chemical equilibrium

24
RMUTL 2552 Chemical Equilibrium Chollada Kulwat

Upload: chollada-kulwat

Post on 13-Mar-2016

215 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

About Dynamic equilibrium, Le Chaterlier's Principle etc.

TRANSCRIPT

RMUTL

2552

Chemical Equilibrium ��������� Chollada Kulwat

Chemical Equilibrium

���� 238

���� 7

"#$%&'(#� (Chemical equilibrium)

��กก����ก���ก����� ����������ก ������������ �������������������������� !���"#$� �%���� &��#�ก'(�� ��" ��)�(���ก����� �"���*!(����(+,�(�� -%�(.+�/ �+���� ก�� �0)��ก����� ��)� ก����,� 1��� ������������(+,�(�� ��)�%�%� 1��1���ก+�ก�� 2�)�1��� ���������-%�(.+�/ �+(��ก��%�%�������(+,�(���"$��%�(��%���+� ��ก�"&+)����%�%��*ก �ก������" �������.��"&*)1��� ������������&3ก��� (&+,����(+,�(��!%"���-%�(.+�/ ) ��� %*)��!%��*ก ��0��*1��1�&*) �.��" $���*, �*�ก��� �.��"���3% (equilibrium state) ��0� ���3% 1�* (chemical equilibrium)

�0)��ก����� ���������3%��0�����#��.��"���3%�+,� ก�� %*)��!%�����"���+�1���� ���(��� ������������)� 2*��!(��+(��ก�� %*)��!%���ก���(+,�(�� ��-%�(.+�/ &��ก+� �+(��ก�� %*)��!%���ก-%�(.+�/ �����(+,�(�� ���3% 1�*��� ��������ก �*�ก��� ���3%������ก (dynamic equilibrium )

+�,-"#$%& ������� .��"&*)�"���*���+(�(��� F 1�&*) $�� �*1��� ������1�&*) �*1����+�

1�&*) !%"�*1��� �������*1�&*) ��(�� ������ �*��ก��G!���1����+�2+�H �"��������+(�����"�� !%" �%�&*)#$� 20)���%+ก��"���.��"���3%����+��*,

7.1 "#$%&0$��#1ก �����3%#�!������+(��ก�� ก���ก����� ������� .��"���3%&*)�"���*�+(�� �'�����ก�������������� &��ก+� �+(�� �'�����ก���������ก%+� ��-%#���+(�� �'��3&H�����ก����� &��ก+�����

345�� 7.1 t1 = ',&��� 3-��'7��"48+�,-"#$%& 9: ;<-'�=�0$�,8�"#�>?17@;3-��(;��

Chemical Equilibrium

���� 239

7.1.1 "#$%&0$��#1ก#�ก�3'5&� A�B5&;?&@$',&�

ก��&*)�"������#�.��"���3% &��#���+(�� �'��3&H� &��ก+����� I�)� ��-%#�����+(�(���F����"��1�&*) $�� 1��� ������1�&*) �0)��������ก.����ก���1%���ก+��������*ก�� %*)��!%� ก����,� !(�1��������"���+�1��*ก�� %*)��!%�(%�� �%� �+�1��*�ก����� ก����,�(��� 2*��!(��+(��ก�� ก���ก�������������� &��ก+��ก���������ก%+� &���+,�

7.1.2 "#$%&0$��#1ก<-?�@;#�"#�>?1?8�;D(;�� !������"�*ก�� %*)��!%�(%�� �%� !(�ก�� %*)��!%���������� &��ก+�ก�� %*)��!%�����ก%+� ���&��#���"���*���+(�1�&*) 1��� ������������&3ก(+�#��"���"(���1�&*) ��� ��กJ�I1����+��"(���1�&*) �+��+,������3������ &*).��"���3%�"���"(����*���+(�1�&*) !(��������ก'(������"���*���+(�1�&*) ����"����#�.��"���3%��0����ก'���

7.1.3 ก3�FB"$;ก�3'ก1$"#$%&0$��#1ก

�0)����ก �����3%&*) ก*)������ก+��+(��ก�� ก���ก����� ���������!���.��"���3%#� &������+(��ก�� ก���ก���������+��*,

R = �+(��ก�� ก���ก����� t2 = �%�&*)�"�� ������.��"���3% I�)��+(��ก�� ก���ก�������������� &��ก+� �ก���������ก%+� ��ก��ก�"2������#� &������+(��ก�� ก���ก�����!%�� ก'����"2������#� &��������+(��0)� F ����"������*ก $�� 1��� ������

�����+��ก����� A + B ⇔ C ����"!���%+ก��"������3%R��2��������ก1��� ������������(+,�(��(+�#�(+����)� ��0�-%�(.+�/ �+�(+���������ก��G(����*,

345�� 7.2 B"$;+�,-"#$%&G�'�@#7@;@>?3�ก�3'ก1$5H1ก131A�

Chemical Equilibrium

���� 240

t = ',&��� 3-��@A48G�+�,-"#$%&

7.1.4 "#$%&0$��#1ก?�@;'ก1$G�3-���� J>�ก&>�0$�

ก�� %*)��!%�&*)-+�ก%+���� ������� ก�� %*)��!%�&*)�*&+,��ก��������������!%"�ก���������ก%+� �"��&*)�" ก��.��"���3%��,���� �"(��� ���"��&*)�*ก�� %*)��!%�!��-+�ก%+���� &���+,� $�� �,��ก%�� ������� #���" �*��ก+� ���,��ก'������1��!���ก%+��� ���,����� ��� ��ก�� %*)��!%�!��-+�ก%+� !%" ก�����3%������ก��� !(�ก�� -�ก�"��� ��ก�� %*)��!%�!��-+�ก%+������� ������ ก�����3%������ก

7.1.5 "#$%&0$��#1ก"�#�3L'ก1$7:M�'@;0$�N$A@>?N�#>?1 #��"��&*) %*)��!%�!��-+�ก%+���� �������"��� ��� ������.��"���3%��� ��R���+(R��+(� �������" ��)�(����ก�ก�������������� ��0��ก���������ก%+�

7.1.6 "#$%&0$��#1ก<-'ก1$7:M�G�3-��5P$

�ก�����&*)-+�ก%+����!%" ก��#��"��S�����" ก�����3%��� ����ก������+,� ก��#��"�� S��"��������� ก�����3% $�� ก���" ������,��#�.�$�" S��"����*���3% !(�ก���" ������,��#�.�$�"S��"�*���3% ก����,���� 7>M�?@�G�ก�3�$"@�ก�3'ก1$"#$%&0$��#1ก

345�� 7.3 B"$;&>กQR-7@;"#$%&N$AS1<�3R�<�ก(,�#'7�#7��7@;"�3?>M;?��?>,G$?>,��: ;

Chemical Equilibrium

���� 241

(���2������ก������ ก�� %*)��!%��+,�-+�ก%+���� ��0� -+�ก%+������� R��ก��&����&+,��ก�������������� (#$����(+,�(��&���ก�����ก+�) !%"�ก���������ก%+� (#$�-%�(.+�/ &���ก�����ก+�) ����ก������+,�-+�ก%+���� ����"�*R�ก�� ก�����3% �+,�(��� 2������1��� ������������!(�%"(+� ���1��� ������1�&*) !������ก��%+�����#�.��"���3% ���1��� �������+����1�&*) !������ก��%+���� ��� ���������3%

7.2 53-'+�7@;"#$%&0$��#1ก !���(��%+ก��"ก�� %*)��!%�����������+��*,

7.2.1 "#$%&3-�,8�;"L��- ���!ก�

− ���3%���ก���%�� �%� $�� H2O (s) ⇔ H2O (l)

− ���3%���ก�� ก���� $�� C2H5OH (l) ⇔ C2H5OH (g)

− ���3%���ก���" ��� $�� I2 (s) ⇔ I2 (g) 7.2.2 "#$%&7@;"�3&-&�A ���!ก�

− ���3%���ก��!(ก(+� I�)� ก����,�ก+�ก��%"%������� %'กR(��%( ����#��,�� $��

CH3COOH + H2O ⇔ CH3COO- + H3O+

− ���3%���ก��%"%�� I�)� ก����,�ก+�ก��%"%����� �� %'กR(��%( !ก� !%" ���-�� %'กR(��%( #��,����0�#�(+�&��%"%���0)�F &+,��*,.��"���3%�" ก����,���� �0)�

���%"%����)�(+� $�� NaCl (s) ⇔ Na+ (aq) + Cl- (aq) !%"

C6H12O6 (s) ⇔ C6H12O6 (aq) 7.2.3 "#$%&<�ก5H1ก131A�'(#� $��

(s)Ag (aq) Fe (aq) Ag (aq) Fe 32 +⇔+ +++ (g) O2H (g) O (g) 2H 222 ⇔+ (g) CO (s) CaO (s) CaCO 23 +⇔

?>,@A8�;�� 7.1 ก�� %*)��!%�(����*, �"��#�����#�.��"���3%������ก ก. �,��!�'�#�!ก��&*)�*`�S� �. �,������#�ก�"(�ก�,������&*)�*a���������* 1. �,�� $0)��&*)�*-%�ก�,��(�%���ก�� �. �,��&*)ก��%+� �0������#�ก�

������

�. �����3%���ก��ก%�� ���� H2O (g) ⇔ H2O

1. �����3%���ก��%"%�� �,��(�% (���!�'�) ⇔ �,��(�% (���%"%��)

Chemical Equilibrium

���� 242

ก. !%" �. ���#$����3% ?>,@A8�;�� 7.2 ก�� %*)��!%�(����*, ���#� ��ก�� %*)��!%�!��-+�ก%+����

ก. ���%"%��ก���"I�(�ก#��,�� �. %"%���,��(�% 1 ก�+� #��,����������ก ก��2� 1. ก��#��1�������!ก�-%�ก I2 #��%��&�%�� �. ก�� %*)��!%������&#� &�� R��� (��

������

ก. -+�ก%+���� CH3COOH + H2O ⇔ CH3COO- + H3O+

�. -+�ก%+������� �*!(��ก�������������� 1. -+�ก%+������� �*!(��ก��������������

�. -+�ก%+���� Hg (l) ⇔ Hg (g) ?>,@A8�;�� 7.3 ���(���ก����ก������ก�����(����*,�*.��"���3% ก����,���0���� �"&���������

2Fe3+(aq) + 2I-(aq) ⇔ 2Fe2+(aq) + I2(aq)

������ 1. &����ก��-+�ก%+���� R��!��� �� 2 (��

ก. &��������*�ก�������������� #$� Fe3+ &���ก�����ก+� I- !%��(����� Fe2+ !%" I2 Fe2+ &�����������%"%�� K3Fe(CN)6 �"���("ก���*�,�� ���

Fe2+ + K+ + Fe(CN)63- ⇔ KFe[Fe(CN)]6

I2 &����R��#$��,��!e� �"���("ก���*�,�� ��� ���-%ก��&��������* Fe2+ !%" I2 ก'!�������*�ก��������������

�. &��������*�ก���������ก%+� R�� #$� Fe2+ &���ก�����ก+� I2 !%��(����� Fe3+ ���� ���%"%�� NH4SCN I�)��"����*!��

Fe3+ + SCN- ⇔ FeSCN2+ �*!�� ���ก��&�������-%&+,� ก !%" � �"��3�������*ก�� %*)��!%�&*)-+�ก%+����I�)��"&�����+,�(��� !(����ก��&����2�����+,�#��+,����)� 10� ก ��0� � ��� ก���ก����� ก'!������-+�ก%+������� �"���"��� ก�����3% ������ ���"(���&�����+,�(���

Chemical Equilibrium

���� 243

2. ����"��-+�ก%+���� ����"&�������1��� ��������� Fe3+ , I- , Fe2+ !%" I2 1�&*)��0���� ���1��� ������1�&*) !������ก��%+����3% ������1�&*)ก'!�������+�������3% B��TUก�>$�� 7.1 ���-�����%"%�� Ba(NO3)2 ก+����%"%�� Na2SO4 �������ก+� �" ก���"��#�&*) ���"��#�.��"���3%

ก. Ba(NO3)2 (aq) ⇔ Ba2+(aq) + 2NO3- (aq)

�. Na2SO4 (aq) ⇔ 2Na+ (aq) + SO42- (aq)

1. NaNO3 (aq) ⇔ Na+ (aq) + NO3- (aq)

�. BaSO4 (aq) ⇔ Ba2+ (aq) + SO42- (aq)

�. Ba(NO3)2 (aq) + Na2SO4 (aq) ⇔ BaSO4 (aq) + 2NaNO3 (aq)

7.3 �&>ก7@;'&@V�'?@&1'A3W �ก� �� ���� ����� : j �0)��"��&*)����#�.��"���3%��ก��ก�� R��ก�� %*)��!%�

k��+�&*)�*-%(��.��"���3% �"���" ก��ก�� %*)��!%��#�&��&��&*)�"%�-%���ก����ก���+,� 20)�#�� ������.��"���3%�*ก1�+,����)�l �%+ก��� %�$� (�%� �� ���#$��H����&��&��ก�� %*)��!%�����ก����� �0)��*ก����ก�����3%����"�� $�� �0)� 2�)�1��� ������ �"���" ก���ก�����#�&��&��&*)�"&��#��1��� ������������&*) 2�)���,��+,�%�%����� �0)� 2�)�1����+�#��!ก��"�� �"���" ก���ก������#�&��&��&*)&��#��1����+�%�%� �+��+,����&��#��&��� &��&��ก�� %*)��!%�����"�� &��#��&�������ก������" ก�������������0�����ก%+� ��0�&��#��&������-%�(.+�/ �" 2�)���,���0�%�%�

7.4 5X<<>A�� #�J&?8@+�,-"#$%& ���!ก� 1��� ������ 1����+� !%"�3��.���

7.4.1 J&7@;(,�#'7�#7��?8@+�,-"#$%&

#���"&*)�"��ก��%+�����#�.��"���3% ก�� 2�)�1��� ������������#�������)�#��"�� �"&��#�� �*�.��"���3% (���%+ก��� %�$� (��� �� �"���"�+�(+�#��ก%+� ���������3%#��� #�&��&��&*)%�1��� �������������+,� #�&��(��ก+����� ���%�1��� ������������#��"�� �"���"�+�(+�#��ก%+�������3%#���#�&��&��&*) 2�)�1��� �������������+,� 2������(+����������"�� Fe3+ , SCN-, FeSCN2+ �0)� 2�)�!%"%�1��� ������������(���F �"�*ก���+�(+�#��ก%+�������3%#��� �+��*,

Chemical Equilibrium

���� 244

Fe3+ + SCN- ⇔ FeSCN2+

2�)� Fe3+ ↑ ↓ → ↑

2�)� SCN- ↓ ↑ → ↑

%� Fe3+ ↓ ↑ ← ↓

%� SCN- ↑ ↓ ← ↓

2�)� FeSCN2+ ↑ ↑ ← ↑

%� FeSCN2+ ↓ ↓ → ↓

7.4.2 J&7@;(,�#$>�?8@+�,-"#$%& 1����+�#�&*)�*,�������1����+����&+,��"�� ���#$�1����+����!กJ�$���#�$������)� ก�� 2�)�1����+�����������ก�� 2�)�1����+�#��!ก��"�� ���&3ก(+�#��"���"�*1����+� 2�)���,� &�� F ก+� 1����+��*1����+�2+�H ก+�����(� ������R�%!%"1��� ������ �+��*,

C P , n P , V1

P ∝∝∝

P = 1����+�����"�� , V = ����(�����"�� n = ������R�%����"�� , C = 1��� ������������ ก�� %*)��!%�1����+�����"�� ����"&��#���"���+�(+�#��ก%+� ���������3%#��� R��ก�� ก���ก����������������0�����ก%+�ก'��� ���������� ���������� �������������ก������� �!��ก���"�#������$�

7.4.2.1 3-���� (,�#$>�0#8#�J&?8@+�,-"#$%&

�* 2 �"�� 10� �"��&*)����*!กJ� !%" �"��&*)������R�%���!กJ�&*) �����(+,�(�� &��ก+�������R�%���!กJ�&*) ��-%�(.+�/ �ก�����(����*, ��(+����������"��&*)1����+�����*-%(��.��"���3%

(aq) FeSCN (aq) SCN (aq) Fe 23 +−+ ⇔+

(aq) Fe (s)Ag (aq) Fe (aq) Ag 32 +++ +⇔+ (g) 2HCl (g) Cl (g) H 22 ⇔+

&��&��%�ก�� ↑ = 2�)���,�

↓ = %�%�

Chemical Equilibrium

���� 245

(g) 4H (s) OFe (g) O4H (s) Fe 2432 +⇔+

7.4.2.2 3-���� (,�#$>�#�J&?8@+�,-"#$%&

���!ก� �"��&*)�*!กJ��������� !%" ������R�%���!กJ�&*) �����(+,�(�� !%"-%�(.+�/ �"(������ &��ก+� $�� (g) ON (g) NO2 422 ⇔ (aq) COH (g) CO (l) OH 3222 ⇔+ (l) O2H (g) 2NO (aq) )Cu(NO (aq) 4HNO (s)Cu 22233 ++⇔+

7.4.2.3 J&7@;ก�3'5&� A�B5&;(,�#$>�?8@+�,-"#$%& �����+��"��&*)������R�%���กJ�I&*) �����(+,�(����� &��ก+�-%�(.+�/ %ก����&���������'("�ก���� �)�'("���#���� ���( �ก*� � �+���� &�#�! ����������'("ก ���*"��,�������� '(�� -�#�ก&��.&ก&�&#�'��&/�� ��� �)����-� *� ��� '��� �� ก��*"�� 0"� ��������*� ��� �.&ก&�&#��ก&�'��&/�� �����&��)����-� 1 $�� ��� 2�)�1����+�#��!ก��"��(����*, �"&��#�� ก���ก����������������ก��,� (g) ON (g) NO2 422 ⇔ (aq) COH (l) OH (g) CO 3222 ⇔+

(g) 2CO (g) N (g) 2CO (g) 2NO 22 +⇔+ �0)����ก������R�%&*) ��!กJ����-%�(.+�/ ����ก������(+,�(�� ��� ก���ก������

�������� ������R�%����"���"%�%� I�)� ��-%&��#��1����+�����"��%�%� ( P ∝ n ) �+��+,�ก�� 2�)�1����+� ���&��#�� ก���ก�������������� 2�)���,� 20)��+ก��.��"���3% �"��(����*, ��� 2�)�1����+�#��!ก��"�� �"&��#�� ก���ก���������ก%+���ก��,� (g) Cl (g) PCl (g) PCl 235 +⇔

(g) H (g) CO (g) OH (s) C 22 +⇔+ (g) 4H (g) CS (g) S2H (g) CH 2224 +⇔+ �0)����ก������R�%������(+,�(������ก���-%�(.+�/ ก�� ก���ก���������ก%+� ���&��#��������R�%����"��%�%� ��-%#��1����+�����"��%�%� !%"ก%+� ������.��"���3%#��� 53-'+�7@;5H1ก131A�G�B;87@;S&>;;�� !��� �� 2 �" .& 10�

Chemical Equilibrium

���� 246

1. �ก�����1��1������� 2. �ก��������1�������

#� �0)��������3% 1�*I�)��*&+,��ก��������������!%"����ก%+� ���ก�������������� � ������� �ก�����I�)��*�ก�������������� ��#�����"�� !%" �ก���������ก%+� �,������"�� $�� ���ก�������������� � ������� �ก�����I�)��*�ก�������������� �,������"�� !%" �ก���������ก%+� ��#�����"�� $��

ก�3กY���$7�@#4&'ก� A,ก>�S&>;;��7@;5H1ก131A� R�&� ����"ก����������%#��R��(����0�R������ก'��� (+������ก��ก����������%#��R��(�� $��

2NO + 2CO ⇔ N2 + 2CO2 ���ก�����1��1�������

C(s) + H2O(g) ⇔ CO(g) + H2(g) ���ก��������1������� �����+�ก��ก����������%#��&����������"&������%����H* ?>,@A8�;?8@05��M'5Z�ก�3'5&� A�B5&;53-'+�(�A(,�#3�@�

I 2NO2 (g) ⇔ N2O4 (g) + heat

II 2P2O3 (g) ⇔ P4O6 (g) ∆H = -230

III 2SO2 (g) + O2(g) ⇔ 2SO3 (g) ∆H < 0

IV N2 (g) + 3H2(g) ⇔ 2NH3 (g) + 92 kJ ?>,@A8�;?8@05��M'5Z�ก�3'5&� A�B5&;53-'+�$4$(,�#3�@�

I N2 (g) + O2(g) + heat ⇔ 2NO (g)

Chemical Equilibrium

���� 247

II NaCl (s) ⇔ Na+ (aq) + Cl-(aq) ∆H > 0

III PCl5 (g) ⇔ PCl3 (g) + Cl2(g) - 92.9 kJ

IV C (!ก��G( ) ⇔ C ( 2$�) ∆H = +1.9 kJ 7.4.3 J&7@;@%R�+4#1?8@"+�,-"#$%&

�0)� 2�)��3��.���#��!ก��"�� �"&��#�� �*�.��"���3%(���%+ก��� %�$� (�%� �� �"���"�+�(+�#��ก%+� ���������3%#���#�&��&��&*)%��3��.�������"�� I�)�ก'10� ก���ก��������1������� !%"#�&��(��ก+����� �0)�%��3��.�������"�� �" ก���ก�����1��1������� 2��������ก(+����������ก�����1��1������� !%"�ก��������1�������(����*, �" �'�������ก�� 2�)��3��.��� �"&��#���"�� ก���ก��������1������� ��� I�)�����" ���ก����������������0�����ก%+�ก'���(��!(�$�������ก����� �+��+,�ก��2������-%����3��.���(��.��"���3% ���(���&���ก������ �ก������+,� ���" .&�����0�1��1������� !%�����#$��%+ก��� %�$� (�%� �� 2������(��� #�ก��*&*)R�&� ���ก����������%#�F&*)�"#$�(+������� �ก������+,������0�1��1������� !������R�&� ���(���ก��#��2������ ก*)��ก+�-%����3��.���(��.��"���3%

"3%5J&7@;(,�#'7�#7�� (,�#$>� B&-@%R�+4#1?8@+�,-"#$%&

ก. -%���1��� ������(��.��"���3% j��� 2�)�1��� ������������#�������)�#��"�� �"&��#�� ก���ก�����#�&��&��&*)�"%�1��� �������������+,�l

�. -%���1����+�(��.��"���3% j��� 2�)�1����+�#��!ก��"�� �" ก���ก�����#�&��&��&*)�"%�������R�%����"��%�l

1. -%����3��.���(��.��"���3% j��� 2�)��3��.���#��!ก��"�� �" ก���ก��������1�������l

Chemical Equilibrium

���� 248

7.5 ก�3S1<�3R�5X<<>A�� #�J&?8@+�,-"#$%&G�B;87@;ก3�F �0)��*ก����ก��.��"���3% ก����,� �"���"�+�(+�#��ก%+� ������.��"���3%#��� I�)�����"R��ก�� ก���ก�������������� ��0��ก���������ก%+� ก���+�(+�#��ก%+� ������.��"���3%#����*, �"&��#��1��� ������������!(�%"$��� %*)��!%�� I�)������������ �*�� ��ก��G!���ก�� %*)��!%���� $��

2NO2 (g) ⇔ N2O4 (g) + heat ��� ��)�(������ก����� NO2 ���������)���&��#���%��(+� �����.��"���3% �"2����1��� ��������� NO2 !%" N2O4 �*1��1�&*) �����ก��.��"���3%R��ก�� (�� N2O4 %�����������)� (���%+ก��� %�$� (�%� �� �" ก���ก���������ก%+� 20)��+ก��.��"���3% �+��+,� NO2 �"��ก��,� #���"&*) N2O4 �"%�%� %'ก���� !%"#�&*)�3��"1�&*) �0)�������3%#��� &+,��*,1��� ������ NO2 !%" N2O4 �"��� &��ก+�&*).��"���3%!�ก

2NO2 (g) ⇔ N2O4 (g)

2�)� N2O4 ↑ ← ↑ %+ก��"ก��G!���ก�� %*)��!%�1��� ������ 20)�ก%+� ���������3%#��� �" ���+��*, �%� t1 ��)� (�� N2O4 ���&��#�� �*����3% I�)��"���" ��)��+�#�� ���������3%#���&*) t2 R�� N2O4 %�%� %'ก���� !%" NO2 2�)���,� ����� t3 ���������3%#���

345�� 7.4 ',&�?>M;B?8 t0 L:; t1 3-��กY�&>;@A48G�+�,-"#$%&

Chemical Equilibrium

���� 249

ก3R��� '5&� A�B5&;(,�#$>��3\@@%R�+4#1ก' �*��ก��G��� $�� �*��ก+� ก. �0)� 2�)�1����+�#���"��

2NO2 (g) ⇔ N2O4 (g)

↓ → ↑

�. �0)� 2�)��3��.���#��!ก��"��

2NO2 (g) ⇔ N2O4 (g)

↑ ← ↓

7.6 ก�3'5&� A�B5&;?Y�B��8;7@;"#$%& �0)��*ก����ก��.��"������3% (��!����������3%�" %*)�� &��&�����ก�� %*)��(��!���� ก'10�&��&�����ก���+�(+�#��ก%+�������3%#��� $�� ����"���+�(+�#��ก%+�������3%R�� ก���ก�������������� (��!����������3%�" %0)����กI������� !%"����"���+�(+�#��ก%+�������3%R�� ก���ก���������ก%+� (��!����������3%�" %0)����ก����I���

Fe2+ (aq) + Ag+ (aq) ⇔ Fe3+ (aq) + Ag (s)

2�)� Fe2+ ↑ ↓ → ↑ ↑

(��!�������3% %0)����กI������� 2��" ก���ก��������������

1�� ���

Chemical Equilibrium

���� 250

2NH3 (g) ⇔ N2 (g) + 3H2 (g)

2�)�1����+� ↑ ← ↓ ↓ (��!�������3% %0)����ก�����I��� 2��" ก���ก���������ก%+�

7.7 ก�3GV��&>ก7@;'&@V�'?@&1'A3WG�@%?"��ก33# 20)�#�����-%�(.+�/ ��ก&*)�3� #� �%�����&*)�3� ��ก��%�(��&3� $�� ก. ก��-%�( NH3 ��ก N2 !%" H2

N2 (g) + 3H2 (g) ⇔ 2NH3 (g) + heat

%� T ↓ ↓ → ↑

2�)�1����+� ↓ ↓ → ↑ ก��#$��3��.���()��!%"1����+�����"&��#�� NH3 ��ก��,� #���"&*)��� NH3 �ก������"1��1������� I�)� &��ก+� ��ก�� 2�)��3��.���#��!ก��"�� !%"�"&��#�� NH3 %�%� �+��+,�#�&����+(�������#$��3��.���&*)()����0���� ก��� ก%���10�#$��3��.����"��� 500OC 1����+��"��� 350 atm !%"#$� Fe ��(+� ����ก����� �. ก��-%�(ก�� H2SO4 I�)�(��� (�*�� SO3 ก���

2SO2 (g) + O2 (g) ⇔ 2SO3

%� T ↓ ↓ → ↑

2�)�1����+� ↓ ↓ → ↑ (���#$��3��.���()��!%"1����+���� ����"��� SO3 ��ก

7.8 ?>,'38;5H1ก131A�ก>�+�,-"#$%& ����ก������+,��+�������3% (+� ����ก������"$���&��#�� ������.��"���3% �'���,� !%"����ก������+,�ก��%+�����#�.��"���3% (+� ����ก������" ����*-%(��.��"���3% !(��������ก'(�� (+� ����ก������������*����#�ก��&��#��-%�(.+�/ 2�)���0�%� �������"#$�(+� ����ก�������0���� �"���-%�(.+�/ &��ก+� ก��&*)(+� ����ก��������&��#��(��!����������3% %*)��ก' 2��"��� (+� ����ก������"%�2%+����ก�"(3��&+,��ก��������������!%"�ก���������ก%+�2����Fก+�

1�� ���

1�� ���

Chemical Equilibrium

���� 251

?>,@A8�;�� 7.4 ��ก�ก�����(����*, Fe2+ (aq) + Ag+ (aq) ⇔ Fe3+ (aq) + Ag (s) ���(���ก��#��("ก����� ���%"%�������ก��,� 1���" 2�)���0�%�1��� ������������#�����

������ (���%+ก��� %�$� (�%� �� �������� Ag �"%�%� �0)��"�� ก���ก���������ก%+� I�)�������&�����R�� 2�)� Fe3+ %� Fe2+ ��0� %� Ag+

Fe2+ + Ag+ ⇔ Fe3+ + Ag

2�)� Fe3+ ↑ ↑ ← ↑ ↓

%� Fe2+ ↓ ↑ ← ↓ ↓

%� Ag+ ↑ ↓ ← ↓ ↓

?>,@A8�;�� 7.5 ก�����ก�� %*)��!%�#���+��*, 2Z(s) + Y2(g) ⇔ 2ZY(g) + energy ��� 2�)�1����+�R��%�����(� !(�#���3��.���1�&*) �"���" �*����3% !%"�+�(+�ก%+� ���������3%#����*ก1�+,����)� ก. #�$��� �%�&*)�"��ก��%+���� ��� ���������3%#��� �+(��ก�� ก���ก���������������"�����0�

()�� ก����+(��ก�� ก���ก���������ก%+� �. ��� 2�)�1����+�!%"�"�� ���������3%�*ก 1��� ��������� ZY �" %*)��!%��������

������ ก. ��ก�ก����� ������R�%&*) ��!กJ����-%�(.+�/ ��กก������(+,�(�� �+��+,� �0)� 2�)�1���

�+�#���"���"&��#�� �*����3% (���%+ก��� %�$� (�%� �� �"���"�+�(+�#��ก%+� ���������3%#���#�&��&��&*)�"%�1����+� ��0�#�&��&��&*)�"%�������R�%&*) ��!กJ� I�)� ��ก�� ก���ก���������ก%+�

2Z(s) + Y2(g) ⇔ 2ZY(g)

2�)�1����+� ↑ ↑ ← ↓

Chemical Equilibrium

���� 252

ก��&*)�"�� ก���ก���������ก%+� 20)���� ��� ���������3%#��� !������ �+(��ก�� ก���ก���������ก%+� ��กก��� �+(��ก�� ก���ก��������������

�. ก�� 2�)�1����+�&��#���"�� ก���ก���������ก%+� 20)��+ก��.��"���3% �+��+,� ZY I�)� ��-%�(.+�/ ���%�%�

B��TUก�>$�� 7.2 1. �ก�����(����*, ���#�����&*)ก�� 2�)�1����+�#��!ก��"�� &��#���"���+�(+�ก%+�������3%

#���#�&��&��&*) 2�)������-%�(.+�/

ก. C(s) + O2(g) ⇔ CO2(g)

�. CO(g) + 2H2(g) ⇔ CH3OH(g)

1. C2H6(g) ⇔ C2H4(g) + H2(g)

�. Pb2+ (aq) + H2S(aq) ⇔ PbS(s) + 2H+(aq)

�. 2NO(g) + 2CO(g) ⇔ N2(g) + 2CO2(g)

a. 3Fe(s) + 4H2O(g) ⇔ Fe2O3(s) + 4H2(g)

2. ก�� %*)��!%�(����*, ���#�&*) ก���ก���������ก%+� �0)� 2�)��3��.���

ก. N2 (g) + 2CO (g) + heat ⇔ 2NO(g) + 2CO (g)

�. H2O (l) + CO2 (g) ⇔ H2CO3 (aq)

1. 2SO2 (g) + O2 (g) ⇔ 2SO3 (g) ∆H < 0

�. PCl5 (g) ⇔ PCl3 (g) + Cl2 (g) ∆H = +92.9 kJ

3. ��ก�ก�����(����*, 4HCl(g) + O2(g) ⇔ 2H2O(g) + 2Cl2(g) + heat ���(���ก��#�� !กJ� Cl2 2�)���ก��,��"&����������������

4. ��ก�ก�����(����*, 2Fe(s) + 4H2O(g) ⇔ Fe3O4(s) + 4H2(g) ���(���ก��#��(��!���� ������3% %0)����ก�����I��� �"(���&���������

5. ��ก�ก�����(����*, A(g) + B(g) ⇔ C(g) �*%+ก��"ก����� ��������ก����� ���+��*,

Chemical Equilibrium

���� 253

��� 2�)��3��.���#��!ก��"���"�*ก�� %*)��!%��������

6. ��ก�ก����� A(g) + B(g) ⇔ C(g) �0)��+�1��� ������������#�$��� �%�(��� F ก+� !%������� �*��ก��G ���-%�+��*,

&*) �%� t1 �"����ก��ก������k��+���������)�k��+��+,� 10��"�� ก. ก�� 2�)��3��.���#��!ก��"�� �. ก�� 2�)�1����+�#��!ก��"�� 1. ก�� 2�)�1��� ��������� �. ������&+,� ก , � , 1

7. PCl5 �%��(+��+��*, PCl5 (g) ⇔ PCl3 (g) + Cl2(g) ��กก��&�%�����+(��ก���%��(+���� PCl5 R���+���%&*) �%0���ก-%�+��*,

@%R�+4#1 (OC) #,& PCl5 �� '�&\@ (ก3>#)

200 250 300

5.0 6.5 8.0

ก. ก���%��(+���� PCl5 2�)���,� ��0� %�%� �0)��3��.��� 2�)���,� �. ก���%��(+���� PCl5 ���" .&�����0�1��1�������

Chemical Equilibrium

���� 254

8. ก�����ก�� %*)��!%�(��� F #�� �+�(����*,

AgCl (s) ⇔ Ag+ + Cl- (aq) !%" Ag+ (aq) + 2NH3 (aq) ⇔ Ag(NH3)2+ (aq)

������ AgCl �%"%��#��,��&*)�*���(���F-������ ���#�&*) AgCl %"%�������ก&*)�3� (����(����(+�&��%"%�� ��%��� AgCl !%"�3��.���&*)#$�1�&*)

ก. %"%��#��,��&*)�*ก�� ก%0�-������ %'ก���� �. %"%��#��,��&*)�* �� NH3 -������ %'ก���� 1. %"%��#��,��&*)�* ก%0� NaNO3 -������ %'ก���� �. ����*1��(��&*)��ก(��� 2��" AgCl ���%"%���,��

9. ��� A !%" B &���ก�����ก+��+��*, aA (g) + bB (g) ⇔ cC (g) ��กก��&�%��2���� �0)��3��.��� 2�)���,� �������� C �" 2�)���,� !(� �0)�1����+� 2�)���,� �������� C �" %�%�

ก. ก�� %*)��!%��*,�����0�1��1������� �. ����1����+�2+�H �"����� a , b !%" c

10. ��ก�ก�����(����*, ���#�&*)1����+�����*-%(��.��"���3%

ก. Ag+ (aq) + 2NH3 (aq) ⇔ Ag(NH3)2+ (aq)

�. C (s) + O2 (g) ⇔ CO2 (g)

1. 3Fe (s) + 4H2O (g) ⇔ Fe2O3 (s) + 4H2 (g)

�. C2H4 (g) + H2 (g) ⇔ C2H6 (g) 11. �ก�����(����*, ���#�&*)ก�� 2�)�1����+��"�*-%(������ก+�ก�� 2�)��3��.���

ก. 2SO2 (g) + O2 (g) ⇔ 2SO3 (g) + heat

�. N2 (g) + 2H2 (g) ⇔ N2H4 (g) ∆H > 0

1. Fe3+ (aq) + Ag (s) ⇔ Fe2+ (aq) + Ag+ (aq)

Chemical Equilibrium

���� 255

7.9 (8�(;�� 7@;"#$%& ��������� ���� #$��+z%+ก�� &+)�� �� aKb

�0)��"������#�.��"���3% 1��� ������������&3ก(+�#��"���"�*1��1�&*) ���������*� �����*"�*"�*� � &���23!��$ (�� (�� �����*"�*"�*� �����$ �"���$ (������( 4��#,� � .��"���3%�����*1��1�&*) �*�ก�+(�������+�ก%������ ���� ������� 2�������ก����� aA + bB ⇔ cC + dD ����1������ ��� A ������ a R�% &���ก�����2��*ก+���� B b R�% ������ C c R�% !%" ��� D d R�% �0)� a , b , c , d ��(+� %�&*)&��#����ก���3% ����1����+�2+�H ���1��� ������������(+,�(��!%"���#���&*).��"���3%����+��*,

�"���1��1�&*)���3% = ba

dc

[B][A]

[D][C] K =

$�� H2 (g) + Cl2 (g) ⇔ 2HCl (g) , ]][Cl[H

[HCl] K

22

2=

7.10 (8�(;�� 7@;"#$%&G�'�@#7@;(,�#$>� #$��+z%+ก�� �� KP �*%+ก��" ��0��ก+�#� &�����1��� ������ 2*��!(� %*)����ก1��� ������ ��1����+� KP #$���� a2�"�"��&*) ��!กJ� &���+,� $��

2A

3B

PP

P K ; (g) 3B (g) 2A =⇔

P #$�!&�1����+� #�&����� �*��ก+� [ ] #$�!&�1��� ������ KP !%" KC (��0� K) �*1����+�2+�H ก+��+��*,

nP K(RT) K ∆=

∆n = ������R�%-%�(.+�/ (กJ�I) - ������R�%���(+,�(�� (!กJ�)

Chemical Equilibrium

���� 256

7.11 (8� K ก>�"L��-7@;"�3 1�� K �"2������ a2�"���%"%��!%"!กJ� &���+,� ���!�'���0���� �%�&*)����3&H�} �0�����*1��� ������1�&*) ���(���!���#�1�� K

$�� CaCO3 (s) ⇔ CaO (s) + CO2 (g) ; K = [CO2]

][NH

]][OH[NH K ; (aq) OH (aq) NH (l) OH (aq) NH

4

-3-

324 ++ =+⇔+

CaCO3 !%" CaO �����!�'� H2O ����� �%� ������(���!���#�1�� K ��8,A7@;(,�#'7�#7��B&-(,�#$>�

#�1�� K �����1��� ������(��� �� R�%/%�(� &���+,� �" ��������0)�F������ !%"1����+��"#$� �� atm 7.11.1 (8� K 0#87:M�ก>�(,�#'7�#7��B&-(,�#$>� !�����1��� �������������" %*)��!%�� ��0�1����+��" %*)��!%�� 1�� K �"��� %*)��!%� &*).��"���3%!(�%"1�+,� 1��� ������������!(�%"$���#��"������"��� &��ก+� !(�1�� K �"(��� &��ก+�

$��#��ก����� PCl5(g) ⇔ PCl3(g) + Cl2(g) 1��1�&*) &*).��"���3% (1) 0.45 0.15 0.15 K = 0.05 &*).��"���3% (2) 0.20 0.10 0.10 K = 0.05 !����� 1��� ������&*).��"���3%&+,������� &��ก+� !(�1�� K &��ก+�

7.11.2 (8� K 7:M�@A48ก>�@%R�+4#1 ����3��.��� %*)��!%� 1�� K ����ก������"(��� %*)��!%� !%"����3��.���1�&*) 1�� K �"1�&*) ก��&*) K �" 2�)� ��0� %� ก'��,�����ก+�$�������ก�����

ก�3'5&� A�B5&;@%R�+4#1 5H1ก131A�(�A(,�#3�@� 5H1ก131A�$4$(,�#3�@�

�3��.��� 2�)���,� K %�%� K 2�)���,�

�3��.���%�%� K 2�)���,� K %�%�

7.11.3 ก3�FB"$;ก�3'5&� A�B5&;7@; K ก>�@%R�+4#1

Chemical Equilibrium

���� 257

&+,��ก��������1������� !%" 1��1������� ������!���1����+�2+�H �"����� K ก+��3��.�������%��!�� �+��*,

ก. �ก��������1�������

�. �ก�����1��1�������

?�3�;�� 7.1 ?>,@A8�;7@;(,�#">#S>�cW3-�,8�; K ก>� @%R�+4#1

5H1ก131A� @%R�+4#1 (OC) K

PCl5 (g) ⇔ PCl3 (g) + Cl2 (g) ∆H = 92.9 kJ 200 250

0.0049 0.050

2SO2 (g) + O2 (g) ⇔ 2SO3 (g) ∆H = -196.7 kJ 500 600

1.5 x 105 5.0 x 103

7�@(,3<Y�

ก. �3��.�����ก��ก�"&��#���"�� �*�.��"���3%!%�� �+�&��#��1�� K %*)��!%����� �. 1��� ������!%"1����+� &��#���"�� �*�.��"���3% !(����&��#��1�� K %*)��!%� �#�A'�?%

Chemical Equilibrium

���� 258

ก. 1�� K #$�&�����&��&�����ก�� ก���ก�������� (1�� K ��ก ก��-%�(.+�/ ��ก �ก��������������

�. 1�� K ���������ก������+(��ก�� ก���ก����� (��ก!1���������-%�(.+�/ ��� ก����ก��0����� !(���ก��������� ก���ก����� �'���0�$��)

7.12 (8�(;�� "#$%&7@;ก�3&-&�A #$��+z%+ก�� �� K ��0� Ksp �����3%���ก��%"%����� ก%0�&*)%"%��#��,�����������ก $�� Ksp ��� AgCl !%" BaSO4 ��(��

y-xxysp

-xyyx ][B][A K ; (aq) yB (aq) xA (s) BA ++ =+⇔

]][Cl[Ag K ; (aq) Cl (aq) Ag (s) AgCl -sp

- ++ =+⇔

]][F[Ca K ; (aq) 2F (aq) Ca (s) CaF 2-2sp

-22

++ =+⇔

Ksp GV�กY���$(,�#"�#�3L7@;ก�3&-&�A ก%0�&*)�* Ksp ��ก �"%"%���,������*ก��� ก%0�&*)�* Ksp ���� $�� &*) 25OC MgCO3 �* Ksp = 1.0 x 10-5 !%" CaCO3 �* Ksp = 4.8 x 10-9 !������ MgCO3 %"%���,�������กก��� CaCO3 ��ก��ก�"#$� Ksp ก�����1���������#�ก��%"%����� ก%0�!%�� �+�#$�!�ก�����&*)-��ก+���ก��กก+� R�����+�ก��(ก("ก����� ก%0�&*)�* Ksp ����

?>,@A8�;�� 7.6 �� �*��1��1�&*)���3%����ก�����(����*,

ก. Cu (s) + 2Ag+ (aq) ⇔ Cu2+ (aq) + 2Ag (s)

�. PbI2 (s) ⇔ Pb2+ (aq) + 2I- (aq)

1. N2 (g) + O2 (g) ⇔ 2NO (g)

������

ก. 2

2

][Ag

][Cu K +

+

=

�. 2-2 ]][I[Pb K +=

1. ]][O[N

[NO] K

22

2=

Chemical Equilibrium

���� 259

?>,@A8�;�� 7.7 ��ก�ก����� A + B ⇔ C �*!-�.�2!���ก����� ��������ก������+��*,

��กก��&�%����1��1�&*)������3%&*)�3��.���(��� F ��ก-% �+��*,

�3��.��� (OC) T1 T2 T3 K 0.05 0.09 0.23

�� �*��%���+��3��.�����ก()��������

������ ��กก��G !���!-�.�2���ก����� ��������ก����� !������ ��ก�� %*)��!%�

�" .&���1������� I�)� �0)��3��.��� 2�)� K �" 2�)���,� ��กR�&� �0)� %*)�� T1 → T3 1�� K

2�)���,�(��%���+� ∴ %���+�����3��.��� T1 < T2 < T3 B��TUก�>$�� 7.3

1. ��ก�ก����� A + 2B ⇔ C �0)� ��)�(��#$� A 2.0 mol/l , B 3.0 mol/l �%+���ก �ก�������� ���������.��"���3% ���1��� ��������� B �� �*��ก��G ��ก������-% �+��*,

Chemical Equilibrium

���� 260

��1�����1��1�&*)������3%

2. ��ก�ก����� COCl2 (g) ⇔ CO (g) + Cl2 (g) K = 1.2 x 10-5 �0)���� COCl2 0.5 mol/l #��%��#�.�$�"&*)�* Cl2 ����!%�� 0.2 mol/l ��1�����1��� ��������� COCl2 , CO !%" Cl2 &*).��"���3%

3. ก�����#�� Ksp ��� AgCl �� 1.8 x 10-10 ��1�����ก��%"%����� AgCl #��,�� �� ก�+�/%�(�

4. ก����� Ksp ��� BaSO4 �� 1.5×10-9 �0)���� BaSO4 ���������)�%"%��#�

���%"%��&*)�* SO42- ���������!%�� 0.01 mol/l �0)����.��"���3%�"��� Ba2+ ������ก*)

R�%/%�(� 5. &*) 25OC ���%"%����)�(+���� CaF2 #��,���*1�� �� 0.0068 ก�+� (���,�� 250 cm3 ��

1����� Ksp ��� CaF2 &*) 25OC