เอกสารเคมี 3 (ว32223) - สมดุลเคมี

Understanding

เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ าเพ่มิ เติม เคมี 4 (ว32224)

ครอู คั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม

กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี
โรงเรียนไตรมิตรวทิ ยาลัย







เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 1

สมดลุ เคมี (Chemical Equilibrium)

1. การเกดิ สมดลุ

.A + B C + D (ปฏกิ ริ ิยาท่ีไมอ่ ยู่ในภาวะสมดุล)
A+B C + D (ปฏิกิริยาท่ีอยใู่ นภาวะสมดุล)

1.1 ปฏกิ ริ ยิ าทีอ่ ยูใ่ นภาวะสมดุลและปฏิกิรยิ าทีไ่ มอ่ ยูใ่ นภาวะสมดลุ

1. ปฏกิ ริ ยิ าทไ่ี ม่อยใู่ นภาวะสมดลุ 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s)

2. ปฏกิ ริ ยิ าที่อยใู่ นภาวะสมดลุ N2O4(g) 2NO2(g)
0 (ไมม่ สี ี) (สีนา้ ตาลแดง)

N2O4 (g) 2NO2 (g) N2O4 (g) 2NO2 (g) N2O4 (g) 2NO2 (g)-

หมายเหตุ เครื่องหมายแสดงการเกิดปฏกิ ริ ิยา หมายถงึ _________________
หมายถึง _________________ หมายถึง _________________
หมายถึง _________________

ครอู คั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กล่มุ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวทิ ยาลยั

หนา้ 2 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

1.2 การเกดิ สมดุล

1. เกิดใน ระบบปดิ เท่าน้นั

2. เปน็ ปฏิกริ ยิ าที่ ผนั กลับได้

3. อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าไปข้างหน้า เท่ากับ อตั ราการเกิดปฏิกริ ยิ าไปย้อนกลบั

A+B R1 C+D R
R2 A+B
C+D

4. คุณสมบัติของระบบตอ้ ง คงท่ี (ความเข้มข้นคงที)่ t ท่ีเรมิ่ สมดลุ เวลา

[] [] []
A+B A+B A+B

C+D C+D C+D
t ท่ีเร่มิ สมดลุ
เวลา t ท่เี รมิ่ สมดลุ เวลา t ท่เี ริม่ สมดลุ เวลา

ตัวอย่าง ระบบท่ีเกิดภาวะสมดุล

เวลา (ช่วั โมง) A ความเข้มขน้ (mol/L) C+D
3.00 B 0.00
0 2.25 1.00 0.50
1 1.92 0.75 0.72
2 1.71 0.64 0.86
3 1.59 0.57 0.94
4 1.53 0.53 0.98
5 1.50 0.51 1.00
6 1.50 0.50 1.00
7 1.50 0.50 1.00
8 0.50

ครอู คั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมติ รวิทยาลยั

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หนา้ 3

2. ภาวะสมดลุ -

เมื่อสารทาปฏิกริ ยิ ากัน เกิดสมดุลเคมีขน้ึ ที่ภาวะสมดลุ จะมีอตั ราการเกดิ ปฏิกริ ิยาไปข้างหน้า (forward reaction)
เทา่ กบั อตั ราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ (reverse reaction) ทาใหพ้ บท้ังสารท่ีเข้าทาปฏิกิริยา(reactant) และผลผลติ
(product)

กรณีทป่ี ฏิกริ ยิ าเปลย่ี นไปข้างหน้าและย้อนกลบั เกิดขึน้ ตลอดเวลา เรียกวา่ สมดลุ พลวตั หรือสมดุลไดนามกิ (dynamic
equilibrium)

ครอู คั รวชิ ญ์ พิวงษง์ าม กลมุ่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัย

หนา้ 4 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4
โดยภาวะสมดุลแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท คือ

2.1 ภาวะสมดลุ ระหว่างสถานะ
สารต่าง ๆ สามารถเปล่ียนสถานะได้ โดยมีการเปลย่ี นแปลงพลังงานควบคู่ไปดว้ ย ดงั แผนภาพน้ี

ตัวอยา่ งสมดุล solid gas เช่น C10H16O(s) C10H16O(g) (การระเหิดของการบรู )

solid liquid เชน่ H2O(s) H2O(l) (การหลอมเหลวของน้า)

liquid gas เชน่ H2O(l) H2O(g) (การระเหยของน้า)

สมดุลระหวา่ งสถานะมีการเปลีย่ นแปลงตลอดเวลา ดังนัน้ สมดลุ ระหว่างสถานะเป็นสมดลุ สมดลุ ไดนามิก

2.2 ภาวะสมดลุ ในสารละลายอิ่มตัว

เม่ือใหต้ วั ถูกละลาย ละลายในตัวทาละลาย ตวั ถกู ละลายกจ็ ะละลายไดเ้ รว็ ในตอนแรก แล้วละลายไดช้ ้าลงและเมอื่ เกิด
สารละลายอิ่มตวั เราจะพบว่า ตวั ถูกละลายไม่ละลายต่อไปอีกไม่ว่าจะคนสารละลายเป็นเวลานานเท่าใด ถา้ อณุ หภมู ิคงท่ี เช่น
การนาเกลือแกง (NaCl) มาละลายน้า จนไดส้ ารละลาย และละลายต่อจนได้สารละลายอ่ิมตวั เมื่อต้ังสารละลายอมิ่ ตวั ไว้จะเกดิ
ผลึกของ NaCl เกิดขนึ้ แลว้ จะมีปริมาณเพิ่มข้ึนเร่ือย ๆ จนในทสี่ ดุ ผลึกคงท่ี ดเู หมือนว่าไม่เกิดผลกึ อีก แต่ในระบบผลกึ ยังคง
เกดิ ข้นึ เร่ือย ๆ แลว้ กล็ ะลายในสารละลายอกี ด้วย

NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)

Na+(aq)+Cl-(aq)

NaCl(s)

ดังนน้ั ภาวะสมดุลในสารละลายอิ่มตัวเป็นสมดลุ ไดนามิก

ครอู คั รวิชญ์ พวิ งษง์ าม กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัย

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หนา้ 5

2.3 ภาวะสมดลุ ในปฏิกิรยิ าเคมี

ภาวะสมดุลในปฏิกิริยาเคมเี กิดขึน้ ได้ก็ตอ่ เมอ่ื เป็นปฏิกริ ยิ าผันกลับได้และเกดิ ปฏิกิริยาในระบบปิด (ระบบปิด คือระบบท่ี

มกี ารถา่ ยเทเฉพาะพลังงานอย่างเดียว แต่ไม่มีการถา่ ยเทมวลสาร)

ตัวอย่างสมดุล CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g)
[Co(H2O)6]2+ + 4Cl- [CoCl4]2- + 6H2O

(สีชมพ)ู (สนี า้ เงนิ )

N2O4 (g) 2NO2 (g)
(ไม่มีสี) (สีน้าตาลแดง)

* หมายเหตุ ระบบ ประกอบดว้ ย 3 ระบบ คือ 1.ระบบปิด ถา่ ยเทพลังงาน ไมถ่ า่ ยเทมวล
2.ระบบเปดิ ถา่ ยเทพลงั งาน ถา่ ยเทมวล
3.ระบบโดดเดี่ยว ไมถ่ ่ายเทพลังงาน ไมถ่ ่ายเทมวล

3. ตัวเร่งกับภาวะสมดลุ

ระบบยังไม่เขา้ สู่ภาวะสมดุล ตวั เร่งจะเรง่ การเกิดปฏิกิรยิ าให้เข้าสู่สมดลุ เร็วข้ึน โดยเร่งอัตราการเกิดปฏิกริ ยิ าไป
ข้างหน้า เท่ากบั อัตราการเกิดปฏกิ ริ ยิ าไปย้อนกลับ (เร่งเพื่อใหเ้ กดิ เร็วข้นึ ไม่ไดเ้ รง่ เพ่ือใหเ้ กิดมาก)

ระบบสมดุล ตัวเรง่ ไม่มผี ลต่อระบบสมดุล

ครูอคั รวิชญ์ พวิ งษ์งาม กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมติ รวิทยาลัย

หน้า 6 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

4. การเปลย่ี นภาวะสมดุล-

หลกั ของเลอชาเตอรเิ อ (Le Chatelier’s principle) กล่าววา่ ระบบใดท่ีเข้าสู่ภาวะสมดุลแลว้ ถา้ ถูกรบกวนด้วยปจั จัย
ตา่ งๆ จะทาใหส้ มดุลของระบบเสียไป แตร่ ะบบจะปรบั ตวั ใหเ้ ขา้ สภู่ าวะสมดุลใหม่อีกคร้ัง ในการปรับตัวนีจ้ ะปรบั ตวั ในทิศทางที่
ทา ใหอ้ ทิ ธิพลที่รบกวนลดลงเหลอื น้อยทส่ี ดุ โดยระบบใหม่จะไมเ่ หมอื นกับสมดุลครั้งแรก โดยสงิ่ ทีท่ าใหส้ มดลุ เปลย่ี น ไดแ้ ก่

1. ความเข้มข้น
2. ความดัน
3. อณุ หภูมิ

ตัวอยา่ ง ปฏิกริ ิยา H2 + I2 2HI ถ้าเติม H2 สมดุลจะเปลี่ยนแปลงอย่างไร

เติม [H2] []
[H2]
H2 + I2 2HI [I2]
[HI]
ลด ลด เพ่ิม
สมดลุ เดิม
สมดลุ เล่อื นไปข้างหนา้ สมดลุ ใหม่ เวลา

*** ณ ภาวะสมดลุ ใหม่ [H2 ] จะเพิ่มขึ้นกว่าสมดลุ เดมิ เลก็ น้อย

แบบฝึกหัด C + D จงพจิ ารณาการเปล่ียนแปลงสมดลุ ดังนี้
Ex.1 จากปฏกิ ริ ยิ า A + B
2. ลด [A]
1. เพ่มิ [A]
สมดุลใหม่ เวลา [D] สมดุลใหม่ เวลา
[D] [C]
[C] [B]
[B] [A]
[A]
สมดลุ เดิม
สมดลุ เดิม

ครูอคั รวชิ ญ์ พิวงษ์งาม กลุม่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมิตรวิทยาลัย

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 7

4.1 ความเข้มข้นกับการเปลี่ยนภาวะสมดลุ

1. การเปล่ยี นแปลงความเข้มขน้ ในสมการทั่วไป

A+B C + D-

ถ้าเพิ่มความเข้มข้นของ A สมดุลระบบจะเสียไป โดยเปลี่ยนสมดลุ มาทางผลติ ภณั ฑ์
ถ้าลดความเข้มข้นของ D ระบบจะปรับภาวะใหม่ ทาให้ - ความเขม้ ขน้ ของสาร C และ D จะมากข้ึน
ผลจากการปรบั สภาวะใหม่
- ส่วนความเข้มข้นของ B จะลดลง
สมดุลระบบจะเสียไป เน่อื งจากถูกใช้ไปเพ่อื ทาปฏกิ ิรยิ ากบั สาร A
ระบบจะปรับภาวะใหม่
ผลจากการปรบั สภาวะใหม่ โดยเปลย่ี นสมดลุ มาทางผลิตภัณฑ์
ทาให้ - ความเข้มข้นของสาร C จะมากขน้ึ

- ส่วนความเขม้ ขน้ ของ A และ B จะลดลง

เพ่ิมเตมิ สารประกอบทีต่ กตะตอน 7A
F
2A Cl
Br
Be O2- S2- OH- ตกตะกอน I
At
Mg
Ca Ag+
Sr Hg2+ ตกตะกอน
Ba Pb2+
Ra

CO32-
SO42- ตกตะกอน ยกเวน้ MgSO4
PO43-

ครอู ัครวิชญ์ พิวงษง์ าม กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวิทยาลัย

หนา้ 8 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

แบบฝกึ หดั

Ex.1 2Fe3+ + 2I- 2Fe2+ + I2

1. เติม Fe(NO3)3 สมดลุ เลอ่ื นไปทาง _______________ 2. เติม NH4I สมดุลเลอ่ื นไปทาง _______________

3. เติม Pb(NO3)2 สมดุลเลื่อนไปทาง _______________ 4. เติม LiI สมดุลเลอ่ื นไปทาง _______________

5. เติม FeCl2 สมดุลเล่อื นไปทาง _______________ 6. เติม AgNO3 สมดลุ เล่อื นไปทาง _______________

7. เติม KI สมดลุ เลอ่ื นไปทาง _______________ 8. เติม Fe(NO3)2 สมดุลเลื่อนไปทาง _______________
9. เติม NaCl สมดลุ เล่ือนไปทาง _______________ 10.เติม AgCl สมดุลเล่ือนไปทาง _______________

11.เติม H2O สมดุลเลอ่ื นไปทาง _______________ 12.เติม Fe2O3 (s) สมดลุ เลอ่ื นไปทาง _______________

Ex.2 Fe3+ + SCN- FeSCN2+
สเี หลืองอ่อน ไม่มีสี สีแดง

1. เติม KSCN สมดุลเลื่อนไปทาง _______________ สีของสารละลาย ________________________

2. เติม Na2S สมดลุ เลือ่ นไปทาง _______________ สีของสารละลาย ________________________
3. เติม NH4OH สมดุลเลอ่ื นไปทาง _______________ สขี องสารละลาย ________________________
4. เติม NH4SCN สมดุลเลื่อนไปทาง _______________ สีของสารละลาย ________________________
5. เติม Fe(NO3)3 สมดุลเลื่อนไปทาง _______________ สขี องสารละลาย ________________________

การทดสอบ Fe2+ และ Fe3+
Fe2+ ทดสอบกับ K3Fe(CN)6 ได้ ตะกอนสนี ้าเงิน
Fe3+ ทดสอบกับ NH4SCN ได้ สารละลายสแี ดง

สมการแสดงการทดสอบท่เี กิดขน้ึ

Fe2+ + [Fe(CN)6]3- + K+ K3Fe(CN)6
ตะกอนสีนา้ เงนิ

Fe3+ + SCN- K3Fe(CN)6
สีเหลืองอ่อน ไมม่ ีสี สแี ดง

Fe3+ + [Fe(CN)6]3- Fe[Fe(CN)6]
สเี หลอื งออ่ น สีนำ้ ตำลแกมเขยี ว

ครอู คั รวิชญ์ พิวงษง์ าม กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมติ รวทิ ยาลัย

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 9
2. การเปล่ยี นแปลงความเข้มข้นในสมดุลของการละลาย

แบบฝึกหดั Na+(aq) + Cl-(aq)
Ex.1 เมื่อนาเกลือ NaCl มาละลายนา้ จนอิ่มตวั ดงั สมการ NaCl(s) HCl สมดลุ เลอ่ื นไปทาง _______________
H2O สมดลุ เลือ่ นไปทาง _______________
1. เติม NaCl สมดลุ เล่อื นไปทาง _______________ 2. เติม KNO3 สมดุลเลอ่ื นไปทาง _______________
3. เติม AgNO3 สมดลุ เลอ่ื นไปทาง _______________ 4. เติม
5. เติม CH3COONa สมดุลเลื่อนไปทาง _______________ 6. เตมิ

ครูอัครวชิ ญ์ พิวงษง์ าม กลุม่ สาระการเรียนรูว้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมติ รวิทยาลัย

หนา้ 10 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4
4.2 ความดนั กบั การเปลีย่ นภาวะสมดลุ

การเปลยี่ นแปลงความดันมผี ลต่อ แกส๊ เทา่ นน้ั (ของแข็ง ของเหลวไม่คดิ )

1. เพ่มิ ความดนั สมดุลจะเลอ่ื นไปทาง โมลนอ้ ย เพ่ือปรับลดความดันรวมของระบบ

2. ลดความดนั สมดลุ จะเลอื่ นไปทาง โมลมาก เพอ่ื ปรบั เพมิ่ ความดันรวมของระบบ

* หมายเหตุ กรณรี ะบบท่ี จานวนโมลเทา่ กนั การเพมิ่ -ลดความดนั ไมม่ ีผลต่อระบบ

กรณีการเพิ่มความดันของระบบโดยการเตมิ แก๊สทไ่ี ม่เก่ยี วขอ้ งในระบบสมดุลจะ ไม่มีผลต่อภาวะสมดลุ

แบบฝกึ หัด

Ex.1 จากปฏกิ ริ ิยา A(g) + B(g) C(g) + D(s)

1. เพิ่ม ความดัน สมดลุ เลอ่ื นไปทาง ______________ 2. กด หลอดฉีดยา สมดลุ เลือ่ นไปทาง ______________

2. ลด ความดนั สมดลุ เลอ่ื นไปทาง ______________ 4. ดึง หลอดฉดี ยา สมดลุ เลือ่ นไปทาง ______________

Ex.2 จากปฏิกิริยา 2NO2(g) N2O4(g)
(สนี ้าตาลแดง) (ไมม่ สี ี)

1. เพิ่ม ความดัน สมดุลเลอ่ื นไปทาง _______________ สีของสารละลาย ________________________

2. ลด ความดนั สมดลุ เลอ่ื นไปทาง _______________ สีของสารละลาย ________________________

3. เติม N2 (g) สมดลุ เลื่อนไปทาง _______________ สขี องสารละลาย ________________________

4. ถา้ ตอ้ งการให้สารละลายไม่มีสตี อ้ งเพิ่มหรือลดความดัน _______________________________________

5. ถ้าตอ้ งการใหส้ ารละลายมีสนี ้าตาลเขม้ ขน้ึ ต้องเพม่ิ หรือลดความดัน _______________________________

ครอู คั รวิชญ์ พิวงษง์ าม กลมุ่ สาระการเรยี นรูว้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวิทยาลัย

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หนา้ 11

4.3 อุณหภูมิกับการเปลย่ี นภาวะสมดลุ

ตอ้ งรวู้ า่ ระบบนนั้ เป็นระบบ ดดู ความร้อน หรอื คายความรอ้ น

ดดู ความรอ้ น คายความร้อน

A+B C + D ดดู ความร้อน A+B C + D คายความร้อน

A + B + heat C+D A + B - heat C+D

A+B C + D - heat A+B C + D + heat

A+B C + D ∆H เปน็ บวก A+B C + D ∆H เปน็ ลบ

1. ระบบดูดความรอ้ น เพม่ิ อณุ หภูมิ : ปฏกิ ิริยาจะเกดิ ดขี ึ้น สมดลุ ไปขา้ งหน้า
การเพ่ิมอุณหภมู ิ ทาใหร้ ะบบสามารถดูดความร้อนเขา้ ไป ปฏิกิรยิ าการดดู ความร้อนจงึ เกิดดีขึน้

2. ระบบคายความร้อน ลดอณุ หภูมิ : ปฏกิ ิริยาจะเกิดดขี น้ึ สมดลุ ไปขา้ งหนา้
การลดอุณหภูมิ ทาใหร้ ะบบถ่ายเทพลงั งานออกสู่สิ่งแวดลอ้ มไดม้ ากขึ้น ปฏกิ ริ ยิ าการคายความ
ร้อนจงึ เกิดดขี น้ึ

แบบฝกึ หัด

Ex.1 จากปฏิกิรยิ า A + B C + D ∆H = 20 kJ

1. ปฏิกิรยิ านเ้ี ป็นปฏิกิรยิ า ______________________________________________________________

2. เพมิ่ อุณหภมู ิ สมดุลเลือ่ นไปทาง ____________________________________________________

3. ลด อณุ หภมู ิ สมดลุ เลื่อนไปทาง ____________________________________________________

Ex.2 จากปฏิกิริยา A + B C + D ∆H = -20 kJ

1. ปฏกิ ริ ยิ านเ้ี ปน็ ปฏิกริ ิยา ______________________________________________________________

2. เพิม่ อุณหภูมิ สมดลุ เล่อื นไปทาง ____________________________________________________

3. ลด อณุ หภูมิ สมดุลเลือ่ นไปทาง ____________________________________________________

ครอู คั รวิชญ์ พิวงษ์งาม กล่มุ สาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมติ รวทิ ยาลัย

หน้า 12 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

4.4 สรปุ การเปล่ยี นภาวะสมดุล

1. สง่ิ ท่ีทาใหส้ มดุลเปล่ียน A+B C+D
ความเข้มขน้ เพ่ิม A ___ ลด A ___
เพิ่ม B ___ ลด B ___
เพ่ิม C ___ ลด C ___
เพิม่ D ___ ลด D ___

ความดนั เพ่ิมความดัน โมลนอ้ ย * (คิดเฉพาะแกส๊ ) A(g) + B(g) C(g) + D(s)
ลดความดัน โมลมาก เพ่ิมความดนั ___ ลดความดัน ___

อณุ หภมู ิ ดูดความร้อน เพิม่ อุณหภูมิบสมดลุ ไปข้างหน้า A+B C + D ดูดความร้อน
คายความร้อน ลดอุณหภูมิย สมดุลไปข้างหน้า
เพิ่มอุณหภมู ิ ___ ลดอุณหภูมิ ___

--------------------------------------------------------------

A+B C + D คายความร้อน

เพ่ิมอณุ หภูมิ ___ ลดอณุ หภมู ิ ___

2. กราฟแสดงผลการเปล่ียนแปลงของสมดลุ เมื่อระบบถกู รบกวนดว้ ยภาวะตา่ งๆ

ความเขม้ ข้น จากสมการ N2 + 3H2 2NH3

1. ถ้าเพิ่มความเข้มขน้ ของ NH3ลงไป 2. ถา้ ดงึ NH3ออกจากระบบ

[N2] สมดลุ ใหม่ เวลา [N2] สมดลุ ใหม่ เวลา
[H2] [H2]
[NH3] [NH3]

สมดลุ เดมิ สมดลุ เดมิ

ครูอคั รวิชญ์ พวิ งษง์ าม กลุม่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมิตรวิทยาลยั

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หนา้ 13

ความดนั จากสมการ 2SO2 + O2 2SO3
1. ถ้าเพม่ิ ความดันใหร้ ะบบ
2. ถ้าลดความดันของระบบ

[SO3] [SO3]
[SO2] [SO2]
[O2] [O2]

สมดลุ เดิม สมดลุ ใหม่ เวลา สมดลุ เดมิ สมดลุ ใหม่ เวลา

อณุ หภูมิ จากสมการ 2CO2 2CO + O2 - 20kJ

1. ถ้าเพิม่ อณุ หภูมใิ ห้ระบบ 2. ถ้าลดอุณหภูมิของระบบลง

[CO2] [CO2]
[CO] [CO]
[O2] [O2]

สมดลุ เดมิ สมดลุ ใหม่ เวลา สมดลุ เดมิ สมดุลใหม่ เวลา

แบบฝกึ หัด

Ex.1 จากปฏกิ ริ ิยา A(g) + B(g) C(g) ∆H = -80 kJ 1. ปป. ความเข้มข้น ([ ])

[] เพิม่ [ ]
AA+-kBnB ลด [ ]
2. ปป. อุณหภมู ิ (T)

เพ่มิ T

ลด T

C 3. ปป. ความดนั (P)
เพมิ่ P

t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 เวลา ลด P

1. t0 _________________________________ 5. t4 _________________________________

2. t1 _________________________________ 6. t5 _________________________________

3. t2 _________________________________ 7. t6 _________________________________

4. t3 _________________________________ 8. t7 _________________________________

9. t8 เมอ่ื เตมิ ตวั เร่งลงไป กราฟจะเป็นอยา่ งไร _________________________________________

ครอู ัครวิชญ์ พวิ งษ์งาม กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมติ รวิทยาลัย

หนา้ 14 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

5. คา่ คงที่สมดลุ -

ระบบจะเข้าสู่สมดุล เมื่อ อัตราการเกดิ ปฏิกิริยาไปข้างหน้า เท่ากบั อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาย้อนกลับ เชน่

1. การหาค่า Kc-

จากสมการ aA +bB cC + dD

สมมตวิ ่าปฏกิ ริ ิยามีข้นั ตอนเดียว

จะได้ อัตราการเกิดปฏิกิรยิ าไปขา้ งหนา้ (forward reaction) Rf = Kf[A]a[B]b

อัตราการเกดิ ปฏิกิริยาไปย้อนกลับ (reverse reaction) Rr = Kr[C]c[D]d

ทภ่ี าวะสมดุล Rf = Rr

Kf[A]a[B]b = Kr[C]c[D]d

Kf = [C]c[D]d
Kr [A]a[B]b
Kf
ดังน้นั Kf และ Kr เปน็ ค่าคงที่ แล้ว Kr จงึ เป็นค่าคงท่ีด้วย เรียกคา่ คงทีส่ มดุลวา่ Kc หรือ K

Kc = [C]c × [D]d
[A]a × [B]b

2. การหาคา่ Kp-

สารในระบบสมดุล มีสถานะเป็นแก๊ส สามารถหาคา่ K จากความดนั ย่อยของแกส๊ ได้

จากสมการ aA(g) +bB(g) cC(g) + dD(g)

ที่ภาวะสมดุล Pcc × Pdd
Paa × Pbb
Kp =

ความสัมพนั ธ์ของ Kc และ Kp

จากสมการ aA +bB cC + dD

และ PV = nRT

P = NRT

จะได้ Kp = Pcc × Pdd = ([C]RT)c × ([D]RT)d = [C]c × [D]d × (RT)c+d = Kc(RT)(c+d) - (a+b) = Kc(RT)∆n
Paa × Pbb ([A]RT)a × ([B]RT)b [A]a × [B]b (RT)a+b

Kp = Kc(RT)∆n เม่ือ ∆n = (c+d) - (a+b) (คิดเฉพาะแก๊ส)
∆n = mol รวมผลิตภณั ฑ์ – mol รวมสารตั้งตน้

ครอู ัครวิชญ์ พิวงษ์งาม กลุ่มสาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมติ รวิทยาลยั

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 15

ชวนคิด......ค่าคงทสี่ มดุลบอกอะไรเราได้บา้ ง

ผลหารของปฏิกริ ิยา (reaction quotient, Q) สามารถเขยี นได้ในรูปแบบเดียวกันกับคา่ คงทส่ี มดลุ แต่คา่ ท่ีคานวณได้

ไม่จาเป็นต้องเท่ากับค่าคงที่สมดลุ เสมอไป เชน่

N2O4(g) 2NO2(g) Q= [NO2 ]2
ทภี่ าวะสมดุล Q= [N2O4 ]

K

ทีก่ อ่ นภาวะสมดลุ Q ≠ K

Q มากกวา่ K (Q >> K) หมายถงึ ปฏิกิรยิ าเกิดข้นึ จากทางขวาไปซ้าย หรอื เกดิ ย้อนกลับ
Q น้อยกว่า K (Q << K) หมายถงึ ปฏกิ ิริยาเกิดข้ึนจากทางซา้ ยไปขวา หรอื เกดิ ไปขา้ งหนา้
Q เท่ากับ K (Q = K) หมายถึง ปฏิกิรยิ าเกิดข้นึ ในภาวะสมดุล

ครอู คั รวิชญ์ พิวงษง์ าม กลุ่มสาระการเรยี นร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมติ รวทิ ยาลัย

หน้า 16 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

6. ความเขม้ ขน้ ความดัน อณุ หภูมกิ ับคา่ คงทส่ี มดลุ -

จากสมการ aA +bB cC + dD
จะได้
Kc = [C]c × [D]d คา่ K จะบอกปริมาณผลิตภณั ฑว์ า่ เกดิ มากหรือเกดิ น้อย
[A]a × [B]b ค่า K ไม่ได้บอกความเร็วของปฏิกริ ิยา

1. เปลย่ี นแปลงความเข้มข้น (ค่า K สมดลุ ไม่เปลีย่ นแปลง)

จากสมการ N2 + 3H2 2NH3

1. ถา้ เพ่มิ ความเข้มข้นของ NH3 ลงไป 2. ถ้าดงึ NH3ออกจากระบบ

[N2] [N2]
[H2] [H2]
[NH3] [NH3]

สมดลุ เดมิ สมดลุ ใหม่ เวลา สมดลุ เดมิ สมดลุ ใหม่ เวลา

Kc = [NH3]2 Kc = [NH3]2
[N2] × [H2]3 [N2] × [H2]3

ดังน้ัน เปล่ียนความเข้มข้น คา่ K ___________-

ครูอคั รวชิ ญ์ พิวงษง์ าม กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมติ รวิทยาลยั

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 17

2. เปล่ยี นแปลงความดัน (ค่า K สมดลุ ไม่เปล่ียนแปลง)

จากสมการ 2SO2 + O2 2SO3

1. ถา้ เพิ่มความดนั ใหร้ ะบบ 2. ถ้าลดความดนั ของระบบ

[SO3] [SO3]
[SO2] [SO2]
[O2] [O2]

สมดลุ เดมิ สมดลุ ใหม่ เวลา สมดลุ เดิม สมดุลใหม่ เวลา

Kc = [SO3]2 Kc = [SO3]2
[SO2] × [O2]3 [SO2] × [O2]3

ดังนนั้ เปลยี่ นความดัน ค่า K ___________-

3. เปลยี่ นแปลงอณุ หภูมิ- (ค่า K สมดุลเปล่ียนแปลง)

ระบบดดู ความร้อน เพ่ิมอณุ หภูมิ สมดลุ ไปขา้ งหน้า ค่า K เพิ่ม
ระบบคายความร้อน ลดอณุ หภมู ิ สมดุลไปย้อนกลบั คา่ K ลด
เพ่มิ อุณหภูมิ สมดุลไปย้อนกลบั ค่า K ลด
ลดอุณหภูมิ สมดุลไปไปข้างหนา้ คา่ K เพมิ่

จากสมการ 2CO2 2CO + O2 - 20kJ

1. ถ้าเพิม่ อุณหภมู ิให้ระบบ 2. ถ้าลดอุณหภมู ิของระบบลง

[CO2] [CO2]
[CO] [CO]
[O2] [O2]

สมดลุ เดมิ สมดุลใหม่ เวลา สมดลุ เดมิ สมดุลใหม่ เวลา

Kc = [O2] × [CO]2 Kc = [O2] × [CO]2
[CO2]2 [CO2]2

ดงั นนั้ เปล่ียนความอุณหภูมิ ค่า K __________

ดดู ความร้อน คา่ K α T (แปรผนั ตรง) คายความร้อน คา่ K α 1 (แปรผกผนั )
T

ครูอคั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมิตรวทิ ยาลยั

หนา้ 18 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

กราฟแสดงความสัมพนั ธ์ระหวา่ งค่าคงท่ีสมดลุ กับอุณหภูมขิ องปฏกิ ริ ิยาดดู และปฏิกิริยาคายความร้อน

ปฏกิ ิรยิ าคายความร้อน ปฏิกิรยิ าดูดความรอ้ น
ค่า K คา่ K

K α 1 KαT
T

แบบฝกึ หดั อณุ หภูมิ Ex.2 ปฏิกริ ิยา A + B อณุ หภมู ิ
Ex.1 ปฏกิ ริ ิยา A + B
C + D ∆H=+100kJ C + D ∆H=-100kJ

อณุ หภูมิ K สมดลุ เรียงลาดบั คา่ K สมดลุ อุณหภูมิ K สมดุล เรยี งลาดับ T อณุ หภูมิ
50°C X X 7x10-7
60°C Y Y 5x10-5
70°C Z Z 3x10-3

7. ความสัมพนั ธ์ของคา่ คงทสี่ มดลุ -

1. สมการ + กนั คา่ K = K1 x K2 (บวกกนั )
2. สมการ - กนั
คา่ K = K1 ÷ K2 (ลบกัน)
3. กลับสมการ
4. คณู n ทงั้ สมการ คา่ K = 1 (กลับเศษเป็นสว่ น)
K
ค่า K = Kn (ยกกาลัง)

5. หาร n ท้ังสมการ คา่ K = √n K (รากที่ n)

แบบฝึกหัด A+B C ------- K1 จงหาคา่ K3
Ex.1 จากปฏิกริ ยิ า B+D E ------- K2 จงหาคา่ K3
C+D E+A ------- K3
Ex.2 จากปฏกิ ริ ยิ า
A + 2B 3C ------- K1
B+D 2E ------- K2
3C + 2D ------- K3
4E + A

ครูอคั รวชิ ญ์ พวิ งษง์ าม กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวทิ ยาลยั

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หนา้ 19

Ex.3 จากปฏกิ ริ ยิ า H2A 2H+ + A2- ------- K1=10-5 จงหาคา่ K3
H2A H+ + HA- ------- K2=10-2
HA- H+ + A2- ------- K3

Ex.4 จากปฏิกริ ยิ า 2SO2 + O2 2SO3 ------- K1=100 จงหาค่า K2

SO3 SO2 + 1/2O2 ------- K2

Ex.5 จากปฏิกริ ยิ า

A+B 2C ------- K1

D+E A + C ------- K2

E+F 2B + G ------- K3

จงหาค่า K ของปฏกิ ริ ยิ า 3A + F 3C + D + G มีคา่ เท่าไร

ก. K= K1×K32 ข. K= K12×K3 ค. K= K12×K2 ง. K = K1×K3
K2 K2 K3 K2

Ex.6 ซัลไฟด์ไอออนในสารละลายเบสทาปฏกิ ิรยิ ากบั กามะถันเกดิ สารพวกโพลซิ ัลไฟด์ไอออนท่มี ีสตู รเปน็ S22-, S32-, S42- และ

อื่นๆ ถ้า S ทาปฏกิ ิรยิ ากบั S2- เกิด S22- มคี ่าคงทสี่ มดุลเป็น 12 และ S ทาปฏกิ ิริยากบั S2- เกดิ S32- มีคา่ คงทสี่ มดลุ เป็น 120 จง

หาค่าคงทสี่ มดุลที่เกดิ จาก S22- สลายตัวให้ S32-

ก. 10

ข. 20

ค. 30

ง. 40

Ex.7 กาหนดให้คา่ คงทีส่ มดุลของปฏิกิรยิ าตอ่ ไปนี้ ท่ีอุณหภูมิ 25°C มีค่า a, b, c ดงั นี้ จงหาค่า K4

2N2O 2N2 + O2 ------- K1=a

2N2O4 4NO2 ------- K2=b

N2 + 2O2 2NO2 ------- K3=c

2N2O + 3O2 2N2O4 ------- K4

ก. a + c - b

ข. a + 2c - b

ค. ac/b

ง. ac2/b

ครูอคั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมิตรวทิ ยาลัย

หนา้ 20 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

8. การคานวนค่าคงที่สมดลุ (K)-

การคานวณคา่ K แบ่งเป็น 5 ประเภท แบบฟอรม์ การทาโจทย์

1. คานวณหาค่า K โดยกาหนดความเขม้ ขน้ ใหท้ ุกค่า สมดุลไปขา้ งหน้า 3C + 4D
2. คานวณหาคา่ K โดยกาหนดความเข้มขน้ ให้บางค่า A + 2B 00
+3x +4x
ค่าท่ีเหลอื หาจากสมการเคมี เร่ิม a b +3x +4x
3. คานวณหาค่า [ความเข้มข้น] โดยกาหนดคา่ K มาให้ เปลย่ี น -x -2x
4. คานวณหาค่า [ความเข้มข้น] เมอื่ มีการรบกวนสมดลุ สมดุล a-x b-2x

- เปลี่ยนแปลงความเขม้ ขน้ สมดลุ ย้อนกลบั 3C + 4D
- เปลยี่ นแปลงความดนั A + 2B 00
- เปลี่ยนแปลงอณุ หภมู ิ -3x -4x
5. คานวณหาคา่ K การละลาย เร่มิ a b -3x -4x
เปลี่ยน +x +2x
สมดุล a+x b+2x

8.1 แนวที่ 1 : คานวณหาค่า K โดยกาหนดความเข้มข้นใหท้ ุกค่า-

Ex.1 จากปฏิกริ ยิ า A(s) + 2B(g) + 2C(g) 5D(g) + 2E(s) ทสี่ ภาวะสมดลุ ในภาชนะ 2 ลติ ร มสี าร A=2 mol,

B=3 mol, C=4 mol, D=2 mol, E=1 mol จงหาคา่ K

ก. 0.11

ข. 0.22

ค. 0.33

ง. 0.44

Ex.2 ระบบหน่ึงประกอบด้วย PCl5, PCl3, Cl2 เม่อื ทาการทดลองที่อณุ หภมู ิ 250°C มีสมการดังนี้ PCl5 PCl3 + Cl2

ทภี่ าวะสมดลุ พบ PCl5 = 1.5 mL, PCl3 = 0.2 mL และ Cl2 เข้มข้น 0.3 mL จงหาคา่ K
ก. 0.01

ข. 0.02

ค. 0.03

ง. 0.04

ครอู คั รวชิ ญ์ พิวงษ์งาม กล่มุ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวทิ ยาลัย

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หนา้ 21

Ex.3 แกส๊ HCl เตรยี มไดจ้ ากปฏิกิรยิ าตอ่ ไปนี้ 2CO + NH3 HCN + CO2 + H2 เมือ่ นา CO และ NH3 มาทา

ปฏิกริ ิยากนั ในภาชนะปิด พบวา่ ทส่ี มดุลความเข้มข้นของ CO, NH3 และ HCN มคี า่ เปน็ 0.05, 0.025 และ 0.084 mL

ตามลาดบั คา่ คงท่ีสมดุลเปน็ เท่าไร

ก. 20.16

ข. 9.48

ค. 0.47

ง. 0.11

Ex.4 การสลายตวั ของ NH4HS เกิดขน้ึ ดงั สมการ NH4HS(s) NH3(g) + H2S(g) ถ้านา NH4HS หนกั 10.200 กรมั

บรรจุในภาชนะขนาด 4.00 mL ปลอ่ ยให้สลายตัวจนถึงสมดุลท่ี 27°C พบวา่ เกิดความดันรวมเทา่ กับ 0.960 atm คา่ คงทสี่ มดลุ

ของปฏกิ ริ ิยานี้ที่ 27°C มีค่าเท่าไร

ก. 4.0 x 10-3

ข. 8.0 x 10-3

ค. 4.0 x 10-4

ง. 8.0 x 10-4

8.2 แนวที่ 2 : คานวณหาค่า K โดยกาหนดความเข้มข้นให้บางค่า ค่าท่ีเหลือหาจากสมการเคมี-

Ex.1 ท่ีอุณหภมู ิ 700°C เม่ือนา N2 2 mol มาทาปฏกิ ริ ยิ ากับ H2 เท่ากับ 2 mol ในภาชนะปิด 5 ลิตร ภาวะสมดุลมแี ก๊ส NH3
เกิดข้ึน 1 mol จงหาคา่ K

ก. 6.67

ข. 96.67

ค. 133.33

ง. 224.25

Ex.2 กาหนดให้ SO2 + NO2 SO3 + NO ใหค้ วามเขม้ ขน้ ของ SO2 เป็น 0.5 mL และ NO2 เปน็ 0.6 mL เมอื่

ปฏิกริ ิยาสนิ้ สดุ ลงมี NO2 เหลอื 0.2 mL จงหาค่า K
ก. 2

ข. 4

ค. 6

ง. 8

ครอู คั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมติ รวิทยาลยั

หน้า 22 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

Ex.3 ในการทดลองเพ่ือศึกษาสมดลุ ในปฏิกริ ิยาของ N2O4(g) 2NO2(g) ใช้ N2O4 จานวน 0.125 mol ใส่ในภาชนะ

500 cm3 และระบบเข้าสูส่ มดุลทอี่ ณุ หภมู หิ นงึ่ พบว่าความเข้มขน้ ของ N2O4 = 0.075 mL จงคานวณค่า K

ก. 1.63

ข. 0.13

ค. 2.33

ง. 1.00

Ex.4 กาหนดให้ปฏิกริ ิยา 2HCl H2 + Cl2 เกดิ ข้นึ แล้วมีปรมิ าตรรวม 2 ลิตร โดยเริม่ ตน้ จาก HCl 2.86 mol และ

H2(g) 1 mol เม่อื เขา้ สสู่ มดุลแล้ว มี HCl เหลือ 1.3 mol ทีภ่ าวะสมดุล จะมี H2 กก่ี รมั Cl2 กโ่ี มล และ HCl ก่ี mL

H2(g) Cl2(mol) HCl(mL)
ก. 3.56 0.78 0.65
ข. 1.56 0.78 1.30

ค. 3.56 0.39 0.65

ง. 1.56 0.39 1.30
Ex.5 เมือ่ นาแก๊ส X 5 mol มาเผาในภาชนะปดิ ขนาด 100 cm3 ทอ่ี ณุ หภูมิหน่ึง พบวา่ แยกสลายได้ 18% ไดแ้ ก๊ส Y และ Z ดงั

สมการ X Y + Z จงหาคา่ K

ก. 0.22 ข. 0.40

ค. 1.98 ง. 3.95

Ex.6 ท่ีอุณหภูมิ 400°C HI มเี ปอรเ์ ซนตก์ ารแตกตวั เท่ากับ 20 จงหาคา่ K โดยกาหนดสมการใหด้ งั น้ี H2 + I2 2HI จง

หาค่า K

ก. 64 g V(L) V(mL) โมเลกลุ
ข. 1/64 mol= MV = 22.4 = 22,400 = 6.02×1023
ค. 81

ง. 1/81

Ex.7 จากปฏกิ ริ ิยา 2CO2 2CO + O2 เม่อื เรม่ิ ตน้ ด้วย CO2 44 กรัม ณ ภาวะสมดุลพบ O2 5,600 cm3 ที่ STP จง

หาค่าภาวะสมดุลมี CO2 อยู่ก่ี mol และ CO2 แยกสลายไปก่เี ปอรเ์ ซนต์

ก. 0.25 75%

ข. 0.25 25%

ค. 0.50 50%

ง. 0.50 75%

ครูอคั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวิทยาลยั

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 23

Ex.8 เผา CaCO3 ท่ี 273°C ในภาชนะปดิ ขนาด 20 mL ค่าคงท่สี มดุลของ CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) ที่ 273°C มี
คา่ เทา่ กับ 0.05 ที่ภาวะนี้แก๊ส CO2 คดิ เปน็ ความดนั กบ่ี รรยากาศ
ก. 1.12
ข. 2.24
ค. 3.36
ง. 4.48

8.3 แนวท่ี 3 : คา่ [ความเข้มขน้ ] โดยกาหนดค่า K มาให-้

Ex.1 จากปฏิกิรยิ า H2 + I2 2HI มคี า่ K เท่ากับ 9 ถา้ นา H2 1 mol, I2 1 mol มาทาปฏกิ ริ ยิ ากนั ในภาชนะปิด 1

ลติ ร ณ ภาวะสมดุล จงหาความเข้มขน้ ของ HI

ก. 0.9

ข. 0.6

ค. 1.2

ง. 1.9

Ex.2 กาหนดใหป้ ฏิกริ ิยา H2(g) + S(s) H2S(g) ท่ีอุณหภูมิสงู ค่าหน่ึงมีค่าคงที่สมดลุ เทา่ กับ 5x10-2 ร้อยละการแตกตัว

ของ H2S มีค่าเทา่ ใด

ก. 93.20

ข. 95.24

ค. 90.50

Ex.3 ปฏิกริ ยิ าตอ่ ไปน้ี ท่ี 1,000°C Cl2 2Cl มีค่า K = 1.21x10-6 ทภี่ าวะสมดุลมี Cl2 1 mL ในภาชนะ 1 ลิตร อยาก
ทราบวา่ Cl2 แยกสลายไปกี่ mol
ก. 5.5x10-4
ข. 1.1x10-3
ค. 2.2x10-3
ง. 5.5x10-3

ครูอัครวชิ ญ์ พวิ งษง์ าม กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวทิ ยาลัย

หนา้ 24 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

Ex.4 เมอื่ ปล่อยให้ 0.5 mol ของสาร A สลายตัวในสภาวะสมดลุ กบั B ในภาชนะ 1 ลติ ร ที่ 25°C ตามสมการ A 2B

ถา้ ค่าคงท่ีสมดุลเทา่ กับ 8 จงหาเปอรเ์ ซน็ ต์การแตกตัวของ A

ก. 32.8

ข. 42.8

ค. 52.8

ง. 82.8

Ex.5 ในระบบปิดมสี มดลุ ระหว่างสาร A, B และ C ดังน้ี A + B C ค่า K = 5.0x1010 mL/mol ถา้ นาสาร C มา 0.4

mol ในภาชนะ 2 ลิตร เม่อื ถึงภาวะสมดลุ จะมสี าร A, B และ C อยา่ งละกี่ mL

ก. 0.02x10-5

ข. 0.04x10-10

ค. 0.20x10-5

ง. 0.28x10-5

8.4 แนวท่ี 4 : คานวณหาค่า [ความเขม้ ข้น] เม่ือมกี ารรบกวนสมดุล-

รบกวนความเข้มขน้ สมดลุ ใหม่ : เตมิ ตวั ไหน ใหบ้ วกเพ่มิ สารตัวนั้น สารท่เี หลือเหมอื นเดิม

รบกวนความดนั สมดุลใหม่ : เอาปรมิ าตรหารความเข้มข้นสารทุกตัว

รบกวนอุณหภูมิ สมดลุ ใหม่ : ความเขม้ ขน้ ของสารไม่เปลย่ี นแปลง

1. เปลย่ี นแปลงความเข้มข้น-

Ex.1 ปฏิกริ ิยา A(g) + B(g) C(g) + D(g) ถ้าอุณหภูมิ 25°C ปริมาตร 1 ลติ ร มี แก๊ส A, B, C และ D อยู่ 2, 2, 1

และ 2 mol ตามลาดับ ถา้ รบกวนสมดุลโดยเติมแกส๊ A ลงไปโดยไมเ่ ปลี่ยนแปลงอุณหภมู ิ พบว่า เมอ่ื ระบบเข้าสสู่ มดุลใหม่จะมี

แก๊ส B เหลืออยู่ 1.5 mol จงหาว่าเติมแก๊ส A ลงไปกี่ mol

ก. 3.5

ข. 7.0

ค. 10.5

ง. 15.5

ครูอัครวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวิทยาลยั

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 25

Ex.2 แก๊ส H2 ทาปฏิกิรยิ ากบั แก๊ส I2 ให้แกส๊ HI เปน็ ผลิตภณั ฑ์ ถา้ เริ่มต้นดว้ ยแกส๊ H2 6 mol และแกส๊ I2 6 mol ในภาชนะ 2

ลติ ร ท่สี มดลุ พบวา่ มีแกส๊ I2 เหลอื 2 mol รบกวนสมดุลนโ้ี ดยการเติม HI ลงไป 12 โมล ที่สมดุลใหม่จะมีปริมาณ HI ก่ี mol

ก. 4

ข. 8

ค. 12

ง. 16

2. เปลย่ี นแปลงความดัน-

Ex.1 ปฏิกิริยาที่ภาวะสมดุลของ A และ B เป็นดังสมการ A(g) 2B(g) ถา้ บรรจุแก๊ส A และ B ในภาชนะ 1 ลติ ร ท่ี

สมดลุ ความเข้มข้นของ A เท่ากับ 1 mL และความเขน้ ขน้ ของ B เท่ากบั 2 mL เมื่อทาการรบกวนสมดุลโดยการเพม่ิ ปริมาตร

ของภาชนะเปน็ 2 ลติ ร ที่ภาวะสมดุลใหม่ จะมี B กี่ mL

ก. 1.00

ข. 1.24

ค. 2.00

ง. 0.5

3. เปล่ียนแปลงอณุ หภูมิ-

Ex.1 แกส๊ PCl5 สลายตัวได้ดงั สมการ PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) เมอ่ื ทาให้ PCl5 จานวนหน่งึ สลายตวั ในภาชนะขนาด

500 ml ที่ 250°C เม่ือถงึ ภาวะสมดุล พบวา่ มี PCl5 จานวน 0.0625 mol และ Cl2 จานวน 0.0375 mol ถ้าเพิ่มอุณหภมู ใิ ห้เป็น

300°C พบว่าทส่ี มดุลใหม่มี PCl3 จานวน 0,0400 mol จงหาคา่ คงที่สมดุลที่อุณหภมู ิ 300°C

ก. 0.045

ข. 0.053

ค. 0.067

ง. 0.089

ครูอคั รวชิ ญ์ พวิ งษ์งาม กลุม่ สาระการเรียนรวู้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวทิ ยาลยั

หน้า 26 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

8.5 แนวที่ 5 : คานวณหาค่า K การละลาย- (Ksp = solubility product constant)
การละลายของสารต่างๆ จะมีไอออนบวก ไอออนลบของสารนั้นๆ ปนอยู่ ถ้าสารละลายน้ันอ่ิมตวั จะเกดิ สมดุลไดด้ งั นี้

AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq) Ksp = [Ag+][Cl-]

ค่า K ของการละลาย(Ksp) สามารถบอก 1. ถ้าผลคณู ของไอออน = Ksp แสดงว่า สารละลายนนั้ อ่ิมตัว
2. ถา้ ผลคูณของไอออน > Ksp แสดงว่า สารละลายทเ่ี กิดตะกอน
3. ถ้าผลคณู ของไอออน < Ksp แสดงวา่ สารละลายเจอื จาง ไม่เกิดตะกอนสารต้ัง

การคานวณค่า Ksp คานวนเหมือนคา่ K ทัว่ ไป โดยสารตั้งตน้ ทเ่ี ปน็ ของแข็ง ไม่ต้องนามาคิดในค่า K
Ex.1 AgCl เปน็ สารเคมีท่ลี ะลายนา้ ไดน้ ้อยมาก โดยมีคา่ คงทีส่ มดลุ K = 1.8x10-10 สมการ AgCl(s) Ag+(aq) + Cl-(aq)
ถ้า AgCl อยู่ในสารละลายท่ีมีความเข้มขน้ ของคลอไรด์ 0.001 mL สารละลายน้จี ะมี Ag+ เข้มขน้ ก่ี mL
ก. 1.34x10-5
ข. 1.80x10-7
ค. 1.80x10-6
ง. 1.80x10-10

Ex.2 ค่าคงท่สี มดุลของปฏิกริ ิยา PbSO4(s) Pb2+(aq) + SO42-(aq) มคี า่ เท่ากับ 1.44x10-8 ในสารละลายอมิ่ ตัวของ
PbSO4 100 cm3 จะมี Pb2+ ละลายอยกู่ ่ีกรัม
ก. 1.2x10-3
ข. 1.2x10-4
ค. 3.636x10-2
ง. 3.636x10-3

Ex.3 คา่ คงท่ีสมดุลของการแตกตัวของ PbCl2 เมื่อละลายนา้ เทา่ กบั 3.2x10-8 mol/L สมการการละลายดังนี้

PbCl2(s) Pb2+(aq) + 2Cl-(aq) สารละลายอิ่มตวั ของ PbCl2 จะมีความเขม้ ขน้ เท่าใด

ก. 2x10-3

ข. 2x10-6

ค. 2x10-9

ง. 2x10-11

ครอู ัครวิชญ์ พวิ งษง์ าม กล่มุ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมติ รวิทยาลัย

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หนา้ 27

9. หลักของเลอชาเตอลิเอ-

ลองร-ี ลุย เลอชาเตอลเิ อ กล่าววา่

“เมอื่ ระบบท่ีอย่ใู นภาวะสมดุลถกู รบกวนโดยการเปลี่ยนแปลงปจั จยั ทม่ี ีผลตอ่ ภาวะสมดลุ ของระบบ
(เปลย่ี นแปลงความเข็มขน้ ความดนั และอณุ หภูมิ) ระบบจะเกิดการเปลีย่ นแปลงไปในทิศทางท่ีจะ
ลดผลของการรบกวนนนั้ เพื่อใหร้ ะบบเข้าสูภ่ าวะสมดลุ อีกคร้ังหนง่ึ ”

1. การผลิตแกส๊ แอมโมเนยี - N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) + 92 kJ (คายพลังงาน)-

เม่อื 1. ลดอณุ หภมู ิ สมดุล _____________ ได้ NH3 ___________ ข้อเสยี เกิดปฏกิ ิริยาชา้ มาก

2. เพม่ิ ความดัน สมดลุ _____________ ได้ NH3 ___________

ในทางอุตสาหกรรม

1. เพิ่มอุณหภมู ิ 2. เพิม่ ความดนั ให้เกิดปฏกิ ิรยิ าเร็วและได้ NH3 มาก ข้อดี เกดิ ปฏิกริ ิยาเรว็ มาก

ซ่ึงสภาวะท่ีเหมาะสมท่ีสุดในการผลติ แกส๊ แอมโมเนยี ในทางอุตสาหกรรม คือ 500 °C ความดนั 350 atm ใช้เหล็กเปน็

ตัวเรง่ ปฏิกิริยา ซึ่งเรียกว่า กระบวนฮาเบอร์

2. -การผลิตแกส๊ ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3) - 2SO2(g) + O2 2SO3(g) + พลงั งาน (คายพลงั งาน)-

ในทางอตุ สาหกรรม

1. ลดอณุ หภูมิ 2. เพมิ่ ความดัน ใหไ้ ด้ SO3 มาก

3. -การผลิตแก๊สฟอสจีน (COCl2) - CO(g) + Cl2(g) + พลังงาน COCl2(g) (ดูดพลงั งาน)-

ในทางอุตสาหกรรม ใหไ้ ด้ COCl2 มาก
1. เพ่มิ อุณหภมู ิ 2. เพ่มิ ความดนั

4. -การผลติ เพชรสังเคราะห์- C(s) + 1.9 kJ C(s) –

ในทางอตุ สาหกรรม ใหไ้ ดเ้ พชรมาก
1. เพ่ิมอุณหภูมิ 2. เพ่มิ ความดนั

ครอู ัครวชิ ญ์ พวิ งษง์ าม กล่มุ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมติ รวิทยาลยั

หนา้ 28 | เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4

10. สมดลุ เคมีในสงิ่ มชี วี ติ และส่ิงแวดล้อม-

1. การขนสง่ O2 และ CO2 ในเลอื ด-

การดารงชีวติ ของมนุษย์จะเก่ียวขอ้ งกับกระบวนการและปฏกิ ิริยาตา่ ง ๆ ภายในรา่ งกาย ซง่ึ เกิดขึ้นในลกั ษณะของ
สมดุลไดนามกิ เช่น กระบวนการหายใจและแลกเปลีย่ นแก๊สในระบบหมนุ เวียนเลอื ด ในภาวะปกตขิ ณะท่ีรา่ งกายพกั ผ่อนผู้ชาย
จะใช้ O2 ประมาณ 250 มลิ ลลิ ติ รตอ่ นาที และมีความตอ้ งการเพมิ่ ขนึ้ เมอ่ื ทากจิ กรรมหรือออกแรงมากข้นึ O2 จะถกู ลาเลียงไปยัง
สว่ นต่าง ๆ ของรา่ งกายโดยรวมไปกบั โมเลกุลของฮีโมโกลบนิ (Hb) ซ่งึ เปน็ โปรตนี ในเม็ดเลอื ดแดง โมเลกลุ ของฮโี มโกลบนิ ที่
รวมอยกู่ บั O2 เรยี กว่า ออกซีฮโี มโกลบนิ เขียนสมการอยา่ งงา่ ย ๆ แสดงได้ดังน้ี

Hb + O2 HbO2

ฮีโมโกบนิ ออกซเี ฮโมโกลบนิ

O2 ลาเลยี งไปยังเซลล์ตา่ งๆ ในรูป HbO2 (ออกซเี ฮโมโกลบิน) เพื่อนา O2 ไปเกิดกระบวนการเมแทบอลซิ ึมของกลูโคส

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + พลังงาน

เมือ่ เนื้อเยื้อมี CO2 สงู จะเกดิ กาแพร่เข้าสเู่ ส้นเลือด ลาเลยี งไปยังปอด CO2 ละลายนา้ เกิดกรดคารบ์ อนกิ (H2CO3) และ
แตกตัวเปน็ CO2 และนา้

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

เมอ่ื HCO3- ถกู ส่งถงึ หลอดเลือดฝอยรอบถุงลม ความดนั CO2 ในถงุ ลมปอดจะนอ้ ยจึงเกิดปฏกิ ิริยาย้อนกลบั เพื่อเพ่ิม
ความดัน โดย CO2 ในหลอดเลือดฝอยจะแพร่เขา้ สูถ่ งุ ลมปอดแลว้ ถกู ขับออกมาพรอ้ มลมหายใจ คนท่ีอาศัยในทสี่ ูงเปน็ เวลานาน
(ชาวเขา) ในเม็ดเลือดแดงจะมคี วามเข้มข้นของฮโี มโกลบินสงู สว่ นผู้ท่ีกาลงั เดินทางข้นึ ไปยังทีส่ งู (นักทอ่ งเท่ยี ว) จึงอาจเกิด
อาการไฮพอกเซยี เพราะ มี O2 ไปเลย้ี งเนื้อเยือ่ ไม่พอ จึงเกิดอาการปวดศรี ษะ คลื่นไส้ และอ่อนเพลยี จนอาจถึงตายได้

Hb + O2 HbO2 K = [HbO2]
[Hb][O2]

การทคี่ วามดัน O2 ในท่สี งู มากมีคา่ ตา่ ปรมิ าณ O2 ในอากาศจงึ นอ้ ย ตาม หลกั ของเลชาเตอลิเอ
คนทกี่ าลงั เดินทางขน้ึ ไปยังที่สูง (นกั ท่องเทีย่ ว) : เม่ือ [O2] ลดลง ปฏกิ ริ ยิ าจะยอ้ นกลับมากข้ึน [HbO2] ลดลง ทาให้การขนส่ง
O2 ไปสว่ นต่างๆ ของรา่ งกายลดลง เกิดไฮพอกเซีย
คนทีอ่ าศยั อยู่ทีส่ ูงเปน็ เวลานาน (ชาวเขา) : ร่างกายจะมีการปรบั ตวั ให้มีการสรา้ ง Hb มากขึน้ เพื่อจับกบั O2 ใหก้ ลายเปน็
HbO2 ได้มากข้ึน คนอยู่ในท่สี ูงจงึ มีความเข้มข้นของ Hb ในเลอื ดสงู

ครูอคั รวิชญ์ พิวงษ์งาม กลมุ่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี I โรงเรียนไตรมติ รวิทยาลัย

เ อ ก ส า ร ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น เ ค มี 4 : ว 3 2 2 2 4 | หน้า 29

บรรณานกุ รม

กระทรวงศึกษาธกิ าร สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลย.ี (2559).
คมู่ ือครู รายวิชาเพิ่มเตมิ เคมี เลม่ 2 (พิมพ์ครัง้ ที่ 3). กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์ สกสค.

กระทรวงศกึ ษาธกิ าร สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2554).
ค่มู ือครู รายวิชาเพิม่ เตมิ เคมี เลม่ 3 (พิมพ์คร้งั ท่ี 3). กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์ สกสค.

กระทรวงศกึ ษาธิการ สถาบันสง่ เสรมิ การสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2559). หนังสอื เรยี น
รายวชิ าเพิ่มเติม เคมี เล่ม 2 (พมิ พค์ ร้งั ท่ี 10). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค.

กระทรวงศกึ ษาธิการ สถาบนั สง่ เสริมการสอนวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี. (2559). หนังสอื เรียน
รายวชิ าเพิม่ เติม เคมี เล่ม 3 (พมิ พค์ ร้ังที่ 9). กรงุ เทพฯ: โรงพิมพ์ สกสค.

Averill, B., & Eldredge, P. (2007). Chemistry: Principles, Patterns, and Applications.
San Francisco: Benjamin Cummings.

Barke, H. D., Hazari A., & Yitbarek, S. (2009). Misconception in Chemistry: Addressing Perceptions
in Chemistry. Berlin: Springer.

Brown, L.S. and Holme, T.A. (2006). Chemistry for Engineering Students.California: Thomson
Brooks/Cole.

Chang, R. (2010). Chemistry (9th ed). New York: The McGraw-Hill.
Davis, R.E.; Frey, R.; Sarquis, M. and Sarquis, J.L. (2009). Modern Chemistry. Texas: Holt, Rinehart and

Winston.
Doc Brown's Chemistry Advanced A Level Notes. (2018). Chemical Equilibrium Notes Index.

Retrieved March 15, 2018, from http://www.docbrown.info/page07/equilibria3.htm
Gallagher, R.M. and Ingram, P. (2011). Complete Chemistry for Cambridge IGCSE. (2nd ed). Oxford:

Oxford University Press.

ครูอัครวิชญ์ พิวงษง์ าม กลุม่ สาระการเรยี นรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี I โรงเรยี นไตรมิตรวิทยาลัย