ปัญหาที่เจอบ่อย
สมดุลเคมีคือบทที่เต็มไปด้วยสูตร Kc, Kp และสมการดีกรีสองที่ดูน่ากลัว นักเรียนส่วนใหญ่เปิดสมการกำลังสองแล้วตื่นเต้นจนใช้สัมประสิทธิ์ผิด หรือลืมว่าต้องคูณสัมประสิทธิ์กับค่า Change ก่อนนำไปเขียน Equilibrium
วิธีทำ
- เขียนสมการสมดุล พร้อมดุลให้ถูกต้องก่อน — ถ้าสัมประสิทธิ์ผิด ผิดทั้งตาราง
- สร้างตาราง ICE 3 แถว × จำนวนคอลัมน์เท่ากับจำนวนสาร:
- แถว I (Initial): ความเข้มข้น/ความดันเริ่มต้นของสารแต่ละตัว (ถ้าไม่มีให้ใส่ 0)
- แถว C (Change): เปลี่ยนแปลงไปเท่าไหร่ — ใช้ตัวแปร x คูณกับสัมประสิทธิ์ (สารตั้งต้นลด -x, สารผลิตภัณฑ์เพิ่ม +x)
- แถว E (Equilibrium): I + C
- เขียนค่า E แต่ละตัวลงในสมการ Kc หรือ Kp
- ถ้าได้สมการกำลังสอง ให้ตรวจสอบว่าตัด x น้อยที่สุด (approximation) ได้ไหม — ดูว่า Kc น้อยกว่า 10⁻³ หรือ initial concentration สูงกว่า Kc มากกว่า 1000 เท่า
- ถ้าตัด x ไม่ได้ → ใช้ quadratic formula จริงจัง
ตัวอย่าง
โจทย์: ปฏิกิริยา H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g) มี Kc = 54.3 ที่ 425°C ใส่ H₂ 0.5 M และ I₂ 0.5 M เริ่มต้น จงหา [HI] ที่สมดุล
ตาราง ICE:
| สาร | H₂ | I₂ | HI | |-----|----|----|----| | I | 0.5 | 0.5 | 0 | | C | -x | -x | +2x | | E | 0.5-x | 0.5-x | 2x |
Kc = [HI]²/([H₂][I₂]) = (2x)²/(0.5-x)² = 54.3 → 4x²/(0.5-x)² = 54.3 → 2x/(0.5-x) = √54.3 ≈ 7.37 → 2x = 7.37(0.5-x) → 2x = 3.685 - 7.37x → 9.37x = 3.685 → x ≈ 0.393 → [HI] = 2x = 0.786 M
สรุปจำง่าย
"I ก่อน C ค่อย E — อย่าลืมคูณ x กับสัมประสิทธิ์" ตาราง ICE คือแผนที่ของสมดุลเคมี ถ้าไม่รู้ค่าเริ่มต้นให้ใส่ 0 และถ้า Kc เล็กพอ ให้ตัด x รูทนึงก่อนคิด