ครูศจี .โมล
ครูศจี .โมลครูศจี .โมล
ครูศจี .โมลKrujake
 
กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6
กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6 กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6
กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6 Bom Anuchit
 
สมัยจักรวรรดินิยม
สมัยจักรวรรดินิยมสมัยจักรวรรดินิยม
สมัยจักรวรรดินิยมFemale'PiAtip BoOn Paeng
 
ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58
ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58
ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58somporn Isvilanonda
 
คัมภีร์ฉันทศาสตร์
คัมภีร์ฉันทศาสตร์คัมภีร์ฉันทศาสตร์
คัมภีร์ฉันทศาสตร์Khwanruthai Kongpol
 
โครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashion
โครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashionโครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashion
โครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashionjarunee4
 
ระบบขับถ่าย ม.2
ระบบขับถ่าย ม.2ระบบขับถ่าย ม.2
ระบบขับถ่าย ม.2Sukanya Nak-on
 
เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2
เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2
เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2Jiraporn Chaimongkol
 
Powerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดี
Powerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดีPowerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดี
Powerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดีอาภัสรา ยิ่งคำแหง
 
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)Chinnawat Charoennit
 

What's hot (20)

โครงร่างโครงงาน-จิตวิทยา
โครงร่างโครงงาน-จิตวิทยาโครงร่างโครงงาน-จิตวิทยา
โครงร่างโครงงาน-จิตวิทยา
 
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
2 กฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยา
 
Macro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศ
Macro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศMacro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศ
Macro Economics c7 การค้าและการเงินระหว่างประเทศ
 
ครูศจี .โมล
ครูศจี .โมลครูศจี .โมล
ครูศจี .โมล
 
กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6
กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6 กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6
กาพย์เห่เรือ บทชมปลา ภาษาไทย ม.6
 
Minibook animal
Minibook animalMinibook animal
Minibook animal
 
สมัยจักรวรรดินิยม
สมัยจักรวรรดินิยมสมัยจักรวรรดินิยม
สมัยจักรวรรดินิยม
 
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (Rate of reaction
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (Rate of reactionอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (Rate of reaction
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (Rate of reaction
 
ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58
ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58
ประเด็นการพัฒนาชนบทและภาคเกษตรในปัจจุบัน 31 03-58
 
3 the mole 2018
3 the  mole 20183 the  mole 2018
3 the mole 2018
 
คัมภีร์ฉันทศาสตร์
คัมภีร์ฉันทศาสตร์คัมภีร์ฉันทศาสตร์
คัมภีร์ฉันทศาสตร์
 
Polymer : พอลิเมอร์
Polymer : พอลิเมอร์Polymer : พอลิเมอร์
Polymer : พอลิเมอร์
 
โครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashion
โครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashionโครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashion
โครงงานทดลอง สีย้อมผ้าจากธรรมชาติ Tropical Eco Fashion
 
ชุดการสอนที่ 9 การรักษาดุลยภาพด้วยฮอร์โมน
ชุดการสอนที่ 9 การรักษาดุลยภาพด้วยฮอร์โมนชุดการสอนที่ 9 การรักษาดุลยภาพด้วยฮอร์โมน
ชุดการสอนที่ 9 การรักษาดุลยภาพด้วยฮอร์โมน
 
โควาเลนต์
โควาเลนต์โควาเลนต์
โควาเลนต์
 
ระบบขับถ่าย ม.2
ระบบขับถ่าย ม.2ระบบขับถ่าย ม.2
ระบบขับถ่าย ม.2
 
เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2
เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2
เฉลยข้อสอบ O netตอนที่ 2
 
Powerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดี
Powerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดีPowerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดี
Powerpoint โครงงานสำรวจป่าไม้ในตำบลคำนาดี
 
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)
วิทยาศาสตร์โลกทั้งระบบ : Earth system science (basic)
 
แก๊สอุดมคติ
แก๊สอุดมคติแก๊สอุดมคติ
แก๊สอุดมคติ
 

Viewers also liked

สรุปเคมี ม.ปลาย
สรุปเคมี ม.ปลายสรุปเคมี ม.ปลาย
สรุปเคมี ม.ปลายKittepot
 
บทที่ 13 สารชีวโมเลกุล
บทที่ 13 สารชีวโมเลกุลบทที่ 13 สารชีวโมเลกุล
บทที่ 13 สารชีวโมเลกุลoraneehussem
 
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์oraneehussem
 
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibriumกรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion EquilibriumDr.Woravith Chansuvarn
 
ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิตไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิตthanakit553
 
บทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมีบทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมีoraneehussem
 
เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)
เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)
เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)Coco Tan
 
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456kanjana2536
 
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีบทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีJariya Jaiyot
 
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1kanjana2536
 
ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์
ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์
ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์Coverslide Bio
 
решебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкого
решебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкогорешебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкого
решебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкогоYou DZ
 
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรมบทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรมsawed kodnara
 
กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6 1 2558
กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6  1 2558กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6  1 2558
กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6 1 2558Sircom Smarnbua
 
ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6
ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6
ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6Nattapong Boonpong
 
Book2013 oct 06-chem
Book2013 oct 06-chemBook2013 oct 06-chem
Book2013 oct 06-chemWisaruta
 
ไฟฟ้าเคมี
ไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าเคมี
ไฟฟ้าเคมีPhasitta Chem
 

Viewers also liked (20)

สรุปเคมี ม.ปลาย
สรุปเคมี ม.ปลายสรุปเคมี ม.ปลาย
สรุปเคมี ม.ปลาย
 
บทที่ 13 สารชีวโมเลกุล
บทที่ 13 สารชีวโมเลกุลบทที่ 13 สารชีวโมเลกุล
บทที่ 13 สารชีวโมเลกุล
 
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
 
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibriumกรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
กรด เบสและสมดุลไอออน - Ion Equilibrium
 
ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิตไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิต
 
บทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมีบทที่ 2 พันธะเคมี
บทที่ 2 พันธะเคมี
 
Biobook
BiobookBiobook
Biobook
 
เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)
เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)
เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี (พื้นฐาน)
 
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์เพิ่มเติม ม456
 
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีบทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
 
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1
[สรุปสูตร] สรุปสูตรคณิตศาสตร์พื้นฐาน ม456 1
 
ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์
ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์
ใบงานวิชาเคมี เรื่อง สารประกอบอินทรีย์
 
решебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкого
решебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкогорешебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкого
решебник по химии 8 9 класс к дидактическим радецкого
 
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรมบทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
บทที่ 1 ลำดับและอนุกรม
 
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
59 ลำดับและอนุกรม ตอนที่1_ลำดับ
 
กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6 1 2558
กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6  1 2558กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6  1 2558
กำหนดการสอนรายวิชา เคมี ม6 1 2558
 
ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6
ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6
ข้อสอบซ่อม ชีววิทยา 4 ม.6
 
Book2013 oct 06-chem
Book2013 oct 06-chemBook2013 oct 06-chem
Book2013 oct 06-chem
 
ไฟฟ้าเคมี
ไฟฟ้าเคมีไฟฟ้าเคมี
ไฟฟ้าเคมี
 
เคมี
เคมีเคมี
เคมี
 

Similar to เคมีม.6

สมดุล
สมดุลสมดุล
สมดุลMuk52
 
ค่าคงที่สมดุล (K)
ค่าคงที่สมดุล (K)ค่าคงที่สมดุล (K)
ค่าคงที่สมดุล (K)Manchai
 
รายงานเรียน
รายงานเรียนรายงานเรียน
รายงานเรียนtippawan61
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมีpaknapa
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมีpaknapa
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมีpaknapa
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมีgusuma
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมีgusuma
 
สมดุลเคมี1
สมดุลเคมี1สมดุลเคมี1
สมดุลเคมี1Khwan Jomkhwan
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมีKhwan Jomkhwan
 
เฉลยโจทย์
เฉลยโจทย์เฉลยโจทย์
เฉลยโจทย์Pipat Chooto
 

Similar to เคมีม.6 (20)

สมดุล
สมดุลสมดุล
สมดุล
 
Rate
RateRate
Rate
 
ค่าคงที่สมดุล (K)
ค่าคงที่สมดุล (K)ค่าคงที่สมดุล (K)
ค่าคงที่สมดุล (K)
 
รายงานเรียน
รายงานเรียนรายงานเรียน
รายงานเรียน
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
Bk
BkBk
Bk
 
Bk
BkBk
Bk
 
Bk
BkBk
Bk
 
Bk
BkBk
Bk
 
Bk
BkBk
Bk
 
Bk
BkBk
Bk
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
สมดุลเคมี1
สมดุลเคมี1สมดุลเคมี1
สมดุลเคมี1
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
เฉลยโจทย์
เฉลยโจทย์เฉลยโจทย์
เฉลยโจทย์
 
chemical equilibrium
chemical equilibriumchemical equilibrium
chemical equilibrium
 

More from jitima

791(1)
791(1)791(1)
791(1)jitima
 
Key onet53engm6
Key onet53engm6Key onet53engm6
Key onet53engm6jitima
 
7 สามัญ สังคม
7 สามัญ สังคม7 สามัญ สังคม
7 สามัญ สังคมjitima
 
7 สามัญ ภาษาไทย
7 สามัญ ภาษาไทย7 สามัญ ภาษาไทย
7 สามัญ ภาษาไทยjitima
 
7 สามัญ คณิต
7 สามัญ คณิต7 สามัญ คณิต
7 สามัญ คณิตjitima
 
ใบงานที่ 1 คอม
ใบงานที่ 1 คอมใบงานที่ 1 คอม
ใบงานที่ 1 คอมjitima
 

More from jitima (7)

791(1)
791(1)791(1)
791(1)
 
Key onet53engm6
Key onet53engm6Key onet53engm6
Key onet53engm6
 
9702
97029702
9702
 
7 สามัญ สังคม
7 สามัญ สังคม7 สามัญ สังคม
7 สามัญ สังคม
 
7 สามัญ ภาษาไทย
7 สามัญ ภาษาไทย7 สามัญ ภาษาไทย
7 สามัญ ภาษาไทย
 
7 สามัญ คณิต
7 สามัญ คณิต7 สามัญ คณิต
7 สามัญ คณิต
 
ใบงานที่ 1 คอม
ใบงานที่ 1 คอมใบงานที่ 1 คอม
ใบงานที่ 1 คอม
 

เคมีม.6

  • 1. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (149) สมดุลเคมี (Chemical Equilibrium) สรุปเนื้อหาที่สําคัญเกี่ยวกับสมดุลเคมี 1. สมดุลเคมี จะตองเปนสมดุลแบบไดนามิก หมายถึง เปนสมดุลที่ระบบไมไดหยุดนิ่ง สารในระบบยังมีการ เปลี่ยนแปลงไปขางหนา และยอนกลับเกิดขึ้นตลอดเวลา สําคัญที่สุดคือ “อัตราการเปลี่ยนแปลงไปขางหนา = อัตราการเปลี่ยนแปลงยอนกลับ” 2. ภาวะสมดุล จะเกิดขึ้นไดจะตองเกิดในระบบปด (มวลคงที่ พลังงานถายเทสูสิ่งแวดลอมได) และจะตองเปน ปฏิกิริยาที่ผันกลับได เชน 2Fe3+(aq) + 2I-(aq) 2Fe2+(aq) + I2(aq) (สีเหลือง) (สีเขียว) [Co(H2O)6]2+(aq) + 4Cl-(aq) ดูดความรอน คายความรอน [CoCl4]2-(aq) + 6H2O(l) (สีชมพู) (สีนํ้าเงิน) Hexaaquocobalt (II) ion Tetrachlorocobaltate (II) ion [Cu(H2O)6]2+(aq) + 4Cl-(aq) ดูดความรอน คายความรอน [CuCl4]2-(aq) + 6H2O(l) (สีนํ้าเงิน) (สีเหลือง) Hexaaquocupper (II) ion Tetrachlorocuprate (II) ion
  • 2. เคมี (150) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 3. ภาวะสมดุลที่สําคัญมี 3 ประเภทดังนี้ ก. สมดุลระหวางสถานะ เชน I2(s) การระเหิด การตกผลึก I2(g) ณ ภาวะสมดุล อัตราการระเหิด = อัตราการตกผลึก Hg(l) การระเหย การควบแนน Hg(g) H2O(l) H2O(g) ณ ภาวะสมดุล อัตราการระเหย = อัตราการควบแนน ข. สมดุลในสารละลายอิ่มตัว เชน I2(s) การละลาย การตกผลึก I2(C2H5OH) ศึกษาโดยการใชสารกัมมันตรังสี 131I C6H5COOH (s) การละลาย การตกผลึก C6H5COOH (aq) ณ ภาวะสมดุล อัตราการละลาย = อัตราการตกผลึก ค. สมดุลไดนามิกหรือสมดุลในปฏิกิริยาเคมี เชน Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu2+(s) + 2Ag(s) (สีนํ้า.เงิน) ณ ภาวะสมดุล อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปขางหนา = อัตราการเกิดปฏิกิริยายอนกลับ 4. ปฏิกิริยาที่ผันกลับไมได จะไมเกิดสมดุลในปฏิกิริยาเคมี เชน 2Cu2+(aq) + K4[Fe(CN)6](aq) Cu2[Fe(CN)6](s) + 4K+(aq) Potssium hexacyanoferrate (II) Copper (II) hexacyanoferrate (II) (ตะกอนสีนํ้าตาลแดง) Mg2+(aq) + Na2HPO4(aq) + NH3(aq) MgNH4PO4(s) + 2Na+(aq) แมกนีเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟต (ตะกอนสีขาว) Mg(s) + Cu2+(aq) Mg2+(aq) + Cu(s) (สีนํ้าเงิน)
  • 3. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (151) Fe3+(aq) + 2HPO4 2-(aq) FePO4(s) + H2PO4 -(aq) Iron (II) phosphate (ตะกอนสีขาว) Fe3+(aq) + 3NaOH(aq) Fe(OH)3(s) + 3Na+(aq) Iron (II) hydroxide (ตะกอนสีขาว) แต Fe3+(aq) + SCN-(aq) FeSCN2+(aq) เปนปฏิกิริยาที่ผันกลับได (สารละลายสีแดงเขม) 5. ณ ภาวะสมดุลของระบบ สมบัติของระบบจะคงที่ แตระบบที่มีสมบัติคงที่ไมจําเปนตองเขาสูภาวะสมดุลเสมอ ผลของสมดุลแบบไดนามิก คือ ณ ภาวะสมดุลความเขมขนของสารตั้งตนและผลิตภัณฑมีคา คงที่ เขียนกราฟไดดังนี้ อัตราการเกิดปฏิกิริยา ภาวะสมดุล (หลังเวลา t) t0 อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปขางหนา เวลา อัตราการเกิดปฏิกิริยายอนกลับ อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปขางหนา = อัตราการเกิดปฏิกิริยายอนกลับ ความเขมขน เวลา ภาวะสมดุล t [A] [B] A B ความเขมขน เวลา ภาวะสมดุล [B] [A] A B ความเขมขน เวลา ภาวะสมดุล t [A] = [B] A B ความเขมขน เวลา ภาวะสมดุล t 23 Cl+PCl 5PCl ][PCl5 ][Cl2 ][PCl3 การเขาสูภาวะสมดุลอาจเกิดจากสารตั้งตนหรือผลิตภัณฑหรือทั้งสารตั้งตนและผลิตภัณฑก็สามารถเขาสูภาวะสมดุลได
  • 4. เคมี (152) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 6. การทดสอบสารหรือไอออนที่จะตองทราบมีดังนี้ สารหรือไอออน สารที่ใชทดสอบ ผลการทดสอบ สูตรเคมี I- I- I2 Fe2+ Fe3+ Fe3+ Fe3+ Cu2+ Mg2+ -2 4SO Cl- -2 3CO -2 4PO AgNO3(aq) Pb(NO3)2(aq) นํ้าแปง K3[Fe(CN)6](aq) SCN-(aq) -2 4HPO (aq) OH-(aq) [Fe(CN) 6]4-(aq) -2 4HPO (aq) + NH3(aq) BaCl2(aq) AgNO3(aq) เติมกรด (NH4)2MoO4(aq) ตะกอนสีเหลือง ตะกอนสีเหลือง ตะกอนหรือสารละลายสีนํ้าเงิน ตะกอนสีนํ้าเงินเขม สารละลายสีแดงเขม ตะกอนสีขาว ตะกอนสีนํ้าตาล ตะกอนสีนํ้าตาลแดง ตะกอนสีขาว ตะกอนสีขาว ตะกอนสีขาวละลายไดใน NH3(aq) ไดกาซ CO2 ตะกอนสีเหลือง AgI(s) PbI2(s) - KFe[Fe(CN)6](s) FeSCN2+(aq) FePO4(s) Fe(OH)3(s) Cu2[Fe(CN)6](s) MgNH4PO4(s) BaSO4(s) AgCl(s) CO2(g) (NH4)3PO4⋅12MoO3(s) 7. กฎของสมดุลเคมี (Law of Chemical equilibrium) กลาววา คาคงที่สมดุล (K) ของปฏิกิริยาหนึ่งๆ จะมี คาเทากับผลคูณของความเขมขนที่ภาวะสมดุลของสารที่เปนผลิตภัณฑหารดวย ผลคูณของความเขมขนของสารตั้งตน แตละคายกกําลังเทากับจํานวนโมลของสารที่ทําใหสมการดุล เชน สมการที่ดุลแลวเปน aA + bB cC + dD ∴ K = ba dc [B][A] [D][C] ⋅ ⋅ ในการเขียนคา K นั้นสารที่เปนของแข็งและของเหลวบริสุทธิ์ ปริมาณเปลี่ยนความเขมขนไมเปลี่ยน กําหนดใหมี activity = 1 เชน (ความเขมขนคงที่ ไมใชความเขมขน = 1) Al2O3(s) + 3H2(g) 2Al(l) + 3H2O(g) ∴ K = 3 2 3 2 ][H O][H Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu (aq)2+ + 2Ag(s) ∴ K = 2+ +2 ][Ag ][Cu
  • 5. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (153) * คาคงที่สมดุล (K) K มาก ผลิตภัณฑมาก K นอย ผลิตภัณฑนอย อุณหภูมิเปลี่ยน K เปลี่ยน แตไมไดบอกวาปฏิกิริยาเกิดเร็วหรือชา จะบอกใหทราบวาปฏิกิริยานั้นแตกตัวไปขางหนาไดมากนอยเพียงใด - (พลังงานกอกัมมันต) จะบอกวาปฏิกิริยาเกิดเร็วหรือชา - สูง ปฏิกิริยาเกิดชา - ตํ่า ปฏิกิริยาเกิดเร็ว aE aE aE 8. กฎที่นํามาใชเกี่ยวกับคาคงที่สมดุล 1. ถากลับสมการใดคา Kใหม = 1 Kเดิม 2. ถาคูณสมการใดดวย n คา Kใหม = nKเดิม 3. ถาหารสมการใดดวย n คา Kใหม = Kเดิม n 1 = Kn เดิม 4. ถานําสมการยอยมารวมกัน คา K ของสมการรวม = ผลคูณของ K สมการยอย 5. ถานําสมการยอยมาลบกัน คา K ของสมการที่ได = ผลหารของ K สมการยอย 6. Kp = Kc(RT)∆n ถา ∆n = 0 แลว Kp = Kc 9. หลักของเลอชาเตอลิเอ (Le Chatelier's principle) "If a stress is applied to a system at equilibrium, the equilibrium will shift to reduce the stress" เมื่อระบบอยูในภาวะสมดุลถามีการเปลี่ยนแปลงใดๆ มารบกวนภาวะสมดุลของระบบ ทําใหภาวะสมดุลของ ระบบเปลี่ยนไป ระบบจะปรับตัวใหเขาสูภาวะสมดุลใหมอีกครั้ง ในการปรับตัวนี้จะปรับตัวในทิศทางที่ทําใหอิทธิพลที่ รบกวนลดลงเหลือนอยที่สุด 10. ปจจัยที่มีผลตอภาวะสมดุลของระบบ คือ ความเขมขน อุณหภูมิ และความดัน สวนคะตะไลตไมมีผลตอ ภาวะสมดุลของระบบแตทําใหระบบเขาสูภาวะสมดุลเร็วขึ้น เพราะคะตะไลตจะไปเรงทั้งปฏิกิริยาไปขางหนาและยอนกลับ 11. ถาเพิ่มความเขมขนของสารเขาไปในระบบที่ภาวะสมดุล ระบบจะปรับใหเขาสูภาวะสมดุลใหม โดยลดความเขมขนของสารนั้น แต ณ ภาวะสมดุลใหม ความเขมขน ของสารที่ถูกเพิ่มขึ้นจะเพิ่มขึ้นกวาสมดุลเดิมเล็กนอย เชน
  • 6. เคมี (154) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 I (g)2H (g)2 2HI(g)+ ลดลด เพิ่ม แต ณ ภาวะสมดุลใหม [H ] จะเพิ่มขึ้นกวาสมดุลเดิมเล็กนอย2 [H ]2เพิ่ม 12. ถาลดความเขมขนของสารในระบบที่ภาวะสมดุล ระบบจะปรับใหเขาสูภาวะสมดุลใหม โดยการเพิ่มความ เขมขนของสารนั้น แต ณ ภาวะสมดุลใหม ความเขมขนของสารที่ถูกลดลงจะตองลดลงกวาสมดุลเดิมเล็กนอย เชน แต ณ ภาวะสมดุลใหม [H ] จะลดลงกวาสมดุลเดิมเล็กนอย2 H2ดึง ออกจากระบบที่ภาวะสมดุล I (g)2 2HI( )g+ เพิ่ม ลดเพิ่ม H (g)2 Note : สมดุลในสารละลายอิ่มตัว การเติมของแข็งลงไปอีก จะไมมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ 13. กราฟแสดงการเพิ่ม [H2] เขาไปในระบบ H2(g) + I2(g) 2HI(g) ที่ภาวะสมดุล จะปรับตัวตาม หลักของเลอชาเตอลิเอ ดังนี้ 674 84 สมดุลใหมสมดุลเดิม [H ]2 [I ]2 [HI] [HI] [I ]2 [H ]2 ความเขมขน เวลา ปรับตามหลักของเลอชาเตอลิเอ 14. ถาเพิ่มอุณหภูมิเขาไปในระบบที่ภาวะสมดุล ระบบจะปรับตัวเพื่อใหเขาสูภาวะสมดุลใหม โดยการลดอุณหภูมิ โดยอาศัยปฏิกิริยาดูดความรอน ถาลดอุณหภูมิของระบบที่ภาวะสมดุล ระบบจะปรับตัวเพื่อใหเขาสูภาวะสมดุลใหม โดยการเพิ่มอุณหภูมิ โดยอาศัยปฏิกิริยาคายความรอน เชน
  • 7. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (155) C D+A B+ คายความรอน ดูดความรอน เพิ่ม T ลด T 15. ถาปฏิกิริยาไปขางหนาเปนปฏิกิริยาคายความรอน (ปฏิกิริยายอนกลับดูดความรอน) เพิ่มอุณหภูมิ (T) ลดอุณหภูมิ (T) ผลิตภัณฑลด ผลิตภัณฑเพิ่ม Kลด Kเพิ่ม K T 1K ∝ T พลังงาน การดําเนินไปของปฏิกิริยา A + B C + D tE rE pE aE′ rp EEE -=∆ aE 16. ถาปฏิกิริยาไปขางหนาเปนปฏิกิริยาดูดความรอน (ปฏิกิริยายอนกลับคายความรอน) เพิ่มอุณหภูมิ (T) ลดอุณหภูมิ (T) ผลิตภัณฑเพิ่ม ผลิตภัณฑลด Kเพิ่ม K ลด K TK ∝ T พลังงาน การดําเนินไปของปฏิกิริยา P + Q R + S tE rE pE aE′ rp EEE -=∆ aE Note : ถาปฏิกิริยา ∆H = 0 อุณหภูมิไมมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ 17. ความดันคิดเฉพาะจํานวนโมลของกาซ ถาจํานวนโมลของกาซทั้งหมดทางซายของสมการ = จํานวนโมลของ กาซทั้งหมดทางขวาสมการ ความดัน (P) ไมมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ แตมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา เชน
  • 8. เคมี (156) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 H (g) + I (g) 2HI(g)2 2 (g)4H+(s)OFeO(g)4H+3Fe(s) 2432 2 mol 2 mol 4 molx 4 molx 18. ถาจํานวนโมลของกาซทั้งหมดทางซายของสมการ ≠ จํานวนโมลของกาซทั้งหมดทางขวาของสมการ ความดันจะมีผลตอภาวะสมดุลของระบบ โดยระบบจะปรับใหเขาสูภาวะสมดุลใหม ตามหลักของเลอชาเตอลิเอ ดังนี้ (ก) เพิ่ม P : โมลมาก โมลนอย (ข) ลด P : โมลมาก โมลนอย เชน H O(l)2 CO (g)2+ x 1 mol เพิ่ม P H CO (aq)2 3 0 mol ลด P : : PCl (g)3 Cl (g)2+ 2 mol เพิ่ม P PCl (g)5 1 mol ลด P 19. ประโยชนของหลักเลอชาเตอลิเอ คือ ใชในอุตสาหกรรม เชน อุตสาหกรรมการผลิตแอมโมเนีย N (g)2 3H (g)2+ 1 + 3 = 4 mol ลด T 2NH (g)3 2 mol เพิ่ม P : : + 92 kJคายความรอน ดูดความรอน ดังนั้นการผลิตกาซแอมโมเนียในอุตสาหกรรมจะใชวิธีการลดอุณหภูมิ เพิ่มความดัน ปกติใชอุณหภูมิ 500°C ความดัน 350 บรรยากาศ โดยมี Fe เปนตัวเรงปฏิกิริยา เรียกวา กระบวนการฮาเบอร (Haber's process)
  • 9. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (157) 20. หลักการคํานวณเกี่ยวกับสมดุลเคมี 1. เขียนสมการใหถูกตองและทําสมการใหดุล 2. หาความเขมขนของแตละสารที่ภาวะสมดุล ถาหาคา K จะตองทําเปนโมลตอลิตร มีวิธีการหาอยู 3 วิธี 2.1 ถาโจทยบอกปริมาณสารมาใหไมครบทุกสาร ใหตั้ง 3 ขอ ก. โมลเริ่มตน (โจทย) ข. โมลเปลี่ยน (สมการ) - เกิด (+) - หาย (-) ค. โมลสมดุล (ก + ข) 2.2 ถาโจทยบอกปริมาณสารมาใหครบทุกสาร ใหตั้ง 4 ขอ ก. สมดุลเดิม (โจทย) ข. เติม (+) หรือดึงออก (-) ค. หลักของเลอชาเตอลิเอ (สมการ) ง. สมดุลใหม (ก + ข + ค) 2.3 ถาโจทยบอกขอ 2.1 + 2.2 ใหตั้ง 6 ขอ ก. โมลเริ่มตน (โจทย) ข. โมลเปลี่ยน (สมการ) ค. สมดุลเดิม (ก + ข) ง. เติม (+) หรือดึงออก (-) (โจทย) จ. หลักของเลอชาเตอลิเอ (สมการ) ฉ. สมดุลใหม (ค + ง + จ) 3. เขียนคาคงที่สมดุล (K) จากขอ (1) แลวแทนความเขมขนที่ภาวะสมดุลจากขอ (2) 4. แกสมการหาสิ่งที่โจทยตองการโดยใชวิธี 4.1 ถอดกรณฑสอง เชน x2 = 9 ∴ x = 3 4.2 แยกองคประกอบ เชน 4x2 - 9x + 2 = 0 ⇒ (4x - 1)(x - 2) = 0 ∴ x = 0.25 หรือ 2 แลวพิจารณาคาที่เปนไปได 4.3 ทําสมการใหอยูในรูป ax2 + bx + c = 0 ∴ x = 2a 4acbb 2 -- ± แลวพิจารณาคาที่เปนไปได เกิด (+) หายไป (-)
  • 10. เคมี (158) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 แบบทดสอบ 1. คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา H2(g) + I2(g) 2HI(g) มีคา 55.17 ที่อุณหภูมิหนึ่ง ถาเติม H2(g) และ I2(g) อยางละ 1.00 mol ลงในขวดขนาด 0.50 dm3 ความเขมขนของ H2 และ HI ที่ภาวะสมดุลจะเปนกี่โมลตอ ลูกบาศกเดซิเมตร วิธีคิด H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1. โมลเริ่ม .......... .......... .......... mol⋅dm-3 2. โมลเปลี่ยน .......... .......... .......... mol⋅dm-3 3. โมลสมดุล .......... .......... .......... mol⋅dm-3 จากสมการ K = ]][I[H [HI] 22 2 2. แกส A และ B เปนไอโซเมอรกันและเมื่อแกสทั้งสองอยูในภาวะสมดุลจะมีปริมาณของ B เปน 2.5 เทาของ A ถาที่ภาวะสมดุลดังกลาว ความเขมขนของ B ในภาชนะจุ 1.0 dm3 เทากับ 1.25 mol⋅dm-3 เมื่อเติม A ลงไป 1.5 mol ความเขมขนของ A ที่สมดุลใหมจะมีคาเปนกี่โมลตอลูกบาศกเดซิเมตร วิธีคิด A B 1. สมดุลเดิม .......... .......... mol⋅dm-3 2. เติม .......... .......... mol⋅dm-3 3. หลักของเอ .......... .......... mol⋅dm-3 4. สมดุลใหม .......... .......... mol⋅dm-3 Kใหม = Kเดิม = [A] [B]
  • 11. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (159) 3. แกส H2 ทําปฏิกิริยากับแกส I2 ไดแกส HI เปนผลิตภัณฑ ถาเริ่มตนดวยแกส H2 6 โมล และแกส I2 6 โมล ในภาชนะขนาด 2 dm3 ที่สมดุล พบวามีแกส I2 เหลืออยู 2 โมล ถารบกวนสมดุลนี้โดยการเติม HI ลงไป 12 โมล ที่สมดุลใหมจะมีปริมาณ HI กี่โมล วิธีคิด H2(g) + I2(g) 2HI(g) 1. โมลเริ่ม .......... .......... .......... mol⋅dm-3 2. โมลเปลี่ยน .......... .......... .......... mol⋅dm-3 3. สมดุลเดิม .......... .......... .......... mol⋅dm-3 4. เติม .......... .......... .......... mol⋅dm-3 5. หลักของเอ .......... .......... .......... mol⋅dm-3 6. สมดุลใหม .......... .......... .......... mol⋅dm-3 Kใหม = Kเดิม = ]][I[H [HI] 22 2 4. คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา 2HI H2 + I2 มีคา 2.0 × 10-2 คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา HI 2 1 H2 + 2 1 I2 มีคาเทาใด 1) 1.0 × 10-2 2) 2.0 × 10-2 3) 1.0 × 10-1 4) 1.4 × 10-1 5. ปฏิกิริยา X เปนปฏิกิริยาดูดพลังงาน สวนปฏิกิริยา Y เปนปฏิกิริยาคายพลังงาน ถาเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของ การทดลองจะมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา (R) และคาคงที่สมดุล (K) ดังขอใด ปฏิกิริยา อุณหภูมิ R K 1) 2) 3) 4) X(ดูด) X(ดูด) Y(คาย) Y(คาย) เพิ่มขึ้น ลดลง เพิ่มขึ้น ลดลง มากขึ้น ลดลง ลดลง มากขึ้น มากขึ้น มากขึ้น มากขึ้น ลดลง
  • 12. เคมี (160) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 6. กําหนดให x + 3y 2z มีคา K1 = a 2y x + z มีคา K2 = b ถาตองการใหมีคา K3 = 2b a สมการเคมีที่ถูกตองจะเปนตามขอใด 1) 2x + y z 2) 3x y 3) 7y x + 4z 4) 5y 3z 7. เมื่อปลอยให 0.5 mol ของ A สลายตัวจนอยูในสมดุลกับ B ในภาชนะ 1.0 dm3 ที่ 25°C ตามสมการ A(g) 2B(g) ถาคาคงที่สมดุลของปฏิกิริยาเทากับ 8 รอยละการสลายตัวของ A เปนเทาใด วิธีคิด A(g) 2B(g) 1. โมลเริ่ม .......... .......... mol⋅dm-3 2. โมลเปลี่ยน .......... .......... mol⋅dm-3 3. โมลสมดุล .......... .......... mol⋅dm-3 จากสมการ K = [A] [B]2 8. จากปฏิกิริยาตอไปนี้ ก. 2CO2(g) 2CO(g) + O2(g) ข. 2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) ค. 2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) เมื่อสลายสารตั้งตน 12 g ในภาชนะขนาด 2 dm3 ที่อุณหภูมิหนึ่ง เมื่อระบบเขาสูสมดุล พบวามีออกซิเจน 1.12 dm3 ที่ STP การเรียงลําดับคาคงที่สมดุลของแตละปฏิกิริยา ขอใดถูก 1) ก < ข < ค 2) ข < ค < ก 3) ค < ก < ข 4) ค < ข < ก 9. จงพิจารณาปฏิกิริยา N2O4(g) + 58.0 kJ 2NO2(g) มีการเปลี่ยนแปลงใดบางที่ทําใหสมดุลเลื่อนไปทางขวา ก. เติม N2O4 ข. ลด N2O4 ค. ลด NO2 ง. เพิ่มความดันโดยการเติม N2(g) จ. เพิ่มปริมาตร ฉ. ลดอุณหภูมิ 1) ก., ค. และ ง. 2) ก., ค. และ จ. 3) ค., จ. และ ฉ. 4) ข., ค. และ จ.
  • 13. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (161) 10. กําหนดให NO2(g) νh NO(g) + O(g) K1 = 6.8 × 10-49 O3(g) + NO(g) NO2(g) + O2(g) K2 = 5.8 × 10-34 คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยาตอไปนี้มีคาเทาใด O2(g) + O(g) O3(g) 1) 2.6 × 1081 2) 8.7 × 1014 3) 1.2 × 10-15 4) 3.9 × 10-82 11. ปฏิกิริยาระหวางแกสคารบอนมอนอกไซดกับไฮโดรเจนเปนดังสมการ CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) บรรจุแกส CO 1.00 mol และแกส H2 3.00 mol ลงในภาชนะขนาด 10.00 dm3 ที่อุณหภูมิหนึ่ง เมื่อระบบ เขาสูภาวะสมดุล พบวามีนํ้าเกิดขึ้น 7.2 g จงหาวาที่ภาวะสมดุลมีจํานวนโมลของ CO, H2, CH4 และ H2O รวมกัน ทั้งหมดเทาใด (มวลอะตอมของ H = 1, C = 12, O = 16) วิธีคิด CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) 1. โมลเริ่มตน .......... .......... .......... .......... mol 2. โมลเปลี่ยน .......... .......... .......... .......... mol 3. โมลสมดุล .......... .......... .......... .......... mol 12. กําหนดขอมูลใหดังนี้ เกลือ Ksp AgCl 1.0 × 10-10 Ag2CO3 6.3 × 10-12 Ag3PO4 2.0 × 10-21 การละลายของเกลือขอใดถูก 1) Ag2CO3 > AgCl > Ag3PO4 2) Ag3PO4 > Ag2CO3 > AgCl 3) AgCl > Ag2CO3 > Ag3PO4 4) Ag2CO3 > Ag3PO4 > AgCl 13. ปฏิกิริยาที่ภาวะสมดุลในขอใด เมื่อลดความดันแลวปฏิกิริยาจะเลื่อนไปทางซาย 1) HCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl-(aq) 2) 2HI(g) H2(g) + I2 (g) 3) NH4Cl(s) NH3(g) + HCl(g) 4) BiOCl(s) + 2H+(aq) + 2Cl-(aq) BiCl3(aq) + H2O(l)
  • 14. เคมี (162) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 14. ปฏิกิริยาตอไปนี้อยูที่ภาวะสมดุล 2XY(g) X2(g) + 2Y(s) ; ∆H > O การเปลี่ยนความดันและอุณหภูมิอยางไร จึงจะทําใหไดผลิตภัณฑเพิ่มขึ้น อุณหภูมิ ความดัน 1) 2) 3) 4) เพิ่ม เพิ่ม ลด ลด เพิ่ม ลด เพิ่ม ลด 15. กําหนดปฏิกิริยาที่ภาวะสมดุลใหดังนี้ Zn2+(aq) + H2S(aq) ZnS(s) + 2H+(aq) ถาตองการซิงคซัลไฟดมากๆ ควรทําดังนี้ ก. เติม Zn2+ มากๆ ลงไปในระบบ ข. เพิ่ม pH ของระบบ ค. ละลาย H2S(g) มากๆ ลงในระบบ ขอใดถูกตอง 1) ก. และ ข. เทานั้น 2) ก. และ ค. เทานั้น 3) ข. และ ค. เทานั้น 4) ก., ข. และ ค. 16. กําหนดปฏิกิริยาที่ภาวะสมดุลใหดังนี้ [Cu(H2O)4]2+(aq) + 4Cl-(aq) [CuCl4]2-(aq) + 4H2O(l) (สีนํ้าเงิน) (สีเหลือง) ถาตองการทําใหสารละลายเปนสีนํ้าเงินอีก ควรทําดังนี้ ก. เติมนํ้า ข. เติมสารละลายซิลเวอรไนเตรต ค. เติมสารละลายโซเดียมคลอไรด ขอใดถูกตอง 1) ค. เทานั้น 2) ก. และ ข. เทานั้น 3) ก. และ ค. เทานั้น 4) ข. และ ค. เทานั้น 17. ในปฏิกิริยาที่ผันกลับไดตอไปนี้ H2(g) + I2(g) 2HI(g) ถาเริ่มตนปฏิกิริยาดวย H2 2 โมล และ I2 1 โมล เมื่อปฏิกิริยาเขาสูสภาวะสมดุลจะมี HI เกิดขึ้นกี่โมล 1) 1 2) 2 3) นอยกวา 2 4) มากกวา 2 แตนอยกวา 4 18. ถากรด H2Y มีคาคงที่สมดุลเปน Ka1 = 1.5 × 10-6 และ Ka2 = 1.5 × 10-12 ในสารละลายกรดนี้มีไอออนใด อยูมากนอยกวากัน ใหเรียงลําดับจากมากไปหานอย 1) HY-, Y2-, H3O+ 2) Y2-, H3O+, HY- 3) H3O+, HY-, Y2- 4) H3O+, Y2-, HY-
  • 15. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (163) 19. คาคงที่สมดุลของปฏิกิริยา CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) มีคาเทากับ 0.022 mol⋅dm-3 ที่ 252°C ถาปริมาตรของระบบลดลงเปนครึ่งหนึ่งของปริมาตรเดิม ความเขมขน ของ CO2(g) จะเทากับขอใด (mol⋅dm-3) 1) 0.022 2) 0.044 3) 0.011 4) 0.148 20. สมดุล I2(g) + Br2(g) 2IBr(g) มีคาคงที่สมดุล (K) = 256 ที่ 150°C ถาเริ่มตนดวย I2 และ Br2 ปริมาณเทากันในภาชนะปดสนิทที่ 150°C ณ สมดุลมี IBr(g) อยู 4.0 mol⋅dm-3 จงคํานวณหาความเขมขนของ I2(g) ที่เหลือในหนวย mol⋅dm-3 1) 0.15 2) 0.25 3) 0.30 4) 0.50 เฉลย 1. 3.16 2. 0.93 3. 16 4. 4) 5. 1) 6. 2) 7. 82.80 8. 1) 9. 2) 10. 1) 11. 3.20 12. 1) 13. 1) 14. 1) 15. 4) 16. 2) 17. 3) 18. 3) 19. 1) 20. 2)
  • 16. เคมี (164) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 กรด-เบส (Acid-Base) สรุปเนื้อหาที่สําคัญเกี่ยวกับกรด-เบส 1. ทฤษฎีกรด-เบส ของอารเรเนียส กรด คือ สารที่ละลายนํ้าแลวแตกตัวให H+ หรือ H3O+ HCl + H2O H3O+ + - Cl อนุมูลกรด H2SO4 + 2H2O 2H3O+ + -2 4SO CH3COOH + H2O CH3COO- + + OH3 เปนกรด เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีนํ้าเงินเปนสีแดง แตฟนอลฟทาลีนในกรดไมมีสี เบส คือ สารที่ละลายนํ้าแลวแตกตัวให OH- NaOH OH2 (aq)OH(aq)Na - + + อนุมูลเบส Ca(OH) 2 OH2 Ca2+(aq) + 2OH- (aq) NH4OH OH2 )aq(OH(aq)NH4 - + + เปนเบสเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเปนสีนํ้าเงินและฟนอลฟทาลีนในเบสจะมีสีชมพูหรือสีแดง 2. สารละลายอิเล็กโตรไลตหรือสารอิเล็กโตรไลต เปนสารที่หลอมเหลวหรือสารละลายจะนําไฟฟาได เนื่องจาก ไอออนบวกและไอออนลบเคลื่อนที่ได สวนสารที่ไมนําไฟฟา เชน นํ้าบริสุทธิ์ นํ้าเชื่อม ยูเรีย และแอลกอฮอล เปนตน จัดเปนสารไมใชอิเล็กโตรไลต 3. ทฤษฎีกรด-เบส ของเบรินสเตด-ลาวรี กรด คือ สารที่ใหโปรตอน (H+) แกสารอื่น (Proton donor) เบส คือ สารที่รับโปรตอน (H+) จากสารที่มีสมบัติเปนกรด (Proton acceptor) หรือ Acid1 H+ Base1 ...(1) Base2 H+ Acid2 ...(2) Acid1 + Base2 Acid2 + Base1 เรียกวาปฏิกิริยา Protolytic reaction
  • 17. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (165) Acid1 - Base1 เปนคูกรด-เบสกัน Acid2 - Base2 เปนคูกรด-เบสกัน สารตัวเดียวกันเปนไดทั้งกรดและเบส เรียกวา Amphoteric or Amphiprotic substances HPO (aq)4 2- เบส2 H PO (aq)2 4 - กรด2 NH (aq)4 + NH (aq)3+ + กรด1 เบส1 คูเบสของกรด2 คูกรดของเบส2 HCO (aq)3 - กรด1 CO (aq)3 2- เบส1 + H O(l)2 H O3 + กรด2เบส2 คูกรดของเบส1 คูเบสของกรด1 + 4. ปฏิกิริยาที่กรดทําปฏิกิริยากับเบสไดเกลือกับนํ้า เรียกวา ปฏิกิริยาสะเทิน ซึ่งเปนปฏิกิริยาคายความรอน เชน HCl + NaOH NaCl + H2O H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O HNO3 + NH4OH NH4NO3 + H2O สมการไอออนิก คือ H O (aq)3 + + OH (aq)- 2H2O(l) ปฏิกิริยาการทดลอง Ba(OH)2(aq) + H2SO4(aq) BaSO4(s) + 2H2O(l) (ตะกอนสีขาว) เขียนกราฟไดดังนี้ การนําไฟฟา จุดสะเทินหลอดไฟดับ หลอดไฟจะหรี่ลง หลอดไฟจะสวางขึ้น ปริมาตรกรด + เบส
  • 18. เคมี (166) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 5. การแตกตัวของกรดออน เชน CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq) ภาวะสมดุล Ci – x x x mol⋅dm-3 ∴ Ka = COOH][CH ]O][HCOO[CH 3 33 +- = x][C ]O[H i 2 3 - + [H3O+] = x)(CK ia - ...(1) สูตรนี้ใชหา [H3O+] ของกรดออนมอนอโปรติก เมื่อ Ci = ความเขมขนเริ่มตน (initial concentration) สามารถนําไปหา pH ได ...(2) และ ...(3) 6. การแตกตัวของเบสออน เชน NH3(aq) + H2O(l) + 4NH (aq) + OH-(aq) ภาวะสมดุล Ci - x x x mol⋅dm-3 ∴ Kb = ][NH ]][OH[NH 3 4 -+ = x][C ][OH i 2 - - ...(4) [OH-] = x)(CK ib - สูตรนี้ใชหา [OH-] ของเบสออนมอนอเบสิก สามารถนําไปหา pH ได pOH = -log[OH-] ...(5) pH + pOH = 14 และ รอยละการแตกตัวของเบสออน = [OH ] Ci - × 100 = i ib C x)(CK - × 100 ...(6) 7. การแตกตัวของนํ้าบริสุทธิ์ H2O(l) + H2O(l) H O (aq)3 + + OH (aq)- ∴ Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 × 10-14 ที่ 25°C คานี้จะตองจําใหได คา Kw ∝ T (อุณหภูมิที่สูงขึ้น คา Kw จะมากขึ้น) pH = log[H O ]3 +- รอยละการแตกตัวของเบสออน = 100C x)(CK 100C ]O[H i ia i + 3 ×× = -
  • 19. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (167) 8. การแตกตัวของเกลือในนํ้า เกลือที่เกิดจาก ละลายนํ้าสารละลายมีสมบัติเปน กรดแก + เบสแก กรดแก + เบสออน กรดออน + เบสแก กลาง กรด เบส 9. การไทเทรตกรด-เบส หมายถึง การหาความเขมขนของสารละลายจากสารละลายที่เราทราบความเขมขนแลว โดยใชอินดิเคเตอรเปนตัวบอกจุดยุติในการไทเทรต หลักการคํานวณจะตองเขียนสมการใหถูกตองและทําสมการใหดุล แลวจับโมลของกรดและเบส เขาอัตราสวนกัน เชน aA + bB cC + dD mol A mol B = a b b mol A = a mol B bCAVA = aCBVB 10. ในการไทเทรตกรด-เบส จะตองเลือกอินดิเคเตอรที่มีชวง pH ใกลเคียงกับ pH ของเกลือที่เกิดขึ้น ณ จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรด และสารละลายเบสแตละคูขึ้นอยูกับชนิดของสารละลายกรด และ สารละลายเบสที่นํามาไทเทรต ดังนี้ 1. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดแกกับเบสแก ควรมี pH เทากับ 7 2. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดแกกับเบสออน ควรมี pH นอยกวา 7 3. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดออนกับเบสแก ควรมี pH มากกวา 7 4. จุดสมมูลของการไทเทรตระหวางสารละลายกรดออนกับเบสออน อาจมี pH มาก หรือนอยกวา 7 หรือ เทากับ 7 ขึ้นอยูกับคา Ka กับ Kb ของกรด และเบสที่ใช 11. ในการไทเทรตระหวางกรดแกกับเบสแก ชวงการเปลี่ยน pH จะกวางมาก ดังนั้นจะเลือกอินดิเคเตอรใดๆ ก็ ไดในการไทเทรต เชน ไทเทรตระหวาง HCl กับ NaOH จะไดกราฟดังนี้ กรด เบส กลาง กรดออน + เบสออน (K > K )a b (K < K )a b (K = K )a b
  • 20. เคมี (168) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 2 4 6 8 10 12 10 20 30 40 50 A X O Y B ปริมาตร NaOH (cm )3 จุดสมมูล CK M D pH L N 0 หรือ 7 pH จุดสะเทิน PH = 7 )HCl(cmปริมาตร 3 12. การไทเทรตระหวางกรดออนกับเบสแก เชน CH3COOH กับ NaOH จุดสมมูลมี pH > 7 ชวงการเปลี่ยน pH แคบ ดังนั้นจะตองเลือกอินดิเคเตอรที่มีชวง pH > 7 2 4 6 8 10 12 10 20 30 40 50 ปริมาตร NaOH (cm )3 จุดสมมูล pH N L A X C K M D B O 0 Y หรือ 7 pH จุดสะเทิน 7pH > )COOH(cmCHปริมาตร 3 3 13. การไทเทรตระหวางกรดแกกับเบสออน เชน HCl กับ NH3 จุดสมมูลมี pH < 7 ชวงการเปลี่ยน pH แคบ ดังนั้นจะตองเลือกอินดิเคเตอรที่มีชวง pH < 7 2 4 6 8 10 12 10 20 30 40 50 ปริมาตร HCl (cm )3 จุดสมมูล pH M K D C X A N L B Y 0 O หรือ 7 pH จุดสะเทิน )(cmNHปริมาตร 3 3 7pH <
  • 21. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (169) 14. สารละลายบัฟเฟอร (Buffer solution) หมายถึง สารละลายที่ไดจากการผสมระหวางกรดออนกับเกลือของมัน หรือเบสออนกับเกลือของมัน สารละลายบัฟเฟอรทั่วๆ ไป ประกอบดวยสารหรือไอออนที่เปนคูกรด-เบสกัน หนาที่ของ สารละลายบัฟเฟอรที่สําคัญ คือ เปนสารละลายที่ใชควบคุมความเปนกรดและเบสของสารละลายไวใหคงที่ หรือเกือบคงที่ เมื่อเติมกรดแกหรือเบสแก ลงไปจํานวนเล็กนอย เชน สารละลายบัฟเฟอรกรด CH3COOH + CH3COONa HCOOH + HCOOK HF + NaF H2CO3 + KHCO3 หรือ K2CO3 H2 - 4PO + H3PO4 - 3HCO + -2 3CO สารละลายบัฟเฟอรเบส NH4OH + (NH4)2SO4 NH4OH + NH4Cl NH3 + + 4NH C2H5NH2 + + 352 NHHC 15. สรุปสูตรที่ใชคํานวณเกี่ยวกับกรด-เบส 1. pH = -log[H3O+] = log[H3O+]-1 = log 1 [H O ]3 + 2. pOH = -log[OH-] = log[OH-]-1 = log 1 [OH ]- 3. pH + pOH = 14 4. Kw = [H3O+][OH-] = 1.0 × 10-14 at 25°C 5. [H3O+] = 10-pH ...เปด antilog 6. [OH-] = 10-pOH ...เปด antilog 7. กรดแก แตกตัว 100% [H3O+] = [HCl] [H3O+] = 2[H2SO4] 8. เบสแก แตกตัว 100% [OH-] = [NaOH] [OH-] = 2[Ba(OH)2] 9. กรดออน ความเขมขนลดลง รอยละการแตกตัวมากขึ้น เมื่อ Ka คงที่ [H3O+] = K (C x)a i - รอยละการแตกตัว = [H O ] C 3 + i × 100
  • 22. เคมี (170) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 10. เบสออนความเขมขนลดลง รอยละการแตกตัวมากขึ้น เมื่อ Kb คงที่ [OH-] = K (C x)b i - รอยละการแตกตัว = [OH ] Ci - × 100 11. pH ∝ Kb ∝ 1 Ka เมื่อความเขมขนเทากัน 12. Ka × Kb = Kw เมื่อเปนคูกรด-เบสกัน 13. pH = pKI + log[In ] [HIn] - ⇒ HIn + H O2 อินดิเคเตอรรูปกรด H O3 + + In- อินดิเคเตอรรูปเบส 14. pH = pKI ± 1 15. สารละลายบัฟเฟอรกรด pH = pKa + log [Salt] [Acid] [Salt] [Acid] = K [H O ] a 3 + 16. สารละลายบัฟเฟอรเบส pOH = pKb + log [Salt] [Base] [Salt] [Base] = K [OH ] b - 17. ไอออนบวกเกิดไฮโดรลิซิส [H3O+] = K (C x) K w i b - 18. ไอออนลบเกิดไฮโดรลิซิส [OH-] = K (C x) K w i a - 19. ไอออนบวกและไอออนลบเกิดไฮโดรลิซิส [H3O+] = K K K w a b × 20. ทําสารละลายใหเจือจาง ...C1V1 = C2V2 21. นําสารละลายมาผสมกันโดยไมเกิดปฏิกิริยากัน (CV)หลังผสม = C1V1 + C2V2 + ... 22. สูตรเปลี่ยนรอยละโดยมวล หรือรอยละโดยปริมาตรเปนโมลตอลิตร = % 10 D มวลโมเลกุล × = % 10 S มวลโมเลกุล × (D = ความหนาแนน (g/cm3), S = ความถวงจําเพาะ) 23. สูตรเปลี่ยนรอยละโดยมวลตอปริมาตรเปนโมลตอลิตร = % 10 มวลโมเลกุล × 24. ถาความเขมขนของ [H3O+] หรือ [OH-] อยูระหวาง 10-7 ถึง 10-9 ในการหา pH จะตองรวม [H3O+] หรือ [OH-] ของนํ้า = 1.0 × 10-7 mol⋅dm-3 ดวย
  • 23. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (171) 25. ถาเกิดปฏิกิริยากันในการคํา.นวณหา pH จะตองทําดังนี้ 1. เขียนสมการใหถูกตองและทําสมการใหดุล 2. หาจํานวนโมลของสารที่เขาทําปฏิกิริยากัน 3. หาจํานวนโมลของสารที่เหลือหรือเกิดในปริมาตรหลังผสม 4. หาความเขมขนของ H3O+ หรือ OH- แลวหา pH หรือ pOH ตามตองการ แบบทดสอบ 1. เมื่อนําสารละลาย A, B, C และ D ความเขมขนเทากันไปทดสอบการเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสและความสามารถใน การนําไฟฟาไดขอมูล ดังนี้ สารละลาย สีกระดาษลิตมัส ความสวางของหลอดไฟ A B C D ไมเปลี่ยนสี แดง-นํ้าเงิน นํ้าเงิน-แดง ไมเปลี่ยนสี สวางมาก สวางเล็กนอย สวางมาก ไมสวางเลย สารละลาย A, B, C และ D ในขอใดเปนไปได A B C D 1) 2) 3) 4) MgCl2 NaCl KNO3 Na2CO3 NH4OH NaOH CH3COOH NH4Cl H2SO4 C2H5OH KOH H2S C12H22O11 H2O NH4CN CH3OH 2. กรดซัลฟวริกทําปฏิกิริยากับกรดไพโรซัลฟวริก ดังสมการ H2SO4(aq) + H2S2O7(aq) H3S + 4O (aq) + HS2 - 7O (aq) โมเลกุลและไอออนคูใดในปฏิกิริยาที่ทําหนาที่เปนกรด 1) H2SO4 และ H3SO4 + 2) H2SO4 และ H2S2O7 3) H2S2O7 และ HS2O7 - 4) H2S2O7 และ H3SO4 +
  • 24. เคมี (172) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 3. กําหนดคาคงที่สมดุลการแตกตัวของกรดและเบสใหดังนี้ ก. HNO2 Ka = 4.5 × 10-4 ข. C6H5COOH Ka = 6.5 × 10-5 ค. NH(CH3)2 Kb = 7.4 × 10-4 ง. N2H4 Kb = 9.8 × 10-7 สําหรับสารละลายที่มีความเขมขนเทากัน ขอใดถูก 1) สารละลาย ง. จะมี pH มากที่สุด 2) การแตกตัวของสารละลาย ก. มากกวาสารละลาย ข. ประมาณ 10 เทา 3) สารละลาย ค. และสารละลาย ง. จะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากนํ้าเงินเปนแดง 4) สารละลาย ก. ผสมกับสารละลาย ง. ในปริมาตรที่เทากัน สารละลายที่เกิดจากการผสมจะมี pH < 7 4. สารละลาย HCl เขมขน 0.25 mol⋅dm-3 ปริมาตร 20 cm3 ทําปฏิกิริยากับสารละลาย NaOH เขมขน 0.20 mol⋅dm-3 ปริมาตร 30 cm3 เมื่อเกิดปฏิกิริยาอยางสมบูรณแลวสารละลายที่ไดจะมี pH อยูในชวงใด 1) 3-4 2) 7 3) 9-10 4) 11-12 5. ถาใชสารละลายตอไปนี้มีความเขมขนและปริมาตรเทากัน เมื่อผสมกันคูใดไดสารละลายบัฟเฟอรที่มี pH > 7 1) NaOH และ HCOOH 2) NH3 และ NH4Cl 3) Mg(OH)2 และ HNO3 4) CH3COONa และ CH3COOH 6. กําหนดให สารละลาย ความเขมขน (mol⋅dm-3) ปริมาตร (cm3) รอยละการแตกตัวของกรด HA HB HC HD 1 × 10-3 1 × 10-2 1 × 10-1 1 20 50 100 250 80 50 40 30 ขอใดถูก 1) NaOH 0.04 โมล ทําปฏิกิริยาพอดีกับสารละลาย HC 2) สารละลาย HB มีปริมาณ H+ นอยกวาในสารละลาย HC 3) สารละลาย HA มี pH = 3 4) กรด HD เปนกรดออนที่สุด
  • 25. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (173) 7. พิจารณาสีของสารละลาย X เมื่อเติมอินดิเคเตอรชนิดตางๆ ตอไปนี้ อินดิเคเตอร ชวง pH ที่เปลี่ยนสี สีที่เปลี่ยน สีของสารละลาย X โบรโมฟนอลบลู ไทมอลบลู เมทิลออเรนจ เมทิลเรด 3-4.6 3.2-4.4 4.2-6.3 เหลือง-นํ้าเงิน แดง-เหลือง แดง-เหลือง เขียวอมนํ้าเงิน สมเหลือง สมแดง สารละลาย X ควรมี pH อยูในชวงใด 1) 3-6.3 2) 3.2-4.6 3) 4.2-44 4) 4.2–4.6 8. กําหนดสารละลายบัฟเฟอร A และ B ดังแสดงในตาราง สารละลายบัฟเฟอร องคประกอบ A B H3PO4/ NaH2PO4 NaH2PO4/Na2HPO4 ก. เมื่อเติม HCl ปริมาณเล็กนอยลงใน A, H+ จาก HCl จะทําปฏิกิริยากับ - 42POH ข. เมื่อเติม NaOH ปริมาณเล็กนอยลงใน B, OH- จาก NaOH จะทําปฏิกิริยากับ - 42POH ค. คูเบสของสารละลายบัฟเฟอร A และ B คือ - 42POH และ -2 4HPO ตามลําดับ ง. คูเบสของสารละลายบัฟเฟอร A และ B คือ H3PO4 และ - 42POH ตามลําดับ ขอสรุปที่ถูกคือขอใด 1) ก. และ ค. เทานั้น 2) ข. และ ง. เทานั้น 3) ก., ข. และ ค. 4) ก., ข. และ ง. 9. เมื่อสะเทินสารละลาย Ba(OH)2 เขมขน 0.45 mol⋅dm-3 ปริมาตร 40.0 cm3 อยางสมบูรณ ตองใชสารละลาย กรด H3PO4 20.0 cm3 กรด H3PO4 ที่ใชมีความเขมขนกี่โมลตอลูกบาศกเดซิเมตร 1) 0.60 2) 0.90 3) 1.20 4) 1.35 10. สารละลายขอใดมีคา pH สูงสุด 1) 0.01 M H2SO4 2) 0.02 M CH3COOH 3) 0.1 M HNO3 4) 1 M HCl 11. ปฏิกิริยาในขอใด สารที่พิมพตัวหนาทําหนาที่เปนกรด 1) OH-(aq) + H+(aq) H2O(l) 2) + 4NH (aq) + OH-(aq) NH3(g) + H2O(l) 3) CH2 = CH2(g) + H2(g) CH3CH3(g) 4) CH3COO-(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + OH-(aq)
  • 26. เคมี (174) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 12. เมื่อผสม 0.2 M Ba(OH)2 จํานวน 40 cm3 กับ 0.1 M Na2CO3 จํานวน 80 cm3 ปฏิกิริยาเกิดขึ้นตามสมการ Ba(OH)2(aq) + Na2CO3(aq) BaCO3(s) + 2NaOH(aq) ผลของสารละลายเปนดังนี้ ก. มีแบเรียมไฮดรอกไซดอยูในสารละลาย ข. สารละลายเปนดาง ค. สารละลายมีคารบอเนตไอออน ง. สารละลายนําไฟฟาได ขอสรุปใดถูกตอง 1) ง. เทานั้น 2) ก. และ ค. เทานั้น 3) ข. และ ง. เทานั้น 4) ก., ข., ค. และ ง. 13. โซเดียมไฮดรอกไซดทําปฏิกิริยากับกรดไนตริกเปนตามสมการ HNO3(aq) + NaOH(aq) NaNO3(aq) + H2O(l) เมื่อผสม 1.0 M HNO3 จํานวน 20 cm3 กับ 0.5 M NaOH จํานวน 30 cm3 สรุปไดดังนี้ ก. pH ของสารละลายผสมมากกวา 7 ข. ถานําสารละลายผสมนี้ไประเหยแหง ทั้งโซเดียมไฮดรอกไซดและโซเดียมไนเตรทจะตกผลึก ค. ปฏิกิริยานี้จัดเปนปฏิกิริยาสะเทิน ขอสรุปใดถูกตอง 1) ค. เทานั้น 2) ก. และ ข. เทานั้น 3) ข. และ ค. เทานั้น 4) ก., ข. และ ค. 14. ปฏิกิริยาระหวางเปอรแมงกาเนตไอออนกับไอออรน (II) ไอออน เปนดังนี้ - 4MnO (aq) + 5Fe2+(aq) + 8H+(aq) Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 4H2O(l) การเปลี่ยนแปลงความเขมขนของเปอรแมงกาเนตไอออนเปนดังนี้ 0 ][MnO4 - เวลา ระหวางการดําเนินไปของปฏิกิริยาสรุปไดดังนี้ ก. ความเขมของสีของสารละลายจะลดลง ข. การนํา.ไฟฟาของสารละลายจะลดลง ค. ความดันจะลดลง ง. อัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง ขอสรุปใดถูกตอง 1) ก. และ ข. เทานั้น 2) ก. และ ง. เทานั้น 3) ค. และ ง. เทานั้น 4) ก., ข. และ ง. เทานั้น
  • 27. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (175) 15. กําหนดกราฟใหดังนี้ 2 4 6 8 10 12 14 volume of acid added pH เปนกราฟการไทเทรตตามขอใด 1) กรดแกกับดางแก 2) กรดแกกับดางออน 3) กรดออนกับดางแก 4) กรดออนกับดางออน 16. จากกราฟขอ 15 pH ที่จุดยุติการไทเทรตมีคาเทาใด 1) 0 2) 2 3) 7 4) 12 17. The following table gives the pH ranges of four indicators) Indicators pH range methyl orange methyl red litmus phenolphthalein 3.0 - 4.4 4.4 - 6.4 6.0 - 8.0 8.2 - 10.0 2 4 6 8 10 12 14 volume of alkali added pH จากกราฟการไทเทรตขางบน ควรเลือกใชอินดิเคเตอร ก. methyl orange ข. methyl red ค. litmus ง. phenolphthalein ขอใดถูกตอง 1) ก. และ ข. เทานั้น 2) ข. และ ค. เทานั้น 3) ค. และ ง. เทานั้น 4) ข., ค. และ ง. เทานั้น
  • 28. เคมี (176) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 18. จะตองเติมสารละลาย 2 M NaOH กี่ cm3 ลงในสารละลาย NaOH ที่มี pH = 11 จํานวน 200 cm3 จึงทําให สารละลายใหมที่ไดมี pH = 13 1) 5.13 cm3 2) 6.45 cm3 3) 10.42 cm3 4) 14.43 cm3 19. เมื่อนําสารละลาย HCl เขมขน 0.1 mol ⋅ dm-3 ปริมาตร 45 cm3 มาผสมกับสารละลาย NaOH เขมขน 1.0 mol⋅dm-3 ปริมาตร x cm3 จะไดสารละลายที่มี pH = 12 จงคํานวณหาคา x 1) 5.00 cm3 2) 10.00 cm3 3) 15.00 cm3 4) 20.00 cm3 20. นํ้าสมสายชูตัวอยางมีกรดแอซีติกอยูรอยละ 4.8 โดยมวลตอปริมาตรในการไทเทรตนํ้าสมสายชูกับสารละลาย โซเดียมไฮดรอกไซด พบวานํ้าสมสายชู 10 cm3 ทําปฏิกิริยาพอดีกับสารละลาย NaOH 20 cm3 จงหาความ เขมขนของสารละลาย NaOH ในหนวยรอยละโดยมวลตอปริมาตร 1) 1.0 2) 1.6 3) 2.0 4) 2.4 เฉลย 1. 1) 2. 4) 3. 4) 4. 4) 5. 2) 6. 2) 7. 3) 8. 3) 9. 1) 10. 2) 11. 2) 12. 3) 13. 1) 14. 4) 15. 1) 16. 3) 17. 4) 18. 3) 19. 1) 20. 2)
  • 29. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (177) ปฏิกิริยาไฟฟาเคมี (Electrochemistry) สรุปเนื้อหาที่สําคัญเกี่ยวกับปฏิกิริยาไฟฟาเคมีไดดังนี้ 1. ปฏิกิริยารีดอกซ (Redox reaction) หมายถึง ปฏิกิริยาที่มีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชัน จะตองประกอบ ดวยปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยารีดักชัน สารใดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เลขออกซิเดชันเพิ่มขึ้น ใหอิเล็กตรอน เปนตัวรีดิวซ ตัวเองถูกออกซิไดซoxidation reducer oxidized สารใดเกิดปฏิกิริยารีดักชัน เลขออกซิเดชันลดลง รับอิเล็กตรอน เปนตัวออกซิไดซ ตัวเองถูกรีดิวซreduction oxidizer reducedหลักจํา หลักจํา 2KMnO +16HCl4 เชน 2KCl+2MnCl +8H O+5Cl2 2 2 ปฏิกิริยารีดักชัน ปฏิกิริยาออกซิเดชัน +7 +2 -1 0 ...(1) 2. ปฏิกิริยาไมใชรีดอกซ (Non-redox reaction) หมายถึง ปฏิกิริยาที่ไมมีการเปลี่ยนแปลงเลขออกซิเดชัน หรือมีแตปฏิกิริยาออกซิเดชันหรือปฏิกิริยารีดักชันเพียงอยางใดอยางหนึ่ง เชน 1. กรด + เบส → เกลือ + นํ้า H Cl (aq)+ - + Na OH (aq)+ - → Na Cl (aq)+ - + H2O(l) 2. เกลือคารบอเนต + กรด → เกลือ + นํ้า + CO2 CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g) 3. เกลือ + เกลือ → เกลือ + เกลือ AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) 4. เกลือแอมโมเนียม + เบส → เกลือ + นํ้า + NH3 2NH4Cl(aq) + Ca(OH)2(aq) → CaCl2(aq) + 2H2O(l) + 2NH3(g)
  • 30. เคมี (178) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 3. หลักการทําสมการรีดอกซใหดุลโดยใชเลขออกซิเดชัน 1. หาเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นของตัวรีดิวซและเลขออกซิเดชันที่ลดลงของตัวออกซิไดส 2. ทําเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นและลดลงใหเทากันโดยเขียนเลขออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นไวหนาตัวออกซิไดสและ เลขออกซิเดชันที่ลดลงไวหนาตัวรีดิวซ นั่นคือ ทําจํานวนอิเล็กตรอนที่ใหและรับใหเทากัน 3. ดุลจํานวนอะตอมของธาตุแตละธาตุและประจุของไอออนทางซายและขวาของสมการใหเทากัน 4. ถาเลขสัมประสิทธิ์แสดงจํานวนโมลของสารทอนใหเปนสัดสวนอยางตํ่าไดก็ใหทอนเปนเลขลงตัวอยางตํ่า ดวย ตัวอยาง จงทําสมการรีดอกซตอไปนี้ใหดุล 1. 2+ 223 2+5+ 3 0 2NO+O4H+)(NOCu38HNO+Cu3 Oxidation 2 3 Reduction 2. 2 5+ 3 10 2 O3H+NaClO+5NaCl6NaOH+3Cl - Oxidation 5 1 Reduction 0 Cl 0 5Cl จะเห็นวา Cl2 เปนไดทั้งตัวออกซิไดสและตัวรีดิวซ เรียกปฏิกิริยารีดอกซนี้วา Disproportionation reaction 3. 1 + 5+ 32 0 2 5+ 3 5Cl+6H+6IOO3H+3I+5ClO - --- Oxidation 6 5 Reduction 53 2× 10 ดังนั้นจํานวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวของตอ 1 โมเลกุลของสารตั้งตนในครึ่งปฏิกิริยาออกซิเดชัน = 3I2 = 6I = 6 × 5 = 30 ตอ 3I2 = 3 30 = 10 ตอ 1 โมเลกุล I2
  • 31. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (179) 4. 2 16+ 2 4 1+ 3 3 O5H+3Cl+2CrO4OH+3ClO+2Cr(OH) - ---- + Oxidation 3 2 Reduction 5. 234 3 242 0 242 16+ 722 O7H)(SOCr+SO4K+3BrSO7H6KBr+OCrK ++ +- Oxidation 6 1 Reduction 2× 3 4. ขอเปรียบเทียบระหวางเซลลกัลวานิกกับเซลลอิเล็กโทรไลต 1. สวนประกอบ เซลลกัลวานิก เซลลอิเล็กโทรไลต ขั้ว B (แคโทด) ขั้ว A (แอโนด) A2+A B2+ B สะพานไอออน e- e- e- e- ขั้ว B (แคโทด) ขั้ว A (แอโนด) แบตเตอรี่
  • 32. เคมี (180) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 2. การเกิดปฏิกิริยา เซลลกัลวานิก เซลลอิเล็กโทรไลต 1. ขั้วที่เสียอิเล็กตรอน (ศักยไฟฟาตํ่า, ขั้ว A) เรียกวา แอโนด 2. ขั้วที่รับอิเล็กตรอน (ศักยไฟฟาสูง, ขั้ว B) เกิดปฏิกิริยารีดักชัน เรียกวา แคโทด 3. ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น ทําใหเกิดกระแสไฟฟา 1. ขั้วที่ตอกับขั้วบวกของแบตเตอรี่เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน เรียกวา แอโนด 2. ขั้วที่ตอกับขั้วลบของแบตเตอรี่เกิดปฏิกิริยารีดักชัน เรียกวา แคโทด 3. ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้น เมื่อผานกระแสไฟฟาเขาไปในเซลล 5. เซลลกัลวานิก (Galvanic cell) เซลลไฟฟาเคมีจําแนกไดเปน 2 ประเภท คือ 1. เซลลกัลวานิก เปนเซลลไฟฟาเคมีที่ปฏิกิริยาเคมีทําใหเกิดกระแสไฟฟาเปนปฏิกิริยารีดอกซ ปฏิกิริยา ออกซิเดชันเปนแอโนด (ขั้วลบ) ปฏิกิริยารีดักชันเปนแคโทด (ขั้วบวก) 2. เซลลอิเล็กโทรไลต เปนเซลลไฟฟาเคมีที่กระแสไฟฟาทําใหเกิดปฏิกิริยาเคมี เปนปฏิกิริยารีดอกซ ปฏิกิริยาออกซิเดชันเปนแอโนด (ขั้วบวก) ปฏิกิริยารีดักชันเปนแคโทด (ขั้วลบ) ตัวอยาง Voltaic or Galvanic Cells (1) Zn(s) + Cu2+(aq) → Zn2+(aq) + Cu(s) ; E cello = 1.10 V ElectronsElectrons VoltmeterMetallic zinc electrode (5% agar) ReductionOxidation K+ Cl- CathodeAnode- + Zn2+ Cu2+ CuSO (aq)4ZnSO (aq)4 Zn Zn + 2e2+→ - Cu + 2e Cu2+ - → Salt bridge K+ Cl- Metallic copper electrode แผนภาพเซลล คือ Zn(s)|Zn (aq)2+ ||Cu2+(aq)|Cu(s)
  • 33. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (181) ∴ E°cell = E°cathode - E°anode = E°cu2+|cu - E°Zn|Zn2+ = +0.34 - (-0.76) V = +1.10 V (2) Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu2+(aq) + 2Ag(s) ; E°cell = 0.46 V Voltmeter (5% agar) Cathode + e- Ag + e Ag(s)+ - →Cu(s) Cu + 2e2+→ - - Anode NO3 - K+ Salt bridge Cu(s) Ag(s) Ag+Cu2+ 1 M CuSO4 1 M AgNO3 e- K+ NO3 - แผนภาพเซลล คือ Cu(s) Cu (aq) anode | |2+ 1 244 344 | |Ag (aq) Ag(s) cathode + 1 244 344 ∴ E°cell = E°cathode - E°anode = 0.80 - (+0.34) V = 0.46 V (3) Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g) ; E°cell = 0.763 V
  • 34. เคมี (182) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 e- e- Voltmeter Cl- K+ H (g)2 Zn +- Salt bridge black Pt HCl(aq) Reduction, cathodeOxidation, anode K+ Zn Zn + 2e2+→ - 2H + 2e H+ 2 - → ZnCl (aq)2 Zn2+ แผนภาพเซลล คือ Zn|Zn2+ (1.0 M)||H+ (1.0 M)|H2 (1 atm)|Pt ∴ E°cell = E°cathode - E°anode = 0.00 - (-0.763) V = 0.763 V (4) H2(g) + Cu2+(aq) 2H+(aq) + Cu(s) ; E°cell = 0.337 V e- e- Voltmeter Salt bridge +- H 2H + 2e2 +→ - Cu + 2e Cu(s)2+ - → CathodeAnode K Cl+ - Cu2+ H+ 1 M HCl(aq) Cl- K+ 1 M CuSO (aq)4 (1 atm) H (g)2 Pt black Cu(s)
  • 35. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (183) แผนภาพเซลล คือ Pt|H2(g)|H (aq)+ ||Cu (aq)2+ |Cu(s) ∴ E°cell = E°cathode - E°anode = +0.337 - (0.00) V = 0.337 V THE STANDARD HYDROGEN ELECTRODE (SHE) H2 1 atm Pt black 1 M HCl SHE half-reaction E° (standard electrode potential) H2 → 2H+ + 2e- 2H+ + 2e- → H2 exactly 0.0000 ... V (SHE as anode) exactly 0.0000 ... V (SHE as cathode) 6. เซลลอิเล็กโทรไลต (Electrolytic cell) เมื่อผานกระแสไฟฟาเขาไปในเซลลที่ประกอบดวยขั้วไฟฟา 2 ขั้ว จุมอยูในสารละลายอิเล็กโทรไลต จะทําให เกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นภายในเซลล เรียกกระบวนการนี้วา อิเล็กโทรลิซิส ตัวอยางเชน การแยกนํ้าดวยกระแสไฟฟา เรียก เซลลไฟฟาเคมีนี้วา เซลลอิเล็กโทรไลต หลักการของเซลลอิเล็กโทรไลตนําไปใชประโยชนในอุตสาหกรรมตางๆ เชน การ แยกสารเคมีดวยกระแสไฟฟา การทําโลหะใหบริสุทธิ์
  • 36. เคมี (184) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 H (g)2 Na+ H+ SO4 OH- O (g)2 - + Storage battery Pt cathode Pt anode e- e- 2(2H O+2e H (g)+2OH )2 2 - -→ 2H O O (g)+ 4H + 4e2 2 +→ - 2- รูปการอิเล็กโทรลิซิสสารละลาย Na2SO4 ให H2(g) ที่แคโทด และ O2(g) ที่แอโนด หลักการชุบโลหะดวยกระแสไฟฟา 1. จัดสิ่งที่ตองการชุบเปนแคโทด 2. ตองการชุบดวยโลหะใด ใชโลหะนั้นเปนแอโนด 3. สารละลายอิเล็กโทรไลตตองมีไอออนของโลหะที่เปนแอโนด 4. ตองใชไฟฟากระแสตรงเพื่อใหอิเล็กตรอนไหลในทิศทางเดียวตลอดเวลา หลักการชุบโลหะใหไดผิวเรียบและสวยงามขึ้นอยูกับปจจัยตอไปนี้ 1. สารละลายอิเล็กโทรไลตตองมีความเขมขนเหมาะสม 2. กระแสไฟฟาที่ใชตองปรับคาความตางศักยใหมีความเหมาะสมตามชนิดและขนาดของชิ้นโลหะที่ตองการชุบ 3. โลหะที่ใชเปนแอโนดตองบริสุทธิ์ 4. ไมควรชุบนานเกินไป Cu anode Cathode Object to be plated solution Cu2+ + - CuSO4 รูปการชุบกําไลดวยทองแดง
  • 37. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (185) 7. การทําอิเล็กโทรไดอะลิซิสนํ้าทะเล อิเล็กโทรไดอะลิซิส เปนเซลลไฟฟาเคมีที่ใชแยกไอออนออกจากสารละลาย โดยใหไอออนเคลื่อนที่ผานเยื่อ บางๆ ไปยังขั้วไฟฟาที่มีประจุตรงขาม ทําใหสารละลายที่อยูระหวางขั้วไฟฟามีความเขมขนของไอออนลดลง หลักการนี้ สามารถนําไปใชแยกโซเดียมไอออนและคลอไรดไอออนออกจากนํ้าทะเลไดและเปนวิธีการผลิตนํ้าจืดจากนํ้าทะเลวิธีหนึ่ง (ดังรูป) นํ้าเค็ม นํ้าจืด นํ้าเค็ม +- นํ้าเค็ม นํ้าเค็ม นํ้าเค็ม เยื่อแลกเปลี่ยน ไอออนบวก เยื่อแลกเปลี่ยน ไอออนลบ M+ A- 8. เซลลเชื้อเพลิง (Fuel cells) เซลลเชื้อเพลิง เซลลแหง และเซลลสะสมไฟฟาแบบตะกั่วเปนเซลลไฟฟาเคมีชนิดใด มีหลักการเหมือนหรือ ตางกันอยางไร เซลลเชื้อเพลิง : เปนเซลลกัลวานิกชนิดปฐมภูมิใชสารบางชนิดเปนสารตั้งตนผานเขาไปที่แคโทดและแอโนด ตลอดเวลา เซลลเชื้อเพลิงเปนเซลลที่มีประสิทธิภาพสูง และถาเลือกใชเชื้อเพลิงที่เหมาะสมจะไมกอใหเกิดมลภาวะตอ สิ่งแวดลอม เซลลแหง : เปนเซลลกัลวานิกชนิดปฐมภูมิที่มีอิเล็กโทรไลตเปนของแข็ง ทําใหสะดวกในการใชงาน เมื่อใช ไปนานๆ ความตางศักยระหวางขั้วไฟฟาจะลดลงและไมสามารถนํากลับมาใชใหมไดอีก เซลลสะสมไฟฟาแบบตะกั่ว : เปนเซลลกัลวานิกชนิดทุติยภูมิมี Pb เปนแอโนด PbO2 เปนแคโทดและใช สารละลาย H2SO4 เปนอิเล็กโทรไลต ขณะจายไฟทั้ง Pb และ PbO2 จะเปลี่ยนเปน PbSO4 สวนสารละลายกรดซัลฟวริก จะเจือจางลง เซลลชนิดนี้สามารถนําไปประจุไฟเพื่อเปลี่ยนผลิตภัณฑกลับมาเปนสารตั้งตนไดโดยใชหลักการเซลล อิเล็กโทรไลต แตตอนจายไฟจะมีหลักการเหมือนเซลลกัลวานิก H SO2 4 solution + - Pb(s) Pb (aq) +2e2+→ - Pb (aq)+SO (aq) PbSO (s)2+ 4 2 4 - → Pb plate PbO plate2 PbO (s) + 4H (aq)+2e Pb (aq)+2H O2 + 2+ 2 - → Pb (aq)+SO (aq) PbSO (s)2+ 4 2 4 - → (ตะกอนสีขาว)
  • 38. เคมี (186) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 Pb + PbO2 + 2[2H+ + SO4 2-] discharge charge 2PbSO4(s) + 2H2O เซลลเชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนจะเกิดปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง เมื่อใชเปนเวลานานความเขมขนของสาร ละลายอิเล็กโทรไลตจะเปลี่ยนแปลงหรือไมอยางไรจงอธิบาย ปฏิกิริยาที่แอโนดและแคโทดของเซลลเชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนเปนดังนี้ Oxygen inletHydrogen inlet Porous carbon electrodes e- e- K+ OH- H O2 The net reaction is obtained from the two half-reactions : O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 2(H2 + 2OH- 2H2O + 2e-) (cathode) (anode) 2H2 + O2 2H2O (net cell reaction) E°cell = +1.23 V เนื่องจากปฏิกิริยาในเซลลเชื้อเพลิงเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง จึงทําใหนํ้าซึ่งเปนผลิตภัณฑระเหยกลายเปนไอออก มาจากเซลลได ความเขมขนของสารละลายอิเล็กโทรไลต จึงอาจจะเปลี่ยนแปลงได THE NICKEL-CADMIUM (NICAD) CELL (anode) (cathode) Cd(s) + 2OH-(aq) NiO2(s) + 2H2O(l) + 2e- Cd(OH)2(s) + 2e- Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq) (overall) Cd(s) + NiO2(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + Ni(OH)2(s) ถานไฟฉาย เปนเซลลปฐมภูมิที่ไดดัดแปลงใหมีขนาดเล็กจึงสะดวกในการนําไปใช เพราะไมไดใชของเหลวเปน อิเล็กโทรไลต เซลลประเภทนี้เรียกอีกอยางหนึ่งวา “เซลลแหง” หรือ “เซลลเลอคลังเซ”
  • 39. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (187) เมื่อตอถานไฟฉายใหครบวงจร จะเกิดการเปลี่ยนแปลงภายในเซลลดังนี้ แอโนด (-) : Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- (สังกะสี) + แคโทด (+): + 42NH (aq) + 2MnO2(s) + 2e- Mn2O3(s) + 2NH3(g) +H2O(l) (คารบอน) ปฏิกิริยารีดอกซ Zn(s) + + 42NH (aq) + 2MnO2(s) Mn2O3(s) + 2NH3(g) + H2O(l) THE DRY CELL (LECLANCHE CELL) Paper spacer Case - Moist paste of ZnCl and NH Cl2 4 (Reduction, cathode) Layer of MnO2 Graphite electrode (+) (inert) Zine (-) (Oxidation, anode) Zn(s) Zn (aq) + 2e2+→ - Metal (zinc) bottom + 2NH + 2e 2NH + H (g)4 + 3 2 - → กาซ NH3 ที่เกิดขึ้นจะรวมตัวกับ Zn2+ เกิดเปนเตตระแอมมีนซิงค (II) ไอออน : [Zn(NH3)4]2+ และ ไดอาควาไดแอมมีนซิงค (II) ไอออน [Zn(NH3)2(H2O)2]2+ ทําใหความเขมขนของ Zn2+ เปลี่ยนแปลงนอยมาก จึงทําใหศักยไฟฟาของเซลลคงที่อยูเปนเวลานานจนกระทั่งสังกะสีเกิดปฏิกิริยาเกือบหมด โดยทั่วไปเซลลปฐมภูมิชนิดนี้ มีศักยไฟฟาประมาณ 1.5 โวลต เมื่อใชไปเปนเวลานานความตางศักยระหวางขั้วจะลดลง จนในที่สุดศักยไฟฟาลดตํ่าลง จนเกือบเปนศูนยซึ่งเรียกวา ถานหมด เซลลแอลคาไลน มีสวนประกอบและหลักการเชนเดียวกับถานไฟฉาย แตใชสารละลาย KOH เปน อิเล็กโทรไลตจึงมีชื่อวาเซลลแอลคาไลน (แอลคาไลนหมายความวามีสมบัติเปนเบส) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเปนดังนี้ ที่แอโนด : โลหะสังกะสีทําปฏิกิริยากับไฮดรอกไซดไอออนใหอิเล็กตรอนดังสมการ Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e- ที่แคโทด : นํ้าและแมงกานีส (IV) ออกไซดรับอิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยาดังสมการ 2MnO2(s) + H2O(l) + 2e- Mn2O3(s) + 2OH-(aq) ปฏิกิริยารวม : Zn(s) + 2MnO2(s) ZnO(s) + Mn2O3(s)
  • 40. เคมี (188) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 เซลลชนิดนี้มีศักยไฟฟาเทากับเซลลแหงแตใหกระแสไฟฟาไดนานกวา เนื่องจากนํ้าและไฮดรอกไซดไอออนที่ เกิดขึ้นในปฏิกิริยาหมุนเวียนกลับไปเปนสารตั้งตนของปฏิกิริยาไดอีก ฝาครอบแอโนดแผนกั้น สังกะสี ปลอกโลหะ MnO , KOH2 รูปสวนประกอบของเซลลแอลคาไลน เซลลปรอท อาศัยหลักการเดียวกับเซลลแอลคาไลน แตใชเมอรคิวรี (II) ออกไซดแทนแมงกานีส (IV) ออกไซด ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเซลลเปนดังนี้ ที่แอโนด : สังกะสีทําปฏิกิริยากับไฮดรอกไซดไอออนใหอิเล็กตรอนดังสมการ Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e- ที่แคโทด : เมอรคิวรี (II) ออกไซดและนํ้ารับอิเล็กตรอนเกิดปฏิกิริยาดังสมการ HgO(s) + H2O(l) + 2e- Hg(l) + 2OH-(aq) ปฏิกิริยารวม : Zn(s) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l) เซลลปรอทใหศักยไฟฟาประมาณ 1.3 โวลต ใหกระแสไฟฟาตํ่า แตมีขอดีที่สามารถใหศักยไฟฟาเกือบคงที่ ตลอดอายุการใชงาน นิยมใชกันมากในเครื่องฟงเสียงสําหรับคนหูพิการ สารละลาย KOH ในวัสดุดูดซับ สังกะสี ปลอกโลหะดานใน ปลอกโลหะดานนอก HgO แผนกั้น รูปสวนประกอบของเซลลปรอท เซลลเงิน มีสวนประกอบเชนเดียวกับเซลลปรอท แตใชซิลเวอรออกไซดแทนเมอรคิวรี (II) ออกไซด ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเซลลเปนดังนี้
  • 41. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (189) ที่แอโนด : Zn(s) + 2OH-(aq) ZnO(s) + H2O(l) + 2e- ที่แคโทด : Ag2O(s) + H2O(l) + 2e- 2Ag(s) + 2OH-(aq) ปฏิกิริยารวม : Zn(s) + Ag2O(s) ZnO(s) + 2Ag(s) ฝาครอบแอโนด ชองระบายกาซ สังกะสี แผนกั้นปลอกโลหะ Ag O2 รูปสวนประกอบของเซลลเงิน เซลลเงินใหศักยไฟฟาประมาณ 1.5 โวลต มีขนาดเล็กและมีอายุการใชงานไดนานมากแตมีราคาแพง จึงใช กับอุปกรณหรือเครื่องใชไฟฟาบางชนิด เชน นาฬิกา เครื่องคิดเลข 9. แบตเตอรี่อิเล็กโทรไลตแข็ง สารจําพวกพอลิเมอรบางชนิด มีสมบัติยอมใหไอออนผานไดดีแตไมยอมใหอิเล็กตรอนผานไดจึงนํามาใชทํา เปนอิเล็กโทรไลตที่เรียกวา อิเล็กโทรไลตแข็ง และสามารถนํามาประกอบกับขั้วไฟฟาเปนแบตเตอรี่ได โดยมีโลหะลิเทียม เปนแอโนดและไทเทเนียมไดซัลไฟด (TiS2) เปนแคโทด ดังรูป แคโทด อิเล็กโทรไลตแข็ง แอโนด Li TiS2 TiS +e2 - TiS2 - Li+ Li +e+ -Li ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเปนดังนี้ ที่แอโนด : Li(s) Li+(s) + e- ที่แคโทด : TiS2(s) + e- TiS (s)2 - ปฏิกิริยารวม : Li(s) + TiS2(s) Li+(s) + TiS (s)2 -
  • 42. เคมี (190) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ศักยไฟฟาของเซลลนี้มีคาประมาณ 2 โวลต เมื่อโลหะลิเทียมใหอิเล็กตรอนแลวจะกลายเปน Li+ ผาน อิเล็กโทรไลตแข็งไปยังแคโทดซึ่งมี TiS2 ทําหนาที่รับอิเล็กตรอนเกิดเปน TiS2 - จากนั้น TiS2 - จะรวมตัวกับ Li+ เกิด เปน LiTiS2 อิเล็กโทรไลตแข็งทําหนาที่เปนฉนวนตออิเล็กตรอน จึงทําใหเซลลไฟฟานี้สามารถใชงานไดโดยไมเกิดการ ลัดวงจร เซลลไฟฟาชนิดนี้เปนแบบทุติยภูมิ สามารถประจุไฟไดใหมเชนเดียวกับเซลลนิแคดหรือเซลลสะสมไฟฟา แบบตะกั่ว 10. ตารางสรุปเซลลถานไฟฉาย เซลลแอลคาไลน เซลลปรอทและเซลลเงิน เปนดังนี้ สวนประกอบ ชนิดของเซลล แอโนด แคโทด อิเล็กโทรไลต o เซลล E การเปลี่ยนแปลง อิเล็กตรอน เซลลถานไฟฉาย เซลลแอลคาไลน เซลลปรอท เซลลเงิน Zn Zn Zn Zn C, + 4NH , MnO2 C และ MnO2 HgO Ag2O H2O, NH4Cl, ZnCl2 สารละลาย KOH สารละลาย KOH สารละลาย KOH 1.50 1.50 1.30 1.50 2 2 2 2 แบบทดสอบ 1. ปฏิกิริยาใดตอไปนี้เปนปฏิกิริยารีดอกซ 1) CO2(s) CO2(g) 2) CS2(l) + 3Cl2(g) CCl4(l) + S2Cl2(l) 3) CH3COOH(l) + C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l) + H2O(l) 4) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) 2. พิจารณาปฏิกิริยาตอไปนี้ aKIO3 + bKI + cH2SO4 dKI3 + eK2SO4 + fH2O ขอใดผิด 1) 3a + 4c = 4e + f 2) c = e = f 3) a + b = 3d 4) a + b = d + e 3. กําหนดคาศักยไฟฟามาตรฐานของครึ่งเซลลรีดักชันตอไปนี้ ปฏิกิริยาครึ่งเซลล E°(V) Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq) O2(g) + 4H+(aq) + 4e- 2H2O(l) Ag+(aq) + e- Ag(s) I2(s) + 2e- 2I-(aq) +1.36 +1.23 +0.80 +0.54
  • 43. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 ______________________________________เคมี (191) ปฏิกิริยาใดบางที่สามารถเกิดได ก. Cl2(g) + 2I- 2Cl-(aq) + I2 ข. 2Ag(s) + I2(s) 2AgI(aq) ค. 2Ag(s) + Cl2(g) 2AgCl(aq) ง. O2(g) + 4HCl(aq) 2Cl2(g) + 2H2O 1) ก. และ ค. เทานั้น 2) ข. และ ค. เทานั้น 3) ก., ข. และ ค. 4) ข., ค. และ ง. 4. ปฏิกิริยาในขอใดเกิดขึ้นเองได 1) 2Ag(s) + Cu2+(aq) Cu(s) + 2Ag+(aq) 2) Fe(s) + Zn2+(aq) Fe2+(aq) + Zn(s) 3) 2Al(s) + 3Mg2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Mg(s) 4) 2Al(s) + 3Zn2+(aq) 2Al3+(aq) + 3Zn(s) 5. พิจารณาเซลลไฟฟาที่ประกอบดวยขั้วไฟฟาตอไปนี้ ก. Fe/Fe2+ (1 M) และ Ni/Ni2+ (1 M) ข. Pb/Pb2+ (1 M) และ Pt/Cl2 (1 atm)/Cl-(1 M) ค. Zn/Zn2+ (1 M) และ Pt/O2 (1 atm)/H2O กําหนดคา E° ดังนี้ ปฏิกิริยา E° (V) Fe2+(aq) + 2e- Fe(s) Ni2+(aq) + 2e- Ni(s) Pb2+(aq) + 2e- Pb(s) Cl2(g) + 2e- 2Cl-(aq) Zn2+(aq) + 2e- Zn(s) 2 1 O2(g) + 2H+(aq) + 2e- H2O(l) -0.44 -0.25 -0.13 +1.36 -0.76 +1.23 เซลลไฟฟาใดมีปฏิกิริยาเกิดขึ้นได และการเรียงลําดับคา o เซลล E ขอใดถูก เซลลไฟฟา ลําดับคา o เซลล E 1) 2) 3) 4) ก. และ ข. ข. และ ค. ก., ข. และ ค. ก., ข. และ ค. ข > ก > ค ค > ข > ก ค > ข > ก ข > ก > ค 6. เลขออกซิเดชันของ P, S และ Zr ในสารประกอบ 3 ชนิดตอไปนี้เปนเทาใดตามลําดับ NaNH4HPO4⋅4H2O Na2S2O3⋅5H2O ZrCl2O⋅8H2O 1) +3, +4, +2 2) +5, +2, +4 3) +3, +2, +4 4) +5, +4, +2
  • 44. เคมี (192) _____________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2004 7. โลหะ X สามารถแทนที่ตะกั่วในสารละลายเลด (II) ไนเตรตไดแตไมสามารถแทนที่แมกนีเซียมในสารละลาย แมกนีเซียมซัลเฟต ขอใดเรียงตัวรีดิวซที่เพิ่มขึ้นไดถูกตอง 1) Pb < X < Mg 2) X < Pb < Mg 3) Mg < X < Pb 4) Mg < Pb < X 8. กําหนดรูปใหดังนี้ A current metal X solution Pb 34NONH ถาตองการใหกระแสไฟฟาไหลจากโลหะ X ไปยัง Pb มากที่สุด โลหะ X ควรเปนขอใด 1) Ag 2) Cu 3) Mg 4) Zn 9. กําหนดรูปใหดังนี้ Platinum electrode X Platinum electrode Y solution containing neutral litmus 3KNO จะมีการเปลี่ยนแปลงขอใดเกิดขึ้น เมื่อผานกระแสไฟฟาลงในสารละลายโพแทสเซียมไนเตรตตลอดเวลา 1) จะเกิดสีนํ้าเงินรอบๆ อิเล็กโตรด Y 2) สารละลายจะมีความเขมขนมากขึ้น 3) ไนเตรทไอออนจะถูกออกซิไดสที่อิเล็กโตรด X 4) โพแทสเซียมไอออนจะเกิดที่อิเล็กโตรด Y