เมื่อปฏิกิริยาผันกลับได้ถึงจุดที่อัตราที่ผลิตภัณฑ์ก่อตัว (ปฏิกิริยาโดยตรง) และ ความเร็วที่ใช้ผลิตภัณฑ์ (ปฏิกิริยาย้อนกลับ) คงที่และเท่ากันเราบอกว่าถึงแล้ว โอ สมดุลเคมี. ปฏิกิริยาสมดุลแต่ละตัวมี a ค่าคงที่สมดุล (Kc) ลักษณะเฉพาะซึ่งเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเท่านั้น หากมีก๊าซอย่างน้อยหนึ่งตัวเข้าร่วมในปฏิกิริยา ก็จะมีค่าคงที่แรงดันด้วย ซึ่งแสดงโดย Kp
ในข้อความ ค่าคงที่สมดุล Kc และ Kp มันแสดงให้เห็นว่าการเขียนนิพจน์ของค่าคงที่เหล่านี้ เราต้องตรวจสอบสถานะทางกายภาพของพวกมัน สมดุลเคมีจึงเกิดขึ้นได้ 2 ประเภท คือ
1. ความสมดุลที่เป็นเนื้อเดียวกัน: สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่ผู้เข้าร่วมทั้งหมดในปฏิกิริยา ไม่ว่าจะเป็นสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ อยู่ในสถานะการรวมกลุ่มเดียวกัน และผลลัพธ์จะเป็นลักษณะที่เป็นเนื้อเดียวกันทั่วทั้งระบบ โดยทั่วไปแล้ว สมดุลที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเกิดขึ้นจากก๊าซเท่านั้น ดูตัวอย่างด้านล่างและสังเกตว่าเฉพาะสมดุลสุดท้ายเท่านั้นที่เป็นสมดุลของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน เนื่องจากสารเคมีทุกชนิดเป็นสารละลายในน้ำ นอกจากนี้ โปรดทราบว่าในกรณีเหล่านี้ สารทั้งหมดจะปรากฏในนิพจน์ของ Kc และ Kp:
นู๋2(ก.) + 3 ชั่วโมง2(ก.) ↔ 2 NH3(ก.) Kค = __[NH3]2__ Kพี = __(pNH3)2__
[น2]. [ห้2]3 (pN2). (pH2)3
2 ออนซ์3(ก.) ↔ 3 ออน2(ก.) Kค = [O2]3 Kพี = (ฝุ่น2)3
[O3]2 (ฝุ่น3)2
โฮ2(ก.) + ฉัน2(ก.) ↔ 2 สวัสดี(ช) Kค = __[สวัสดี]2__ Kพี = __(พีเอชไอ)2__
[ห้2]. [ผม2] (pH2). (พี่2)
CO(ช) + ไม่2(ก.) ↔Cโอ2(ก.)+ ที่(ช) Kค = [CO2 ]. [ที่]Kพี = (pCO2 ). (ปที่)
[ที่2]. [CO] (pNO2). (ปผู้บังคับกองร้อย)
2 SO3(ก.) ↔ 2 โซ2(ก.) + โอ2(ก.) Kค = [เท่านั้น2]2. [O2]Kพี= (pSO2)2. (ปโอ2)
[เท่านั้น3]2(ปเท่านั้น3)2
ศรัทธา2+(ที่นี่) + Cu2+(ที่นี่) ↔ เฟ3+(ที่นี่) + Cu+(ที่นี่) Kค = [ ศรัทธา3+]. [ตูด+] Kพี = ไม่ได้กำหนดไว้
[ศรัทธา2+]. [ตูด2+]
เนื่องจากไม่มีก๊าซใดๆ สำหรับสมดุลเคมีสุดท้ายนี้จึงไม่มีการแสดงออกของ Kp
รูปที่ตอนต้นของข้อความแสดงขวดที่มีก๊าซสองชนิดอยู่ในสภาวะสมดุลทางด้านขวา ซึ่งก็คือไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) และไดไนโตรเจนเตตรอกไซด์ (N2โอ4):
2 ไม่2(ก.) นู๋2โอ4(ก.) Kค = [น2โอ4] Kพี = (ปนู๋2โอ4)
[ที่2]2 (ปที่2)2
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
ไม่2 เป็นก๊าซสีน้ำตาลแดง ในขณะที่ N2โอ4 มันไม่มีสี และในสภาวะสมดุล พวกมันผสมกัน ก่อตัวเป็น “เมฆก๊าซ” ชนิดหนึ่งที่มีสีน้ำตาลอ่อนตลอดทั้งมวล
2. ความสมดุลที่แตกต่างกัน: พวกมันคือสารที่อย่างน้อยหนึ่งสารที่เข้าร่วมในปฏิกิริยามีสถานะทางกายภาพที่แตกต่างจากสารอื่นๆ มักจะอยู่ในสถานะของแข็ง ด้วยเหตุนี้ ลักษณะที่ปรากฏของระบบจึงไม่สม่ำเสมอ แต่สามารถมองเห็นขั้นตอนต่างๆ ได้
ในกรณีเหล่านี้ เมื่อเขียนนิพจน์ของค่าคงที่สมดุล ไม่ควรเขียนสารที่เป็นของแข็ง เนื่องจากความเข้มข้นจะคงที่
ตัวอย่าง:
HCl(ที่นี่) + AgNO3(aq) ↔ AgCl(ส) + HNO3(aq) Kค = [HNO3]____ คุพี = ไม่ได้กำหนดไว้
[HCl]. [AgNO3]
ค(ส) + โอ2(ก.) ↔ CO2(ก.) Kค = [CO] Kพี = (พีซีโอ)
[O2] (ฝุ่น2)
สังกะสี(ส) + Cu2+(ที่นี่) ↔ ตูด(ส) + Zn2+(ที่นี่) Kค = [ตูด]2+] Kพี = ไม่ได้กำหนดไว้
[Zn2+]
หมา(ส) + CO2(ก.) ↔ CaCO3(s) Kค = __1__ Kพี = __1__
[CO2] (pCO2)
ในภาพประกอบที่นำเสนอในตอนต้นของข้อความนี้ มีการแสดงหลอดทดลองทางด้านซ้ายซึ่งมีระบบสมดุลที่ต่างกัน นี่คือปฏิกิริยาระหว่างสารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟตและโซเดียมไฮดรอกไซด์ ดูด้านล่าง:
CUSO4(aq) + 2 NaOH(ที่นี่) ↔ อิน2เท่านั้น4(aq) + ลูกบาศ์ก(OH)2(s) Kค = [ที่2เท่านั้น4]____ คุพี = ไม่ได้กำหนดไว้
[CuSO]. [นาโอเอช]
โปรดทราบว่าในบรรดาผลิตภัณฑ์นั้น ทองแดงที่ตกตะกอน (II) ไฮดรอกไซด์จะก่อตัวขึ้น ซึ่งเป็นของแข็งและมองเห็นได้ชัดเจนตรงกลางของสารละลายที่เป็นน้ำ สีฟ้าเกิดจากไอออนทองแดงที่มีอยู่ในระบบ
* เครดิตบรรณาธิการของคอปเปอร์ (II) รูปภาพไฮดรอกไซด์: ผู้แต่ง: ор โอซิน / ภาพที่ดึงมาจาก: วิกิมีเดีย คอมมอนส์
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "สมดุลเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equilibrios-quimicos-homogeneos-heterogeneos.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.
เคมี
ทดสอบความรู้ของคุณและเรียนรู้เพิ่มเติมด้วยรายการแบบฝึกหัดที่แก้ไขแล้วเกี่ยวกับความสมดุลทางเคมี ด้วยเนื้อหานี้ คุณจะสามารถเข้าใจวิธีการทำงานของค่าคงที่สมดุล (Kp, Kc และ Ki) ได้ดีขึ้น การเลื่อนสมดุล pH และ pOH ตลอดจนสมดุลในสารละลายบัฟเฟอร์ที่เรียกว่า
