สวัสดีครับ
วันนี้ผมขอเริ่มเรื่อง
สมดุลละกันครับ
ก่อนเริ่มเราดู Physics Phenomena ต่อก่อนละกันครับ
สมดุลเคมี
ปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่เป็นปฏิกิริยาที่ดำเนินไปทิศทางเดียวคือจากสารตั้ง
ต้นเปลี่ยนแปลงไปเป็นผลิตภัณฑ์และเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ เช่น
การเผาไหม้น้ามันเชื้อเพลิง เป็นต้น ปฏิกิริยานี้จัดเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับไม่ได้
(Irreversible reaction) แต่เราก็จะมักพบเสมอว่าบางปฏิกิริยาไม่ดำเนินไปจนเสร็จสมบูรณ์
หมายความว่าตัวทำปฏิกิริยาทั้งหมดไม่ได้เปลี่ยนไปเป็นผลปฏิกิริยา ยังคงเหลือตัวทำปฏิกิริยาอยู่
ปฏิกิริยาเช่นนี้เรียกว่าปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (Reversible reaction)
มักพบเสมอว่าบางปฏิกิริยาไม่ดำเนินไปจนเสร็จสมบูรณ์
หมายความว่าตัวทำปฏิกิริยาทั้งหมดไม่ได้เปลี่ยนไปเป็นผลปฏิกิริยา ยังคงเหลือตัวทำปฏิกิริยาอยู่
ปฏิกิริยาเช่นนี้เรียกว่าปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (Reversible
reaction)
1.
การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้
การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับได้
หมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่เมื่อเปลี่ยนแปลงไปแล้วสามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมได้อีก
หรือ หมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่มีทั้งการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าและการเปลี่ยนแปลง
ย้อนกลับ
2. ภาวะสมดุล
เมื่อสารทำปฏิกิริยากัน ที่ภาวะสมดุลจะมีทั้งสารที่เข้าทำปฏิกิริยา
(reactant) และผลผลิต (product)
ภาวะสมดุล (equilibrium state) เกิดขึ้นเมื่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้า
(forward reaction ) เท่ากับอัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ (reverse
reaction ) ถ้าในระบบที่พิจารณาถ้าปฏิกิริยาเปลี่ยนไปข้างหน้าและย้อนกลับเกิดขึ้นตลอด
เวลา เรียกว่า สมดุลพลวัต หรือสมดุลไดนามิก (dynamic equilibrium) เขียนแทนด้วยลูกศรไป-กลับ
2.1 ภาวะสมดุลระหว่างสถานะ
สารต่างๆสามารถเปลี่ยนสถานะได้
โดยมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานควบคู่ไปด้วย
เราสามารถสังเกตจากสีที่คงที่
หรือ สถานะของสารคงที่ดูเสมือนไม่เกิดการเปลี่ยนแปลง แต่ความจริงแล้วระบบมิได้หยุดนิ่งและมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาเรียกการเกิด
สภาวะแบบนี้ว่า “สมดุลไดนามิก” ดังนั้นภาวะสมดุลระหว่างสถานะ ก็เป็นสมดุลไดนามิก
2.2
ภาวะสมดุลในสารละลายอิ่มตัว
เมื่อให้ตัวถูกละลาย
ละลายในตัวทาละลาย ตัวถูกละลายก็จะละลายได้เร็วในตอนแรกแล้วละลายได้ช้าลงและเมื่อเกิดสารละลาย
อิ่ม ตัว เราจะพบว่าตัวถูกละลายไม่ละลายต่อไปอีกไม่
ว่าจะคนสารละลายเป็นเวลานานเท่าใดถ้าอุณหภูมิคงที่
เช่น การนาเกลือแกง (NaCl) มาละลายน้า
จนได้สารละลาย และละลายต่อจนได้สารละลายอมิ่ ตัว เมื่อตั้งสารละลายอมิ่
ตัวไว้จะเกิดผลึกของ NaCl เกิดขึ้น แล้วจะมีปริมาณเพมิ่
ขึ้นเรื่อยๆจนในที่สุดผลึกคงที่ เรายังดูเหมือนว่าไม่เกิดผลึกอีก
แต่ในระบบผลึกยังคงเกิดขึ้นเรื่อยๆ แล้วก็ละลายในสารละลายอีกด้วย ดังนั้น
ภาวะสมดุลในสารละลายอมิ่ ตัวก็เป็นสมดุลไดนามิก
2.3 ภาวะสมดุลในปฏิกิริยาเคมี
ภาวะสมดุลในปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเป็นปฏิกิริยาผันกลับได้และเกิดปฏิกิริยาในระบบปิด
โดยระบบ แบ่งออกเป็น
1) ระบบเปิด (Opened system) คือระบบที่มีการถ่ายเทได้ทัง้
มวลสารและพลังงานกับสิ่ง แวดล้อม
2) ระบบปิด (Closed system) คือระบบที่มีการถ่ายเทเฉพาะพลังงานอย่างเดียว
แต่ไม่มีการถ่ายเทมวลสาร
3) ระบบโดดเดี่ยว (Isolated system) คือระบบที่ไม่มีการถ่ายเททั้ง
พลังงานและมวลสารแก่สิ่งแวดล้อม
วันนี้ไว้เท่านี้ก่อน Bye Bye
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น