Company

LOGO สมดุลเคม ี

Click to add subtitle

Agenda

1. ความหมาย 1. ความหมาย

2. ลักษณะทั่วไป 2. ลักษณะทั่วไป

3. ค่าคงที่สมด ุล 3. ค่าคงที่สมด ุล

4. การใช้ค ่าคงที่สมด ุล 4. การใช้ค ่าคงที่สมด ุล

Agenda

5. การทำานายทิศทางของปฏิก ิร ิยา5. การทำานายทิศทางของปฏิก ิร ิยา

6. ตำาแหน่งของสมดุล 6. ตำาแหน่งของสมดุล

7. ความสัมพันธ ์ระหว ่าง Kp และ Kc7. ความสัมพันธ ์ระหว ่าง Kp และ Kc

8. ความสมัพนัธ ์ระหว ่างค ่า K และ G8. ความสมัพนัธ ์ระหว ่างค ่า K และ G

Agenda

9. ความสัมพนัธ ์ระหว ่าง K และ T9. ความสัมพนัธ ์ระหว ่าง K และ T

10. หลักของเลอชาเตอล ิเยร ์10. หลักของเลอชาเตอล ิเยร ์

11. การคำานวณที่เก ี่ยวข ้องก ับสมดุล11. การคำานวณที่เก ี่ยวข ้องก ับสมดุล

สมดุลเคม ีequilibrium

• หมายถึงกระบวนการที่เก ิดข ึ้นเม ือ่อตัราการเก ิดปฏิก ิร ิยาไปขา้งหนา้เท ่าก ับอ ัตราของปฏิก ิร ิยาผนักล ับ

• แสดงว ่า• เปน็• ปฏิก ิร ิยา• ดูด• ความร ้อน

T สงู

T ตำ่า

N2O4(g) = 2NO2(g)∆

ลกัษณะทั่วไปของสภาวะสมดุล

1.สมบตั ิคงท ี่2.Dynamic ไม่หย ุดน ิ่ง3.เร ิ่มจากทิศใดก็ได ้4.แสดงแนวโน้มสองอ ันตรงข้ามก ัน5.ระบบปิดเท ่าน ั้น6.เข ้าส ู่สมด ุลได ้เอง

1. สมบัต ิคงท ี่

2. Dynamic

• ติดตามได้โดยใช้สารที่ม ีอะตอมกัมม ันตภาพรังส ี

• เอา CaCO3 ในภาชนะปดิท ี่ T 1000-1100oC

• จะสลายให้ CaO และ CO2 จนเข้าส ู่สมด ุล

• หากต่อเข ้าก ับภาชนะที่ม ี 14CO2 ที่T P เท ่าก ัน

• พบ Ca14CO3

CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)

3. เร ิ่มจากทิศใดก็ได ้

• CaCO3 = CaO + CO2 ที่ T เท ่าก ัน• 1. เร ิ่มจาก CaCO3

• 2. เร ิ่มจาก CaO + CO2

• จะพบว่าส ุดท ้าย ได้ความดันสมดุล ของ CO2 เท ่าก ัน

• อยา่งไรก ็ตามมีขอ้ก ำาหนดว่า• จำานวนอะตอมของแต่ละธาต ุใน 1 หน่วยปร ิมาตรจะต ้องเทา่ก ัน

PCl5(g) = PCl3(g) + Cl2(g)

• เม ื่อให ้ PCl5 1 โมลสลายตวัใน ปริมาตรคา่หนึ่ง

• หรือใช้ PCl3 1 โมล และ Cl2 1 โมลผสมกัน

• จะได้สมดุลเด ียวก ัน (ตำาแหน่งเด ียวก ัน)

• แต่ถ ้าใช ้ PCl3 1 โมล และ 2 โมล ของ Cl2

• จะได้สมดุลท ี่แตกตา่งออกไป

สมดุล vs ปฏิก ิร ิยาชา้

• จากการที่ท ั้งสองม ีความเขม้ข ้นคอ่น ข้างคงที่ อาจทำาให้เข ้าใจผิดได ้

• ภาชนะหนึ่งเอา reactants

• ภาชนะสองเอา products• ทิ้งไว ้ในระบบปิด• หากมกีารเปล ี่ยนแปลง และความเข ้มข ้นเหมือนกัน --> สมดุล

• หากความเข ้มขน้ยงัต ่างก ัน ---> ปฏิก ิร ิยาเก ิดช ้า

4. แสดงแนวโน้มสองอ ันตรงข้ามก ัน

• 1. แนวโน้มไปสู่พล ังงานน้อย• 2. แนวโน้มไปสู่ความไม่เปน็ระเบยีบ• CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g) ดูดความร ้อน

• เพ ิ่มความไมเ่ปน็ระเบยีบ ซ้ายไปขวา

• ลดพลังงาน ขวาไปซ้าย• ดังน ั้น เก ิดสมดลุ

5. ระบบปิด

• CaCO3(s) = CaO(s) + CO2(g)

• หากเป ็นระบบเป ิดจะสลายตัวหมด

6. เข ้าส ู่สภาวะสมดุลได ้เอง

• แต่ถ ้าม ีอ ิทธ ิพลจากภายนอกมาร บกวน จะทำาให ้เส ียสมดุล

• แต่เม ื่อหย ุดรบกวน ระบบจะเข ้า สู่สมด ุลใหม่ ซ ึ่งเป ็นกระบวนการที่

เก ิดเอง จนกว่าจะถ ึงสมดุล

ค่าคงที่สมด ุล

• Law of mass action• เขยีนได้ท ัง้ในร ูป• ความเข ้มขน้ Kc

• ความดัน Kp

[ ][ ][ ][ ]

[ ][ ] [ ][ ][ ][ ][ ][ ] K

k

k

BA

DC

DCkBAk

mequilibriuAt

DCkr

BAkr

DCBA

f

r

rf

rr

ff

==

=

=

=+=+

[ ] [ ][ ] [ ]ba

dc

BA

DCK

dDcCbBaA

=

+=+

โดยไมต่ ้องค ำาน ึงถ ึงกลไกของปฏิก ิร ิยา

สมดุลของผสมและสมดุลท ี่ม ีต ัวท ำำละลำย

• กำรเข ียนค่ำคงที่สมด ุลไม ่รวมของแข็งและ•ตัวท ำำละลำยเพรำะควำมเข ้มข ้นคงที่

ตัวอยำ่ง เขียนค่ำคงที่สมดุลของสมกำรต่อไปนี้

• ก . 2NO2(g) + 7H2(g) = 2NH3(g) + 4H2O(g)

• ข . C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)

• ค . NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)

• ง . Fe2(SO4)3(s)= 2Fe3+(aq) + 3SO42-(aq)

[ ] [ ][ ] [ ]

[ ][ ][ ]

[ ][ ][ ] [ ]32

4

23

HClNHp3

OH

HCOp

2

2c

72NO

4OH

2

p72

22

42

23

c

SOFeKc.d

PPKHClNHKc.c

P

PPK

OH

HCOK.b

PP

PPK

HNO

OHNHK.a

3

2

2

2H2

23NH

−+=

==

==

==

กำรใช้ค ่ำคงที่สมด ุล สรุปเปน็ตำรำงได้ดังนี้

•กำรกระทำำก ับสมกำรK ใหม่ = (Kเดมิ)?• คูณด้วยสอง ยกกำำล ังสอง• คูณด้วย ½ ถอดร ูท• มีทิศทำงตรงกันข้ำม

ยกกำำล ัง -1 (ส่วนกลับ)

• คูณด้วยค่ำคงที่ใด ๆ ยกกำำล ัง n

• รวมสมกำรย ่อย ผลคูณ K ย่อย

กำรทำำนำยทศิทำงของปฏิก ิร ิยำ

• เม ือ่ Q < K ปริมำณ ผลิตภณัฑจ์ะมนี ้อย

ปฏกิริ ิยำด ำำเน ินจำกซำ้ยไปขวำ• เม ือ่ Q > K ปริมำณสำรตั้ง

ต้นจะมนี ้อย ปฏิกริยิำด ำำเน ินจำกขวำไปซำ้ย

ตำำแหน่งของสมดุล

• K ปริมำณสำรตำำแหน่ง

• มำกจร ิงๆ(1030) ผลิตภ ัณฑ์แทบทั้งหมดชดิทำงขวำมำก

• มำก(1010) ผลิตภ ัณฑ์มำกกว ่ำสำรต ั้งต ้น ชดิทำงขวำ

• ใกล้1(103-10-3) ปริมำณของทั้งสองพอ ๆ กันกลำงๆ

• นอ้ย(10-10) สำรต ัง้ต ้นมำกกว ่ำผลติภ ัณฑ์ชดิทำงซ้ำย

• นอ้ยมำกๆ(10-30) สำรต ัง้ต ้นแทบทั้งหมดชดิทำงซ้ำยมำก

ตวัอย่ำง ตำำแหนง่ของสมดุล

• A. I2(g)+Cl2(g) = 2ICl(g) Keq = 2x105

• B. N2(g)+O2(g) = 2NO(g) K = 1x10-30

• C. Si(s)+O2(g) = SiO2(s) K = 2x10142

• D. Ag2CrO4(s) =2Ag+(aq)+CrO42-(aq)

• K = 9x10-12

• E. N2O4(g) = 2NO2(g) K = 7.3x105

ขวำซ้ำยมำก

ขวำมำก

ซ้ำยขวำ

ควำมสัมพันธ ์ระหว ่ำง Kp และKc

[ ] [ ][ ] [ ]

[ ] [ ][ ] [ ]

[ ] [ ][ ] [ ]

nbadccp

bbaa

ddcc

p

DC

BA

ba

dc

c

RTKcRTKK

RTBRTA

RTDRTCK

RTDPRTCP

RTBPRTAP

nRTPV

BA

DCK

dDcCbBaA

∆+−+ ==

=

====

=

=

+=+

)()(

)()(

)()(

)()(

ควำมสัมพ ันธ ์ระหว ่ำงค ่ำK และ G

SdTVdPdG

SdTTdSVdPPdVPdVdqdG

TdSdq

PdVdqdE

wqE

SdTTdSVdpPdVdEdG

TSPVEG

TSHG

−=−−++−=

=−=

+=−−++=

−+=−=

PRTGG

atmP

P

PRTGG

P

PRTGG

P

dPRTGd

dPP

RTGd

P

RTV

dPVGdtTcons

dTSdPVGdmol

P

P

G

G

ln

1

ln

ln

tan

1

0

0

00

00

00

+=

=

+=

=−

=

=

=

=

−=

∫∫

+

−−+=

−−−−

+++=

−−+=

−=+=+

∑ ∑

bB

aA

dD

cC

0000

B0

A0

D0

C0

PP

PPlnRT

)B(Gb)A(Ga)D(Gd)C(Gc

PlnbRT)B(GbPlnaRT)A(Ga

PlndRT)D(GdPlncRT)C(Gc

)B(Gb)A(Ga)D(Gd)C(Gc

)tstanreac(G)products(GG

dDcCbBaA

∆

KlnRTG

PP

PPlnRTG

0Gmequilibriu

PP

PPlnRTGG

0

eq

bB

aA

dD

cC0

bB

aA

dD

cC0

−=

−=

=

+=

∆

∆

∆

∆∆

ควำมสัมพ ันธ ์ระหว ่ำง K และ T

( )

R

S

RT

HKln

RT

STHKln

STHG

RT

GKln

KlnRTG

00

00

000

0

0

∆∆

∆∆∆∆∆

∆∆

+−=

−−=

−=

−=

−=

−∆−=

−∆−=−

∆∆

∆+

∆−=

∆+

∆−=

12

0

1

2

12

0

12

00

0

2

0

22

0

1

0

11

11ln

11lnln

tan

ln

ln

22

11

TTR

H

K

K

TTR

HKK

tconsSHTinchangeslight

R

S

RT

HKTAt

R

S

RT

HKTAt

TT

TT

ลบ

−∆−=

12

0

1

2 11ln

TTR

H

K

K

• ปฏิก ิร ิยำแบบคำยควำมร ้อน∀ ∆H0 มเีคร ื่องหมำยเป ็นลบ หำกอุณหภมูเิพ ิม่

จำก T1→T2 มเีคร ื่องหมำยเป ็นลบ

มีเคร ื่องหมำยเป ็นลบ∀ ∴K1 > K2 ∴ ถ้ำอ ุณหภูมเิพ ิ่มข ึ้น คำ่คงที่สมด ุลจะลดลง• ปฏิก ิร ิยำแบบดูดควำมร ้อน∀ ∆H0 มเีคร ื่องหมำยเป ็น บวก หำกอุณหภมูเิพ ิม่

จำก T1→T2

• มเีคร ื่องหมำยเป ็นลบ มีเคร ื่องหมำยเป ็นบวก

∀ ∴K2 > K1 ∴ ถ้ำอ ุณหภูมเิพ ิ่มข ึ้น คำ่คงที่สมด ุลจะเพ ิ่มข ึ้น

−

12

11

TT

1

2lnK

K

1

2lnK

K

หลักของเลอชำเตอลิเยร ์

• เม ื่อระบบอยู่ในสภำวะสมดุล หำก มีกำรเปล ี่ยนแปลงใด ๆ มำรบก

วนสมดุล ทำำให ้ระบบเส ียสมดุลไประบบจะปร ับต ัวให ้เข ้ำส ู่สมด ุล

ใหม่ โดยลดผลกำรรบกวนนั้น• หลกักำรนี้ม ีควำมส ำำค ัญ ใชใ้นกำรอธิบำยกำรเปล ี่ยนแปลงของสภำวะสมดุลเน ื่องจำกกำรรบกวน

จำกสภำวะแวดลอ้ม รวมถึงใชใ้นอุตสำหกรรมและกำรประย ุกต ์

ต่ำง ๆ เพ ือ่ให ้ได ้ผลผลติมำกที่ส ุด

หลักของเลอชำเตอลิเยร ์

• กำรเปล ี่ยนแปลง C• กำรเปล ี่ยนแปลง P

• กำรเปล ี่ยนแปลง T

•ผลของคะตะล ิสต ์

FeSCN2+ = Fe3+ + SCN-แดง เหล ือง ไม่ม ีส ี

เต ิม SCN- เต ิม Fe3+ เต ิม C2O42-

สลล Fe(SCN)3ในนำ้ำ

FeSCN2+ + Fe3+

สมดุล

สมดุล N2 + 3H2 = 2NH3 เติมNH3

การเปล ี่ยนแปลงC

• BaSO4(s) = Ba2+(aq) + SO42-(aq)

• สารละลายอิ่มตวั (saturated solution)

• หากเต ิม Na2SO4

• เก ิด BaSO4 มากขึ้น

การเปล ี่ยนแปลงP(V)

• หากจำานวนโมลสารตัง้ต ้นและผลติภ ัณฑ์เทา่ก ัน• การเปล ี่ยนแปลงความดันไม ่ม ีผล

พิส ูจน ์ได ้โดยการเข ียนค่า K

• H2(g) + I2(g) = 2HI(g)

• H2(g) + CO2(g) = CO(g) + H2O(g)

• H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g)

•N2O4(g)=2NO2(g)

• เพ ิ่มความดัน หร ือ ลดปร ิมาตร•ระบบจะพยายามไปในทางที่ม ีโมลแก๊สน ้อย• เก ิดการเปล ี่ยนจากขวาไปซ้าย

การเปล ี่ยนแปลงT

−∆−=

12

0

1

2 11ln

TTR

H

K

K

2NO = N2 + O2 ∆H0 = -43.5 kcal/molสำาหร ับปฏิก ิร ิยาN2 + O2 = 2NO

a.K ไม่ข ึ้นก ับ Tb.K เพ ิ่ม ถ ้า T เพ ิ่มข ึ้นc.K ลดถ้า T เพ ิม่ข ึ้นd. ไม่สามารถกำาหนดค่า K ได้

•H2+Cl2=2HCl

•300K 3.2x1016

•600K 2.5x108

•900K 5.5x105

• ดังน ั้น เป ็นปฏิก ิรยิาคายความรอ้น

ผลของคะตะลสิต์

การคำานวณที่เก ีย่วข ้องกบัสมดลุ

• ส่วนผสมของ SO2 O2 และ SO3 ถูกปร ับใหอ้ย ู่ใน สภาวะสมดุลท ี่ 852 K ความเข ้มข ้นทีส่มด ุลค ือ

[SO2] = 3.61x10-3 M [O2] = 6.11x10-4 M [SO3]=1.01x10-2 M

• จงคำานวณค่าคงทีส่มดลุ ส ำาหร ับปฏกิ ิร ิยา• 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g)[ ]

[ ] [ ]( )

4

43

22

22

2

23

c

1028.1

)1011.6)(1061.3(

1001.1

OSO

SOK

×=××

×=

=

−−

−

• ตวัอยา่ง H2(g) + I2(g) = 2HI(g) ที่ 440oC ถ้า บรรจ ุ H2 0.20 mol และ I2 0.20 mol ในภาชนะ ขนาด 10 dm3 แล้วใหส้ารทำาปฏกิ ิร ิยากนัท ี่

อุณหภมู ิ 440oC ทีส่ภาวะสมดลุ สารแต่ละชนดิม ี ความเข ้มข ้นเทา่ใด ค่าคงทีส่มด ุลค ือ 49.5[ ] [ ] [ ]

x2x020.0x020.0eq

x2xxchange

0M020.0M020.0

0dm10

mol20.0

dm10

mol20.00t

HIIH

33

22

−−

=

[ ][ ][ ]

[ ][ ][ ] M032.0)016.0(2x2HI

M004.0016.0020.0I

M004.0016.0020.0H

016.0x)x020.0(

x203.7

)x020.0)(x020.0(

)x2(5.49

IH

HIK

2

2

2

22

2

c

====−==−=

=−

=

−−=

=

• ตัวอย ่าง จากปฏิก ิร ิยา 2NO2(g)=N2O4(g) เม ื่อบรรจ ุ N2O4 0.625 mol ในภาชนะ 5.0 L

แลว้ปลอ่ยให้ระบบเข ้าส ูส่มด ุล ท ี่สภาวะ สมดุลพบว ่าความเข ้มข ้นของ N2O4 คอื

0.075 M หา Kc• t = 0 [NO2] = 0

• [N2O4] = 0.625 mol / 5L = 0.125 M

• ที่สมด ุลพบว ่า N2O4 เข ้มข ้น 0.075 M

∀ ∴N2O4 ที่สลายไป = 0.125 - 0.075 = 0.050 M

• สลายให้ NO2 0.100 M

[ ][ ] ( )

mol/L5.7

100.0

075.0

NO

ONK 22

2

42c

=

==

• CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g) Kp = 1.16 at 800oC

• สลาย CaCO3 20 g ในภาชนะขนาด 10 L ที่800oC เม ือ่ระบบเข ้าส ูส่มดลุจะม ี CaCO3 ทีไ่ม ่สลายร ้อยละเทา่ใด

( )

%3510020.0

07.0decomposenot%

07.013.020.0decomposenotmol

mol20.0100

20CaCOoriginal

decomposesmolCaCOmolCO

13.0800273082.0

1016.1n

RT

PVnnRTPV

16.1PK

3

32

COp 2

=×=

=−=

==

=

=+×

×=

==

==

• จงหาค่า Kp และ Kc ในปฏกิ ิร ิยา H2O(l) = H2O(g) ที่ 25oC กำาหนดใหค้วามดันไอของนำ้าท ี่25oC เทา่กบั 23.8 ทอรร ์

3

2P

C

nCP

2

OHP

1028.1

298082.0

1013.3

RT

KK

1n)RT(KK

atm1013.3atm313.0760

8.23

torr8.23PK2

−

−

−

×=×

×==

==

×===

==

∆∆

• เม ือ่น ำา NH4HS(g) มาใส่ภาชนะปิดท ีส่บูเอา อากาศอกหมดที่ 25oC NH4HS จะสลายดงัสมการ

• NH4HS(s) = NH3(g)+H2S(g)

• หาก Kp = 0.11 ที่ 25oC จงคำานวณความดนัยอ่ยของ NH3(g) และ H2S(g) ในภาชนะทีส่ภาวะสมดุล

atm33.0xx11.0

PPK

atmxPP

SmolHmolNH

2

SHNHP

SHNH

23

23

23

==

×=

===

• ที่ 25oC N2O4 สลายดงัสมการ N2O4(g) = 2NO2(g) Kp = 0.14 หากนำา N2O4(g) ใส ่ในภาชนะปิดท ี่25oC เม ือ่ถงึสภาวะสมดุลปรากฏว่า ความดนั

รวมเทา่ก ับ 1.5 บรรยากาศ คำานวณเศษส่วน ของ N2O4 ทีส่ลายไป

molx1x2x1gasesTotal

x2molNO

x1leftOmolN

xreactOmolN

1OmolNoriginal

2

42

42

42

+=+−==

−==

=

เม ือ่แก ๊สอย ูใ่นภาชนะเด ียวกนั ปริมาตรเทา่ก ันและอ ุณหภมูเิทา่ก ัน

ความดันยอ่ยของแกส๊จะเป ็นสดัส ่วนกับจ ำานวนโมล

15.0x5.1x1

x414.0

Px1x1

Px1x2

P

PK

Px1

x2P

Px1

x1P

PxP

2

2

T

2T

2

ON

2

p

TNO

TON

Tii

42

2NO

2

42

=×−

=

+−

+==

+=

+−=

=

mmSO2Cl2=135 SO2=64 Cl2=71

• ที่ 375 K ปฏกิริ ิยา SO2Cl2(g) = SO2(g) + Cl2(g) Kp = 2.4 นำาแก ๊ส SO2Cl2 หนัก 6.75 กรัมใส ่ใน

ภาชนะทีส่บูอากาศออกจุ 1 ลิตร ทำาใหร้ ้อนที่ อุณหภมู ิ 375 K คำานวณความดนัยอ่ยของแก๊ส

ตา่ง ๆ ทีส่ภาวะสมดลุในภาชนะนัน้

( )x54.1

xK

xxx54.1t

0054.10t

)g(Cl)g(SO)g(ClSO

atm54.11

375082.0

135

75.6P

nRTPV

2

P

eq

2222

−=

−=

+=

=××=

=

atm48.006.154.1P

atm06.1PP

06.1x2

78.1476.54.2x

0696.3x4.2x

x)x54.1(4.2

22

22

ClSO

ClSO

2

2

=−=

===

+±−=

=−+=−

• คำานวณ Ho ของปฏกิริ ิยา CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)

• Kp690K = 10.0 Kp800K = 3.6

kJ5.420002.0

314.802.1H

J0002.0314.8

H02.1

690

1

800

1

314.8

H

10

6.3ln

T

1

T

1

R

H

K

Kln

0

0

0

12

0

1

2

−=×−=

×=−

−−=

−−=

∆

∆

∆

∆

• ฟอสจนี COCl2 เป ็นแก ๊สพษิทีส่ลายตัวตาม ปฏกิ ิร ิยา COCl2(g) = CO(g)+Cl2(g) Kc = 0.083

ที่ 900oC หากปฏกิ ิร ิยาเร ิ่มโดยมี 0.600 โมล COCl2 ที่ 900oC ในภาชนะ 5 ลิตร ความเข ้มข ้น

ของทกุสปีช ีสเ์ป ็นเทา่ใด และหาร ้อยละของการแตกตัว

( )[ ][ ][ ]

( )x12.0

x

083.0COCl

ClCOK

xxx12.0eq

xxxchange

M0M0M12.00t

ClCOCOCl

2

2

2C

22

−=

==

−++−

=+=

[ ] [ ][ ]

%56

10012.0

067.0ondissociati%

M053.0)x12.0(COCl

067.0ClCO

067.0x

000996.0x38.0x

2

2

2

=

×=

=−===

==−+

• ที่ 750oC ค่าคงทีส่มด ุล Kc สำาหร ับปฏกิ ิร ิยาต ่อไป นีค้ ือ 0.771 หากนำา 0.200 mol H2O และ 0.200

mole CO ใส ่ในภาชนะ 1 ลิตร หาความเขม้ข ้นที่ สมดุลของทกุสปีช ีส ์ท ี่ 750oC

[ ][ ][ ][ ]

( )

[ ] [ ][ ] [ ] MCOOH

MCOH

xx

x

COH

COOHK

xxxxeqm

xxxxchange

MMt

gCOgOHgCOgH

C

094.0

106.0

106.0

771.0200.0

771.0

)200.0()200.0(

200.0200.0000

)()()()(

2

22

2

2

22

2

222

====

=

=−=

==

−−−−++

=+=+

• ที่ 250oC หากใส่ 1.500 mol PCl3 และ 0.500 mol Cl2 ในภาชนะขนาด 5.00 L ทีส่มดลุม ี 0.390 mol PCl5 หากเต ิม Cl2 0.100 mol หาความเข ้มข ้นที่สมด ุลของทกุสปีชสี ์

[ ][ ][ ]

( ) ( )

063.0

078.0

022.0222.0

PCl

ClPClK

M022.0M222.0M078.0eq

M078.0M078.0M078.0c

M100.0M003.0M00t

)g(Cl)g(PCl)g(PCl

5

23C

235

=

==

−+=

+=

[ ][ ][ ] M028.0014.0042.0Cl

M208.0014.0022.0PCl

M092.0014.0078.0PCl

M014.0x

M042.0and0betweenbemustx

014.0x313.0x

00441.0x327.0x

x078.0

)x042.0)(x222.0(063.0

)x042.0()x222.0()x078.0(neq

shiftxxxshift

KQM042.0M222.0M078.0new

M020.0add

M022.0M222.0M078.0eq

)g(Cl)g(PCl)g(PCl

2

3

5

2

235

=−==−==+=

=∴

===+−

+−−=

−−+←−−+

>+

+=

0 หาค่า x ได ้ 2 ค่า

จากตัวอยา่งก ่อน หากเอา0.100 mol Cl2 ออก หาความเขม้ข ้นที่สมด ุลใหม่

( )( )

[ ][ ][ ] M017.0015.0002.0Cl

M237.0015.0222.0PCl

M063.0015.0078.0PCl

000446.0x287.0x

x078.0

x002.0x222.0063.0

)x002.0()x222.0()x078.0(neq

shiftxxxchange

KQM002.0M222.0M078.0new

M020.0remove

M022.0M222.0M078.0oeq

)g(Cl)g(PCl)g(PCl

2

3

5

2

235

=+==+==−==−+

−++=

+−−→++−

<−

+=

สรุปการเปลีย่นแปลงและค่า K

M017.0KQM022.0M100.0Cl

064.0M237.0M020.0063.0M222.0M300.0PCl

M063.0Cl.remM078.0M0PCl

M028.0KQM022.0M100.0Cl

063.0M208.0M020.0063.0M222.0M300.0PCl

M092.0addClM078.0M0PCl

KconcStressKconcconc

CalNew.Eq.Orig

C2

3

25

C2

3

25

CC

<

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−>

จากตัวอยา่งก ่อน หาก ปริมาตรเด ิมลดลงเปน็ 2.00 L

หาความเข ้มข ้นที่สมด ุลใหม่[ ][ ][ ]

[ ][ ][ ]

( ) ( )

[ ][ ][ ] M027.0x055.0Cl

M527.0x555.0PCl

M223.0x195.0PCl

028.0x055.0x0

028.0and65.0x

00182.0x673.0x

x195.0

x055.0x555.0

PCl

ClPCl063.0

)x055.0()x555.0()x195.0(neweq

shiftMxMxMxshift

KQM055.0M555.0M195.0new

)g(Cl)g(PCl)g(PCl

M055.02/5M022.0Cl

M555.02/5M222.0PCl

M195.02/5M078.0PCl

2

3

5

2

5

23

235

2

3

5

=−==−==+=

=∴<<=

=+−

+−−==

−−+←−−+>

+==×=

=×==×=

• พิจารณาระบบต่อไปนี้ว ่าจะเก ิดการเปล ี่ยนแปลงแบบใดที่สมด ุล

• 2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) + 197.6 kJ

• Shift [SO2] [O2] [SO3]

• เพ ิ่มปร ิมาณ O2 → - + +

• ลดปริมาณ O2 ← + - -

• เพ ิ่ม T ที่ P และ V คงที่ + + -• ลด T ที่ P และ V คงที่ - - +• เพ ิ่ม V ที่ T คงที่ + + -• ลด P ที่ T คงที่ + + -• ลด V ที่ T คงที่ - - +• เพ ิ่ม P ที่ T คงที่ - - +• เต ิมคะตะล ิสท ์ 0 0 0 0

• N2(g) + 2O2 + 66.4 kJ = 2NO2

• Shift [N2] [O2] [NO2]

• เพ ิม่ปร ิมาณ O2 → - + +

• ลดปริมาณ O2 ← + - -

• เพ ิม่ T ที่ P และ V คงที่ - - + • ลด T ที่ P และ V คงที่ + + -• เพ ิม่ V ที่ T คงที่ + + -• ลด P ที่ T คงที่ + + -• ลด V ที่ T คงที่ - - +• เพ ิม่ P ที่ T คงที่ - - +• เต ิมคะตะล ิสท ์ 0 0 0 0

• 2H2O(g) + 483.6kJ = 2H2(g) + O2(g)

• Shift [H2O] [H2] [O2]

• เพ ิม่ปร ิมาณ O2 ← + - +

• ลดปริมาณ O2 → - + -

• เพ ิม่ T ที่ P และ V คงที่ - + +

• ลด T ที่ P และ V คงที่ + - -• เพ ิม่ V ที่ T คงที่ - +

+• ลด P ที่ T คงที่ - + +• ลด V ที่ T คงที่ + - -• เพ ิม่ P ที่ T คงที่ + - -• เต ิมคะตะล ิสท ์ 0 0 0 0

ที่สมด ุลท ี่ 25oC ความเข ้มข ้นในภาชนะ 2 L เปน็ด ังน ี:้ 0.200 mol A, 0.150 mol B, 0.400 mol C

คำานวณ Kp และ Kc และหาความดันรวม

[ ][ ][ ]

[ ][ ][ ] ( ) ( )

[ ]RTARTV

nP

atm0595.0)2980821.0(6.35()RT(KK

M6.35M0750.0M100.0

M0200.0

BA

CK

M0200.0L00.2/mol0400.0C

M0750.0L00.2/mol150.0B

M100.0L00.2/mol200.0A

)g(C)g(B2)g(A

AA

22nCP

222C

=

=

=×==

===

======

=+

−−

−

∆

[ ] ( )

[ ] ( )

[ ] ( )

atm77.4)49.083.145.2(PPPP

atm489.0K298molK

Latm0821.0

L

mol0200.0RTCP

atm89.1K298molK

Latm0821.0

L

mol075.0RTBP

atm45.2K298molK

Latm0821.0

L

mol100.0RTAP

CBAtot

C

B

A

=++=++=

=

==

=

==

=

==

หา Kp และ Kc จากข้อม ูลเทอร ์โมไดนา มิกส ์ I2(g) + Cl2(g) = 2ICI(g)

0nKc101.2K33.5

298314.8303.2

1004.3

RT303.2

GKlog

KlogRT303.2KlnRTG

molI/kJ4.30G

kJ0kJ36.19)kJ52.5(2

GGG2G

5P

40298

P

20298

0fCl

0fI

0fICI

0298 22

==×==××−

×−=−

=

−=−=−=

−−−=

−−=

∆

∆∆∆

∆∆∆∆

N2O4(g) = 2NO2(g) Kc = 4.63x10-3 ที่ 25oC และ 1 atm หา G0

42

298P0298

3P

nP

OmolN/kJ40.5mol/J5403

)947.0(298314.8303.2

KlogRT303.2G

K298atatm113.0

2980821.0L

mol1063.4K

1n)RT(KcK

==−×××−=

−==

×××=

==

−

∆

∆∆

2SO2(g) + O2(g) = 2SO3(g) ∆H0298 = -197.6kJ และ Kp = 7.00x1024 atm-1

• หาค่า Kp และ Kc ของปฏกิริ ิยาท ี่ 827oC คือ 1100 K

12

2

242

242

1

2

12

120298

atm40.0K

85.24Klog25.25

)1000.7log(Klog25.25

1000.7

Klog

)298)(1100)(314.8(303.2

)2981100(600,197

K

Klog

TRT303.2

)TT(H

−=

−=−×−=−

×=−−

=−∆

1

PnP

C

nCP

M3611000821.040.0

)RT(K)RT(

KK

1n)RT(KK

−=××=

==

−==

∆

∆ ∆

Cycle Diagram

Text

TextText

Text

Text

Add Your Text

Cycle Name

Progress Diagram

Phase 1Phase 1 Phase 2Phase 2 Phase 3Phase 3

Block Diagram

TEXT TEXT TEXT TEXT

TEXT TEXT TEXT TEXT

Table

TEXT TEXT TEXT TEXT TEXT

Title A

Title B

Title C

Title D

Title E

Title F

3-D Pie Chart

TEXT

TEXT

TEXT

TEXTTEXT

TEXT

Marketing Diagram

Title

TEXT TEXTTEXT TEXT