สมดุลเคมี คืออะไร มีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง มาศึกษากันได้เลย

สมดุลเคมี คืออะไร มีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง มาศึกษากันได้เลย

การเรียนรู้ในเรื่องสมดุลเคมี เป็นอีกเรื่องที่มีความน่าสนใจสำหรับเด็ก ๆ ที่อยู่ในสายวิทย์ เพื่อศึกษาระดับความเข้มข้นระหว่างสารตั้งต้นกับสารผลิตภัณฑ์ จึงอยากพาทุกคนมาศึกษาข้อมูลอันน่าสนใจทั้งความหมายและคุณสมบัติ เพิ่มพื้นฐานสำคัญของการเรียนเอาไว้ใช้ต่อยอดในอนาคตได้ ยืนยันว่าไม่ใช่เรื่องยากอย่างที่หลายคนกังวลใจ นำไปประกอบการเรียนของตนเองกันได้เลย

สมดุลเคมี คืออะไร?

สมดุลเคมี คือ สภาวะด้านความเข้มข้นระหว่างสารตั้งต้นกับสารผลิตภัณฑ์จะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงใด ๆ อีก แม้จะผ่านเวลาไปเท่าไหร่ก็ตาม จึงมีชื่อเรียกว่า ปฏิกิริยาเคมีดังกล่าวอยู่ในสภาวะสมดุล หรือ Equilibrium อย่างไรก็ตาม การดำเนินต่อของปฏิกิริยาจะไม่ได้จบลง โดยระบบยังมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เรียกว่า สมดุลไดนามิก (Dynamic Equilibrium) ซึ่งในเชิงวิทยาศาสตร์การเปลี่ยนแปลงของระบบที่กล่าวไปนั้น สามารถแบ่งออกเป็น 3 รูปแบบ ได้แก่ การเปลี่ยนสถานะ การละลาย และการเกิดปฏิกิริยาเคมี และยังจำแนกออกได้ 2 ลักษณะ ประกอบไปด้วย

1. Inreversible Reaction (การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นทางเดียวแบบไม่ย้อนกลับ)

หมายถึง เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงจากสิ่งหนึ่งไปเป็นอีกสิ่งหนึ่ง ผลที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะไม่สามารถเปลี่ยนกลับมาสู่สภาวะเดิมได้ทันที เช่น การเผาไหม้ของสิ่งต่าง ๆ ไม่มีใครสามารถทำให้สิ่งที่เกิดจากการเผาไหม้ เปลี่ยนกลับไปเป็นสารเดิมเหมือนตอนก่อนจะเกิดการเผาไหม้ได้อีก การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจึงไม่มีภาวะสมดุล ดังตัวอย่างสมการ CH4(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g)

2. Reversible Reaction (การเปลี่ยนแปลงที่ผันกลับหรือย้อนกลับได้) 

หมายถึง เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสิ่งหนึ่งไปเป็นสิ่งใหม่ สิ่งใหม่ที่เกิดยังสามารถเปลี่ยนกลับไปสู่สิ่งเดิมได้ทันที ส่งผลให้การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะเกิดภาวะสมดุลขึ้นได้ เช่น การผลิตก๊าซแอมโมเนีย (NH3) จากปฏิกิริยาระหว่างก๊าซไฮโดรเจน (H2) กับก๊าซไนโตรเจน (N2) ดังตัวอย่างตามสมการ 3 H2(g) + N2(g) ↔  2NH3(g)เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม ภาวะสมดุล หมายถึง ภาวะที่ระบบเกิดสมบัติคงที่ (สารตั้งต้นกับสารผลิตภัณฑ์ทุกชนิดมีระดับความเข้มข้น ปริมาณ หรือภาวะอัตราการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ

คุณสมบัติของสมดุลเคมี

• สมดุลเคมีต้องเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ และเกิดในระบบปิดเท่านั้น
• ค่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าต้องเท่ากับค่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับเสมอโดยสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา ซึ่งโมเลกุลของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์อาจเท่าหรือไม่เท่ากันก็ได้ แต่ทุกระบบจะมีสารตั้งต้นเหลืออยู่เสมอ
• ค่าของระบบนั้น ๆ จะคงที่เมื่อภาวะที่อัตราการเปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ โดยสมบัติของระบบคงที่ คือ จำนวนโมเลกุล ความดัน สีของสาร และอุณหภูมิคงที่

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับเรื่องสมดุลเคมีไม่ใช่เรื่องยากอย่างที่คิด เด็ก ๆ ทุกคนสามารถศึกษาเพื่อนำไปใช้ประกอบการเรียนหรือต่อยอดด้านต่าง ๆ ของตนเองกันได้เลย ส่วนใครที่สนใจคอร์ส สอวน. เคมี ครูปีโป้ยินดีเป็นผู้ช่วยให้ทำตามเป้าหมายดังใจหวัง เรียนสนุก สอนเข้าใจง่าย เนื้อหาละเอียดครบถ้วน