Chemical balance_clone

Chemical
Equilibrium

สมดุลเคมี

คํานาํ

ว30ห2น2งั3สชอืนั เมล่ม. 5น/จี 1ดั0ทเําพขอื นึ ใเหพไ้ ดอื ศ้เปึกนษสาว่ หนาหคนวางึ มขรอใู้ งนวเรชิ อืาเงคมี
สมดลุ เคมี และไดศ้ ึกษาอยา่ งเขา้ ใจเพอื เปนประโยชนก์ ับ
การเรยี นผจู้ ดั ทําหวงั วา่ หนงั สอื เล่มนจี ะเปนประโยชน์
กับผอู้ ่าน หรอื นกั เรยี น นกั ศึกษา ทีกําลังหาขอ้ มูลเรอื ง
นอี ยู่

หากมขี อ้ แนะนาํ หรอื ขอ้ ผดิ พลาดประการใด ผจู้ ดั ทํา
ขอนอ้ มรบั ไวแ้ ละขออภัยมา ณ ทีนดี ว้ ย

วนั ที 14คตณลุ ะาผคจู้ มดั พทํา.ศ. 2563

สารบญั

เรอื ง หนา้

สมดลุ เคมี 1

จะเกิดสมดลุ เคมไี ดย้ งั ไง 2
การเปลียนแปลงทีผนั กลับได้ 3-4
ภาวะสมดลุ 5-7
การดํา เนนิ เขา้ สภู่ าวะสมดลุ ของระบบ 8
เขยี นกราฟแสดงความสมั พนั ธ์ 9-11
สมดลุ ในปฏิกิรยิ าเคมี 2-15
ตะลยุ โจทย์ 16-26
สมดลุ เคมใี นสงิ แวดล้อม 27-28

www.thehappykid.co.th

สมดุลเคมี (Chemical Equilibrium)
ปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่เปนปฏิกิริยาทีดาํ เนินไปทิศทางเดียวคือ
จ า ก ส า ร ตั ง ต้ น เ ป ลี ย น แ ป ล ง ไ ป เ ป น ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ แ ล ะ เ กิ ด ขึ น อ ย่ า ง
สมบูรณ์ เช่น การเผาไหม้น้ามันเชือเพลิง เปนต้น ปฏิกิริยานี
จัดเปนปฏิกิริยาทีผันกลับไม่ได้ (Irreversible reaction)
แ ต่ เ ร า ก็ จ ะ มั ก พ บ เ ส ม อ ว่ า บ า ง ป ฏิ กิ ร ิย า ไ ม่ ด า เ นิ น ไ ป จ น เ ส ร ็จ
สมบูรณ์ หมายความว่าตัวทาปฏิกิริยาทังหมดไม่ได้เปลียนไป
เปนผลปฏิกิริยา ยังคงเหลือตัวทาปฏิกิริยาอยู่ ปฏิกิริยาเช่นนี
เรียกว่าปฏิกิริยาทีผันกลับได้ (Reversible reaction)

มั ก พ บ เ ส ม อ ว่ า บ า ง ป ฏิ กิ ร ิย า ไ ม่ ด า เ นิ น ไ ป จ น เ ส ร ็จ ส ม บู ร ณ์
ห ม า ย ค ว า ม ว่ า ตั ว ท า ป ฏิ กิ ร ิย า ทั ง ห ม ด ไ ม่ ไ ด้ เ ป ลี ย น ไ ป เ ป น ผ ล
ปฏิกิริยา ยังคงเหลือตัวทาปฏิกิริยาอยู่ ปฏิกิริยาเช่นนีเรียกว่า
ปฏิกิริยาทีผันกลับได้ (Reversible reaction)

สุขสันต์วันขอบคุณพระเจ้า

www.thehappykid.co.th

เเล้วจะเกิดสมดลุ เคมไี ดย้ งั ไง ? สมดลุ เคมนี นั จะเกิดไดต้ ้องมเี งือไขดงั นี
1 . เปนระบบปด
2. ปฏิกิรยิ าต้องผนั กลับได้
3. อัตราการเกิดปฏอกิรยิ าไปขา้ งหนา้ =
อัตราการเกิดปฏอกิรยิ ายอ้ นกลับ

ต่อไปคือปจจยั ทีมผี ลต่อสมดลุ เคมี
1. ความดนั (มผี ลเเค่ในเเก๊สเท่านนั )

– ความดนั เพมิ : โมลนอ้ ย
– ความดนั ลด : โมลมาก
2. อุณหภมู ิ
– ดดู ความรอ้ น
– คายความรอ้ น
3. ตัวเรง่ / ตัวหนว่ ง
– ตัวเรง่ : ชว่ ยใหเ้ ขา้ สสู่ มดลุ เรว็
– ตัวหนว่ ง : เขา้ สสู่ มดลุ ชา้

สุขสันต์วันขอบคุณพระเจ้า

1. การเปลียนแปลงทีผันกลับได้

การเปลียนแปลงทีผันกลับได้ หมายถึง การเปลียนแปลงที
เ มื อ เ ป ลี ย น แ ป ล ง ไ ป แ ล้ ว ส า ม า ร ถ ก ลั บ คื น สู่ ส ภ า พ เ ดิ ม ไ ด้ อี ก
หรือ หมายถึงการเปลียนแปลงทีมีทังการเปลียนแปลงไป
ข้างหน้าและการเปลียนแปลงย้อนกลับ เช่นตัวอย่างของ
ป ฏิ กิ ร ิย า เ ค มี ที ผั น ก ลั บ ไ ด้



2. ภาวะสมดุล

เมือสารทาปฏิกิริยากัน ทีภาวะสมดุลจะมีทังสารทีเข้าทา
ปฏิกิริยา (reactant) และผลผลิต (product) ภาวะสมดุล
(equilibrium state) เกิดขึนเมืออัตราการเกิดปฏิกิริยาไป
ข้างหน้า (forward reaction ) เท่ากับอัตราการเกิดปฏิกิริยา
ย้อนกลับ (reverse reaction ) ถ้าในระบบทีพิจารณาถ้า
ป ฏิ กิ ร ิย า เ ป ลี ย น ไ ป ข้ า ง ห น้ า แ ล ะ ย้ อ น ก ลั บ เ กิ ด ขึ น ต ล อ ด เ ว ล า
เรียกว่า สมดุลพลวัต หรือสมดุลไดนามิก (dynamic
equilibrium) เขียนแทนด้วยลูกศรไป-กลับ

2.1 ภาวะสมดุลระหว่างสถานะสารต่างๆสามารถเปลียนสถานะ
ได้ โดยมีการเปลียนแปลงพลังงานควบคู่ไปด้วย

เราสามารถสังเกตจากสีทีคงที หรือ สถานะของสารคงทีดูเสมือน
ไม่เกิดการเปลียนแปลง แต่ความจริงแล้วระบบมิได้หยุดนิงและมี
การเปลียนแปลงตลอดเวลาเรียกการเกิดสภาวะแบบนีว่า “สมดุล
ไดนามิก” ดังนันภาวะสมดุลระหว่างสถานะ ก็เปนสมดุลไดนามิก

2.2 ภาวะสมดุลในสารละลายอิมตัว

เมือให้ตัวถูกละลาย ละลายในตัวทาละลาย ตัวถูกละลายก็จะละลาย
ไ ด้ เ ร ็ว ใ น ต อ น แ ร ก แ ล้ ว ล ะ ล า ย ไ ด้ ช้ า ล ง แ ล ะ เ มื อ เ กิ ด ส า ร ล ะ ล า ย อิ ม
ตัว เราจะพบว่าตัวถูกละลายไม่ละลายต่อไปอีกไม่

ว่าจะคนสารละลายเปนเวลานานเท่าใดถ้าอุ ณหภูมิคงที เช่น การ
นาเกลือแกง (NaCl) มาละลายน้า จนได้สารละลาย และละลายต่อ
จนได้สารละลายอมิ ตัว เมือตังสารละลายอมิ ตัวไว้จะเกิดผลึก
ของ NaCl เกิดขึน แล้วจะมีปริมาณเพมิ ขึนเรือยๆจนในทีสุดผลึก
คงที เรายังดูเหมือนว่าไม่เกิดผลึกอีก แต่ในระบบผลึกยังคงเกิด
ขึนเรือยๆ แล้วก็ละลายในสารละลายอีกด้วย ดังนัน ภาวะสมดุลใน
สารละลายอมิ ตัวก็เปนสมดุลไดนามิก

2.3 ภาวะสมดุลในปฏิกิริยาเคมี
ภ า ว ะ ส ม ดุ ล ใ น ป ฏิ กิ ร ิย า เ ค มี เ กิ ด ขึ น ไ ด้ ก็ ต่ อ เ มื อ เ ป น ป ฏิ กิ ร ิย า ผั น ก ลั บ
ได้และเกิดปฏิกิริยาในระบบปด โดยระบบ แบ่งออกเปน
1) ระบบเปด (Opened system) คือระบบทีมีการถ่ายเทได้ทัง้
มวลสารและพลังงานกับสิง แวดล้อม
2) ระบบปด (Closed system) คือระบบทีมีการถ่ายเทเฉพาะ
พลังงานอย่างเดียว แต่ไม่มีการถ่ายเทมวลสาร
3) ระบบโดดเดียว (Isolated system) คือระบบทีไม่มีการถ่ายเท
ทัง้ พลังงานและมวลสารแก่สิงแวดล้อม

ถ้าเริม ต้นเราใส่ CO จา นวน 1.0 โมล และ H2 จา นวน 3.0
โมล ลงในภาชนะขนาด 10.0ลิตร ที 1200 K อัตราการเกิด
ปฏิกิริยาระหว่าง CO กับ H2 ขึนกับความเข้มข้นของ CO
และ H2คือ ตอนแรกๆ สารทังสองชนิดมีความเข้มข้นมาก
แต่เมือสารทําปฏิกิริยากัน ความเข้มข้นจะลดลงเรือยๆ นัน
คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะสูงในช่วงแรกๆ แล้วจะค่อยๆ
ลดลง ในขณะทีความเข้มข้นของผลผลิต (ทีมีค่าเท่ากับศูนย์
ในตอนแรก) จะค่อยๆเพิม ขึน และมีค่าคงทีเมือถึงภาวะ
สมดุล หรือกล่าวได้อีกอย่างหนึงว่า ตอนแรกๆอัตราการเกิด
ปฏิกิริยาย้อนกลับมีค่าเปนศูนย์แล้วค่อยๆ เพิม ขึนจนเท่ากับ
อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า เมือถึงสมดุล ทีภาวะ
สมดุล ความเข้มข้นของสารต่างๆ มีค่าคงที และเราจะไม่เห็น
การเปลียนแปลงใดๆ อีกถึงแม้ว่าปฏิกิริยายังคงดาเนินไป

ดังนัน ในปฏิกิริยาใดจะเกิดสมดุลได้จะต้อง
1. เกิดในระบบปด
2. มีสมดุลไดนามิก
3. ยังมีสารตัง ต้นเหลืออยู่
4. ระบบสามารถเข้าสู่สมดุลได้ไม่ว่าจะเริม ต้นจากไปข้างหน้า
ห ร ือ ย้ อ น ก ลั บ
5. เกิดการเปลียนแปลงทีผันกลับได้
6. ความเข้มข้น, ความดัน และ อุ ณหภูมิมีผลต่อภาวะสมดุล

3. การดาํ เนินเข้าสู่ภาวะสมดุลของระบบ

การดาเนินเข้าสู่สภาวะสมดุลของระบบไม่ขึนอยู่กับทิศทาง ไม่ว่า
จะเริมจากการเปลียนแปลงไปข้างหน้าหรือเริม จากการ
เปลียนแปลงย้อนกลับ เมือระบบเข้าสู่สมดุล ภาวะสมดุลทีเกิด
ขึ น จ ะ มี ลั ก ษ ณ ะ เ ห มื อ น กั น ทุ ก ป ร ะ ก า ร ก า ร เ ขี ย น ก ร า ฟ แ ส ด ง ก า ร
เกิดภาวะสมดุล เขียนได้สองลักษณะ คือ

2. เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของ
สารกับเวลาก. ทีภาวะสมดุลทีเวลา t1 ความเข้มข้นของสาร
A มากกว่าความเข้มข้นของสาร B(ความเข้มข้นของสารตัง้
ต้ น ม า ก ก ว่ า ค ว า ม เ ข้ ม ข้ น ข อ ง ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ )

ข.ทีภาวะสมดุลทีเวลา t1 ความเข้มข้นของสาร A น้อยกว่า
ความเข้มข้นของสาร B
(ความเข้มข้นของสารตัง ต้นน้อยกว่าความเข้มข้นของ
ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ )

ค. ทีภาวะสมดุลทีเวลา t1 ความเข้มข้นของสาร A เท่ากับความ
เข้มข้นของสาร B
(ความเข้มข้นของสารตัง ต้นเท่ากับความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์)

4. สมดุลในปฏิกิริยาเคมี

4.1 ค่าคงทีสมดุล
กฎของภาวะสมดุลทางเคมี (Law of Chemical
Equilibrium) กล่าวว่า “ สาํ หรับปฏิกิริยาทีผันกลับได้ ทีภาวะ
สมดุล ผลคูณของความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ เมือหารด้วย
ผลคูณของความเข้มข้นของสารตัง ต้นทีเหลือ โดยทีความเข้ม
ข้นของสารแต่ละชนิดยกกําลังด้วยเลขสัมประสิทธิบอกจา นวน
โมลของสารในสมการทีดุลแล้วจะมีค่าคงทีเสมอเมืออุ ณหภูมิ
ค ง ที ”



ห า ก ภ า ว ะ ส ม ดุ ล ที เ กิ ด ขึ น ใ น ป ฏิ กิ ร ิย า ที มี ส า ร อ ยู่ ใ น วั ฏ ภ า ค
เดียวกันทังหมดจะเรียกว่าสมดุลเอกพันธ์ (Homogeneous
reaction) สาหรับปฏิกิริยาทีเกิดขึนทีสารตังต้นและสารผลิต
ภัณฑ์มีวัฏภาคแตกต่างกัน เรียกว่าสมดุลวิวิธภัณฑ์
(Heterogeneous reaction) ถ้าสารทีเกียวข้องในปฏิกิริยา มี
ของแข็งหรือของเหลวทีบ่ ริสุทธริ วมอยู่ด้วย ไม่ต้องนาความ
เข้มข้นของสารทีเ่ ปนของแข็งหรือของเหลวบริสุทธิ มาเขียนไว้
ในอัตราส่วนทีแสดงค่าคงทีของสมดุล เพราะสารทีเปนของแข็ง
และของเหลวบริสุทธิจะมีความเข้มข้นคงที เช่น

– ข้อสังเกตเกียวกับค่าคงทีของสมดุล (K)
1. ค่า K ขึนอยู่กับอุ ณหภูมิ คือ เมืออุ ณหภูมิคงที ค่า K ก็
จะคงที แต่ถ้าอุ ณหภูมิเปลียน ค่า Kก็จะเปลียนด้วย ดังนัน
เมือกล่าวถึงค่า K ต้องอ้างอุ ณหภูมิเสมอ
2. ค่า K ในปฏิกิริยาต่างชนิดกันส่วนใหญ่จะมีหน่วยต่าง
กัน และบางปฏิกิริยาไม่มีหน่วยขึนกับสถานะของสาร
3. ค่า K ขึนอยู่กับลักษณะของสมการทีเขียน คือ ถ้าเขียน
สั ด ส่ ว น ข อ ง จ า น ว น โ ม ล ข อ ง ส า ร ตั ง ต้ น แ ล ะ ส า ร ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์
ในสมการต่างกัน ค่า K ไม่เท่ากัน ดังนันเมือกล่าวถึงค่า K
จ ะ ต้ อ ง อ้ า ง อิ ง ถึ ง ส ม ก า ร ด้ ว ย เ ส ม อ

ตโัวจอทยยา่ ์ง

ตัวอย่างโจทย์ที 1

ตัวอย่างโจทย์ที2

ตัวอย่างโจทย์ที3

ตัวอย่างโจทย์ที 4

ตัวอย่างโจทย์ที 5

ตัวอย่าางโจทย์ที 6

ตัวอย่างโจทย์ที 7

ตัวอย่างโจทย์ที 8

ตัวอย่างโจทย์ที 9

ตัวอย่างโจทย์ที 10

สมดุลเคมีในสิงแวดล้อม

วัฏจักรคาร์บอน วัฏจักรคาร์บอนคล้ายๆ การทดลอง
เคมีขนาดใหญ่ ทีมีโลกเปนภาชนะ เมือเราเพิมความ
เข้มข้น CO2สู่บรรยากาศมากขึน ผิวโลกของเรามีผิว
น้า ซึงCO2 สามารถละลายกับน้าได้ทาให้CO2 บางส่วน
ทีอยูในบนบรรยากาศ มาละลายกับน้าบางส่วน ทาให้
ความเข้มบนในชันบรรยากาศลดลง ความเข้มข้นในน้า
มากขึน CO2ในชันบรรยากาศนันเมือจับกับไอน้าที
ควบแน่นกันก็จะละลายกับไอน้าทีควบแน่นกลายมา
เปนฝน ยามทีCO2จับกับน้าจะมีคุณสมบัตพิเศษอยู่จะ
กลายเปนH2CO3 ที ่มีสภาพเปนกรด
หินงอก หินย้อย จากสภาพน้าทีเปนกรดตกลงมา ซึม
ผ่านชันหิน ชันดินต่างๆ เมือผ่านบริเวณทีเปนหินปูน
จะเกิดปฏิกิริยา แล้วได้ผลิตภัณฑ์เปนแคลเซียม
ไฮโดรเจนคาร์บอเนตแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต
จะละลายในน้าทีซึมผ่านจนอิมตัว ถ้าสารละลายมีความ
เปนกรดสูงจะละลาย CACO2 จากแหล่งหินปูนได้ดี
หินปูนจึงเกิดการผุกร่อนเปนโพรงหรือถ้าได้ เมือ
สารละลายไหลไปตามผนังหรือหยดลงบนพืนถ้าและน้า
หรือCO2 สามารถแยกตัวออกจากสารละลายได้
ปฏิกิริยาจะเกิดย้อนกลับ เปนผลให้มีCACO2 ตกผลึก
แยกออกมาเกิดเปนหินย้อยตามเพดานหรือหินงอก
บนพืนภายในถ้าปฏิกิริยาย้อนกลับเกิดได้ช้ามาก ต้อง
ใช้เวลานานหลายร้อยหลายพันปกว่าจะได้หินย้อยและ
หินงอกทีมีสภาพใหญ่โต และสวยงาม CA2
HCO3CACO3 H2O CO2

การแลกเปลียนแก๊สในระบบหมุนเวียนเลือด ในเลือด
ของเราจะมีเม็ดเลือดแดงทีทาหน้าทีในการลาเรียง
แก๊สไปเลียงเซลล์ต่างๆในร่างกาย โดยในเม็ดเลือด
แดงนันมีโปรตีนทีมีชือว่า ฮีโมโกลบิน(HB) ทีจะรวม
กับแก๊สออกชิเจน กลายเปน ออกซีฮีโมโกลบิน ใช้
หลักการของสมดุลดังนี เมือเราหายใจเข้าก็นา
O2จากอากาศเข้าไปในถุงลม ถุงลมทีมีความเข้มข้น
ของ O2 มาก ทังยังทาให้มีความดันมาก และหลอด
เลือดฝอยทีมีความดันน้อยมี HB อยู่ทังสองจับตัว
กันเกิดการทาปฎิกิริยาขึน เปน HBO2 เปนปฏิกิริยา
ไปข้างหน้า เมือเม็ดเลือดไหลไปตามส่วนต่างๆของ
ร่างกาย ร่างก็ทีต้องการ O2 O2 ก็จะทุกปล่อยออก
มาเพือนา O2 ไปใช้ในกิจกรรมต่างๆ ทาให้ความเข้นข
อง O2 ลดลงจึงเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ HB O2
HBO2

คณะผู้จัดทํา
นายณัฐ(วหุฒาติ ธัวนอสยา่ารงวโจิวทัฒยน์)์ เลขที 5
(ทนําาคยํานนาํ ฤสเบารศบรัญ์ บุษบบรงรณเลาขนทุกี 1ร1ม)
นายปรา(ณหารรวูปฐั ภปาูนพจตัน่าตงๆัง)เลขที 12
(เรหนยหีาาโนบปง้เาสรรปแายี กวกงน,รเตทนพมรําือมใหวนหาจนกาศสังา,อคสรทบทือําําพสงําใหไาจหลเน้ นปาด)ข์ ดเ์ ้อ,ลหอมขนอูทล้ากตีไ2แด่า9บ้,งบๆ

ชน้ ม.5/10

เสนอ
คุณครู อรรถกานท์ ทองแดงเจือ

บ ร ร ณ า นุ ก ร ม

รั ช ช า น น ท์ ศิ ริ ย ง ค์ , ธั ญ วั ช ร์ ภู่ จ้ อ ย , ว ศิ น เ อี ย ม อ่ อ น ต า ,
ธ วั ช พ ล บุ ญ ม า . ( 1 2 กั น ย า ย น 2 5 5 5 ) . ส ม ดุ ล เ ค มี
{ อ อ น ไ ล น์ } . เ ข้ า ถึ ง ไ ด้ จ า ก

HTTPS://ENCHEMCOM2C.WORDPRESS.COM

วั น ที สื บ ค้ น ข้ อ มู ล ( 2 6 กั น ย า ย น 2 5 6 3 )