การดุลสมการเคมี

homepage

การดุลสมการเคมี

       การดุลสมการเคมี หมายถึง การหาจำนวนอะตอมของธาตุหรือสารแต่ละชนิดให้เกิดความสมดุลระหว่างสารตั้งต้น และสารผลิตภัณฑ์ตามหลักการของกฎทรงมวล

       การดุลสมการเคมี มีความเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี 2 แบบ ได้แก่
1. ปฏิกิริยาอย่าง่าย
ปฏิกิริยานี้ ธาตุที่เกี่ยวข้องจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงของเลขอะตอม จึงใช้วิธีดุลสมการแบบตรวจพินิจเลขอะตอมได้โดยตรง
2. ปฏิกิริยารีดอกซ์
ปฏิกิริยานี้ ธาตุที่เกี่ยวข้องมีการเปลี่ยนแปลงของอะตอม จึงใช้วิธีดุลสมการแบบพิจารณาอะตอมหรือใช้วิธีพิจารณาครึ่งเซลล์หรืออิออน อย่างใดอย่างหนึ่งก็ได้

วิธีดุลสมการเคมีอย่างง่าย
วิธีดุลสมการข้างต้นทั้ง 2 ปฏิกิริยาจะไม่ขอกล่าวในทีนี้ แต่ขอนำเสนอวิธีดุลสมการเคมีอย่างง่ายที่สามารถใช้ดุลสมการของทั้ง 2 ปฏิกิริยาได้ โดยเริ่มจากปฏิกิริยาอย่างง่าย ดังนี้

CH4 + xO2 → CO2 + 2H2O (สมการที่ 1)

จากสมการข้างต้น สามารถให้สัมประสิทธิ์ของ CH4 เป็น 1 (โมเลกุลของ CH4) จากนั้น หาค่า x ได้ด้วยกฎทรงมวล ซึ่งหมายความว่า ในสมการของปฏิกิริยาใดๆ จำนวนอะตอมของธาตุแต่ละธาตุของแต่ละข้างสมการจะต้องเท่ากัน ฉะนั้น เมื่อแก้สมการย่อยของเลขออกซิเจนที่ได้ดุลแล้ว ก็จะได้ค่า x ดังนี้

สมการ O : 2x = 2 + 2 (สมการที่ 2)

ดังนั้น x = 2

2x มาจาก xO2 โดยค่า 2 หมายถึง เลขอะตอมของ O ที่เป็น 2

2 + 2 มาจาก 2x มาจาก CO2 + 2H2O  โดยค่า 2 ของตัวแรก มาจาก CO2 ซึ่ง O มีเลขอะตอมเป็น 2 และค่า 2 ของตัวที่สองมาจาก 2H2O ซึ่ง O มีเลขอะตอมเป็น 2

จากการดุลสมการของปฏิกิริยาประเภทนี้ จะพบว่า ตัวแปรที่ต้องมีการดุล จะมีมากกว่าจำนวนสมการที่ดุลเป็น 1 เสมอ กล่าวคือ ในสมการที่ 1 มีตัวแปรที่เกี่ยวข้องอยู่ 2 ตัว คือ CH4 และ O2 ทั้งนี้ โดยทั่วไปจะนิยมกำหนดค่าตัวแปรตัวใดตัวหนึ่งตามใจชอบ เพื่อให้สัมประสิทธิ์ที่ได้ทั้งชุดเป็นเลขจำนวนเต็มที่มีค่าน้อยที่สุด

กรณีที่ตัวแปรมีจำนวน 1 ตัว เท่ากับจำนวนสมการ เช่น ปฏิกิริยาของกรดซัลฟูริคสูญเสียน้ำ

https://www.siamchemi.com/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B8%94%E0%B8%B8%E0%B8%A5%E0%B8%AA%E0%B8%A1%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A1%E0%B8%B5/