แบบทดสอบการเรื่องสมดุลเคมี คำสั่ง จงแสดงวิธีทำอย่างละเอียด สามารถทดเลขในข้อสอบได้ 1. กำหนดปฏิกิริยาที่สภาวะสมดุล ตังนี้ i. \( A+2 B \longleftrightarrow C+D \quad K 1-2.0 \) ii. \( C \longleftrightarrow B+E \quad K 2=9.0 \) iii. \( A+B \longleftrightarrow D+E \quad K 3= \) ? \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) 2. กำหนดปฏิกิริยาที่สภาวะสมดุล \( K 3 \) มีค่าเท่าใด i. \( A+B \leftrightarrow P \quad K 1=0.2 \) ii. \( 2 D+2 B \leftrightarrow 2 P \quad K 2=4.0 \) iii. \( \mathrm{A} \leftrightarrow D \quad \mathrm{~K} 3= \) ? \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \) \( \qquad \)

เรามาทำแบบทดสอบสมดุลเคมีโดยใช้หลักการปรับสมการและการคูณ/หารค่าคงที่สมดุลอย่างละเอียดกัน โดยในแต่ละข้อสามารถ “ทดเลข” (manipulate the reaction and its equilibrium constant) ได้ดังนี้ ───────────────────────────── 【ข้อที่ 1】 ให้ปฏิกิริยา   (i) A + 2B ⇌ C + D     K₁ = 2.0   (ii) C ⇌ B + E       K₂ = 9.0   (iii) A + B ⇌ D + E     K₃ = ? เราอยากได้ปฏิกิริยา (iii) คือ A + B ⇌ D + E โดยใช้สมการ (i) กับ (ii) มารวมกัน โดยมีขั้นตอนดังนี้ 1. นำสมการ (i) กับ (ii) มาบวกกัน   สมการ (i): A + 2B ⇌ C + D   สมการ (ii): C ⇌ B + E   ผลบวก: A + 2B + C ⇌ C + D + B + E 2. ยกเลิกสาร C ที่อยู่ทั้งสองฝั่ง (เพราะมีจำนวนเท่ากัน)   จะได้: A + 2B ⇌ D + B + E 3. จากนั้น สังเกตว่าในทั้งสองฝั่งมี B อยู่ 1mol ที่สามารถ "ตัด" กันได้   ลบ B ออกจากทั้งสองด้าน จะได้: A + B ⇌ D + E   นี่คือสมการ (iii) ที่ต้องการ สำหรับค่าสมการสมดุล เมื่อบวกสมการให้คูณค่าคงที่เข้าด้วยกัน   K (ผลรวม) = K₁ × K₂ = 2.0 × 9.0 = 18.0 ดังนั้น K₃ = 18.0 ───────────────────────────── 【ข้อที่ 2】 ให้ปฏิกิริยา   (i) A + B ⇌ P      K₁ = 0.2   (ii) 2D + 2B ⇌ 2P     K₂ = 4.0   (iii) A ⇌ D         K₃ = ? ขั้นตอนการหาความสัมพันธ์เพื่อได้สมการ (iii) คือ A ⇌ D โดยเริ่มดูปฏิกิริยา (ii) ก่อน ซึ่งมีจำนวนสารคูณ 2 ทั้งด้าน   เราสามารถ "หาร" สมการด้วย 2 (โดยการยกกำลัง 1/2 กับค่าคงที่สมดุล)   จาก (ii) เมื่อหารด้วย 2 จะได้: D + B ⇌ P   และค่าคงที่ใหม่จะเป็น (K₂)^(1/2) = √4.0 = 2.0 สรุปตอนนี้มีสมการ   (i) A + B ⇌ P     K₁ = 0.2   (ii′) D + B ⇌ P    K′ = 2.0 เพื่อคาดคะเนความสัมพันธ์ให้ได้สมการ A ⇌ D ให้กำจัด P และ B โดยทำดังนี้ 4. นำสมการ (ii′) มาย้อนกลับ (reverse reaction) เพื่อให้ได้ P เป็นผลิตภัณฑ์ในสมการ (i)   สมการ (ii′) ย้อนกลับ: P ⇌ D + B   ค่าคงที่สำหรับการย้อนกลับ = 1 / K′ = 1/2.0 = 0.5 5. เอาสมการ (i) กับสมการที่ย้อนกลับของ (ii′) มาบวกกัน   สมการ (i): A + B ⇌ P         K₁ = 0.2   สมการ (ii′) (ย้อนกลับ): P ⇌ D + B     K = 0.5   ผลบวก: A + B + P ⇌ P + D + B 6. ยกเลิกสาร P และ B ที่มีอยู่ในทั้งสองด้าน   จะได้: A ⇌ D 7. เมื่อบวกสมการให้คูณค่าคงที่สมดุล ดังนั้น   K_overall = K₁ × (1/K′) = 0.2 × 0.5 = 0.1 ดังนั้น K₃ = 0.1 ───────────────────────────── 【สรุปคำตอบ】 1. สำหรับปฏิกิริยา A + B ⇌ D + E (ข้อ 1) K₃ = 18.0 2. สำหรับปฏิกิริยา A ⇌ D (ข้อ 2)    K₃ = 0.1 นี่คือวิธีการปรับสมการอย่างละเอียดและการคำนวณค่าคงที่สมดุลตามที่โจทย์กำหนดครับ.