ឧទាហរណ៍សំណួរ និងការពិភាក្សាអំពីការផ្លាស់ប្តូរលំនឹង
ការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងគឺជាប្រធានបទសំខាន់មួយនៅក្នុងគីមីវិទ្យា ជាពិសេសនៅក្នុងការសិក្សាអំពីលំនឹងគីមី។ គោលការណ៍សំខាន់ដែលពន្យល់អំពីការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងគឺគោលការណ៍របស់ Le Chatelier ដែលចែងថា៖ "ប្រសិនបើប្រព័ន្ធដែលមានលំនឹងត្រូវទទួលរងនូវការផ្លាស់ប្តូរ (ភាពតានតឹង) ប្រព័ន្ធនឹងកែសម្រួលដើម្បីកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលនៃការផ្លាស់ប្តូរ និងឈានដល់ស្ថានភាពលំនឹងថ្មី"។
នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីសំណួរឧទាហរណ៍ និងការពិភាក្សាមួយចំនួនទាក់ទងនឹងការផ្លាស់ប្តូរលំនឹង ដើម្បីជួយយល់អំពីគោលគំនិតនេះឱ្យកាន់តែស៊ីជម្រៅ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 1: ការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងសម្ពាធ
សំណួរ៖
ឧស្ម័នអាសូតតេត្រូស៊ីត (N2O4) ឆ្លងកាត់ការរលួយដែលអាចបញ្ច្រាស់បានទៅជាអាសូតឌីអុកស៊ីត (NO2) យោងទៅតាមសមីការប្រតិកម្ម៖
\[ \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NO}_2\text{(g)} \]
នៅសីតុណ្ហភាពជាក់លាក់មួយ ប្រតិកម្មនេះស្ថិតក្នុងលំនឹង។ ប្រសិនបើសម្ពាធសរុបនៃប្រព័ន្ធកើនឡើង តើលំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅទិសដៅណា?
ប៉េបាហាសាន៖
យោងតាមគោលការណ៍របស់ Le Chatelier ប្រសិនបើសម្ពាធលើប្រព័ន្ធមួយក្នុងលំនឹងកើនឡើង លំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅចំហៀងដែលមានម៉ូលេគុលឧស្ម័នតិចជាងមុន ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលសម្ពាធ។
នៅក្នុងប្រតិកម្មដែលបានផ្តល់ឱ្យ៖
\[ \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NO}_2\text{(g)} \]
នៅផ្នែកខាងឆ្វេង (សារធាតុប្រតិកម្ម) មានឧស្ម័ន 1 ម៉ូល (N2O4) ហើយនៅផ្នែកខាងស្តាំ (ផលិតផល) មានឧស្ម័ន 2 ម៉ូល (NO2)។
នៅពេលដែលសម្ពាធកើនឡើង លំនឹងនឹងរំកិលទៅខាងឆ្វេង (ឆ្ពោះទៅរក N2O4) ដែលមានម៉ូលេគុលឧស្ម័នតិចជាងមុនដើម្បីកាត់បន្ថយសម្ពាធ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 2: ការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងសីតុណ្ហភាព
សំណួរ៖
សូមពិចារណាប្រតិកម្មដូចខាងក្រោម៖
\[ \text{2NO}_2\text{(g)} \rightleftharpoons \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} + \text{កំដៅ} \]
តើលំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅស្តាំ ឬឆ្វេង ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពកើនឡើង?
ប៉េបាហាសាន៖
ប្រតិកម្មខាងលើគឺជាប្រតិកម្មបញ្ចេញកម្ដៅ មានន័យថាកម្ដៅត្រូវបានបញ្ចេញនៅពេលដែលប្រតិកម្មបន្តឆ្ពោះទៅរកការបង្កើត N2O4 (ផលិតផល)។ យោងតាមគោលការណ៍របស់ Le Chatelier ប្រសិនបើសីតុណ្ហភាពនៃប្រព័ន្ធកើនឡើង លំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរទិសដៅដែលស្រូបយកកម្ដៅដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាព (ក្នុងទិសដៅស្រូបយកកម្ដៅ)។
ក្នុងករណីនេះ ជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពកើនឡើង លំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង ឆ្ពោះទៅរក NO2 (សារធាតុប្រតិកម្ម) ពីព្រោះការបញ្ច្រាស់នៃប្រតិកម្មស្រូបយកកំដៅ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 3: ការផ្លាស់ប្តូរលំនឹងកំហាប់
សំណួរ៖
ដោយផ្តល់ប្រតិកម្មលំនឹងដូចខាងក្រោម៖
\[ \text{H}_2\text{(g)} + \text{I}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HI}\text{(g)} \]
តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះលំនឹង ប្រសិនបើយើងបន្ថែម H2 បន្ថែមទៀតទៅក្នុងប្រព័ន្ធ?
ប៉េបាហាសាន៖
យោងតាមគោលការណ៍របស់ Le Chatelier ប្រសិនបើកំហាប់នៃសារធាតុប្រតិកម្មមួយកើនឡើង លំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅទិសដៅដែលកាត់បន្ថយការផ្លាស់ប្តូរ ពោលគឺឆ្ពោះទៅរកផលិតផល។
ក្នុងករណីនេះ ការកើនឡើងនៃ H2 នឹងបណ្តាលឱ្យលំនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងស្តាំ ឆ្ពោះទៅរកការបង្កើត HI បន្ថែមទៀត។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 4: ឥទ្ធិពលនៃការបន្ថែមកាតាលីករលើលំនឹង
សំណួរ៖
តើការបន្ថែមកាតាលីករប៉ះពាល់ដល់ទីតាំងលំនឹងនៅក្នុងប្រតិកម្មលំនឹងខាងក្រោមយ៉ាងដូចម្តេច?
\[ \text{2SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{SO}_3\text{(g)} \]
ប៉េបាហាសាន៖
កាតាលីករបង្កើនអត្រាប្រតិកម្មនៃប្រតិកម្មទៅមុខ និងបញ្ច្រាសដោយបន្ថយថាមពលធ្វើឱ្យសកម្ម។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កាតាលីករមិនប៉ះពាល់ដល់ទីតាំងលំនឹងទេ។ ពួកវាគ្រាន់តែជួយឱ្យប្រព័ន្ធឈានដល់លំនឹងលឿនជាងមុន។ ដូច្នេះ ការបន្ថែមកាតាលីករនឹងមិនផ្លាស់ប្តូរទីតាំងលំនឹងនោះទេ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 5: លំនឹងក្នុងដំណោះស្រាយ
សំណួរ៖
ដោយផ្តល់ប្រតិកម្មអ៊ីយ៉ូដនៃអាស៊ីតខ្សោយ HF ក្នុងទឹក៖
\[ \text{HF(aq)} \rightleftharpoons \text{H}^+\text{(aq)} + \text{F}^-\text{(aq)} \]
តើមានអ្វីកើតឡើងចំពោះទីតាំងលំនឹង ប្រសិនបើ NaF ពីរបីក្រាម (ដែលត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដទាំងស្រុងទៅជា Na+ និង F-) ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងដំណោះស្រាយ HF?
ប៉េបាហាសាន៖
ការបន្ថែម NaF នឹងបង្កើនកំហាប់អ៊ីយ៉ុង F- នៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ យោងតាមគោលការណ៍របស់ Le Chatelier ការបង្កើនកំហាប់ផលិតផល (F-) នឹងធ្វើឱ្យលំនឹងផ្លាស់ប្តូរទៅខាងឆ្វេង (នាំទៅរកការបង្កើត HF) ដើម្បីកាត់បន្ថយការផ្លាស់ប្តូរ។
ឧទាហរណ៍សំណួរទី 6: លំនឹង និង pH
សំណួរ៖
ដោយផ្តល់ប្រតិកម្មលំនឹងដូចខាងក្រោម៖
\[ \text{CO}_2\text{(g)} + \text{H}_2\text{O(l)} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3\text{(aq)} \]
តើការប្រែប្រួល pH នៃដំណោះស្រាយប៉ះពាល់ដល់លំនឹងយ៉ាងដូចម្តេច?
ប៉េបាហាសាន៖
អ៊ីយ៉ូដនីយកម្មនៃ H2CO3 ក្នុងទឹកបង្កើតជាអ៊ីយ៉ុង H+ និងអ៊ីយ៉ុងប៊ីកាបូណាត (HCO3-):
\[ \text{H}_2\text{CO}_3\text{(aq)} \rightleftharpoons \text{H}^+\text{(aq)} + \text{HCO}_3^-\text{(aq)} \]
ប្រសិនបើ pH នៃដំណោះស្រាយថយចុះ (មានជាតិអាស៊ីតច្រើនជាង / កើនឡើងនៃ H+) លំនឹងអ៊ីដ្រាតនៃ CO2 ទៅ H2CO3 នឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកការកាត់បន្ថយអ៊ីយ៉ុង H+ ពោលគឺឆ្ពោះទៅរកសារធាតុប្រតិកម្ម (CO2 និង H2O)។ ប្រសិនបើ pH កើនឡើង (មានជាតិអាស៊ីតច្រើនជាង / ថយចុះនៃ H+) លំនឹងនឹងផ្លាស់ប្តូរឆ្ពោះទៅរកផលិតផល (H2CO3) ដែលផលិត H+ កាន់តែច្រើនដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរ។
ការពិភាក្សាទាំងមូលអំពីលំនឹងគីមីនេះនឹងបង្ហាញពីរបៀបដែលការប្រែប្រួលសម្ពាធ សីតុណ្ហភាព កំហាប់ ការបន្ថែមកាតាលីករ និងលក្ខខណ្ឌនៃដំណោះស្រាយប៉ះពាល់ដល់ទីតាំងលំនឹង ដោយគោរពតាមគោលការណ៍របស់ Le Chatelier។ ការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍នេះគឺមានសារៈសំខាន់នៅក្នុងកម្មវិធីគីមីជាច្រើនប្រភេទ ចាប់ពីឧស្សាហកម្មរហូតដល់ការស្រាវជ្រាវមន្ទីរពិសោធន៍។
តាមរយៈការយល់ដឹងអំពីគោលការណ៍នៃលំនឹង និងសំណួរ និងការពន្យល់ឧទាហរណ៍ផ្សេងៗ អ្នកត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងវិភាគស្ថានភាពពិតដែលពាក់ព័ន្ធនឹងប្រតិកម្មលំនឹងបានកាន់តែប្រសើរឡើងទាំងក្នុងបរិបទសិក្សា និងជាក់ស្តែង!