สมดุลเคมี

คา่ คงที่สมดลุ

สมการตอ่ ไปนส้ี มดุลประเภทใด

- CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) สมดลุ เอกพนั ธ์ุ

- Fe2+(aq)+ Ag+(aq)⇌ Fe3+(aq)+ Ag(s) สมดุลววิ ธิ พนั ธ์ุ

- 2Hg(l) + O2(g) ⇌ 2HgO(s) สมดลุ ววิ ธิ พนั ธุ์

- Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) ⇌ PbI2(s) + 2KNO3(aq)

สมดลุ ววิ ธิ พนั ธุ์

ตาราง 9.1 ความเขม้ ขน้ เรม่ิ ต้นและท่สี มดลุ ของปฏกิ ิริยาเคมีระหว่าง
แก๊สไฮโดรเจนกบั แก๊สไอโอดนี 485องศาเซลเซียส

การ ความเขม้ ข้นเริม่ ตน้ ความเขม้ ขน้ ทส่ี มดลุ [HI] [HI]2
ทดลองที่ (mmol/L) (mmol/L) [H2] [I2] [H2] [I2]

1 [H2] [I2] [HI] [H2] [I2] [HI] ทส่ี มดลุ ที่สมดลุ
2.000 2.000 0 0.442 0.442 3.116
16.0 49.7

2 0 0 2.000 0.221 0.221 1.560 31.9 49.8

3 0 0.010 0.350 0.035 0.035 0.280 178 49.8

[HI]2 สมดลุ มใี กลเ้ คียงกนั มากจนถอื วา่ มคี า่ คงที่
[H2] [I2]
เรียกวา่ ค่าคงทสี่ มดลุ (equllbrium constant ; K)

ที่ภาวะสมดุลเคมใี ด ๆ กต็ ามที่อณุ หภมู ิคงท่ี
“ ผลคณู ความเข้มขน้ ของผลิตภัณฑย์ กกาลัง

ด้วยสัมประสทิ ธิ์แสดงจานวนโมล หารด้วยผล

คณู ความเข้มขน้ ของสารตั้งต้น ยกกาลงั ด้วย

สมั ประสทิ ธแิ์ สดงจานวนโมล มคี า่ เท่ากบั คา่ คงที่
สมดุลของปฏกิ ริ ิยาน้ัน ๆ ”

aA  bB cC  dD

เมื่อกาหนด [ ] แทนความเข้มข้นของสาร,
K คือค่าคงทีส่ มดุลจะได้ว่า

K  C c D d
Aa B b

4/6/2022

ก. ตัวอยา่ ง
การเขียนคา่ คงที่สมดลุ
2NO2(g)
N2O4(g)

K  N2 O4 
NO2 2

ข. 2SO2(g) + O2(g)

2SO3(g)

K  SO2 2 O2 
SO3 2

ค. 2NH3(g)

N2(g) + 3H2(g)

K  NH3 2
N2 H2 3

พิจารณาปฏกิ ิริยาในสมการ

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

K  CO2 

**ของแข็งและของเหลวท่ีบริสทุ ธ์มีความเขม้ ข้น
คงที่ให้นาความเขม้ ข้นไปรวมกบั ค่า K

ตรวจสอบความเขา้ ใจ

เขยี นคา่ คงที่สมดลุ ของปฏิกิรยิ าเคมีต่อไปนี้ในรูป
อัตราส่วนความเขม้ ข้นของสาร
1. CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g)
2. Fe2+(aq) + Ag+(aq) ⇌ Fe3+(aq) + Ag(s)
3. 2Hg(l) + O2(g) ⇌ 2HgO(s)

ความสาคัญของคา่ คงทส่ี มดุล, K

• บอกใหท้ ราบวา่ ทส่ี มดลุ มีสารตง้ั ตน้ หรือผลติ ภัณฑ์มากกวา่ กัน
• K >> 1 สมดลุ ไปทางขวามผี ลติ ภณั ฑ์มากกว่า
• K << 1 สมดลุ ไปทางซา้ ยมสี ารต้ังตน้ มากกวา่

ตรวจสอบความเขา้ ใจ

จากขอ้ มลู ในตาราง 9.2 ปฏกิ ริ ิยาเคมใี ดมคี วามเขม้ ขน้
ของผลิตภณั ฑ์ทส่ี มดลุ มากกวา่ ถา้ ทั้งสองปฏกิ ริ ยิ าเร่มิ ตน้ จากสาร
ตั้งต้นเขม้ ข้น 1 โมลตอ่ ลติ ร

1. H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g)

2. 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

ค่าคงทส่ี มดลุ มคี า่ มากแสดงวา่ ทส่ี มดลุ มปี รมิ าณผลติ ภณั ฑ์
มาก ดังนนั้ ทสี่ มดลุ ความเขม้ ขน้ ของผลติ ภณั ฑข์ องปฏกิ ริ ยิ า 1.
จึงมีมากกวา่ ของปฏกิ ริ ยิ า 2.

N2O4 (g) 2NO2 (g)

Kc = [NO2]2 2
[N2O4]
PNO2
K =p

PN2O4

In most cases; Kc  Kp Kp = Kc(RT)N

aA (g) + bB (g) cC (g) + dD (g)

N = moles of gaseous products – moles of gaseous reactants

= (c + d) – (a + b)

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

Kc = [CO2] Kp = PCO2

2NO2 (g) 2NO (g) + O2 (g)

Kc =[NO]2[O2] Kp = PN2O PO2
[NO2] 2 PN2O2

NH4HS (s) NH3 (g) + H2S (g)

ความสัมพนั ธ์ของคา่ คงทสี่ มดลุ กบั สมการเคมี

1) ปฏกิ ิรยิ ายอ่ ยรวมกนั

A B K1
C D K2

A+C B+D K3

K3  K1  K2

2) ปฏกิ ิริยายอ่ ยลบกัน

A B K1
C D K2

A-C B-D K3

K3  K1
K2

3. เขยี นสมการแสดงปฏิกริ ิยายอ้ นกลับ

2NO(g) + O2(g) 2NO2(g)

K  [NO2 ]2 ]
[NO]2[O2

2NO2(g) 2NO(g) + O2(g)

K'  [NO]2[O2 ]  1
[NO2 ]2 K

4) ถา้ คูณสมการเดิมดว้ ยตัวเลขใด ๆ K1
AB K2
nA nB

K2  K1n

ตวั อยา่ ง หาความสมั พันธ์ของ K3

1) 2A  B C E K1 ----- 1
K2
E  2B 3D K3 ----- 2
----- 3
2A  3B C  3D

นาสมการ 1 + 2 จะได้สมการ 3

K3  K1 K2

ตัวอยา่ ง หาความสมั พันธข์ อง K3

2 A  2B 2C  X K1 ----- 1

.D 3 X B K2 ----- 2
2

6C  2D 3A  8B K 3 ----- 3

K3 มีค่าเทา่ ใด

จากสมการ 1 กลับสมการแลว้ คณู 3

6C  3X 3A  6B

K4   1 3 ----- 4
K 
1 

จากสมการ 2 คูณ 2

2D 3X  2B

 K 5  K 2 2 ----- 5

นาสมการ 4 + 5 จะไดส้ มการ 3

ดงั นัน้ K 3  K 4  K 5

 1 3
 K 3  2
K  K2

1

3. 3A  B C  2E K1 ----- 1
----- 2
2A  D 3B + 4E K2 ----- 3
2C + D K 3
4A  5B

จงหาความสัมพันธข์ องK3
จากสูตรสมการ 1 คูณ 2

6A + 2B 2C + 4E

K4  K12 ----- 4

จากสมการ 2 กลบั สมการ

3B  4E  2A  D

K5 1 ----- 5
K2

นาสมการ 4 + 5 จะไดส้ มการ 3 ดังน้นั

K3  K12 1
K2

การคานวณเกี่ยวกับ
ค่าคงที่สมดุล

การคานวณเก่ียวกบั คา่ คงทสี่ มดุล

1. เขยี นสมการเคมีพรอ้ มดุล

2. หาความเขม้ ขน้ ของสารทัง้ หมดที่ภาวะสมดุล
3. เขยี นสมการแสดงคา่ คงทสี่ มดุล

4. แทนคา่ ความเขม้ ขน้ ของสารตา่ งๆ ทีภ่ าวะสมดลุ

ตวั อย่างโจทย์การหาค่าคงที่สมดุล

ตัวอยา่ งที่ 1 จากปฏกิ ริ ยิ าดงั แสดงในสมการต่อไปน้ี

As   2B g   C g  2D g 

ท่ภี าวะสมดลุ ภายในภาชนะขนาด 2 dm3 มี A 4 mol

B 4 mol C 2 mol และ D 6 mol จงคานวณคา่ คงที่สมดุล

วิธีทา

K  D 2
B 2 C 

B   4  2mol / dm 3

2

D   6  3mol / dm 3

2

C   2  1mol / dm 3

2

 K  3mol / dm 3 2
   2mol
/ dm 3 2 / dm 3

1mol

 2.25dm 3 / mol

ดังนัน้ ค่าคงท่สี มดลุ ของปฏิกริ ิยาน้ี = 2.25 dm3/mol

ตัวอยา่ งท2่ี

อณุ หภมู หิ นึ่งแก๊ส HI 1 โมลตอ่ ลติ ร แก๊ส HI

1 โมลต่อลิตร สลายตัว 20%

2HI H2(g) + I2(g)
จงคานวณหาค่าคงทส่ี มดุล

วิธที า แกส๊ HI 1 โมลตอ่ ลติ ร สลายตวั 20%

แก๊ส HI สลายตัว = 20x1 = 0.2 mol/dm3

100

2HI (g ) H2 g   I 2 g 

เดมิ 1.0 --
เปลี่ยน - 0.2 +0.1 + 0.1
สมดลุ 1-0.2 0.1 0.1

K  H2 I2 
HI2

 0.1 0.1 
1  0.2 2

ค่าคงทส่ี มดลุ =1.56 X 10-2

ตวั อยา่ งท่ี 3 จากปฏิกิรยิ า

Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu2+(aq)+2Ag(s)
จงหาวา่ ที่ภาวะสมดลุ จะมี Cu2+ เกดิ ขน้ึ เท่าใด

เม่ือมี Ag+0.25 mol/dm3กาหนดให้ค่าคงที่

สมดลุ = 0.25

วิธที า จาก

 K  Cu 2
 Ag  2
 0.25
 Cu 2

0.25 2

มีCu2+เกดิ ขน้ึ 1.56 x 10-2 mol/dm3

ตัวอย่าง4 ก1า๊.5ซไdนmโ3ตรสซลิลายคตลวัอทไร่ี ด4์0(0N๐OcClห) ล2ัง.5จาmก ol
ในภาชนะ

เข้าส่สู มดุลพบว่า NOCl สลายตัว 28%

จงคานวณคา่ Kของปฏกิ ริ ยิ านี้

2NOCl 2NO + Cl2

2NOCl 2NO + Cl2
00
เริ่มตน้ 2.5/1.5
=1.66 M

สลาย28%
เริ่มตน้ 100Mสลายไป 28 M

1.66M “----” 28x1.66

100

= 0.46 M

2NOCl 2NO + Cl2
เรม่ิ ตน้ 1.66 00

เปล่ียนไป -0.46 +0.46 0.46/2
+0.46 +(0.23)
สมดลุ 1.66-0.46
=1.2

K = [NO]2[Cl2]

[NOCl]2

K = (0.46)2 (0.23)
(1.2)2

K = 3.3 x 10-2

กาหนดค่า K ของปฏกิ ิรยิ าต่าง ๆ ดังนี้ ตัวอยา่ งท่ี 5

AC5 AC3 + C2 K1 =2 x 10-6
BC3 BC + C2 K2 =2 x 10-3
AC3 AC + C2 K3 =8 x 10-2

จงหาคา่ K ของปฏกิ ิริยาต่อไปน้ี 2BC3 + AC

AC5 + 2BC

ตวั อยา่ งท่ี 6

กาหนดค่า K ของปฏกิ ริ ยิ าตอ่ ไปน้ี

A+B 2C K1 = 2

D+E A + C K2 = 10

E+F 2B + G K3 = 5

จงหาคา่ K ของปฏกิ ริ ิยา

3A + F 3C + D + G

สมดุลของการละลายของเกลอื ทลี่ ะลายนา้ ไดน้ อ้ ย
ความสามารถในการละลาย (Solubility) ของสาร หมายถงึ

ความสามารถของสารทีจ่ ะละลายในสารอนื่ จนเป็นสารละลาย
อิม่ ตัว

ค่า Ksp จะทาใหเ้ ราทราบถึง
1. ความสามารถในการละลายของสารประกอบ วา่ ละลายได้

เท่าใดแคไ่ หนทอ่ี ุณหภมู ิคงที่ (25 C)

2. เปรยี บเทียบการละลายน้าของสารประกอบตา่ งๆ วา่ สารใด

ละลายน้าได้ดี มากกวา่ กนั โดยปกติสารท่ีมคี า่ Ksp มากจะละลายนา้
ไดด้ ี กว่าสารทม่ี คี า่ Ksp น้อย

3. บอกถงึ สภาวะของสารนน้ั ๆ ว่าขณะนัน้ เปน็ สารละลาย

อิม่ ตวั หรอื ยงั สามารถละลายไดอ้ ีก เชน่ AgCl มีค่า Ksp =
1.6 x 10-10 และให้ Q แทนคา่ ผลคูณของการละลายทีส่ ภาวะ

ตา่ งๆ

Q = [Ag+] [Cl-]

ถา้ Q < Ksp Unsaturate solution

Q = Ksp Saturated solution

Q > Ksp Supersaturated solution ;

AgCl will precipitate out until the product of

the ionic concentrations is equal to 1.6 x 10-10

ประโยชนข์ องคา่ คงทส่ี มดลุ

1. ใช้ทานายวา่ ปฏกิ ริ ยิ าเกดิ มากนอ้ ยเพยี งใด

1. ถา้ Kc > 103 ถ้าเกิดผลติ ภัณฑม์ ากกว่าสารต้งั ตน้ ปฏิกริ ิยาจะดาเนนิ ไปข้างหนา้ ได้มาก
2. ถ้า Kc < 10-3 เกิดผลิตภัณฑน์ ้อยกวา่ สารตง้ั ต้น ปฏกิ ริ ยิ าจะดาเนนิ ไปข้างหน้าได้น้อย
3. ถา้ 10-3 < Kc <103 ความเขม้ ข้นของผลิตภณั ฑก์ ับสารต้งั ต้นมคี ่าใกล้เคียงกนั

2. ใชท้ านายทศิ ทางของปฏกิ ริ ยิ า

พิจารณาจากคา่ Reaction Quotient (Qc) ซง่ึ ค่าคงทสี่ มดุล Qc หาได้จาก
“คา่ ท่ีได้จากผลคณู ความเขม้ ข้นของผลติ ภัณฑ์ยกกาลงั ด้วยสัมประสทิ ธ์ิ แสดง
จานวนโมลของสารในสมการทด่ี ลุ แลว้ หารด้วยผลคูณความเขม้ ข้นของสารต้งั ตน้ ยก
กาลงั ด้วยสัมประสทิ ธิ์แสดงจานวนโมลของสารในสมการทดี่ ลุ แล้ว”

ความสัมพนั ธร์ ะหว่าง Qc และ Kc ดงั ตอ่ ไปน้ี
ถา้ Qc < Kc จะเกดิ ปฏิกริ ิยาไปขา้ งหน้า (จากซ้ายไปขวา)
ถ้า Qc > Kc จะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าย้อนกลบั (จากขวาไปซ้าย)
ถ้า Qc = Kc ระบบอยู่ในภาวะสมดุล









ทำแบบฝึกหดั 9.2