ปัจจัยที่มีผลต่อภาวะสมดุล

1. ปัจจัยที่มีผลต่อภาวะสมดุล 1. การเปลี่ยนความเข้มข้นของสาร 2. การเปลี่ยนความดันของระบบ 3. การเปลี่ยนอุณหภูมิ

2. ผลของการเปลี่ยนความเข้มข้นต่อภาวะสมดุล 1. เพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้น หรือลดความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ สมดุลจะเลื่อนไปทางขวา คือ ปฏิกิริยาจะไปข้างหน้ามากขึ้น 2. เพิ่มความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ หรือลดความเข้มข้นของสาร ตั้งต้นสมดุลจะเลื่อนไปทางซ้าย คือ ปฏิกิริยาย้อนกลับจะเกิดได้ดีขึ้น เพิ่มซ้ายไปขวา ลดขวาไปขวา

4. Ex1 เมื่อรบกวนภาวะสมดุลต่อไปนี้ สมดุลจะเกิดการเปลี่ยนแปลง อย่างไร Fe 3+ (aq) + SCN - (aq) [FeSCN] 2+ (aq) 1. เติม Fe(NO 3 ) 3 Fe(NO 3 ) 3 Fe 3+ + 3NO 3 - แสดงว่าเพิ่มซ้าย ไปขวา ดังนั้น ภาวะสมดุลจะเปลี่ยนแปลงโดยเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้ามากขึ้น ทำให้ [SCN - ] ลดลง ส่วน [FeSCN 2+ ],[Fe 3+ ] เพิ่มขึ้น

5. Fe 3+ (aq) + SCN - (aq) [FeSCN] 2+ (aq) 2. เติม Na 2 HPO 4 Na 2 HPO 4 2Na + + HPO 4 2- แสดงว่าลดซ้าย ไปซ้าย ดังนั้น ภาวะสมดุลจะเปลี่ยนแปลงโดยเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับมากขึ้น ทำให้ [SCN - ] เพิ่มขึ้น ส่วน [FeSCN 2+ ],[Fe 3+ ] ลดลง Fe 3+ +HPO 4 2- FePO 4 (s)

6. Ex2 เมื่อรบกวนภาวะสมดุลต่อไปนี้ สมดุลจะเกิดการเปลี่ยนแปลง อย่างไร 2Fe 3+ (aq) + 2I - (aq) 2Fe 2+ (aq) +I 2 (aq) เติม FeSO 4 เติม KI เติม AgNO 3

7. 2. ผลของการเปลี่ยนความดันต่อภาวะสมดุล จะมีผลก็ต่อเมื่อ ระบบมีสารอย่างน้อยหนึ่งชนิดเป็นแก๊ส 2. จำนวนโมลของสารตั้งต้นที่เป็นแก๊สต้องไม่เท่ากับจำนวน โมลของสารผลิตภัณฑ์ เพิ่มความดัน ทำให้สมดุลปรับตัวไปทางด้านจำนวนโมลของแก๊สน้อย ลดความดัน สมดุลจะปรับตัวไปด้านที่มีโมลแก๊สมากกว่า

8. Figure 17.8 The effect of pressure (volume) on an equilibrium system. + lower P (higher V) more moles of gas higher P (lower V) fewer moles of gas

10. Ex3 เมื่อรบกวนภาวะสมดุลต่อไปนี้ สมดุลจะเกิดการเปลี่ยนแปลง อย่างไร C(s) + H 2 O(g) CO(g) + H 2 (g) 1. ลด H 2 2. เพิ่มความดัน สมดุลปรับตัวเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้ามากขึ้น [C],[H 2 O], [H 2 ] ลด ส่วน [CO] เพิ่ม ค่า K ไม่เปลี่ยน เพิ่ม P หาโมล g น้อย สมดุลปรับตัวเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับมากขึ้น [C],[H 2 O] เพิ่ม ส่วน [H 2 ],[CO] ลดลง ค่า K ไม่เปลี่ยน

11. Ex4 เมื่อรบกวนภาวะสมดุลต่อไปนี้ สมดุลจะเกิดการเปลี่ยนแปลง อย่างไร HgS(g) + O 2 (g) Hg(g) + SO 2 (g) เติม O 2 ขยายขนาดภาชนะให้ใหญ่ขึ้น เติม He เติมตัวเร่งปฏิกิริยา ไม่มีผลต่อภาวะสมดุล ไม่มีผลต่อภาวะสมดุล แต่ความดันรวมของระบบเพิ่มขึ้น ไม่มีผลต่อภาวะสมดุล แต่ทำให้ระบบเข้าสู่ ภาวะสมดุลได้เร็วขึ้น

12. ผลของการเปลี่ยนอุณหภูมิ ต่อภาวะสมดุล 1. ปฏิกิริยาดูดความร้อน เขียนสมการได้ 3 แบบ คือ 2NH 3 +93 kJ N 2 + 3H 2 2NH 3 N 2 + 3H 2 – 93kJ 2NH 3 N 2 + 3H 2 ;  H = +93 kJ ถ้าเพิ่มอุณหภูมิ สมดุลจะปรับตัวเกิดปฏิกิริยา ไปข้างหน้ามาก ขึ้น ทำให้ได้สาร ผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น และ ค่า K มากขึ้น ถ้าลดอุณหภูมิ ?

13. ผลของการเปลี่ยนอุณหภูมิ ต่อภาวะสมดุล 2. ปฏิกิริยาคายความร้อน เขียนสมการได้ 3 แบบ คือ N 2 +3H 2 NH 3 + 93kJ N 2 + 3H 2 – 93kJ 2NH 3 N 2 + 3H 2 NH 3 ;  H = -93 kJ ถ้าเพิ่มอุณหภูมิ สมดุลจะปรับตัวเกิดปฏิกิริยา ย้อนกลับมาก ขึ้น ทำให้ได้สาร ตั้งต้นเพิ่มขึ้น และ ค่า K ลดลง ถ้าลดอุณหภูมิ ?

14. สรุปผลของการเปลี่ยนอุณหภูมิ ต่อภาวะสมดุล ดูด ... ชอบร้อน คาย ... ชอบเย็น

16. Ex5 เมื่อรบกวนภาวะสมดุลต่อไปนี้ สมดุลจะเกิดการเปลี่ยนแปลง อย่างไร 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) + 192 kJ 1. เพิ่มแก๊สออกซิเจน 2. ลดขนาดภาชนะ 3. เพิ่มอุณหภูมิ 1. เพิ่ม O 2 ซ้าย ไปขวา ภาวะสมดุลปรับตัวเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้ามากขึ้น ทำให้ [SO 2 ] ลดลง [SO 3 ] และ [O 2 ] เพิ่มขึ้น

17. 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) + 192 kJ 2. ลดขนาดภาชนะ ภาวะสมดุลปรับตัวเกิดปฏิกิริยาไปข้างมากขึ้น ทำให้ [SO 2 ] และ [O 2 ] ลดลง ส่วน [SO 3 ] เพิ่มขึ้น = เพิ่มความดัน = หาโมลแก๊สน้อย

18. 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) + 192 kJ 3. เพิ่มอุณหภูมิ ภาวะสมดุลปรับตัวเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับมากขึ้น ทำให้ [SO 2 ] และ [O 2 ] เพิ่มขึ้น ส่วน [SO 3 ] ลดลง ค่า K ลดลง = คายความร้อน = ชอบเย็น

21. สรุป สุดยอด เพิ่มซ้าย ไป ขวา ลดซ้าย ไป ซ้าย เพิ่ม P หา g น้อย ดูด ชอบ ร้อน คาย ชอบ เย็น

22. Ex6 เมื่อรบกวนภาวะสมดุลต่อไปนี้ ซึ่งเป็นสมดุลที่ดูดพลังงาน สมดุลจะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร Pb 2+ (ag) + H 2 S (aq) PbS (s) + 2H + (aq) เติม Pb(NO 3 ) 2 เพิ่มความดัน เพิ่มอุณหภูมิ เติม NaOH เติมแก๊สอาร์กอน เติมตัวเร่งปฏิกิริยา

23. หลักของเลอชาเตอลิเอ (Le Chatelier’s prunciple) “ เมื่อระบบอยู่ในสภาวะสมดุลและมีสิ่งมารบกวนระบบจะทำให้ สภาวะสมดุลเปลี่ยนแปลงไปในทิศทางที่จะลดสิ่งรบกวนนั้น แล้วเข้าสู่สภาวะสมดุลครั้งใหม่ ” ประโยชน์ ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์มากๆ

24. Ex7 จงใช้หลักของเลอชาเตอลิเอเพื่อใช้ในการผลิต COCl 2 ให้ได้ปริมาณที่มากที่สุด CO (g) +Cl 2 (g) COCl 2 (g) + 108 kJ เพิ่ม CO เพิ่ม Cl 2 ลดอุณหภูมิ เพิ่มความดัน ลดขนาดภาชนะ

25. งานเรื่องสมดุลเคมีในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ให้นักเรียนแต่งนิทานหรือนิยายหรือเรื่องสั้นหรือบทกวีเพื่ออธิบาย ความหมายของคำต่อไปนี้ กระบวนการแลกเปลี่ยนแก๊สในระบบหมุนเวียนเลือด กระบวนการหายใจระดับเซลล์ ไฮพอกเซีย (Hypoxia) ฝนกรด หินงอกหินย้อย

26. 1. เมื่อรบกวนภาวะสมดุลต่อไปนี้สมดุลจะเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างไร PbS (s) + 2H + (aq) Pb 2+ (aq) + H 2 S(g) ;  H = -100 kJ เติม Pb(NO 3 ) 2 เพิ่มความดัน เพิ่มอุณหภูมิ เติม KOH เติมแก๊สนีออน

27. 2. จงใช้หลักของเลอชาเตอลิเอเพื่อใช้ในการผลิตน้ำแข็งแห้ง (CO 2 ) ให้ได้ปริมาณที่มากที่สุด CO(g) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g) + 92 kJ