หลักการของเลอชาเตอลิเยร์

นักเคมีชาวฝรั่งเศส อองรี หลุยส์ เลอ ชาเตอลิเยร์ ได้สร้างกฎเคมีที่รู้จักกันดีที่สุดข้อหนึ่ง ซึ่งทำนายการตอบสนองของระบบเคมีในสภาวะสมดุลเมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลง

จากผลการศึกษาของเขา เขาได้กำหนดลักษณะทั่วไปสำหรับสมดุลเคมีซึ่งระบุดังต่อไปนี้:

"เมื่อปัจจัยภายนอกกระทำต่อระบบในสภาวะสมดุล มันจะเคลื่อนที่ ในแง่ของการลดการกระทำของปัจจัยที่ใช้"

เมื่อสมดุลของระบบเคมีถูกรบกวน ระบบจะทำงานเพื่อลดการรบกวนนี้ให้เหลือน้อยที่สุดและคืนความเสถียร

ดังนั้น ระบบจึงนำเสนอ:

  • สภาวะเริ่มต้นของสมดุล
  • สถานะ "ไม่สมดุล" กับการเปลี่ยนแปลงของปัจจัย
  • สภาวะสมดุลใหม่ที่ต่อต้านการเปลี่ยนแปลง

ตัวอย่างของการรบกวนจากภายนอกที่อาจส่งผลต่อความสมดุลของสารเคมี ได้แก่

ปัจจัย รบกวน มันถูกสร้างขึ้น
ความเข้มข้น เพิ่มขึ้น บริโภคสาร
ลดลง สารที่ผลิตขึ้น
ความดัน เพิ่มขึ้น เลื่อนไปที่ระดับเสียงที่เล็กที่สุด
ลดลง เลื่อนไปที่ระดับเสียงสูงสุด
อุณหภูมิ เพิ่มขึ้น ดูดซับความร้อนและเปลี่ยนค่าคงที่สมดุล
ลดลง ปล่อยความร้อนและเปลี่ยนค่าคงที่สมดุล
ตัวเร่ง การแสดงตน ปฏิกิริยาเร็วขึ้น

หลักการนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมเคมี เนื่องจากสามารถจัดการปฏิกิริยาและทำให้กระบวนการมีประสิทธิภาพและประหยัดมากขึ้น

ตัวอย่างนี้คือกระบวนการที่พัฒนาโดย Fritz Haber ซึ่งใช้หลักการของ Le Chatelier ในการสร้างเส้นทางเชิงเศรษฐกิจสำหรับการผลิตแอมโมเนียจากไนโตรเจนในบรรยากาศ

ต่อไป เราจะดูดุลยภาพทางเคมีตามกฎของชาเตอลิเยร์และดูว่าการรบกวนสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างไร

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ:

  • สมดุลเคมี
  • สมดุลอิออน
  • ตัวชี้วัดกรดเบส

ผลความเข้มข้น

เมื่อมีสมดุลเคมี ระบบก็จะสมดุล

ระบบในสภาวะสมดุลอาจเกิดการรบกวนได้เมื่อ:

  • เราเพิ่มความเข้มข้นของส่วนประกอบของปฏิกิริยา
  • เราลดความเข้มข้นของส่วนประกอบของปฏิกิริยา

เมื่อเราเติมหรือขจัดสารออกจากปฏิกิริยาเคมี ระบบจะต่อต้านการเปลี่ยนแปลง การบริโภค หรือการผลิตสารประกอบนั้นมากขึ้น เพื่อให้เกิดความสมดุลขึ้นใหม่

ความเข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เปลี่ยนไปเพื่อปรับให้เข้ากับสมดุลใหม่ แต่ค่าคงที่สมดุลยังคงเหมือนเดิม

ตัวอย่าง:

กับความสมดุล:

ตัวหนา วงเล็บเหลี่ยม ตัวหนา ตัวหนา Co ตัวหนา วงเล็บด้านซ้าย ตัวหนา H ตัวหนา 2 ตัวห้อย ตัวหนา O ตัวหนา ตัวหนา วงเล็บเหลี่ยมตัวหนา 6 ตัวหนา ขวา ยกกำลัง ตัวหนาที่สุด ตัวหนา 2 ปลาย ช่องว่างเลขชี้กำลัง บวก ช่องว่าง 4 Cl ยกกำลัง ลบ ช่องว่าง ลูกศรขวา เหนือ ลูกศรซ้าย ช่องว่าง ตัวหนา วงเล็บ ตัวหนา ตัวหนาสี่เหลี่ยมด้านซ้าย CoCl ที่มีตัวห้อย 4 ตัวหนา วงเล็บตัวหนาด้านขวากับ ยกกำลังตัวหนา ลบตัวหนา 2 ด้านของช่องว่างเลขชี้กำลัง บวกช่องว่าง 6 ตัวตรง H พร้อมตัวห้อยแบบตรง 2 ตัว ช่องว่าง
ความสมดุลและการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น

ปฏิกิริยามีความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์สูงกว่าเพราะโดยสีฟ้าของสารละลายเราจะเห็นว่า [CoCl complex4]-2 มีอิทธิพลเหนือ

น้ำยังเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาโดยตรงอีกด้วย และเมื่อเราเพิ่มความเข้มข้นของมันในสารละลาย ระบบจะต่อต้านการเปลี่ยนแปลง ทำให้น้ำและสารเชิงซ้อนเกิดปฏิกิริยา

สมดุลถูกเลื่อนไปทางซ้าย ทิศทางปฏิกิริยาย้อนกลับ และทำให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น เปลี่ยนสีของสารละลาย

ผลกระทบของอุณหภูมิ

ระบบในสภาวะสมดุลอาจเกิดการรบกวนได้เมื่อ:

  • มีการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของระบบ
  • อุณหภูมิของระบบลดลง

เมื่อเติมหรือขจัดพลังงานออกจากระบบเคมี ระบบจะต่อต้านการเปลี่ยนแปลง ดูดซับ หรือปล่อยพลังงานเพื่อให้เกิดความสมดุลขึ้นใหม่

เมื่อระบบเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ความสมดุลทางเคมีจะเปลี่ยนไปดังนี้:

โดยการเพิ่มอุณหภูมิ ปฏิกิริยาดูดความร้อนเป็นที่โปรดปรานและระบบดูดซับความร้อน

เมื่ออุณหภูมิลดลง จะทำให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนและระบบจะปล่อยความร้อน

ตัวอย่าง:

ในสมดุลเคมี:

ตัวหนา วงเล็บเหลี่ยม ตัวหนา ตัวหนา Co ตัวหนา วงเล็บด้านซ้าย ตัวหนา H ตัวหนา 2 ตัวห้อย ตัวหนา O ตัวหนา ตัวหนา วงเล็บเหลี่ยมตัวหนา 6 ตัวหนา ขวา ยกกำลัง ตัวหนาที่สุด ตัวหนา 2 ปลาย ช่องว่างเลขชี้กำลัง บวก ช่องว่าง 4 Cl ยกกำลัง ลบ ช่องว่าง ลูกศรขวา เหนือ ลูกศรซ้าย ช่องว่าง ตัวหนา วงเล็บ ตัวหนา ตัวหนาสี่เหลี่ยมด้านซ้าย CoCl ที่มีตัวห้อย 4 ตัวหนา วงเล็บตัวหนาด้านขวากับ ยกกำลังตัวหนา ลบตัวหนา 2 ด้านของช่องว่างเลขชี้กำลัง บวกช่องว่าง 6 ตัวตรง H พร้อมตัวห้อยแบบตรง 2 ตัว ช่องว่าง

เมื่อเราวางหลอดทดลองที่มีระบบนี้ในบีกเกอร์ที่มีน้ำร้อน อุณหภูมิของระบบจะเพิ่มขึ้นและความสมดุลจะเปลี่ยนเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์มากขึ้น

สมดุลและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

เนื่องจากปฏิกิริยาโดยตรงคือการดูดความร้อนและระบบจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยการดูดซับความร้อน

นอกจากนี้ ความแปรผันของอุณหภูมิยังเปลี่ยนแปลงค่าคงที่สมดุลอีกด้วย

ผลกดดัน Pressure

ระบบในสภาวะสมดุลอาจเกิดการรบกวนได้เมื่อ:

  • มีการเพิ่มแรงดันของระบบทั้งหมด
  • มีความดันระบบทั้งหมดลดลง

เมื่อเราเพิ่มหรือลดความดันของระบบเคมี ระบบจะต่อต้านการเปลี่ยนแปลงโดยแทนที่ สมดุลในแง่ของปริมาตรที่น้อยกว่าหรือมากกว่าตามลำดับ แต่ไม่เปลี่ยนค่าคงที่สมดุล

เมื่อระบบเปลี่ยนปริมาตร ระบบจะลดการกระทำของแรงดันที่ใช้ ดังนี้:

ยิ่งใช้แรงดันในระบบมากเท่าใด ปริมาตรก็จะหดตัวลงและสมดุลจะเปลี่ยนไปตามจำนวนโมลที่ต่ำกว่า

อย่างไรก็ตาม หากความดันลดลง ระบบจะขยายตัว เพิ่มปริมาตรและทิศทางของปฏิกิริยาจะเปลี่ยนไปเป็นระดับที่มีจำนวนโมลสูงสุด

ตัวอย่าง:

เซลล์ในร่างกายของเราได้รับออกซิเจนผ่านความสมดุลทางเคมี:

มิ้มที่มีวงเล็บซ้าย aq วงเล็บเหลี่ยมขวา ท้ายของช่องว่าง subscript บวกช่องว่างตรง O ที่มี 2 วงเล็บด้านซ้ายตรง g ช่องว่างในวงเล็บด้านขวา ตัวห้อย สิ้นสุด ตัวห้อย ช่องว่าง ลูกศรขวา เหนือ ลูกศรซ้าย ช่องว่าง HemO ที่มี 2 วงเล็บซ้าย aq วงเล็บขวา ตัวห้อย สิ้นสุด สมัครสมาชิก

ระบบนี้สร้างขึ้นเมื่อออกซิเจนในอากาศที่เราหายใจเข้าไปสัมผัสกับฮีโมโกลบินที่มีอยู่ในเลือด ทำให้เกิดออกซีเฮโมโกลบินซึ่งนำพาออกซิเจน

เมื่อคนปีนขึ้นไปบนภูเขา ระดับความสูงที่สูงกว่า ปริมาณและความดันบางส่วนของ O. จะลดลง2 ขึ้นไปในอากาศ

ความสมดุลของออกซิเจนในร่างกายจะเลื่อนไปทางซ้ายและลดปริมาณออกซิเจน-เฮโมโกลบิน ซึ่งทำให้ปริมาณออกซิเจนที่เซลล์ได้รับลดลง

ผลที่ได้คืออาการวิงเวียนศีรษะและเมื่อยล้าซึ่งอาจทำให้เสียชีวิตได้

ร่างกายพยายามที่จะตอบสนองโดยการผลิตเฮโมโกลบินมากขึ้น อย่างไรก็ตาม นี่เป็นกระบวนการที่ช้า ซึ่งต้องมีการตั้งค่าที่ระดับความสูง

ปีนเขา

ดังนั้นคนที่สามารถปีนยอดเขาเอเวอเรสต์ได้จึงเป็นคนที่เหมาะที่สุดสำหรับระดับความสูงที่สูงมาก

ตัวเร่งปฏิกิริยา

การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาขัดขวางความเร็วของปฏิกิริยา ทั้งในปฏิกิริยาโดยตรงและปฏิกิริยาย้อนกลับ

aA ช่องว่างบวกช่องว่าง bB ช่องว่างลูกศรขวาเหนือลูกศรซ้ายจากเส้นตรง v พร้อมตัวห้อย 2 ตัวสำหรับเส้นตรง v พร้อมตัวห้อย 1 ตัวของช่องว่าง cC ช่องว่างบวกช่องว่าง dD

เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาขึ้น จำเป็นต้องมีพลังงานขั้นต่ำเพื่อให้โมเลกุลชนกันและทำปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวเร่งปฏิกิริยาเมื่อใส่เข้าไปในระบบเคมี จะกระทำโดยการลดพลังงานกระตุ้นนี้โดยสร้างสารเชิงซ้อนที่กระตุ้นและสร้างเส้นทางที่สั้นกว่าเพื่อให้เกิดความสมดุลทางเคมี

ตัวเร่ง

การเพิ่มความเร็วปฏิกิริยาเท่าๆ กัน จะช่วยลดเวลาที่ต้องใช้เพื่อให้ได้สมดุล ดังที่เห็นได้ในกราฟต่อไปนี้

สมดุลเคมีและตัวเร่งปฏิกิริยา

อย่างไรก็ตาม การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่เปลี่ยนผลผลิตของปฏิกิริยาหรือค่าคงที่สมดุลเนื่องจากไม่รบกวนองค์ประกอบของส่วนผสม

การสังเคราะห์แอมโมเนีย

สารประกอบที่มีไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบหลักถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปุ๋ยทางการเกษตร วัตถุระเบิด ยารักษาโรค และอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ จึงมีการผลิตสารประกอบไนโตรเจนหลายล้านตัน เช่น NH แอมโมเนีย3, NH แอมโมเนียมไนเตรต4ที่3 และยูเรีย H2NCONH2.

เนื่องจากความต้องการสารประกอบไนโตรเจนทั่วโลก ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับกิจกรรมทางการเกษตร ดินประสิว NaNO ของชิลี3ซึ่งเป็นแหล่งหลักของสารประกอบไนโตรเจน ถูกใช้มากที่สุดจนถึงต้นศตวรรษที่ 20 แต่ดินประสิวธรรมชาติจะไม่สามารถจัดหาความต้องการในปัจจุบันได้

เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่าอากาศในบรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซซึ่งประกอบด้วยไนโตรเจน N. มากกว่า 70%2. อย่างไรก็ตามเนื่องจากความเสถียรของพันธะสามตัว ตรง N เหมือนกัน ตรง N มันกลายเป็นกระบวนการที่ยากมากที่จะทำลายพันธะนี้เพื่อสร้างสารประกอบใหม่

วิธีแก้ปัญหานี้เสนอโดย Fritz Haber นักเคมีชาวเยอรมัน การสังเคราะห์แอมโมเนียที่เสนอโดย Haber ทำให้เกิดความสมดุลทางเคมีดังต่อไปนี้:

ตรง N โดยมี 2 วงเล็บซ้าย ตรง g วงเล็บเหลี่ยมขวา ตัวห้อย ท้ายของช่องว่างตัวห้อย บวกช่องว่าง 3 เส้นตรง H กับ 2 ตัวห้อย วงเล็บซ้าย ตรง g วงเล็บ ตัวห้อยขวา สิ้นสุดตัวห้อย ช่องว่าง ลูกศรขวา เหนือ ลูกศรซ้าย ช่องว่าง 2 NH พร้อม 3 วงเล็บซ้าย ตรง g วงเล็บขวา ตัวห้อยท้าย สมัครสมาชิก

เพื่อนำไปใช้ในเชิงอุตสาหกรรม กระบวนการนี้จึงสมบูรณ์แบบโดย Carl Bosch และเป็นวิธีที่ใช้มากที่สุดในปัจจุบันในการดักจับไนโตรเจนจากอากาศโดยมุ่งเน้นที่การได้มาซึ่งสารประกอบไนโตรเจน

โดยใช้หลักการของ Le Chatelier ความสมดุลทางเคมีจะเพิ่มขึ้นเมื่อ:

เพิ่ม H2 และทำให้ระบบต่อต้านการเปลี่ยนแปลงและตอบสนองต่อการลดความเข้มข้นของสารตั้งต้นนั้น

ดังนั้น H2 และไม่2 พวกมันถูกใช้ไปพร้อม ๆ กันเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์มากขึ้นและสร้างสภาวะสมดุลใหม่

การสังเคราะห์แอมโมเนีย

ในทำนองเดียวกัน เมื่อเติมไนโตรเจนมากขึ้น เครื่องชั่งจะเลื่อนไปทางขวา

ในทางอุตสาหกรรม เครื่องชั่งจะเปลี่ยนโดยการกำจัด NH. อย่างต่อเนื่อง3 ของระบบผ่านการคัดเลือกให้เป็นของเหลว เพิ่มผลผลิตของปฏิกิริยา เนื่องจากความสมดุลที่จะสร้างใหม่มีแนวโน้มที่จะสร้างผลิตภัณฑ์มากขึ้น

การสังเคราะห์ Haber-Bosch เป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้การศึกษาสมดุลเคมีที่สำคัญที่สุด

เนื่องจากการสังเคราะห์นี้มีความเกี่ยวข้อง Haber จึงได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1918 และ Bosch ได้รับรางวัลในปี 1931

แบบฝึกหัดกะสมดุล

เมื่อคุณรู้วิธีตีความการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในสมดุลเคมีแล้ว ให้ใช้คำถามเกี่ยวกับขนถ่ายเหล่านี้เพื่อทดสอบความรู้ของคุณ

1. (UFPE) ยาลดกรดที่เหมาะสมที่สุดควรเป็นยาที่ไม่ลดความเป็นกรดในกระเพาะอาหารมากเกินไป เมื่อความเป็นกรดลดลงมากเกินไป กระเพาะอาหารจะหลั่งกรดส่วนเกินออกมา เอฟเฟกต์นี้เรียกว่า "การแข่งขันของกรด" รายการใดด้านล่างนี้ที่อาจเชื่อมโยงกับเอฟเฟกต์นี้

ก) กฎการอนุรักษ์พลังงาน
b) หลักการกีดกันของ Pauli
c) หลักการของ Le Chatelier
d) หลักการข้อแรกของอุณหพลศาสตร์
จ) หลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก

ทางเลือกที่ถูกต้อง: c) หลักการของ Le Chatelier

ยาลดกรดเป็นเบสอ่อนที่ทำงานโดยการเพิ่มค่า pH ของกระเพาะอาหารและทำให้ความเป็นกรดลดลง

ความเป็นกรดที่ลดลงเกิดจากการทำให้กรดไฮโดรคลอริกในกระเพาะเป็นกลาง อย่างไรก็ตาม การลดความเป็นกรดมากเกินไปก็สามารถสร้างความไม่สมดุลในร่างกายได้ เนื่องจากกระเพาะอาหารทำงานในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด

ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ เมื่อระบบดุลยภาพถูกรบกวน จะมีการต่อต้านการเปลี่ยนแปลงนี้เพื่อให้เกิดสมดุลขึ้นใหม่

ด้วยวิธีนี้ ร่างกายจะผลิตกรดไฮโดรคลอริกมากขึ้นทำให้เกิดผล "การปรับสภาพกรด"

หลักการอื่น ๆ ที่นำเสนอในทางเลือกที่เกี่ยวข้องกับ:

ก) กฎการอนุรักษ์พลังงาน: ในชุดของการเปลี่ยนแปลง พลังงานทั้งหมดของระบบจะถูกอนุรักษ์ไว้
b) หลักการกีดกันของ Pauli: ในอะตอม อิเล็กตรอนสองตัวไม่สามารถมีเลขควอนตัมชุดเดียวกันได้
d) หลักการข้อแรกของอุณหพลศาสตร์: ความผันแปรของพลังงานภายในระบบคือความแตกต่างระหว่างการแลกเปลี่ยนความร้อนกับงานที่ทำ
จ) หลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก: ไม่สามารถกำหนดความเร็วและตำแหน่งของอิเล็กตรอนได้ในทันที

2. (UFMG) โมเลกุลไฮโดรเจนสามารถได้รับทางอุตสาหกรรมโดยการบำบัดมีเทนด้วยไอน้ำ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาดูดความร้อนดังต่อไปนี้
CH ที่มีวงเล็บซ้าย 4 ตัวตรง g วงเล็บเหลี่ยมขวาช่องว่างตัวห้อยท้ายตัวห้อยบวกช่องว่างตรง H พร้อมตัวห้อย O แบบตรง 2 ตัวพร้อมวงเล็บ ซ้ายตรง g วงเล็บเหลี่ยมขวาตัวห้อยสิ้นสุดของช่องว่างตัวห้อย ลูกศรขวาเหนือลูกศรซ้ายช่องว่าง CO ด้วยวงเล็บซ้าย ตรง g ตัวห้อยวงเล็บขวา สิ้นสุดของช่องว่างตัวห้อย บวก ช่องว่าง 3 เส้นตรง H กับ 2 วงเล็บซ้าย เครื่องหมายตรง g วงเล็บด้านขวา ช่องว่าง ของสมาชิก

เกี่ยวกับระบบสมดุลสามารถระบุได้อย่างถูกต้องว่า:

ก) การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบของส่วนผสม
b) การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาส่งผลกระทบต่อค่าคงที่สมดุล
c) ความดันที่เพิ่มขึ้นทำให้ปริมาณCH .ลดลง4(ช).
d) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิส่งผลต่อค่าคงที่สมดุล
จ) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะทำให้ปริมาณ CO. ลดลง(ช) .

ทางเลือกที่ถูกต้อง: d) การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิส่งผลต่อค่าคงที่สมดุล

เมื่อเพิ่มอุณหภูมิ ปฏิกิริยาโดยตรงซึ่งดูดความร้อนจะได้รับผลกระทบ เนื่องจากการสร้างสมดุลใหม่ ระบบจะดูดซับพลังงานและเลื่อนเครื่องชั่งไปทางขวา

การขยับสมดุลไปในทิศทางตรง ปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจะเพิ่มขึ้น

K ตรงที่มีช่องว่างตัวห้อย c ตรง เท่ากับพื้นที่ตัวเศษ วงเล็บเหลี่ยมด้านซ้าย CO พื้นที่วงเล็บเหลี่ยมขวา ช่องว่างด้านซ้าย วงเล็บเหลี่ยม H ที่มี 2 ตัวห้อย วงเล็บเหลี่ยมด้านขวาถึงลูกบาศก์เหนือตัวส่วน วงเล็บเหลี่ยมด้านซ้าย CH ที่มี 4 ตัวห้อย วงเล็บเหลี่ยมด้านขวา ช่องว่าง วงเล็บเหลี่ยมด้านซ้าย H พร้อมตัวห้อยแบบตรง 2 ตัว วงเล็บเหลี่ยมด้านขวา ปลายเศษ

ค่าคงที่สมดุลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ ยิ่งปริมาณของผลิตภัณฑ์มาก ค่าคงที่ก็จะยิ่งมากขึ้น

เราสามารถสังเกตได้ว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มปริมาณ CO และ H2.

ความดันที่เพิ่มขึ้นจะเปลี่ยนสมดุลไปเป็นปฏิกิริยาย้อนกลับ เนื่องจากดุลยภาพเคลื่อนไปที่จำนวนโมลที่ต่ำที่สุด ด้วยเหตุนี้ปริมาณ CH4 และ H2เป็นการเสริม

การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่รบกวนค่าคงที่สมดุลและองค์ประกอบของส่วนผสม มันจะทำหน้าที่เพียงเพื่อให้สมดุลได้เร็วยิ่งขึ้นเท่านั้น

3. (UFC) ในการศึกษาการกระทำของก๊าซพิษ COCl2ใช้เป็นอาวุธเคมี สังเกตกระบวนการย่อยสลายตามปฏิกิริยา:

COCl ที่มีตัวห้อย 2 ตัวที่มีวงเล็บซ้ายตรง g ตัวห้อยวงเล็บขวา สิ้นสุดตัวห้อย ช่องว่าง ลูกศรขวา เหนือลูกศรซ้าย ช่องว่าง CO ด้วย วงเล็บซ้าย ตรง g ตัวห้อยวงเล็บขวา สิ้นสุดของช่องว่างตัวห้อย บวก ช่องว่าง Cl ที่มี 2 วงเล็บซ้าย วงเล็บตรง g วงเล็บเหลี่ยมขวา สิ้นสุด สมัครสมาชิก

เริ่มต้นจากสถานการณ์สมดุล เพิ่ม 0.10 โมลของ CO และหลังจากนั้นไม่นานระบบก็ถึงสถานการณ์สมดุลใหม่ เลือกตัวเลือกที่ระบุว่าความเข้มข้นสมดุลใหม่สัมพันธ์กับความเข้มข้นเดิมอย่างไร

[COCl2] [CO] [Cl2]
ก) ใหม่ > เก่า ใหม่ > เก่า ใหม่
ข) ใหม่ > เก่า ใหม่ > เก่า ใหม่ > เก่า
ค) ใหม่ ใหม่ > เก่า ใหม่
ง) ใหม่ > เก่า ใหม่ ใหม่
และ) เหมือนกัน เหมือนกัน เหมือนกัน

ทางเลือกที่ถูกต้อง:

[COCl2] [CO] [Cl2]
ก) พื้นที่ใหม่ใหญ่กว่าพื้นที่เก่า พื้นที่ใหม่ใหญ่กว่าพื้นที่เก่า พื้นที่ใหม่เล็กกว่าพื้นที่เก่า

เมื่อมีการเติมสารใหม่ ระบบจะใช้สารนั้นเพื่อคืนความสมดุล เนื่องจากความเข้มข้นของสารนั้นเพิ่มขึ้น

การบริโภคนี้เกิดขึ้นโดยการทำให้สารทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่น ๆ ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์มากขึ้น

ดังนั้นเมื่อเราเพิ่มความเข้มข้นของ CO ก็จะมีการบริโภคแต่ไม่ถึงขั้นกลายเป็น ต่ำกว่าความเข้มข้นในสภาวะตั้งต้นเนื่องจากการบริโภคจะเกิดขึ้นควบคู่กันไป องค์ประกอบ

แล้วความเข้มข้นของCl2 จะเล็กกว่าค่าแรกเริ่ม เนื่องจากต้องทำปฏิกิริยากับปริมาณ CO ที่เติมเข้าไป

จากทางแยกของสารทั้งสองความเข้มข้นของ COCl เพิ่มขึ้น2เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น

การเปลี่ยนแปลงสมดุลเคมีเหล่านี้สามารถเห็นได้ในกราฟด้านล่าง:

ความสมดุลและการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้น

4. (UFV) จากการศึกษาทดลองปฏิกิริยาเคมีในสภาวะสมดุลพบว่าการเพิ่มขึ้นของ อุณหภูมิสนับสนุนการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ ในขณะที่ความดันที่เพิ่มขึ้นสนับสนุนการก่อตัวของ รีเอเจนต์ จากข้อมูลนี้ และรู้ว่า A, B, C และ D เป็นก๊าซ ให้ทำเครื่องหมายทางเลือกที่แสดงถึงสมการที่ศึกษา:

ก) ตรง A ช่องว่าง บวก ช่องว่าง ตรง B ช่องว่าง ลูกศรขวา บน ลูกศรซ้าย พื้นที่ 2 ตรง C ช่องว่าง บวก ช่องว่าง ตรง D การเพิ่มตรง H space เท่ากับ space บวกกับพื้นที่ 500 kJ หารด้วย mol
ข) 3 ตรง A ช่องว่าง บวก ช่องว่าง 5 ตรง B ช่องว่าง ลูกศรขวา บน ลูกศรซ้าย พื้นที่ 2 ตรง C ช่องว่าง บวก ช่องว่าง 2 ตรง D การเพิ่มตรง H space เท่ากับ space บวกกับพื้นที่ 500 kJ หารด้วย mol
ค) 4 ตรง A ช่องว่างบวกช่องว่าง 5 ตรง B ช่องว่าง ลูกศรขวาบน ลูกศรซ้าย พื้นที่ 6 ตรง C ช่องว่าง บวก ช่องว่าง 7 ตรง D เพิ่มขึ้นตรง ช่องว่าง H เท่ากับช่องว่าง ลบ 500 kJ พื้นที่หารด้วย mol
ง) 3 ตรง A ช่องว่าง บวก ช่องว่าง 6 ตรง B ช่องว่าง ลูกศรขวา บน ลูกศรซ้าย พื้นที่ 3 ตรง C ช่องว่าง บวก ช่องว่าง 2 ตรง D การเพิ่มตรง H space เท่ากับ space บวกกับพื้นที่ 500 kJ หารด้วย mol
และ) 2 ตรง A ช่องว่างบวกช่องว่าง 2 ตรง B ช่องว่าง ลูกศรขวาบน ลูกศรซ้าย ตรงช่องว่าง C ช่องว่าง บวก ช่องว่างตรง D เพิ่มขึ้นตรง ช่องว่าง H เท่ากับช่องว่าง ลบ 500 kJ พื้นที่หารด้วย mol

ทางเลือกที่ถูกต้อง:

ก) ตรง A ช่องว่าง บวก ช่องว่าง ตรง B ช่องว่าง ลูกศรขวา บน ลูกศรซ้าย พื้นที่ 2 ตรง C ช่องว่าง บวก ช่องว่าง ตรง D การเพิ่มตรง H space เท่ากับ space บวกกับพื้นที่ 500 kJ หารด้วย mol

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ระบบจะดูดซับความร้อนเพื่อคืนความสมดุล ด้วยเหตุนี้จึงสนับสนุนปฏิกิริยาดูดความร้อน ซึ่ง ∆H เป็นค่าบวก

ทางเลือกที่สอดคล้องกับความนิยมในการสร้างผลิตภัณฑ์โดยการเพิ่มอุณหภูมิ ได้แก่ a, b และ d

อย่างไรก็ตาม เมื่อความดันเพิ่มขึ้น สมดุลจะเปลี่ยนไปสู่ปริมาตรที่เล็กที่สุด นั่นคือปริมาตรที่มีจำนวนโมลน้อยที่สุด

สำหรับปฏิกิริยาที่จะเคลื่อนเข้าหาตัวทำปฏิกิริยา จำเป็นที่ทิศทางของปฏิกิริยานี้จะต้องมีจำนวนโมลที่สัมพันธ์กับผลิตภัณฑ์น้อยกว่า

นี่เป็นข้อสังเกตในทางเลือกแรกเท่านั้น

5. (UEMG) สมการต่อไปนี้แสดงถึงระบบในภาวะสมดุล ระบบเดียวที่ไม่เปลี่ยนตามแรงดันเปลี่ยนคืออะไร?

ก) OS2(ก.) + 1/2 ออนซ์2(ก.) โซ3(ช)
ข) CO2(ก.) + โฮ2(ก.) ⇔ CO(ช) + โฮ2อู๋(ช)
ค) ไม่2(ก.) + 3 ชั่วโมง2(ก.) ⇔ 2 NH3(ช)
ง) 2 CO2(ก.) ⇔ 2 CO(ช) + โอ2(ก.)

ทางเลือกที่ถูกต้อง: b) CO2(ก.) + โฮ2(ก.) ⇔ CO(ช) + โฮ2อู๋(ช)

เมื่อระบบเปลี่ยนความดันรวม ความสมดุลจะถูกสร้างขึ้นใหม่พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาตร

ถ้าความดันเพิ่มขึ้น ปริมาตรจะลดลง เปลี่ยนสมดุลให้เป็นจำนวนโมลที่น้อยที่สุด

ในทางกลับกัน เมื่อความดันลดลง ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้สมดุลมีโมลมากขึ้น

แต่เมื่อมีจำนวนโมลของสารที่ทำปฏิกิริยาและผลิตภัณฑ์เกิดขึ้นเท่ากัน ไม่มีทางที่จะเปลี่ยนสมดุลได้ เนื่องจากปริมาตรไม่เปลี่ยนแปลง

เราทราบจำนวนโมลด้วยสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ถัดจากสารแต่ละชนิด

เราสามารถเห็นสิ่งนี้ในสมการทางเลือก

ข) CO2(ก.) + โฮ2(ก.) ⇔ CO(ช) + โฮ2อู๋(ช)

โดยที่ CO. 1 โมล2 ทำปฏิกิริยากับ H. 1 โมล2 เพื่อสร้าง 1 โมลของ CO และ 1 โมลของ H2โอ.

ในปฏิกิริยาทั้งสองทิศทางมี 2 โมล ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของความดันจะไม่เปลี่ยนปริมาตร

ตรวจสอบคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกระจัดสมดุลเคมีพร้อมความละเอียดแสดงความคิดเห็นในรายการนี้เราได้เตรียม: แบบฝึกหัดสมดุลเคมี.

Le Chatelier คือใคร?

chatelier
แก้ไขแบบฝึกหัดเกี่ยวกับสมดุลเคมี

แก้ไขแบบฝึกหัดเกี่ยวกับสมดุลเคมี

ในเอกสารนี้ คุณจะปฏิบัติตามความละเอียดทีละขั้นตอนและเหตุผลสำหรับคำตอบต่างๆ การออกกำลังกายสมดุลเคม...

read more
การกำจัดสมดุลเคมี

การกำจัดสมดุลเคมี

โอ การเปลี่ยนสมดุลเคมี เป็นวิธีที่ระบบปฏิกิริยาออกจากสถานการณ์ของ สมดุลเคมี. ในการเปลี่ยนแปลงนี้ ...

read more

การถ่ายเทความร้อนจากระบบ

เมื่อทำการทดลองบางอย่าง ความร้อนสามารถแพร่กระจายได้สามวิธี: การพาความร้อน การนำไฟฟ้า และการฉายรัง...

read more
instagram viewer