ការរំកិលលំនឹង

ស្រមៃថាជណ្តើរយន្តមួយពេញមនុស្ស ។ មានមនុស្សម្នាក់ទៀតរុញចូល ។ អ្វីដែលកើតឡើងគឺមនុស្សក្នុងជណ្តើរយន្តរង្វើយខ្លួន ដើម្បីឱ្យមានកន្លែង ។ គ្មាននរណាសម្រេចចិត្តទេ — ប្រព័ន្ធទាំងមូលផ្លាស់ប្តូរដោយខ្លួនឯង ដើម្បីបន្ថយសម្ពាធដែលបានបន្ថែម ។

លំនឹងគីមីក៏ដូចគ្នា ។ នៅពេលលំនឹង កំហាប់អង្គធាតុប្រតិករ និងអង្គធាតុកើតឈប់ប្រែប្រួល ។ បើគេផ្លាស់ប្តូរកំហាប់ ឬសីតុណ្ហភាព នោះលំនឹងចាស់ត្រូវរងភាពតានតឹង ហើយប្រព័ន្ធរំកិលទៅរកលំនឹងថ្មីមួយទៀត ។ ដោយហេតុនេះ កំហាប់អង្គធាតុប្រតិករ និងអង្គធាតុកើតក៏ប្រែប្រួលដែរ ។

អ្នកគីមីអាចផ្លាស់ឱ្យលំនឹងរំកិលទៅតាមទិសដៅដែលគេចង់បាន ។ ជាពិសេស គេផ្លាស់ឱ្យលំនឹងរំកិលទៅរកផលិតផលដែលគេចង់ការ ។

យកស៊ីរាំងមួយ បិទចុង ហើយចុចចំណុចបញ្ចូល ។ មាឌខ្យសូនក្នុងស៊ីរាំងថយចុះ ហើយសម្ពាធកើនឡើង ។ បើក្នុងស៊ីរាំងមានឧស្ម័នប្រតិកម្ម កំហាប់ឧស្ម័នទាំងអស់កើនឡើង ។

សម្ពាធមានឥទ្ធិពលតែទៅលើប្រព័ន្ធដែលមានធាតុជាឧស្ម័នប៉ុណ្ណោះ ។ ហើយដើម្បីឱ្យសម្ពាធមានឥទ្ធិពលលើលំនឹង លុះត្រាតែចំនួនម៉ូលឧស្ម័នសរុបនៃអង្គធាតុប្រតិករខុសគ្នាពីចំនួនម៉ូលឧស្ម័នសរុបនៃអង្គធាតុកើត ។

ដាក់ស្ករក្នុងទឹក ។ ស្កររលាយរហូតដល់ចំណុចមួយ ហើយឈប់ ។ បើអ្នកបន្ថែមស្ករទៀត ទឹករលាយស្ករបន្ថែមទៀត — ប្រព័ន្ធប្រើស្ករដែលបានបន្ថែម ។ ក្នុងលំនឹងគីមីក៏ដូចគ្នា ៖ បើគេបន្ថែមអង្គធាតុប្រតិករ ប្រព័ន្ធប្រើវាខ្លះ ដើម្បីបង្កើតអង្គធាតុកើតបន្ថែម ។

ការបង្កើនកំហាប់អង្គធាតុប្រតិករ គឺជាភាពតានតឹងទៅលើប្រព័ន្ធលំនឹង ។

ឧស្ម័នឌីអាសូតតេត្រអុកស៊ីត (N₂O₄) គ្មានពណ៌ ។ ឧស្ម័នអាសូតឌីអុកស៊ីត (NO₂) មានពណ៌ត្នោត ។ ល្បាយនៃឧស្ម័នទាំងពីរមានលំនឹង ៖

2NO₂(g) ⇌ N₂O₄(g) + កម្តៅ

ដាក់ដបមួយក្នុងទឹកកក 0°C និងដបមួយទៀតក្នុងទឹកក្តៅ 100°C ។ ដបត្រជាក់ស្រាលពណ៌ ព្រោះ N₂O₄ ច្រើន ។ ដបក្តៅជាំពណ៌ ព្រោះ NO₂ ច្រើន ។ ភាពខុសគ្នាគឺសីតុណ្ហភាព ។

អ្នកឡើងភ្នំអាចឡើងតាមផ្លូវវែង ឬតាមផ្លូវខ្លី ។ កំពូលភ្នំគឺដូចគ្នា ។ កាតាលីករគឺដូចផ្លូវខ្លីនោះ ៖ វាធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធឆាប់ដល់លំនឹង ។ តែវាមិនផ្លាស់ប្តូរបរិមាណសារធាតុនៅលំនឹងទេ ។

នៅឆ្នាំ 1888 លោក លីយេ (Le Chatelier) បានសិក្សាលើកត្តាដែលនាំឱ្យរំកិលលំនឹងនៃប្រព័ន្ធ ហើយបានចេញគោលការណ៍មួយ ។ ពាក្យដើមរបស់សៀវភៅ ៖

«បើប្រព័ន្ធមួយកំពុងមានលំនឹងរងនូវភាពតានតឹង លំនឹងនោះរំកិលទៅតាមទិសដែលមាននាំរំដោះភាពតានតឹង ។»

[UNCLEAR: «តាមទិសដែលមាននាំរំដោះភាពតានតឹង» — ក្រុមកិរិយារវាង «មាន» និង «រំដោះ» បោះពុម្ពជា «ធ្វើន»/«នាំ»; អត្ថន័យគឺ «ទិសដៅដែលរំដោះភាពតានតឹង»]

គោលការណ៍នេះត្រឹមត្រូវចំពោះលំនឹងឌីណាមិច គឺលំនឹងគីមី និងលំនឹងរូប ។ កត្តាដែលនាំឱ្យមានភាពតានតឹង (ឬរំខាន) ដល់លំនឹងគីមី មានបី ៖

១. សម្ពាធ

២. កំហាប់

៣. សីតុណ្ហភាព

ការប្រែប្រួលសម្ពាធមានឥទ្ធិពលចំពោះប្រព័ន្ធដែលមានធាតុជាឧស្ម័នតែប៉ុណ្ណោះ ។ ដើម្បីឱ្យសម្ពាធមានឥទ្ធិពលលើលំនឹង លុះត្រាតែចំនួនម៉ូលសរុបនៃអង្គធាតុប្រតិករខុសគ្នាពីចំនួនម៉ូលសរុបនៃអង្គធាតុកើត ។

ក្នុងប្រតិកម្មសំយោគអាម៉ូញ៉ាក់តាមលំដាប់ហាប៊ើ (Haber) តាងដោយសមីការតុល្យការ ៖

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

គេសំគាល់ឃើញថា ចំនួនម៉ូលឧស្ម័នសរុបនៃអង្គធាតុប្រតិករមានចំនួនបួន (N₂ មួយម៉ូល + H₂ បីម៉ូល) រីឯចំនួនម៉ូលឧស្ម័នសរុបនៃអង្គធាតុកើតមានចំនួនពីរ (NH₃ ពីរម៉ូល) ។ ដោយសារចំនួនមិនស្មើគ្នា សម្ពាធមានឥទ្ធិពលលើលំនឹងនេះ ។

ការបង្កើនសម្ពាធ គឺជាការដាក់ភាពតានតឹង ឬការរំខានទៅលើប្រព័ន្ធលំនឹង ។ តើប្រព័ន្ធលំនឹង H₂ , N₂ និង NH₃ រំកិលទៅទិសណា ដើម្បីបន្ថយភាពតានតឹង ?

ការបង្កើនសម្ពាធ (បន្ថយមាឌឧស្ម័ន) ទៅលើប្រព័ន្ធ (រូបទី 2.3) នាំឱ្យកំហាប់នៃគ្រប់ប្រភេទធាតុក្នុងប្រព័ន្ធកើនឡើងដែរ ។ ប្រព័ន្ធអាចកាត់បន្ថយចំនួនម៉ូលឧស្ម័នសរុប ដើម្បីបន្ថយសម្ពាធ ដោយហេតុធ្វើឱ្យលំនឹងរំកិលទៅស្តាំ ។

អង្គធាតុប្រតិករអាសូត និងអ៊ីដ្រូសែនមានម៉ូលឧស្ម័នសរុបចំនួនបួន ។ ពួកវាចូលធ្វើប្រតិកម្មជាមួយគ្នា ឱ្យផលជាអាម៉ូញ៉ាក់តែពីរម៉ូលេគុលទេ ។ ដោយមានកំណើន NH₃ ពី N₂ និង H₂ ធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធមានចំនួនម៉ូលសរុបថយចុះ ដោយហេតុនាំឱ្យសម្ពាធក៏ថយចុះដែរ ។ ទោះបីយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្ពាធនៅលំនឹងថ្មីនៅតែខ្ពស់ជាងសម្ពាធនៅលំនឹងដើមដែរ ។

[UNCLEAR: «តៅស្តាំ»/«ទៅស្ថិត» — ពាក្យបញ្ជាក់ទិសដៅចុងបញ្ចប់នៃប្រយោគ «…ធ្វើឱ្យលំនឹងរំកិលទៅ…» បោះពុម្ពជា ស ្ ត ា ំ / ស ្ថ ិ ត ហើយមិនច្បាស់; អានថា «ទៅស្តាំ»]

ការបង្កើនសម្ពាធទៅលើឧស្ម័ននៅក្នុងប្រអប់ទីពីរ ធ្វើឱ្យកំហាប់ទាំងអស់កើនឡើង ។ តែចំពោះប្រព័ន្ធលំនឹងដែលមានចំនួនម៉ូលឧស្ម័នស្មើគ្នាក្នុងអង្គធាតុប្រតិករ និងអង្គធាតុកើត សម្ពាធប្រែប្រួល តែលំនឹងមិនរំកិលទេ ។

[UNCLEAR: ឃ្លាកណ្តាលនៃកថាខណ្ឌនេះ — បន្ទាប់ពី «…និងអង្គធាតុកើត គឺ» ពាក្យបោះពុម្ពរត់ថា «សម្ពាធពំនានតែទិសលេចតែមួយចេរលំនឹងទេ»; ប្រយោគមិនអាចសម្រេចបានលើសពី «…សម្ពាធប្រែប្រួល តែលំនឹងមិនរំកិល»]

គេបញ្ចូលឧស្ម័នកម្រ ដូចជាអេលីយ៉ូម (He) ទៅក្នុងឆ្នាំងសំយោគអាម៉ូញ៉ាក់ ។ សម្ពាធសរុបនៃឧស្ម័នក្នុងឆ្នាំងកើនឡើង តែសម្ពាធដោយភាគនៃឧស្ម័នប្រតិកម្មមិនប្រែប្រួលទេ ។ គេសង្កេតឃើញថា គ្មានការរំកិលលំនឹងទេ ។

ដូច្នេះ ការបង្កើនសម្ពាធដោយបន្ថែមឧស្ម័នដែលមិនមែនជាឧស្ម័នអង្គធាតុប្រតិករ ឬអង្គធាតុកើត មិនអាចមានឥទ្ធិពលទៅលើការរំកិលលំនឹងនៃប្រព័ន្ធប្រតិកម្មឡើយ ។

ការបង្កើនកំហាប់អង្គធាតុប្រតិករ គឺជាការដាក់ភាពតានតឹងទៅលើប្រព័ន្ធលំនឹងដែរ ។ ប្រព័ន្ធលំនឹងគីមីមួយ តាងដោយសមីការតុល្យការ ៖

A + B ⇌ C + D

ការបង្កើនកំហាប់ A នៃប្រព័ន្ធប្រតិកម្ម ធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធរងនូវភាពតានតឹង ។ ដើម្បីបន្ថយភាពតានតឹង អង្គធាតុ A ខ្លះដែលបានបន្ថែម ចូលធ្វើប្រតិកម្មជាមួយ B ឱ្យផលជា C និង D បន្ថែមទៀត ។ លំនឹងថ្មីដែលទទួលបាន មានកំហាប់ A ធំជាងកំហាប់ A ក្នុងលំនឹងដើម តែកំហាប់ B ថយចុះជាងកំហាប់ដើមវិញ ។ រូបទី 2.3 បង្ហាញពីឥទ្ធិពលនៃការបន្ថែមកំហាប់អង្គធាតុប្រតិករទៅលើប្រព័ន្ធលំនឹង ។

[UNCLEAR: «ធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធងានូវភាពតានតឹង» និង «មានអំពីមួយ B ផលិត C និង D បន្ថែមទៀត» — ឃ្លាពីរនៃកថាខណ្ឌនេះមិនច្បាស់ (អានប្រហែល «ប្រព័ន្ធរងភាពតានតឹង», «A ខ្លះចូលធ្វើប្រតិកម្មជាមួយ B ឱ្យផល C និង D បន្ថែម»)]

[UNCLEAR: «មានកំហាប់ A ជាងកំហាប់ A ក្នុងលំនឹងដើម តែកំហាប់ B នៅលីនិងជីវិតជាងកំហាប់ដើមវិញ» — ពាក្យប្រៀបធៀបមិនអាចសម្រេចបាន]

ដូចគ្នាដែរ បើគេបន្ថែម B នាំឱ្យលំនឹងរំកិលទៅស្តាំ ។ តែបើគេបន្ថែម C ឬ D នាំឱ្យរំកិលទៅឆ្វេងវិញ ។

ដូច្នេះ ការបង្កើនកំហាប់អង្គធាតុប្រតិករ ឬអង្គធាតុកើត នៅក្នុងប្រព័ន្ធមួយដែលកំពុងមានលំនឹង ធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធនោះមានការរំកិលលំនឹង ដើម្បីរំដោះភាពតានតឹង ។ ទិសដៅនៃការរំកិលគឺទិសដៅដែលបន្ថយកំហាប់ដែលបានបន្ថែម ។

ការប្រែប្រួលកំហាប់មិនប៉ះពាល់ដល់តម្លៃថេរលំនឹងទេ ។ មូលហេតុគឺថា ភាគយក និងភាគបែងនៃកន្សោមថេរលំនឹងគីមី ប្រែប្រួលស្មើគ្នា ។

[UNCLEAR: ប្រយោគបិទកថាខណ្ឌនេះ («ដូច្នេះកំហាប់ជំហុវតែម្តងគឺលំនឹងដែលដល់លំនឹងគីមីនឹងើនឡើង») — មិនអាចសម្រេចបាន]

សំគាល់ ៖

• បើថេរលំនឹង K មានតម្លៃធំខ្លាំង មានន័យថាចំណោសល់អង្គធាតុប្រតិករតិចតួចណាស់ដែលមិនបានចូលធ្វើប្រតិកម្ម ។ ម្យ៉ាងទៀត ប្រតិកម្មដើរទៅមុខស្ទើរតែអស់ ។
• បើថេរលំនឹង K មានតម្លៃតូចខ្លាំង មានន័យថាចំណោសល់ផលិតផលដែលកើតមានតិចតួចណាស់ ។ ម្យ៉ាងទៀត ប្រតិកម្មទៅមុខបានតិច ។

ប្រតិកម្មសំយោគអាម៉ូញ៉ាក់តាមលំដាប់ហាប៊ើ ជាប្រតិកម្មបញ្ចេញកម្តៅ ។ ក្នុងសមីការតុល្យការ ថាមពលកម្តៅបង្ហាញនៅខាងអង្គធាតុកើត ។

សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ជាលក្ខខណ្ឌសម្រួលប្រតិកម្មបំបែកអាម៉ូញ៉ាក់ ដែលជាប្រតិកម្មស្រូបកម្តៅ ។ ចំណែកសីតុណ្ហភាពទាប ជាលក្ខខណ្ឌសម្រួលប្រតិកម្មសំយោគអាម៉ូញ៉ាក់ ដែលជាប្រតិកម្មបញ្ចេញកម្តៅ ។

ប៉ុន្តែនៅសីតុណ្ហភាពទាប ប្រតិកម្មសំយោគអាម៉ូញ៉ាក់ប្រព្រឹត្តទៅយឺតណាស់ ។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ លំនឹងកើតឡើងឆាប់រហ័ស តែកំហាប់ NH₃ នៅពេលប្រព័ន្ធមានលំនឹងគឺតូច ។

សីតុណ្ហភាពដែលសមស្របសម្រាប់ប្រតិកម្មសំយោគអាម៉ូញ៉ាក់គឺប្រហែល 500°C ហើយប្រព្រឹត្តទៅនៅសម្ពាធខ្ពស់ប្រហែល 700 – 1000 atm ។

បើគេបញ្ចុះសីតុណ្ហភាពប្រព័ន្ធឱ្យនៅ 0°C ធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធនោះមានពណ៌ត្នោតតិច នោះប្រព័ន្ធនឹងរកលំនឹងទៅស្តាំ ឬតាមទិសដៅប្រតិកម្មបញ្ចេញកម្តៅ ។ ការរកលំនឹងនេះ ធ្វើឱ្យបរិមាណ N₂O₄ (ឧស្ម័នគ្មានពណ៌) កើនឡើង និងបរិមាណ NO₂ (ឧស្ម័នពណ៌ត្នោត) ថយចុះ ។ ហេតុនេះហើយទើបដបមានពណ៌ត្នោតស្រាលជាងមុន (រូបទី 2.4ខ) ។ តម្លៃថេរលំនឹង K ពេលនេះកើនឡើង ។

បើគេបង្កើនសីតុណ្ហភាពប្រព័ន្ធឱ្យនៅ 100°C នោះប្រព័ន្ធនឹងរកលំនឹងទៅឆ្វេង ឬតាមទិសដៅប្រតិកម្មស្រូបកម្តៅ ។ ពេលប្រព័ន្ធមានលំនឹង បរិមាណឧស្ម័ន N₂O₄ ថយចុះ និងបរិមាណ NO₂ កើនឡើង (រូបទី 2.4គ) ។ ដោយសារបរិមាណឧស្ម័ន N₂O₄ តិចជាងមុន ទើបតម្លៃ K ថយចុះ ។