ຕົວຢ່າງຂອງຄຳຖາມສົນທະນາກ່ຽວກັບການໃຊ້ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສົມດຸນໃນການຄິດໄລ່

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມ ແລະ ການສົນທະນາໂດຍໃຊ້ຄ່າຄົງທີ່ຂອງສົມດຸນໃນການຄິດໄລ່

Pendahuluan

ເຄມີສາດແມ່ນການສຶກສາກ່ຽວກັບສານ ແລະ ການປ່ຽນແປງທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນສານເຫຼົ່ານັ້ນ. ແນວຄວາມຄິດທີ່ສຳຄັນອັນໜຶ່ງໃນເຄມີສາດແມ່ນຄວາມສົມດຸນທາງເຄມີ, ບ່ອນທີ່ປະຕິກິລິຍາເຄມີບັນລຸສະຖານະທີ່ອັດຕາການເກີດປະຕິກິລິຍາໄປໜ້າເທົ່າກັບອັດຕາການເກີດປະຕິກິລິຍາປີ້ນກັບກັນ. ໃນຄວາມສົມດຸນທາງເຄມີ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານຕັ້ງຕົ້ນ ແລະ ຜະລິດຕະພັນບໍ່ປ່ຽນແປງຕາມການເວລາ. ແນວຄວາມຄິດນີ້ຖືກຄວບຄຸມໂດຍຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນ (K), ເຊິ່ງເປັນຄ່າຄົງທີ່ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມທີ່ກຳນົດໃຫ້ ແລະ ເປັນຄ່າສຸດທິຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສ່ວນປະກອບໃນປະຕິກິລິຍາ. ບົດຄວາມນີ້ຈະປຶກສາຫາລືຕົວຢ່າງ ແລະ ການສົນທະນາໂດຍໃຊ້ຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນໃນການຄິດໄລ່.

ຄ່າຄົງທີ່ຂອງຄວາມສົມດຸນ, K

ຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນມັກຖືກສະແດງອອກໃນສອງຮູບແບບຫຼັກຄື Kc ແລະ Kp. Kc ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນໂດຍອີງໃສ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໂມລ, ໃນຂະນະທີ່ Kp ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນໂດຍອີງໃສ່ຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງອາຍແກັສ.

ສູດ Kc:
ສຳລັບປະຕິກິລິຍາ:
\[ aA + bB \ລູກສອນຊ້າຍຂວາ cC + dD \]

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

ສູດ Kp:
ສຳລັບປະຕິກິລິຍາອາຍແກັສ:
\[ aA(g) + bB(g) \ຊ້າຍຂວາ cC(g) + dD(g) \]

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

ເປັນທີ່ຮູ້ກັນວ່າລະຫວ່າງ Kp ແລະ Kc ມີຄວາມສຳພັນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
\[ Kp = Kc (RT)^{\Delta n} \]
ຢູ່ໃສ:
– \( R \) ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ຂອງອາຍແກັສ (0.0821 L atm K⁻¹ mol⁻¹),
– \( T \) ແມ່ນອຸນຫະພູມໃນ Kelvin,
– \( \Delta n \) ແມ່ນການປ່ຽນແປງຂອງຈຳນວນໂມລຂອງອາຍແກັສ (c+dab).

Contoh Soal ແລະ Pembahasan

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 1: ການຄິດໄລ່ Kc

ຄຳຖາມ: ໃນອຸນຫະພູມທີ່ແນ່ນອນ, ຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນສຳລັບປະຕິກິລິຍາຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນ 4,0:
\[ 2NO_2 \ຊ້າຍຂວາ N_2O_4 \]
ຖ້າຢູ່ທີ່ສົມດຸນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ \( [NO_2] \) ແມ່ນ 0,6 M, ໃຫ້ຄິດໄລ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ \( [N_2O_4] \) ທີ່ສົມດຸນ.

ເປບບາຮາຊານ:

ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
– \( Kc = 4,0 \)
– \( [NO_2] = 0,6 M \)

ສູດຄ່າຄົງທີ່ຂອງສົມດຸນສຳລັບປະຕິກິລິຍານີ້ແມ່ນ:
\[ Kc = \frac{[N_2O_4]}{[NO_2]^2} \]

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

ດັ່ງນັ້ນ:
\[ 4,0 = \frac{[N_2O_4]}{0,36} \]
\[ [N_2O_4] = 4,0 ຄູນ 0,36 \]
\[ [N_2O_4] = 1,44 M \]

ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງ \( [N_2O_4] \) ທີ່ສົມດຸນແມ່ນ 1,44 M.

ຕົວຢ່າງຄຳຖາມທີ 2: ການປ່ຽນ Kc ເປັນ Kp

ຄຳຖາມ: ເມື່ອພິຈາລະນາເຖິງປະຕິກິລິຍາ:
\[ N_2(g) + 3H_2(g) \leftrightarrow 2NH_3(g) \]
ທີ່ 500 K, ຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນ Kc ແມ່ນ 0,278. ຄິດໄລ່ Kp ສຳລັບປະຕິກິລິຍາທີ່ອຸນຫະພູມນັ້ນ.

ເປບບາຮາຊານ:

ຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ Kc ແລະ Kp ແມ່ນໄດ້ມາຈາກສົມຜົນ:
\[ Kp = Kc (RT)^{\Delta n} \]

ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
– \( Kc = 0,278 \)
– \( R = 0.0821 \, L atm K^{-1} mol^{-1} \)
– \( T = 500 \, K \)
– \( \Delta n = (2 – (1 + 3)) = -2 \)

ດັ່ງນັ້ນ, ການທົດແທນຄ່າຕ່າງໆ:
Kp = 0,278 ຄູນ (0.0821 ຄູນ 500)^{-2}
Kp = 0.278 ຄູນ (41.05)^{-2}
\[ Kp = 0.278 \ເທົ່າ (1 / 1683.0025) \]
Kp = 0.278 ຄູນ 0.000594
\[ Kp = 0.000165 \]

ດັ່ງນັ້ນ, \(Kp\) ສຳລັບປະຕິກິລິຍາທີ່ 500 K ແມ່ນ 0.000165.

ຕົວຢ່າງທີ 3: ການໃຊ້ Kp ໃນການຄິດໄລ່ຄວາມດັນບາງສ່ວນ

ຄຳຖາມ: ສຳລັບປະຕິກິລິຍາອາຍແກັສຕໍ່ໄປນີ້:
\[ H_2(g) + I_2(g) \ຊ້າຍຂວາ 2HI(g) \]
ໂດຍໃຫ້ Kp ທີ່ 450 K ແມ່ນ 50. ຖ້າ \( P_{H_2} = P_{I_2} = 0,2 \, atm \), ໃຫ້ຄິດໄລ່ຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງ HI ທີ່ສົມດຸນ.

ເປບບາຮາຊານ:

ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກ:
– \( Kp = 50 \)
– \( P_{H_2} = 0,2 \, atm \)
– \( P_{I_2} = 0,2 \, atm \)

ສູດຄ່າຄົງທີ່ຂອງສົມດຸນສຳລັບປະຕິກິລິຍານີ້ແມ່ນ:
\[ Kp = \frac{(P_{HI})^2}{P_{H_2} \ຄູນ P_{I_2}} \]

ແທນຄ່າທີ່ຮູ້ຈັກ:
\[ 50 = \frac{(P_{HI})^2}{0,2 \ຄູນ 0,2} \]
\[ 50 = \frac{(P_{HI})^2}{0.04} \]

ດັ່ງນັ້ນ:
\[ (P_{HI})^2 = 50 \ຄູນ 0,04 \]
\[ (P_{HI})^2 = 2 \]
\[ P_{HI} = \sqrt{2} \]
\[ P_{HI} \ປະມານ 1,414 \, atm \]

ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມກົດດັນບາງສ່ວນຂອງ HI ທີ່ສົມດຸນແມ່ນປະມານ 1,414 atm.

ສະຫຼຸບ

ການເຂົ້າໃຈແນວຄວາມຄິດຂອງຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນ ແລະ ການສາມາດນຳໃຊ້ພວກມັນໃນການຄິດໄລ່ທາງເຄມີແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບນັກສຶກສາທີ່ຮຽນວິຊາເຄມີສາດຂັ້ນສູງ. ບົດຄວາມນີ້ສະໜອງບັນຫາຕົວຢ່າງຫຼາຍຢ່າງ ແລະ ການສົນທະນາທີ່ຄົບຖ້ວນກ່ຽວກັບການນຳໃຊ້ຄ່າຄົງທີ່ສົມດຸນ Kc ແລະ Kp ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຕ່າງໆ. ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ໜັກແໜ້ນກ່ຽວກັບເອກະສານນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບປະຕິກິລິຍາສົມດຸນທາງເຄມີງ່າຍຂຶ້ນ.