สมดุลเคมี

 

สมดุลเคมี(Chemical equilibrium)

💨สมดุลเคมี⛅☀

       คือ สภาวะที่เกิดขึ้นในระบบที่สามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงแบบผันกลับ

💨การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้⛅☀

        การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท
    1. การละลายเป็นสารละลาย คือ การเปลี่ยนสถานะของแข็งโดยการละลายจากของแข็งเป็นของเหลวจากของเหลวเป็นก๊าซ
    2. การเปลี่ยนสถานะของสาร คือ การเปลี่ยนสถานะให้ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ ได้โดยอาศัยการดูด ความร้อนและการคายความร้อน
    3. การเกิดปฏิกิริยาเคมี คือ การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดสารใหม่ที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างไปจากสารเดิม

💨ปฏิกิริยาผันกลับได้⛅☀

คือ ปฏิกิริยาเคมีที่สารตั้งต้นทำปฏิกิริยาเปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว สารผลิตภัณฑ์นั้นทำปฏิกิริยากันเปลี่ยนกลับมาเป็นสารตั้งต้น                                  

💨การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดภาวะสมดุล⛅☀

ภาวะสมดุล ( Equilibrium state )  คือภาวะของระบบที่มีอัตราการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับจะมีสารตั้งต้นทุกชนิดเหลืออยู่ และผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นทุกชนิดคงที่

คุณสมบัติของสมดุลเคมี

1. ต้องเกิดในระบบปิด

2. เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้

3. ที่ภาวะสมดุลอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าจะเท่ากับอัตราการเกิดปฏิกิริยาผันกลับ

4. มีสารตั้งต้นเหลืออยู่ทุกสารในระบบ

5. สมบัติของระบบคงที่

ณ  ภาวะสมดุลยังมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตลอดเวลา  จึงเรียกสมดุลของสารอิ่มตัวนี้ว่า  "สมดุลไดนามิก(dynamic Equilibrium)" แบ่งออกเป็น  2  ประเภท  ดังนี้

1.สมดุลเนื้อเดียวกัน เป็นสมดุลที่มีสารทุกชนิดอยู่ในสถานะเดียวกันหมด

2.สมดุลเคมีมีเนื้อผสม เป็นสมดุลที่มีสารต่างๆมากกว่า  2 สถานะอยู่ในระบบเดียวกันหมด

💨กราฟของสมดุลเคมี⛅☀

👉กราฟสมดุลเคมีที่เขียนขึ้นระหว่างอัตราการเกิดปฏิกิริยากับเวลา

👉กราฟสมดุลเคมีที่เขียนขึ้นระหว่างความเข้มข้นของสารกับเวลา

    🅐 ที่ภาวะสมดุลที่เวลา t1 ความเข้มข้นของสาร A มากกว่าความเข้มข้นของสาร B
           (ความเข้มข้นของสารตั้งต้นมากกว่าความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์)

   🅑 ที่ภาวะสมดุลที่เวลา t1 ความเข้มข้นของสาร A น้อยกว่าความเข้มข้นของสาร B
        (ความเข้มข้นของสารตั้งต้นน้อยกว่าความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์)

   🅒 ที่ภาวะสมดุลที่เวลา t1 ความเข้มข้นของสาร A เท่ากับความเข้มข้นของสาร B
        (ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเท่ากับความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์)

💨ค่าคงที่สมดุล⛅☀

ปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ ไม่ว่าจะเริ่มต้นจากสารตั้งต้นที่มีความเข้มข้นเท่าใดก็ตาม ถ้าระบบเข้าสู่ภาวะสมดุลความเข้มข้นของสารต่างๆในระบบจะมีค่าคงที่

💨ค่าคงที่สมดุลกับสมการเคมี⛅☀

👉เมื่อเขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีกลับกันกับสมการเดิม   ค่า K ที่จะได้มีค่าเป็นส่วนกลับกับค่า K เดิม

👉เมื่อคูณตัวเลขใดเข้าไปในสมการของปฏิกิริยา ค่า K ใหม่ที่ได้จะต้องนำค่า K เดิมมายกกำลังด้วยตัวเลข

ที่คูณนั้น

👉ถ้าปฏิกิริยารวม เกิดจากปฏิกิริยาย่อยรวมกัน ค่าคงที่สมดุลจะเท่ากับค่าคงที่สมดุลของปฏิกิริยาย่อยคูณกัน

👉เมื่อหารตัวเลขใดๆ เข้าไปในสมการของปฏิกิริยา ค่า K ใหม่ที่ได้จะต้องนำค่า K เดิมมาถอดรากลำดับที่

เท่ากับตัวเลขที่หารนั้น

ขั้นตอนการหาค่าคงที่สมดุล

1. เขียนสมการเคมี

2. ดุลสมการเคมี

3. ณ จุดสมดุล หาความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์

4. ณ จุดสมดุล หาความเข้มข้นของ สารตั้งต้นที่เหลือ

5. เขียนค่า K และแทนค่าความเข้มข้น ของสารผลิตภัณฑ์ และสารตั้งต้นลงในสมการค่า K

💨ผลของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น ความดันและอุณหภูมิ⛅☀

👉 ผลของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นที่มีต่อภาวะสมดุล

การเพิ่มหรือลดความเข้มข้นของสารหนึ่งสารใดในปฏิกิริยาเคมี เป็นเหตุให้ภาวะสมดุลเปลี่ยนไป แต่ค่าคงที่สมดุลยังคงเดิม

👉 ผลของการเปลี่ยนแปลงความดันที่มีผลต่อภาวะสมดุล
ในระบบเคมีที่มีองค์ประกอบเป็นก๊าซ ถ้าความดันของระบบเพิ่มขึ้น สมดุลจะเลื่อนไปทางฝ่ายที่มีจำนวน

โมลน้อย

👉 ผลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มีต่อภาวะสมดุล

💫ปฏิกิริยาคายความร้อน

      ☃☂☁ถ้าเพิ่มอุณหภูมิสูงขึ้น  ผลิตภัณฑ์น้อยลง ค่า K จะลดลง

      ☃☂☁ถ้าลดอุณหภูมิลดลง ผลิตภัณฑ์มากขึ้น   ค่า K จะเพิ่มขึ้น

💫ปฏิกิริยาดูดความร้อน

      ☃☂☁ถ้าเพิ่มอุณหภูมิสูงขึ้น ผลิตภัณฑ์มากขึ้นค่า  K จะมากขึ้น

      ☃☂☁ถ้าลดอุณหภูมิลดลง ผลิตภัณฑ์น้อยลงค่า   K จะลดลง