ឧទាហរណ៍នៃសំណួរពិភាក្សាលើការប្រើប្រាស់ថេរលំនឹងក្នុងការគណនា

ឧទាហរណ៍សំណួរ និងការពិភាក្សាដោយប្រើថេរលំនឹងក្នុងការគណនា

Pendahuluan

គីមីវិទ្យា គឺជាការសិក្សាអំពីសារធាតុ និងការផ្លាស់ប្តូរដែលកើតឡើងនៅក្នុងសារធាតុទាំងនោះ។ គោលគំនិតសំខាន់មួយនៅក្នុងគីមីវិទ្យាគឺ លំនឹងគីមី ដែលប្រតិកម្មគីមីឈានដល់ស្ថានភាពមួយដែលអត្រានៃប្រតិកម្មទៅមុខស្មើនឹងអត្រានៃប្រតិកម្មបញ្ច្រាស។ នៅក្នុងលំនឹងគីមី កំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្ម និងផលិតផលមិនផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលាទេ។ គោលគំនិតនេះត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយថេរលំនឹង (K) ដែលជាតម្លៃថេរនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ ហើយវាសុទ្ធនៃកំហាប់នៃសមាសធាតុនៅក្នុងប្រតិកម្ម។ អត្ថបទនេះនឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍ និងការពិភាក្សាដោយប្រើថេរលំនឹងក្នុងការគណនា។

ថេរលំនឹង, K

ថេរលំនឹងត្រូវបានបង្ហាញជាញឹកញាប់ជាទម្រង់សំខាន់ពីរគឺ Kc និង Kp។ Kc គឺជាថេរលំនឹងដែលផ្អែកលើកំហាប់ម៉ូល ខណៈពេលដែល Kp គឺជាថេរលំនឹងដែលផ្អែកលើសម្ពាធដោយផ្នែកនៃឧស្ម័ន។

រូបមន្ត Kc៖
សម្រាប់ប្រតិកម្ម៖
\[ aA + bB \leftrightarrow cC + dD \]

ថេរលំនឹងដែលផ្អែកលើកំហាប់ត្រូវបានផ្តល់ដោយ៖
\[ Kc = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b} \]

រូបមន្ត Kp៖
សម្រាប់ប្រតិកម្មឧស្ម័ន៖
\[ aA(g) + bB(g) \left-rightarrow cC(g) + dD(g) \]

ថេរលំនឹងដែលផ្អែកលើសម្ពាធដោយផ្នែកត្រូវបានផ្តល់ដោយ៖
\[ Kp = \frac{(P_C)^c (P_D)^d}{(P_A)^a (P_B)^b} \]

គេដឹងថារវាង Kp និង Kc មានទំនាក់ទំនងដូចខាងក្រោម៖
\[ Kp = Kc (RT)^{\Delta n} \]
កន្លែងណា៖
– \( R \) គឺជាថេរឧស្ម័ន (0.0821 L atm K⁻¹ mol⁻¹),
–\(T\) គឺជាសីតុណ្ហភាពនៅក្នុង Kelvin,
–\( \Delta n\) គឺជាការប្រែប្រួលចំនួនម៉ូលនៃឧស្ម័ន (c+dab)។

សំណួរគំរូ និងការពិភាក្សា

ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1: ការគណនា Kc

សំណួរ៖ នៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ថេរលំនឹងសម្រាប់ប្រតិកម្មខាងក្រោមគឺ ៤.០៖
\[ 2NO_2 \leftrightarrow N_2O_4 \]
ប្រសិនបើនៅលំនឹង កំហាប់នៃ \( [NO_2] \) គឺ 0,6 M សូមគណនាកំហាប់នៃ \( [N_2O_4] \) នៅលំនឹងនោះ។

ប៉េបាហាសាន៖

វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
–\( Kc = ៤.០\)
– \( [NO_2] = 0,6 M \)

រូបមន្តថេរលំនឹងសម្រាប់ប្រតិកម្មនេះគឺ៖
\[ Kc = \frac{[N_2O_4]}{[NO_2]^2} \]

ជំនួសតម្លៃដែលគេស្គាល់៖
\[ 4,0 = \frac{[N_2O_4]}{(0,6)^2} \]

ដូច្នេះ៖
\[ 4,0 = \frac{[N_2O_4]}{0,36} \]
\[ [N_2O_4] = ៤.០ គុណ ០.៣៦ \]
\[ [N_2O_4] = 1,44 \, M \]

ដូច្នេះកំហាប់នៃ \( [N_2O_4] \) នៅពេលមានលំនឹងគឺ 1,44 M។

ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2: ការបម្លែង Kc ទៅជា Kp

សំណួរ៖ ដោយពិចារណាលើប្រតិកម្ម៖
\[ N_2(g) + 3H_2(g) \leftrightarrow 2NH_3(g) \]
នៅសីតភាព 500 K ថេរលំនឹង Kc គឺ 0,278។ គណនា Kp សម្រាប់ប្រតិកម្មនៅសីតុណ្ហភាពនោះ។

ប៉េបាហាសាន៖

ទំនាក់ទំនងរវាង Kc និង Kp ត្រូវបានផ្តល់ដោយសមីការ៖
\[ Kp = Kc (RT)^{\Delta n} \]

វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
–\( Kc = ៤.០\)
–\( R = 0.0821 \, L atm K^{-1} mol^{-1} \)
– \( T = 500 \, K \)
- \(\Delta n = (2 – (1 + 3)) = -2 \\)

ដូច្នេះការជំនួសតម្លៃ៖
\[ Kp = 0,278 \ដង (0.0821 \ដង 500)^{-2} \]
\[ Kp = 0.278 \ដង (41.05)^{-2} \]
\[ Kp = 0.278 \ដង (1 / 1683.0025) \]
\[ Kp = 0.278 \ដង 0.000594 \]
\[ គីឡូភ = ០.០០០១៦៥ \]

ដូច្នេះ \(Kp\) សម្រាប់ប្រតិកម្មនៅ 500 K គឺ 0.000165។

ឧទាហរណ៍ទី 3: ការប្រើប្រាស់ Kp ក្នុងការគណនាសម្ពាធដោយផ្នែក

សំណួរ៖ សម្រាប់ប្រតិកម្មឧស្ម័នដូចខាងក្រោម៖
\[ H_2(g) + I_2(g) \leftrightarrow 2HI(g) \]
ដោយ​ផ្តល់​ឱ្យ Kp នៅ​សីតុណ្ហភាព 450 K គឺ 50។ ប្រសិនបើ \( P_{H_2} = P_{I_2} = 0,2 \, atm \) ចូរ​គណនា​សម្ពាធ​ដោយ​ផ្នែក​នៃ HI នៅ​លំនឹង។

ប៉េបាហាសាន៖

វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
– \( គីឡូម៉ែត្រ = ៥០ \)
–\( P_{H_2} = 0,2 \, atm\)
–\( P_{I_2} = 0,2\, atm\)

រូបមន្តថេរលំនឹងសម្រាប់ប្រតិកម្មនេះគឺ៖
\[ Kp = \frac{(P_{HI})^2}{P_{H_2} \គុណនឹង P_{I_2}} \]

ជំនួសតម្លៃដែលគេស្គាល់៖
\[ 50 = \frac{(P_{HI})^2}{0,2 \គុណ 0,2} \]
\[ 50 = \frac{(P_{HI})^2}{0.04} \]

ដូច្នេះ៖
\[ (P_{HI})^2 = 50 \គុណ 0,04 \]
\[ (P_{HI})^2 = 2 \]
\[ P_{HI} = \sqrt{2} \]
\[ P_{HI} \ប្រហែល ១.៤១៤ \, atm \]

ដូច្នេះសម្ពាធដោយផ្នែកនៃ HI នៅពេលមានលំនឹងគឺប្រហែល 1,414 atm។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ការយល់ដឹងអំពីគោលគំនិតនៃថេរលំនឹង និងសមត្ថភាពក្នុងការប្រើប្រាស់វាក្នុងការគណនាគីមី គឺមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់សិស្សានុសិស្សដែលកំពុងសិក្សាគីមីវិទ្យាកម្រិតខ្ពស់។ អត្ថបទនេះផ្តល់នូវឧទាហរណ៍បញ្ហាជាច្រើន និងការពិភាក្សាយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីការប្រើប្រាស់ថេរលំនឹង Kc និង Kp ក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗ។ ការយល់ដឹងយ៉ាងច្បាស់លាស់អំពីសម្ភារៈនេះនឹងជួយសម្រួលដល់ការដោះស្រាយបញ្ហាដែលពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មលំនឹងគីមី។