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