หลักของเลอชาเตอลิเอ
ทีมงานทรูปลูกปัญญา
|
15 พ.ค. 67
 | 1.7K views



หลักของเลอชาเตอลิเอสามารถนำมาอธิบายผลของอุณหภูมิต่อภาวะสมดุลได้ ดังนี้ สมดุลของปฏิกิริยาเคมี เมื่อใช้การเปลี่ยนแปลงพลังงานในระบบเป็นเกณฑ์จะสามารถจำแนกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ สมดุลของปฏิกิริยาคายความร้อน และสมดุลของปฏิกิริยาดูดความร้อน

 

1. สมดุลของปฏิกิริยาคายความร้อน (exothermic reaction equilibrium) ปฏิกิริยาไปข้างหน้าเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน ส่วนปฏิกิริยาย้อนกลับเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน โดยเรียกชื่อสมดุลของปฏิกิริยาตามชื่อของปฏิกิริยาไปข้างหน้า

2. สมดุลของปฏิกิริยาดูดความร้อน (endothermic reaction equilibrium) ปฏิกิริยาไปข้างหน้าเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน ส่วนปฏิกิริยาย้อนกลับเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน โดยเรียกชื่อสมดุลของปฏิกิริยาตามชื่อของปฏิกิริยาไปข้างหน้า

หากปฏิกิริยาไปข้างหน้าเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน และปฏิกิริยาย้อนกลับเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน เมื่อเพิ่มอุณหภูมิให้แก่ระบบ สมดุลจะเปลี่ยนไปโดยปรับตัวไปในทิศทางที่ต้องลดอุณหภูมิของระบบลงด้วยการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับมากขึ้น เพื่อให้พลังงานไปในการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ไปเป็นสารตั้งต้นให้มากขึ้น ที่สมดุลใหม่จะมีผลิตภัณฑ์ลดลง แต่มีสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น

ถ้าลดอุณหภูมิ สมดุลจะเปลี่ยนไปโดยปรับตัวไปในทิศทางที่ต้องเพิ่มอุณหภูมิของระบบด้วยการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้ามากขึ้น เพื่อให้เกิดพลังงานชดเชยให้กับพลังงานส่วนที่ถูดลดไป ที่สมดุลใหม่จะมีสารตั้งต้นลดลง แต่มีผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น

 

ดังนั้น จึงสรุปผลของการเปลี่ยนอุณหภูมิที่มีต่อภาวะสมดุลของระบบได้ ดังนี้

1. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะมีผลต่อภาวะสมดุลของระบบอย่างไรนั้น จำเป็นจะต้องทราบก่อนว่า ปฏิกิริยาของระบบสมดุลนั้นเป็นแบบคายความร้อนหรือดูดความร้อน

2. ถ้าเพิ่มอุณหภูมิจะรบกวนสมดุลโดยปรับตัวเกิดปฏิกิริยาไปทางด้านดูดความร้อน แต่ถ้าลดอุณหภูมิจะรบกวนสมดุลโดยปรับตัวเกิดปฏิกิริยาไปทางด้านคายความร้อน

เมื่อปฏิกิริยาดำเนินเข้าสู่ภาวะสมดุล ณ อุณหภูมิหนึ่ง พบว่า การรบกวนสมดุลโดยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสาร หรือความดันของระบบจะไม่มีผลต่อค่าคงที่สมดุล 

 

ในการพิจารณาค่าคงที่สมดุล

- ปฏิกิริยาคายความร้อน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะทำให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น และความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ลดลง ส่วนค่าคงที่สมดุลจะลดลง 

- ปฏิกิริยาดูดความร้อน เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น จะทำให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง และความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น ส่วนค่าคงที่สมดุลจะเพิ่มขึ้น

 

ปิตุพร  พิมพาเพชร