ກົດໝາຍພື້ນຖານຂອງເຄມີສາດ

ກົດໝາຍພື້ນຖານຂອງເຄມີສາດ: ພື້ນຖານທີ່ຂັບເຄື່ອນເຄມີສາດທີ່ທັນສະໄໝ

Pendahuluan

ເຄມີສາດແມ່ນສາຂາໜຶ່ງຂອງວິທະຍາສາດທຳມະຊາດທີ່ສຶກສາກ່ຽວກັບອົງປະກອບ, ໂຄງສ້າງ, ຄຸນສົມບັດ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງສານ. ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຄວາມມະຫັດສະຈັນຂອງປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ກຳນົດຄຸນສົມບັດ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງສານແມ່ນຫຼັກການພື້ນຖານທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມກົດໝາຍພື້ນຖານຂອງເຄມີສາດ. ກົດໝາຍເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນພື້ນຖານຂອງຄວາມຮູ້ດ້ານເຄມີເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງມີບົດບາດສຳຄັນໃນການພັດທະນາວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຊີ. ໃນບົດຄວາມນີ້, ພວກເຮົາຈະສຳຫຼວດກົດໝາຍພື້ນຖານບາງຢ່າງຂອງເຄມີສາດທີ່ໄດ້ນຳພາອາລະຍະທຳມະນຸດໄປສູ່ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ເລິກເຊິ່ງກວ່າກ່ຽວກັບໂລກອ້ອມຂ້າງມັນ.

1. ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກມວນສານ

ກົດເກນການອະນຸລັກມວນສານ ຫຼື ທີ່ຮູ້ຈັກກັນໃນນາມກົດເກນຂອງ Lavoisier ແມ່ນຕັ້ງຊື່ຕາມ Antoine Lavoisier ຜູ້ທີ່ໄດ້ສ້າງມັນຂຶ້ນໃນສະຕະວັດທີ 18. ກົດເກນນີ້ລະບຸວ່າມວນສານຂອງສານໃນລະບົບປິດຍັງຄົງທີ່ ບໍ່ວ່າຈະມີການປ່ຽນແປງທາງເຄມີແບບໃດກໍຕາມ. ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ມວນສານທັງໝົດຂອງສານຕັ້ງຕົ້ນໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີເທົ່າກັບມວນສານທັງໝົດຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ຜະລິດອອກມາ.

ຕົວຢ່າງງ່າຍໆຂອງກົດໝາຍນີ້ສາມາດເຫັນໄດ້ໃນປະຕິກິລິຍາການເຜົາໄໝ້ຂອງທຽນໄຂ. ເຖິງແມ່ນວ່າຂີ້ເຜີ້ງເບິ່ງຄືວ່າຈະຫົດຕົວຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອມັນເຜົາໄໝ້, ແຕ່ມວນສານຂອງຜະລິດຕະພັນຈາກການເຜົາໄໝ້ (ຄາບອນໄດອອກໄຊ ແລະ ໄອນ້ຳ) ເມື່ອວັດແທກຢ່າງຖືກຕ້ອງຈະເທົ່າກັບມວນສານຂອງຂີ້ເຜີ້ງ ແລະ ອົກຊີເຈນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ.

ກົດເກນການອະນຸລັກມວນສານສ້າງພື້ນຖານສຳລັບການວິເຄາະດ້ານປະລິມານໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີ ແລະ ອະນຸຍາດໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດຂຽນສົມຜົນເຄມີທີ່ສົມດຸນ.

2. ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍສັດສ່ວນຄົງທີ່ (ກົດໝາຍຂອງ Proust)

ນັກເຄມີສາດຊາວຝຣັ່ງ Joseph Proust ໃນທ້າຍສະຕະວັດທີ 18 ໄດ້ສ້າງກົດໝາຍວ່າດ້ວຍສັດສ່ວນທີ່ແນ່ນອນ, ເຊິ່ງລະບຸວ່າສານປະກອບເຄມີທີ່ກຳນົດໃຫ້ນັ້ນມີອົງປະກອບຂອງມັນຢູ່ໃນອັດຕາສ່ວນມວນສານດຽວກັນສະເໝີ, ໂດຍບໍ່ຄຳນຶງເຖິງແຫຼ່ງທີ່ມາ ຫຼື ວິທີການສ້າງຂອງມັນ.

ຕົວຢ່າງ, ໂມເລກຸນນ້ຳ (H₂O) ບໍ່ວ່າມັນມາຈາກໃສ - ບໍ່ວ່າຈະມາຈາກຝົນ, ທະເລສາບ, ຫຼືແຫຼ່ງອື່ນໆ - ປະກອບດ້ວຍສອງອະຕອມໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ໜຶ່ງອະຕອມອົກຊີເຈນໃນອັດຕາສ່ວນມວນສານຄົງທີ່ (ປະມານ 1:8).

ກົດໝາຍສະບັບນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການພັດທະນາສູດເຄມີທີ່ສອດຄ່ອງກັນ ແລະ ເປັນພື້ນຖານສຳລັບການທົດສອບຄວາມບໍລິສຸດຂອງສານປະກອບເຄມີ.

3. ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍສັດສ່ວນຫຼາຍ

ທ່ານ John Dalton, ນັກວິທະຍາສາດຊາວອັງກິດທີ່ມີຊື່ສຽງໃນດ້ານທິດສະດີປະລະມານູຂອງລາວ, ໄດ້ນຳສະເໜີກົດໝາຍວ່າດ້ວຍສັດສ່ວນຫຼາຍໃນຕົ້ນສະຕະວັດທີ 19. ກົດໝາຍນີ້ລະບຸວ່າ, ຖ້າສອງທາດສາມາດປະກອບເປັນສານປະກອບຫຼາຍກວ່າໜຶ່ງຊະນິດ, ມວນສານຂອງທາດໜຶ່ງລວມກັບມວນສານຄົງທີ່ຂອງທາດອື່ນຈະຢູ່ໃນອັດຕາສ່ວນຈຳນວນເຕັມແບບງ່າຍໆ.

ຕົວຢ່າງ, ຄາບອນ ແລະ ອົກຊີເຈນສາມາດປະກອບເປັນສອງສານປະກອບທີ່ແຕກຕ່າງກັນຄື: ຄາບອນມໍນອກໄຊ (CO) ແລະ ຄາບອນໄດອອກໄຊ (CO₂). ໃນ CO₂, ອັດຕາສ່ວນມວນສານຂອງຄາບອນຕໍ່ອົກຊີເຈນແມ່ນ 12:16 (ຫຼື 3:4), ໃນຂະນະທີ່ໃນ CO₂, ອັດຕາສ່ວນມວນສານຂອງຄາບອນຕໍ່ອົກຊີເຈນແມ່ນ 12:32 (ຫຼື 3:8). ອັດຕາສ່ວນນີ້ (4:8 ຫຼື 1:2) ເປັນຕົວຢ່າງທີ່ສົມບູນແບບຂອງອັດຕາສ່ວນຫຼາຍອັນ.

ກົດເກນຂອງຫຼາຍອັດຕາສ່ວນໄດ້ເສີມສ້າງແນວຄວາມຄິດຂອງອະຕອມ ແລະ ນຳສະເໜີແນວຄວາມຄິດທີ່ວ່າອະຕອມແມ່ນຫົວໜ່ວຍທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດຂອງອົງປະກອບທີ່ມີສ່ວນຮ່ວມໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີ.

4. ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍອາຍແກັສທີ່ເໝາະສົມ (ກົດໝາຍຂອງອາໂວກາໂດຣ)

ທ່ານ Amedeo Avogadro ນັກວິທະຍາສາດຊາວອິຕາລີ ໄດ້ສະເໜີສົມມຸດຕິຖານທີ່ວ່າ ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມ ແລະ ຄວາມກົດດັນດຽວກັນ ປະລິມານຂອງອາຍແກັສທີ່ເທົ່າກັນ ຈະມີຈຳນວນໂມເລກຸນເທົ່າກັນ. ສົມມຸດຕິຖານນີ້ ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ ກົດຂອງ Avogadro ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການພັດທະນາທິດສະດີອາຍແກັສອຸດົມຄະຕິ ແລະ ເທີໂມໄດນາມິກ.

ໃນທາງຄະນິດສາດ, ກົດໝາຍນີ້ສາມາດສະແດງອອກເປັນ PV = nRT, ບ່ອນທີ່:
- P ແມ່ນ ຄວາມດັນອາຍແກັສ
- V ແມ່ນ ປະລິມານຂອງອາຍແກັສ
- n ແມ່ນຈຳນວນໂມລຂອງອາຍແກັສ,
- R ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ຂອງອາຍແກັສທົ່ວໄປ, ແລະ
- T ແມ່ນອຸນຫະພູມໃນ Kelvin.

ໂດຍການໃຊ້ກົດໝາຍຂອງ Avogadro, ພວກເຮົາສາມາດເຂົ້າໃຈວິທີການທີ່ອາຍແກັສມີພຶດຕິກຳພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ແລະ ຄາດຄະເນການປ່ຽນແປງຂອງອາຍແກັສໂດຍອີງໃສ່ອຸນຫະພູມ, ຄວາມດັນ ແລະ ປະລິມານ.

5. ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍດຸນຍະພາບທາງເຄມີ (ກົດໝາຍຂອງ Le Chatelier)

ກົດໝາຍຂອງ Le Chatelier, ຕັ້ງຊື່ຕາມ Henri Louis Le Chatelier, ລະບຸວ່າ ຖ້າລະບົບສົມດຸນທາງເຄມີປະສົບກັບການປ່ຽນແປງຂອງເງື່ອນໄຂ (ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນ, ຄວາມກົດດັນ, ອຸນຫະພູມ), ລະບົບຈະຕອບສະໜອງໂດຍການປ່ຽນສົມດຸນໄປໃນທິດທາງທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການປ່ຽນແປງ.

ຕົວຢ່າງໃນໂລກຕົວຈິງສາມາດເຫັນໄດ້ໃນອຸດສາຫະກໍາເຄມີ, ເຊັ່ນ: ການຜະລິດແອມໂມເນຍ (NH₃) ຜ່ານຂະບວນການ Haber. ການເພີ່ມຄວາມກົດດັນຈະປ່ຽນສົມດຸນໄປສູ່ການສ້າງແອມໂມເນຍຫຼາຍຂຶ້ນ, ໂດຍສອດຄ່ອງກັບຫຼັກການຂອງ Le Chatelier.

ກົດໝາຍສະບັບນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍໃນການຄວບຄຸມປະຕິກິລິຍາເຄມີອຸດສາຫະກຳເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນຜະລິດທີ່ຕ້ອງການສູງສຸດ.

ສະຫຼຸບ

ກົດໝາຍພື້ນຖານຂອງເຄມີສາດແມ່ນຫີນພື້ນຖານທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈ ແລະ ຄາດຄະເນປະຕິກິລິຍາ ແລະ ຄຸນສົມບັດຂອງສານ. ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍການອະນຸລັກມວນສານສອນພວກເຮົາກ່ຽວກັບຄວາມບໍ່ປ່ຽນແປງຂອງມວນສານໃນປະຕິກິລິຍາເຄມີ, ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍສັດສ່ວນທີ່ແນ່ນອນຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງຂອງສູດສານປະສົມ, ກົດໝາຍວ່າດ້ວຍສັດສ່ວນຫຼາຍພິສູດໂຄງສ້າງອະຕອມຂອງສານປະສົມ, ກົດໝາຍຂອງ Avogadro ອະທິບາຍພຶດຕິກຳຂອງອາຍແກັສ, ແລະ ກົດໝາຍຂອງ Le Chatelier ໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບການເຄື່ອນໄຫວຂອງສົມດຸນທາງເຄມີ.

ຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບກົດໝາຍເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ເຮັດໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດ ແລະ ວິສະວະກອນສ້າງເຕັກໂນໂລຢີໃໝ່ໆໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດຊື່ນຊົມ ແລະ ເຂົ້າໃຈໂລກນ້ອຍໆທີ່ສ້າງຮູບຮ່າງຊີວິດປະຈຳວັນຂອງພວກເຮົາໄດ້ດີຂຶ້ນ. ຄວາມເຂົ້າໃຈພື້ນຖານນີ້ເປັນຂົວຕໍ່ສູ່ນະວັດຕະກໍາ ແລະ ການຄົ້ນພົບ, ເລັ່ງຄວາມກ້າວໜ້າຂອງວິທະຍາສາດ ແລະ ເຕັກໂນໂລຢີ, ແລະ ໃນທີ່ສຸດກໍ່ແມ່ນອາລະຍະທໍາຂອງມະນຸດ.