วันพุธที่ 20 กรกฏาคม พ.ศ. 2554

หลักของเลอชาเตอลิเย
ปัจจัยที่รบกวนสภาวะวมดุลมี3อย่างคือ
1.การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นหรือสารผลิตภัณฑ์
-เมื่อเติมสารในผลิตภัณฑ์ความเข้มข้นของสารตัวนั้นและสารผลิตภัณฑ์จะมากขึ้นแต่สารตั้งต้นอีกตัวที่ทำปฎิกิริยาด้วยจะลดลง สมดุลจะเลื่อนไปทางขวา
-เมื่อเติมสารผลิตภัณฑ์สารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์จะเพิ่มขึ้น สมดุลจะเลื่อนไปทางซ้าย
-เมื่อลดสารในผลิตภัณฑ์ความเข้มข้นของสารตัวนั้นและสารผลิตภัณฑ์จะลดลงแต่สารตั้งต้นอีกตัวที่ทำปฎิกิริยาด้วยจะเพิ่มขึ้น สมดุลจะเลื่อนไปทางซ้าย
เมื่อลดสารผลิตภัณฑ์สารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์จะลดลง สมดุลจะเลื่อนไปทางขวา
2.การเปลี่ยนแปลงความดันเนื่องจากการเปลี่ยนเปลี่ยนแปลงปริมาตร
PV=nRT
เมื่ออุณหภูมิคงที่(T)
ความดัน(P)จะแปรผันตรงกับจำนวนโมล(n) และแปรผกผันกับปริมาตร(V)
-เมื่อเพิ่มความดัน(P)สมดุลจะเลื่อนจากโมลมากไปโมลน้อย
-เมื่อลดความดัน(P)สมดุลจะเลื่อนจากโมลน้อยไปโมลมาก
3.การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
ค่าคงที่ของสมดุลจะเปลี่ยนไปได้เพราะอุณหภูมิเท่านั้น
เมื่อเปลี่ยนอุณหภูมิค่าคงที่ของสมดุลจะเปลี่ยนไปโดยขึ้นอยู่กับปฎิกิริยาด้วย
1.ปฎิกิริยาดูดความร้อน
-เมื่อเพิ่มอุณหภูมิ(T)       >Kมากขึ้น
-เมื่อลดอุณหภูมิ(T)       >Kลดลง
2.ปฎิกิริยาคายความร้อน
-เมื่อเพิ่มอุณหภูมิ(T)       >Kลดลง
-เมื่อลดอุณหภูมิ(T)       >Kมากขึ้น
การนำหลักของเลอชาเตอลิเยไปใช้ในอุตสาหกรรม
การใช้สารตั้งต้นให้น้อยที่สุดแต่ได้ผลิตภัณฑ์มากที่สุด
โดยใช้ปัจจัยต่างๆเพื่อให้ปฎิกิริยามีทิศทางไปทางสารผลิตภัณฑ์มากที่สุด

สมดุลเคมี

บทนำ
สมดุลมี2ประเภทคือ
1.สมดุลสถิต
2.สมดุลไดนามิก
สมดุลไดนามิกจะแบ่งเป็นอีก2ประเภทคือ
1.สมดุลกายภาพ
2.สมดุลเคมี

สมดุลเคมี

คือ การเปลี่ยนแปลงที่มีอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าและ

ปฏิกิริยาย้อนกลับเท่ากัน

ภาวะสมดุล

จะเกิดขึ้นเมื่อ

- อยู่ในระบบปิด

- สมบัติของระบบคงที่

- เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้ โยมีการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้า และย้อนกลับเกิดขึ้นพร้อมกัน

- อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า = อัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ

- ระบบนั้นจะต้องมีสารตั้งต้นเหลืออยู๋และมีสารผลิตภัณฑ์เกิดขึ้น และสารทุกชนิดในระบบจะต้องมีปริมาณคงที่ เมื่อระบบเข้าสู้ภาวะสมดุลแล้ว

กราฟเคมี

1.

2.

จากรูปที่1และรูปที่2คือกราฟการเกิดปฏิกิริยาเคมีเมื่อแกนxคือความเข้มข้นของสารและแกนyคือเวลาส่วนรูปที่2ฝั่งขวาสามารถเขียนแกนxเป็นRateการเกิดปฏิกิริยาได้เพราะสาร2ชนิดมีความเข้มข้นเท่ากัน

                   

อ้างอิงจากกฎอัตราการเกิดปฏิกิริยา

 A  +  B   C  +  D 

อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า (Ratef)  และอัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ (Rater)  สามารถเขียนได้ดังนี้ 

K f  และ  K r  คือค่าคงที่ของ Rate f   และ Rate r  ตามลำดับที่ภาวะสมดุล  

                                                        Rate f       =        Rate r

                                                           K f [A] [B]   =    K r [C] [D]

                                        K   =     =   

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี คือ ปริมาณสารที่เปลี่ยนไป ต่อหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งจะเป็นสารตั้งต้น หรือสารผลิตภัณฑ์ก็ได้
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี=ปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลงไปในการเกิดปฏกิริยา/เวลาที่ใช้ไป
ประเภทของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีมี 3 ประเภท
1.อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย
2.อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ขณะใดขณะหนึ่ง
3.อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ จุดใดจุดหนึ่งของเวลา

แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฎีการชน
   - ต้องชนถูกทิศทาง
   - ต้องมีพลังงานมากพอ
2.ทฤษฎีสารเชิงซ้อนถูกกระตุ้น

พลังงานกับการดำเนินไปของปฏิกิริยา
1.ปฏิกิริยาดูดความร้อน
2.ปฏิกิริยาคายความร้อน(เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ)

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ธรรมชาติของสารตั้งต้น
2.ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
3.ตัวเร่งหรือหน่วงปฏิกิริยา
4.อุณหภูมิ
5.พื้นที่ผิวของสารตั้งต้น
กฎอัตราเร็วของปฏิกิริยา
 ซึ่งกล่าวว่า อัตราการเกิดของปฏิกิริยามีความสัมพันธ์โดยตรงกับความเข้มข้นของสารที่เข้าทำปฏิกิริยา
ปฏิกิริยา                         aA +bB   ---------->   cC+dD                             

                                    Rate  = K[A]^m[B]ⁿ
K          =          specific rate constant
m,n      =             อันดับของปฏิกิริยาในแง่ของสาร A และสาร B
m+n     =             อันดับของปฏิกิริยารวม
[A], [B] =             ความเข้มข้นของสาร