Acid and Base 36

Mr.Rittichai   Sae Tia     Cell phone : +66843315969 / 0843315969     Home phone : +6624769832/ 024769832     23/14 Moo5, Soi Suksawad14,     Suksawad Rd.,Jomtong,     Bangkok - Thailand

Main Menu

# h1chepat2_36    PAT2  วิชาเคมี   เดือนมีนาคม  2553

36. ไทเทรตสารละลายกรดแอซิติก  (CH3COOH)  เข้มข้น 0.2 โมลาร์      ปริมาตร 15.00 มิลลิลิตร ด้วยสารละลาย NaOH เข้มข้น 0.1 โมลาร์      ปริมาตร 20.00 มิลลิลิตร สารละลายผสมที่ได้คือข้อใด     (กำหนด Ka ของ CH3COOH ที่ 25oC = 1.8x10-5 ,  log 0.5 = -0.301 ,      log 1.5 = 0.176 , log 1.8 = 0.255)

1.  สารละลายกรด pH 3.150	2.  สารละลายบัฟเฟอร์ pH 4.921
3.  สารละลายบัฟเฟอร์ pH 5.046	4.  สารละลายเบส pH 8.751

Strategy - the rule "Must have" of Mr.Zhang ® สิ่งที่โจทย์ให้

การไทเทรตกรดอ่อนกับเบสแก่ กรดอะซิติก CH3COOH กับ NaOH ค่าคงที่สมดุลของกรดอ่อน   Ka ของ CH3COOH ที่ 25oC = 1.8x10-5 log 0.5 = -0.301 ,  log 1.5 = 0.176 , log 1.8 = 0.255

สิ่งที่โจทย์ถาม

สารละลายผสมที่ได้คือข้อใด

สิ่งที่เรารู้

การไทเทรตกรด-เบส (Tritration) เป็นวิธีหาความเข้มข้นของ กรดหรือเบสจากการทำปฏิกิริยากับกรดหรือเบสที่ทราบความ เข้มข้นแน่นอน ซึ่งเรียกว่า สารละลายมาตราฐาน แล้วนำ ปริมาตรของสารที่ทำปฏิกิริยามาคำนวณหาความเข้มข้น ของสารที่ไม่ทราบความเข้มข้น

ปฏิกิริยาเคมีวิเคราะห์จากโจทย์

หาจำนวนโมล CH3COOH ที่ 15 ml. ;

จำนวนโมล ปริมาตร(ml.)

;

0.2 1000

=

A 15

จำนวนโมล

;

0.2 x 15 1000

=

A

จำนวนโมล

;

A

=

0.003 โมล

หาจำนวนโมล NaOH ที่ 20 ml.

จำนวนโมล ปริมาตร(ml.)

;

0.1 1000

x

B 20

จำนวนโมล

;

0.1 x 20 1000

=

B

จำนวนโมล

;

B

=

0.002 โมล

∴ พิจารณาจากอัตราส่วน(1:1:1) ;เมื่อสารตั้งต้น NaOH ถูกใช้หมดครับ สาร CH3COOH จะคงเหลือ = 0.003 - 0.002 = 0.001 โมล และตัวผลิตภัณฑ์ในระบบ CH3COONa = 0.002 โมล (อย่าลืมนะครับ เราพิจารณาจากอัตราส่วนของสมการปฏิกิริยาครับ) ∴ในระบบประกอบด้วยกรดอ่อน CH3COOH และ เกลือของกรดอ่่อน CH3COONa จึงเป็นสารละลายบัฟเฟอร์ สารละลายบัฟเฟอร์คือสารละลายที่ประกอบด้วยสารละลาย กรดอ่อนกับเกลือของกรดอ่อน หรือสารละลายเบสอ่อนกับ เกลือของเบสอ่อน ซึ่งเป็นคู่กรด-เบสกัน มีสมบัติในการควบคุม pH ของสารละลายให้เกือบคงที่เมื่อเติมกรดหรือเบสลงไปเพียงเล็กน้อย

ค่าคงที่สมดุลของกรดอ่อน ; Ka	=	[A-][H3O+] [HA]
นำค่า Ka จากโจทย์มาใช้ ; 1.8 x 10-5	=	[CH3COONa][H3O+] [CH3COOH]

H3O+	=	1.8 x 10-5	x	[CH3COOH] [CH3COONa]
H3O+	=	1.8 x 10-5	x	[0.001 x (35/1000)] [0.002 x (35/1000)]
H3O+	=	9 x 10-6

pH	=	-log[H3O+]
pH	=	-log[9 x 10-6]
pH	=	6 - log9
pH	=	6 - 2log3
pH	=	6 - 2(0.4771)
pH	=	5.046

มาถึงตรงนี้สามารถตอบได้แล้วครับ 3.  สารละลายบัฟเฟอร์ pH 5.046     ✔ เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องครับ

เราลองมาดูอีก 1 สูตร ในการหาค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์ของกรดอ่อน

pH	=	pKa - log	กรด เกลือ
pH	=	-log(1.8x10-5) - log	0.001 0.002
pH	=	-[log1.8 - 5]	- log(0.5)
pH	=	-[0.255 - 5]	+ 0.301
pH	=	4.745	+ 0.301
pH	=	5.046

การใช้สูตรนี้ก็เป็นการยืนยันคำตอบของข้อที่ 3 อีกครั้งครับ      ✔

ข้อที่ 1 สารละลายกรด pH 3.150 ผิดครับ      ✘

ข้อที่ 2 สารละลายบัฟเฟอร์ pH 4.921 ผิดครับ      ✘

ข้อที่ 4. สารละลายเบส pH 8.751 ผิดครับ      ✘

การเตรียมตัวก่อนตายและก่อนเจ็บป่วย (ผมคิดของผมเองนะครับ) การสวดมนต์ 1. ควรรู้ความหมายของบทสวด 2. สวดบทพุทธคุณ(อิติปิโส) เท่าอายุเกินบวกด้วยหนึ่ง "สวดมนต์เป็นยาทา วิปัสสนาเป็นยากิน"

การสวดมนต์เปรียบเสมือนการต่อรูปภาพเล็ก ๆ (จิ๊กซอ) ไปเรื่อย ๆ ซึ่งจะทำให้เราสามารถได้รู้เห็นถึงรูปภาพใหญ่ ( กุศล [บนกุศล] ) ได้ชัดเจนขึ้นได้ครับ

ท่านสมณะ(ที่ปฐมอโศก) กล่าวว่า "อกุศลที่ตั้งอยู่บนกุศล ให้ทำไป เดี๋ยวจะกลายเป็นกุศลบนกุศล" ครับ

ผลของกรรมชั่วมาตัดรอน เมื่อไหร่ เราก็อาจจะตายได้ทุกเมื่อ ฉนั้นเมื่อมีโอกาสสร้างกุศลก็รีบทำครับ โดยการเก็บเล็กผสมน้อยครับ

acid and base เรื่องกรดเบส

Mr.Rittichai   Sae Tia     Cell phone : +66843315969 / 0843315969     Home phone : +6624769832/ 024769832     23/14 Moo5, Soi Suksawad14,     Suksawad Rd.,Jomtong,     Bangkok - Thailand

Main Menu

# h1chepat2_35    PAT2  วิชาเคมี   เดือนมีนาคม  2553

35. ตารางแสดงค่าคงที่การแตกตัวของกรด

ชื่อสาร	Ka
HSO -4	1.2 x 10-2
HNO2	4.5 x 10-4
CH3COOH	1.8 x 10-5
NH +4	6.0 x 10-10

ข้อใดเรียงลำดับความแรงของคู่เบสของสารในตารางได้ถูกต้อง

1.  SO 2-4  >   NO -2  >   CH3COO-  > NH3

2.  NH 3   >  CH3COO-   >  NO -2  >   SO 2-4

3.  H2SO4   >  NO -2   >  CH3COO-   >  NH 2+5

4.  NH 2+5  >   CH3COO-   >  NO -2   >  H2SO4

Strategy - the rule "Must have" of Mr.Zhang ® สิ่งที่โจทย์ให้

โจทย์เรียงลำดับการแตกตัวเป็นไอออนของกรดอ่อนจากค่ามากไปน้อย โดยเราดูจากค่า Ka ดังนี้ครับ

HSO -4  >   HNO2  >   CH3COOH  >   NH  +4

สิ่งที่โจทย์ถาม

ข้อใดเรียงลำดับความแรงของคู่เบสของสารในตารางได้ถูกต้อง

สิ่งที่เรารู้

1. คู่กรด-เบส คือคู่เบสของกรดแก่ จะเป็นเบสอ่อน และคู่เบสของกรดอ่อน จะเป็นเบสแก่ ∴ เราใช้คู่เบสของกรดอ่อน จะเป็นเบสแก่ เรียงจากมากไปน้อย

เรารู้ว่าความแรงของคู่เบสก็คือตัวเบสที่แรงมากที่สุดซึ่งจะตรงกับ การแตกตัวเป็นไอออนของกรดอ่อนที่น้อยที่สุด(ตามที่โจทย์ให้มา) สารที่แตกตัวเป็นไอออนของกรดอ่อนที่น้อยที่สุด คือ  NH +4 สารที่มีความแรงก็คือตัวเบสที่แรงมากที่สุดซึ่งจะตรงกันคือ NH3

ปฏิกิริยาตัวอย่าง

คู่กรด-เบส

เป็นระบบของสารที่มีความคล้ายคลึงกันต่างกันเฉพาะ H 1 อะตอม โดยสารที่มีไฮโดรเจนมากกว่าเป็นคู่กรด และสารที่ไฮโดรเจนน้อยกว่า เป็นคู่เบส คู่กรดเบสจะเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ เช่น     NH +4 ทำหน้าที่เป็นกรด ส่วน NH 3 ทำหน้าที่เป็นเบส

แอมโมเนียมไอออน  NH+4 เป็นคู่กรดของแอมโมเนีย NH 3

หรืออาจกล่าวได้ว่าแอมโมเนีย NH3 เป็นคู่เบสของ แอมโมเนียมไอออน  NH+4 ตามที่โจทย์ถาม

ตามทฤษฎีของ Bronsted-Lorway, กรดเป็นสารที่ให้โปรตอน H+ ให้กับสารประกอบตัวอื่น (ยืนยัน ; NH+4 เป็นกรด)

โดยดูจากปฏิกิริยาตัวอย่าง NH+4 ให้ โปรตอน กับ น้ำ ตัวแอมโมเนียมไอออน NH+4 จะกลายเป็น แอมโมเนีย NH3 ส่วนที่ปฏิกิริยาย้อนกลับ Hydronium Ion (H3O) ให้ H+ กับ NH3 ตัว Hydronium Ion (H3O) จะกลายเป็นน้ำ (H2O) ส่วน แอมโมเนีย NH3 จะกลายเป็น แอมโมเนียมไอออน NH+4

มาถึงตรงนี้ เราสามารถตอบได้แล้วครับว่าตัวเลือก   2.  NH 3   >  CH3COO-   >  NO -2     >  SO 2-4 เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องครับ    ✔

ตัวเลือกที่ 1  ✘ ตัวเลือกที่ 3   ✘

พิจารณาตัวเลือกที่ 4  ✘

4.  NH 2+5  >   CH3COO-   >  NO -2   >  H2SO4     ✘

HSO-4 (aq)  + H2O (l) H3O + +  H2SO4    ✘

HSO-4 (aq)  + H2O (l) H3O + + SO2-4   ✔ เป็นตัวเลือกข้อ 2

มาถึงตรงนี้เราได้พิสูจน์ความถูกต้องของข้อ 2 ทั้งส่วนหัวและส่วนท้ายเรียบร้อยแล้ว 2.  NH 3   >  CH3COO-   >  NO -2     >  SO2-4 ส่วนหัวคือ NH3 ส่วนท้ายคือ SO2-4

การสวดมนต์เปรียบเสมือนการต่อรูปภาพเล็ก ๆ (จิ๊กซอ) ไปเรื่อย ๆ ซึ่งจะทำให้เราสามารถได้รู้เห็นถึงรูปภาพใหญ่ ( กุศล [บนกุศล] ) ได้ชัดเจนขึ้นได้ครับ

สมณะ(ที่ปฐมอโศก) กล่าวว่า อกุศลที่ตั้งอยู่บนกุศล ให้ทำไป เดี๋ยวจะกลายเป็นกุศลบนกุศลครับ

ผลของกรรมชั่วมาตัดรอน เมื่อไหร่ เราก็อาจจะตายได้ทุกเมื่อ ฉนั้นเมื่อมีโอกาสสร้างกุศลก็ทำครับ โดยการเก็บเล็กผสมน้อยครับ

equilibrium chemistry สมดุลเคมี

Mr.Rittichai   Sae Tia     Cell phone : +66843315969 / 0843315969     Home phone : +6624769832/ 024769832     23/14 Moo5, Soi Suksawad14,     Suksawad Rd.,Jomtong,     Bangkok - Thailand

Main Menu

# h1chepat2_34    PAT2  วิชาเคมี   เดือนมีนาคม  2553

34. HgS มีค่า Ksp เท่ากับ 1 x 10-49  ถ้าตัวอย่างน้ำเสียจากโรงงาน       อุตสาหกรรม มีความเข้มข้นของ Hg 2+ เท่ากับ 2 x 10-20 โมลาร์       และความเข้มข้นของ S2- เท่ากับ 1 x 10-29 โมลาร์       ตัวอย่างน้ำเสียนี้มีสภาวะเป็นอย่างไร

1.	เป็นสารละลายเจือจางของเกลือ HgS
2.	เป็นสารละลายอิ่มตัวของเกลือ HgS
3.	เกิดตะกอนของเกลือ HgS
4.	สรุปไม่ได้

Strategy - the rule "Must have" of Mr.Zhang ® สิ่งที่โจทย์ให้ โมเลกุล HgS = Mercury sulfide หรือเรียกว่า ซัลไฟด์ของปรอท 1. HgS มีค่า Ksp เท่ากับ 2 x 10-49     [Ksp คือค่าคงที่ของการละลาย] 2. ความเข้มข้นของ Hg2+ ( เมอคิวรี่ไอออน มีประจุเป็น +2) เท่ากับ 2 x 10-20 โมลาร์ 3. ความเข้มข้นของ S2- (Sulfide ion มีประจุเป็น -2)เท่ากับ 1 x 10-29 โมลาร์

Hg²⁺(aq) + S^2-(aq) HgS(s)

สิ่งที่โจทย์ถาม

ตัวอย่างของน้ำเสียนี้มีสภาวะเป็นอย่างไร

สิ่งที่เราต้องรู้

สมการเคมีของสารประกอบไอออนิกจากโจทย์ ; Hg2+(aq) + S2-(aq) HgS(s)

Ksp(Solubility Product Constant) เรียกว่า ค่าคงที่ผลคูณของการละลาย เราให้ผลคูณของความเข้มข้นของไอออน = Ksp1 โมลาร์ มีหน่วยเป็น mol / L [Hg2+][S2-] = Ksp แสดงว่า HgS เริ่มตกตะกอน [Hg2+][S2-] > Ksp แสดงว่า HgS ตกตะกอน [Hg2+][S2-] < K sp แสดงว่า HgS ไม่ตกตะกอน [2 x 10-20][1 x 10-29] = 2 x 10-49   2 x 10-49   >  1 x 10-49 ∵  ผลคูณ (Ksp1) มากกว่าค่า Ksp ของโจทย์ ∴  ตัวเลือกที่ 3. เกิดตะกอนของเกลือ HgS ถูกต้อง        ✔ ∴  ตัวเลือกที่ 2. เป็นสารละลายอิ่มตัวของเกลือ HgS ผิดครับ        ✘ จากสูตรก็บอกอยู่แล้วว่าเป็นสารละลายเข้มข้นและจากสูตรก็ยังมีการตกตะกอน ∴  ตัวเลือกที่ 1. เป็นสารละลายเจือจางของเกลือ HgS ผิดครับ        ✘ ∴  ตัวเลือกที่ 4. สรุปไม่ได้ ผิดครับ        ✘

โมเลกุล HgS = Mercury sulfide หรือเรียกว่า ซัลไฟด์ของปรอท ซัลไฟด์ของปรอท (Mercury sulfide--->HgS),mercury(II) sulfide เป็นสารประกอบเคมีซึ่งประกอบไปด้วย ธาตุ mercury(Hg) คือ สัญลักษณ์อะตอมของปรอท และ ธาตุ ซัลเฟอร์ (sulfur) และถูกแทนโดยสูตรทางเคมี HgS. ในภาพที่เห็นคือซัลไฟด์ของปรอท (HgS) ซึ่งถ้าเราให้ความร้อน ในที่มีอากาศจำกัด ก็จะได้ธาตุปรอท ออกมา (จริง ๆ แล้วจะเป็นไอปรอท ต้องรอให้เย็นลงก่อน จึงกลาย เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องครับ) HgS(s) + O2(g) ----> SO2(g) + Hg(g)

Ksp มีค่ามากจะละลายได้มาก

ถ้าละลายได้ดีมากในน้ำ ละลายหมด ปฏิกิริยาจะ ไม่เกิดภาวะสมดุล

ตัวอย่างเช่นเกลือละลายในน้ำ จะแตกตัวให้ไอออน ถ้าละลายได้ดีมาก ในน้ำละลายหมด ปฏิกิริยาจะไม่เกิดภาวะสมดุล แต่ถ้าเป็นเกลือที่ละลายน้ำได้น้อยมาก ยังมีเกลือเหลืออยู่ สามารถเกิดภาวะสมดุลได้

การสวดมนต์เปรียบเสมือนการต่อรูปภาพเล็ก ๆ (จิ๊กซอว์) ไปเรื่อย ๆ  ซึ่งจะทำให้เราสามารถได้รู้เห็นถึงรูปภาพใหญ่ ( กุศล [บนกุศล] ) ได้ชัดเจนขึ้นได้ครับ

พระท่านบอกผมว่า อกุศลที่ตั้งอยู่บนกุศล ให้ทำไป เดี๋ยวจะกลายเป็นกุศลบนกุศลครับ

ผลของกรรมชั่วมาตัดรอน เมื่อไหร่ เราก็อาจจะตายได้ทุกเมื่อ ฉนั้นเมื่อมีโอกาสสร้างกุศลก็ทำครับ โดยการเก็บเล็กผสมน้อยครับ

Equilibrium Chemistry

Mr.Rittichai   Sae Tia     Cell phone : +66843315969 / 0843315969     Home phone : +6624769832/ 024769832     23/14 Moo5, Soi Suksawad14,     Suksawad Rd.,Jomtong,     Bangkok - Thailand

Main Menu

# h1chepat2_33    PAT2  วิชาเคมี   เดือนมีนาคม  2553

33. ปฏิกิริยาข้อใดมีค่า K c เท่ากับ Kp

1.	N2 (g) + H2 (g)   NH 3 (g)
2.	CaCO3 (s)  CaO (s) +CO2 (g)
3.	H2 (g) + F2  (g)HF (g)
4.	O3 (g)O 2 (g)

Strategy - the rule "Must have" of Mr.Zhang ® สิ่งที่โจทย์ให้ ตัวเลือกทั้ง 4 ข้อ เป็นปฏิกิริยาผันกลับได้ ปฏิกิริยาผันกลับ - ปฏิกิริยาที่มีทั้งการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้า และย้อนกลับโดยดูจากเครื่องหมาย

Kc สำหรับตัว c ย่อมาจาก concentrate ฉนั้น Kc คือค่าคงที่สมดุลเนื่องจากความเข้มข้น

K_p สำหรับตัว p ย่อมาจาก pressure
ฉนั้น K_p คือค่าคงที่สมดุลเนื่องจากความดัน

สิ่งที่โจทย์ถาม

ปฏิกิริยาข้อใดมีค่า Kc เท่ากับ Kp

สิ่งที่เรารู้

*** ปฏิกิริยาผันกลับ - ปฏิกิริยาที่มีทั้งการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้า และย้อนกลับโดยดูจากเครื่องหมาย  *** ปฏิกิริยาผันกลับคือปฏิกิริยาไม่ได้ดำเนินไปจนเสร็จสมบูรณ์ หมายความว่าตัวทำปฏิกิริยา(สารตั้งต้น)ทั้งหมดไม่ได้เปลี่ยนไปเป็น ผลปฏิกิริยา(ผลิตภัณฑ์) ยังคงเหลือตัวทำปฏิกิริยาอยู่ ปฏิกิริยา เช่นนี้เรียกว่า ปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (Reversible reaction)

Kp คือค่าคงที่สมดุลเนื่องจากความดัน

Kc คือค่าคงที่สมดุลเนื่องจากความเข้มข้น

ค่า Kp และ Kc อาจจะเท่ากันหรือไม่เท่ากันก็ได้

ความสัมพันธ์ ; Kp = Kc(RT)Δn

Δn = จำนวนโมลของสารผลิตภัณฑ์ (ก๊าซ) - จำนวนโมลของสารตั้งต้น (ก๊าซ)

ค่าคงที่ของก๊าซ (R) = 0.0821 ( l )dm3 ∙ atm ∙ mol-1 ∙ K-1 อุณหภูมิ (T) = หน่วย(เคลวิน)

R = ค่าคงที่ของก๊าซ (ขึ้นอยู่กับหน่วยของความดัน, อุณหภูมิ และ ปริมาตร)       R = 8.314 J∙K-1∙mol-1 เมื่อ          ความดันคือหน่วย กิโลปาสคัล(kPa)          ปริมาตรมีหน่วยเป็นลิตร(L)          อุณหภูมิมีหน่วย เคลวิน (K)       R = 0.0821 L∙atm∙K-1∙mol-1 เมื่อ          ความดันมีหน่วย atmospheres(atm)          ปริมาตรมีหน่วยเป็นลิตร(L)          อุณหภูมิมีหน่วย เคลวิน(K)

พิจารณาตัวเลือกข้อ 1

N2 (g) + H2 (g)     NH3 (g)

N₂ (g) มี 1 โมล [สังเกตุดูสัมประสิทธิ์ข้างหน้าโมเลกุล ไนโตรเจน]
H₂ (g) มี 1 โมล [สังเกตุดูสัมประสิทธิ์ข้างหน้าโมเลกุล ไฮโดรเจน]
NH₃ (g) มี 1 โมล [สังเกตุดูสัมประสิทธิ์ข้างหน้าโมเลกุล แอมโมเนีย]
Δn = จำนวนโมลของสารผลิตภัณฑ์ (ก๊าซ) - จำนวนโมลของสารตั้งต้น (ก๊าซ)

∴ ตัวเลือกข้อ 1 N₂ (g) + H₂ (g)   NH₃ (g)  ✘

พิจารณาตัวเลือกข้อ 3

3.

H2 (g) + F2 (g)   HF (g)

∴ ตัวเลือกข้อ  3.

H2 (g) + F2 (g)   HF (g)

✘

พิจารณาตัวเลือกที่  4.	O3 (g)  O2 (g)

ตัวเลือกที่  4.	O3 (g)  O2 (g)   ✔

พิจารณาตัวเลือกที่ 2

CaCO3 (s)  CaO (s) + CO2 (g)

สมดุลนี้ไม่นำสถานะของแข็งมาคิดในสมการค่าคงที่สมดุล

เราแทนค่าลงในสมการจากโจทย์ตัวเลือกที่ 2

จะได้ Kc = [CO2]

ถ้าสมการค่าคงที่สมดุลเขียนอยู่ในรูปความดัน เราจะได้ ;  Kp = Pco2

∴ Kp  ≠  Kc

ตัวเลือกที่  2.	CaCO3 (s)  CaO (s) + CO2 (g)    ✘

การเตรียมตัวก่อนตาย และก่อนเจ็บป่วย เมื่อเกิดมาแล้วต้องตาย ต้องเจ็บป่วย ต้องเตรียมตัวด้วยการรู้สึกตัวอยู่เสมอ ๆ ในกระทำความดีบ่อย ๆ ทำเท่าที่สามารถจะกระทำได้ ถือว่าเป็นการเตรียมตัวก่อนตาย การทำความดีทำได้หลายรูปแบบ - การให้ทาน - การสวดมนต์ - การรักษาศึล ผลของกรรมชั่วมาตัดรอน เมื่อไหร่ เราก็อาจจะตายได้ทุกเมื่อ

PAT2-32 วิชาเคมี เดือนมีนาคม 2553

Mr.Rittichai   Sae Tia     Cell phone : +66843315969 / 0843315969     Home phone : +6624769832/ 024769832     23/14 Moo5, Soi Suksawad14,     Suksawad Rd.,Jomtong,     Bangkok - Thailand

Main Menu

# h1chepat2_32    PAT2  วิชาเคมี   เดือนมีนาคม  2553

32. จากปฏิกิริยา N2 (g) + 3H2 (g)2NH3 (g) + 92 kJ

การรบกวนสมดุลและผลจากการปรับสมดุล ข้อใดถูก

	การรบกวน สมดุล	ทิศทางการปรับ สมดุล กับสมดุลเดิม	ปริมาณ NH3   ใน สมดุลใหม่เมื่อเทียบ สมดุลเดิม	ค่าคงที่สมดุล
1.	ลดปริมาตรภาชนะ	เกิดไปทางซ้าย	ลดลง	เปลี่ยนแปลง
2.	เพิ่มH2 (g)	เกิดไปทางขวา	ลดลง	เท่าเดิม
3.	กำจัด NH3 (g) ออกไป	เกิดไปทางซ้าย	เพิ่มขี้น	เท่าเดิม
4.	ลดอุณหภูมิ	เกิดไปทางขวา	เพิ่มขี้น	เปลี่ยนแปลง

Strategy - the rule "Must have" of Mr.Zhang ® สิ่งที่โจทย์ให้ สมการเคมี การเกิด แอมโมเนีย N2  (g) + 3H2  (g) 2NH3  (g) + 92 kJ  เป็นปฏิกิริยาคายความร้อน และเป็นปฏิกิริยาผันกลับได้

สิ่งที่โจทย์ถาม

	การรบกวน สมดุล	ทิศทางการปรับ สมดุล กับสมดุลเดิม	ปริมาณ NH3   ใน สมดุลใหม่เมื่อเทียบ สมดุลเดิม	ค่าคงที่สมดุล
1.	ลดปริมาตรภาชนะ	เกิดไปทางซ้าย	ลดลง	เปลี่ยนแปลง

ตัวเลือกที่ 1. เมื่อลดปริมาตรภาชนะ โมเลกุลของอนุภาคจะมีโอกาสกระทบมากขึ้น กว่าปกติ หรืออาจกล่าวได้ว่า ปริมาตรลด ความดันจะเพิ่ม เพราะ P = 1/V เมื่อความดันเพิ่มก็จะส่งผลให้โมเลกุลกระทบกันมากขึ้น สมดุลของปฏิกิริยาจะเกิดไปทางขวา เมื่อเทียบกับสมดุลเดิม ปริมาณของ NH3ควรจะเพิ่มมาก ขึ้นเมื่อเทียบกับสมดุลเดิม ค่าคงที่สมดุลจะเท่าเดิม

ตัวเลือกข้อ 1 ผิดครับ

ค่าคงที่สมดุล (Equilibrium constant) ย่อ K หรือ Kc หรือ Keq "ปฏิกิริยาเคมีที่ผันกลับได้ ถ้าระบบดำเนินเข้าสู่ภาวะสมดุล ขณะนั้นความเข้มข้นของ สารต่าง ๆ คงที่ ซึ่งถ้านำความเข้มข้นของสารเหล่านั้นมาหาความสัมพันธ์ จะพบว่า อัตราส่วนระหว่างผลคูณของความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์แต่ละชนิดยกกำลังด้วยตัวเลข บอกจำนวนมวลของผลิตภัณฑ์นั้น ๆ กับผลคูณของความเข้มข้นของสารตั้งต้นแต่ละชนิด ยกกำลังด้วยตัวเลขบอกจำนวนโมลของสารตั้งต้นนั้น จะได้ค่าคงที่เสมอ ณ อุณหภูมิค่าหนึ่ง เรียกว่า ค่าคงที่สมดุล"

[ค่าคงที่สมดุล]K

=

[(NH)3]2 [N2]1[H2]3

พิจารณาตัวเลือกที่ 2

	การรบกวน สมดุล	ทิศทางการปรับ สมดุล กับสมดุลเดิม	ปริมาณ NH3   ใน สมดุลใหม่เมื่อเทียบ สมดุลเดิม	ค่าคงที่สมดุล
2.	เพิ่ม H2(g)	เกิดไปทางขวา	ลดลง	เท่าเดิม

ถ้าเราเพิ่ม H2(g)   N2  (g) + 3H2  (g) 2NH3 (g) + 92 kJ

ทิศทางการปรับสมดุลกับสมดุลเดิมจะเกิดไปทางขวา อันนี้ถูกครับ
เพราะเมื่อเพิ่มจำนวนโมลของ H₂ มันก็จะไปจับกับ N₂ ปฏิกิริยาก็จะไป
ทางขวาและ ปริมาณของแอมโมเนีย NH₃ ก็จะมีมากขึ้นด้วยครับ
เมื่อเทียบกับสมดุลเดิมครับ
ปริมาณ NH₃ ในสมดุลใหม่เมื่อเทียบสมดุลเดิม ลดลง อันนี้ไม่ถูกครับ
อันนี้โดยความเป็นจริงแล้ว NH₃ ต้องเพิ่มขึ้นครับ
ส่วนค่าคงที่ (K) ของสมดุลยังคงเป็นเท่าเดิมครับ
ฉนั้นตัวเลือกข้อ 2 ผิดครับ

พิจารณาตัวเลือกที่ 3

	การรบกวน สมดุล	ทิศทางการปรับ สมดุล กับสมดุลเดิม	ปริมาณ NH3   ใน สมดุลใหม่เมื่อเทียบ สมดุลเดิม	ค่าคงที่สมดุล
3.	กำจัด NH3(g) ออกไป	เกิดไปทางซ้าย	เพิ่มขึ้น	เท่าเดิม

การกำจัด NH3(g) ออกไป   นั้นทิศทางจะต้องไปทางขวา เพราะ NH3(g)เป็น ผลิตภัณฑ์ที่เกิดมาจากสารตั้งต้น ทางด้านซ้าย ฉนั้นถ้าต้องการกำจัด NH3(g) ทิศทางต้องเกิดไปทางขวาครับ ส่วนปริมาณ NH3(g) จะลดลงครับ และค่าคงที่สมดุลจะเท่าเดิมครับ

ฉนั้นตัวเลือกข้อ 3 ตามโจทย์ผิดครับ

พิจารณาตัวเลือกที่ 4

	การรบกวน สมดุล	ทิศทางการปรับ สมดุล กับสมดุลเดิม	ปริมาณ NH3   ใน สมดุลใหม่เมื่อเทียบ สมดุลเดิม	ค่าคงที่สมดุล
4.	ลดอุณหภูมิ	เกิดไปทางขวา	เพิ่มขึ้น	เปลี่ยนแปลง

		เลอชาเตอลิเอ (Le Chatelier's Principle) กล่าวว่า "เมื่อระบบที่อยู่ในภาวะสมดุลถูก รบกวนโดยการเปลี่ยนแปลงปัจจัยที่มีผล ต่อภาวะสมดุลของระบบ ระบบจะเกิดการ เปลี่ยนแปลงไปใน ทิศทางที่จะลดผลของ การรบกวนนั้น เพื่อให้ระบบเข้าสู่ภาวะ สมดุลอีกครั้ง"

N2 (g) + 3H2 (g)   2NH3 (g)  + 92 kJ

N2 (g) + 3H2 (g)  2NH3(g) + 92 kJ

; ปฏิกิริยาคลายความร้อน (Exothermic)

เราจะพิจารณาปฏิกิริยาคลายความร้อน (Exothermic) ตามรูป การรบกวนสมดุลด้วยการลดอุณหภูมิ และทิศทางจะเกิดไปทางขวา โดยจะเพิ่มความเข้มข้นของตัวผลิตภัณฑ์ แอมโมเนีย NH3 (g) และระบบก็จะกลับสู่สมดุลอีกครั้ง ค่าคงที่ (K) จะเพิ่มตามดังสมการ ดูตารางประกอบด้วยนะครับ

[ค่าคงที่สมดุล]K	=	[(NH)3]2 [N2]1[H2]3
ฉนั้นตัวเลือกข้อ 4 ตามโจทย์ถูกต้องครับ

ตารางที่ควรจดจำ
ประเภทของปฏิกิริยา	เพิ่มอุณหภูมิ	ลดอุณหภูมิ	กราฟความสัมพันธ์ ระหว่างอุณหภูมิ กับค่า K
ปฏิกิริยาคายความร้อน ค่าคงที่สมดุล (K) สารผลิตภัณฑ์ สารตั้งต้น	← ลดลง ลดลง เพิ่มขึ้น	→ เพิ่มขึ้น เพิ่มขึ้น ลดลง
ปฏิกิริยาดูดความร้อน ค่าคงที่สมดุล (K) สารผลิตภัณฑ์ สารตั้งต้น	→ เพิ่มขึ้น เพิ่มขึ้น ลดลง	← ลดลง ลดลง เพิ่มขึ้น