สมการเคมี
ปริมาณสารที่สมการเคมีบอกให้ทราบทั้งโดยทางตรงและทางอ้อม ได้แก่
1. จำนวนโมลของสาร
2. จำนวนโมเลกุล หรือจำนวนอนุภาคที่เกี่ยวข้อง
3. ปริมาตรของสารที่เป็นแก๊ส ที่สภาวะ STP
4. มวลของสารที่ทำปฏิกิริยากัน
สมการเคมีไม่ได้บอกให้ทราบเกี่ยวกับอัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยาและพลังงานของปฏิกิริยา
สมการเคมีที่สมบูรณ์ จะบอกสถานะของสารในปฏิกิริยาด้วย และต้องหาตัวเลขที่เหมะสมมาเติมลงข้างหน้า
สัญลักษณ์ หรือสูตร ของสารในสมการ เพื่อให้มีจำนวนอะตอมของแต่ละธาตุในผลิตภัณฑ์เท่ากับ
จำนวนอะตอมของแต่ละธาตุในสารตั้งต้น เรียกว่า ดุลสมการ
ตัวเลขข้างหน้าสูตรที่ดุลแล้ว นำเอาไปใช้ประโยชน์ในการคิดคำนวณได้หลายอย่าง
ในการแบ่งสถานะของสารในปฏิกิริยาจากสมการเคมี เป็นการเขียนสมการให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น โดยใช้สัญลักษณ์
ตัวเล็ก s , l , g , aq
แทนสถานะของสารดังนี้
s = solid = ของแข็ง
l = liquid = ของเหลว
g = gas = แก๊ส
aq = aqueous = สารที่ละลายในน้ำ
หลักการดุลสมการโดยวิธีตรวจพินิจ
1. พิจารณาสมการคร่าว ๆ ก่อนว่ามีธาตุอิสระหรือไม่ ถ้ามีให้ดุลธาตุอิสระเป็นกรณีสุดท้าย
2. เริ่มต้นทำจำนวนอะตอมของธาตุต่าง ๆ ในโมเลกุลใหญ่ที่สุดให้เท่ากันก่อน (ถ้าในโมเลกุลนี้มีธาตุอิสระ
อยู่ด้วย ยังไม่ต้องดุลธาตุอิสระ) หลังจากนั้นจึงดุลอะตอมของธาตุที่เล็กลงตามลำดับ
3. หลังจากดุลอะตอมของธาตุต่าง ๆ หมดแล้ว จึงดุลอะตอมของธาตุอิสระ (ถ้ามี)
4. บางกรณีอาจจะต้องทำจำนวนอะตอมของธาตุทางซ้ายและทางขวาของสมการให้เป็นเลขคู่ก่อน
เพื่อสะดวกในการดุล
ตัวอย่างที่ 1 จงดุลสมการต่อไปนี้
Al + NaOH ---> Na3AlO3 + H2
วิธีทำ พิจารณาจากขั้นตอนต่อไปนี้
1. ธาตุ Al และ H2 เป็นธาตุอิสระ ดังนั้นทำให้ดุลเป็นกรณีสุดท้าย ส่วน Na และ O
เป็นธาตุในสารประกอบ ซึ่ง ควรจะต้องทำให้ดุลก่อน
2. เนื่องจากจำนวนอะตอมของ Na และ O ทางซ้ายและทางขวาของสมการไม่เท่ากัน
ตามหลักควรทำให้เท่ากันก่อน โดยเริ่มต้นจากโมเลกุลที่ใหญ่ที่สุดก่อน คือ Na3AlO3
3. เติม 3 หน้า NaOH เพื่อทำให้ Na และ O เท่ากัน
Al + 3NaOH ---> Na3AlO3 + H2
4. เมื่อจำนวนอะตอมของ Na และ O เท่ากันแล้ว จึงทำธาตุอิสระคือ H และ Al ให้เท่ากัน
โดยเติม 3 หน้า
2
Al + 3NaOH ---> Na3AlO3 + 3 H2
2
5. นำ 2 คูณตลอดสมการเพื่อให้เป็นตัวเลขจำนวนเต็มลงตัวจะได้สมการที่ดุลตามต้องการ
2Al + 6NaOH ---> 2Na3AlO3 + 3H2
ตัวอย่างที่ 2 จงดุลสมการจากการเผาโพแทสเซียมคลอเรตเพื่อเตรียมก๊าซออกซิเจน
KClO3 ---> KCl + O2
วิธีทำ พิจารณาจากขั้นตอนต่อไปนี้
1. จากสมการจะเห็นได้ว่า O เป็นธาตุอิสระ K และ Cl เป็นธาตุในสารประกอบ ดังนั้น
ทำ K และ Cl ให้เท่ากันก่อน แล้วจึงทำ O ให้เท่ากัน
2. โมเลกุลที่ใหญ่คือ KClO3 จะเห็นว่าทั้ง K และ Cl ทางซ้ายและทางขวาของสมการเท่ากันแล้ว
จึงทำ O ให้เท่ากัน โดยเติม 3 หน้า O2 จะได้ 3 อะตอมเท่ากัน
2
KClO3 ---> KCl + 3 O2
2
3. ทำจำนวนโมเลกุลให้เป็นเลขจำนวนเต็ม โดยนำ 2 คูณตลอดสมการ จะได้สมการที่ดุลแล้วคือ
2KClO3 ---> 2KCl + 3O2
ตัวอย่างที่ 3 จงดุลสมการต่อไปนี้
C4H8 + O2 ---> CO2 + H2O
วิธีทำ พิจารณาจากขั้นตอนต่อไปนี้
1. จากสมการจะเห็นได้ว่า O เป็นธาตุอิสระ C และ H เป็นธาตุในสารประกอบ ดังนั้น
ทำ C และ H ให้เท่ากันก่อน แล้วจึงทำ O ให้เท่ากัน
2. เติมเลข 4 หน้า CO2 และเลข 4 หน้า H2O เพื่อดุลจำนวนอะตอมของ C และ H
C4H8 + O2 ---> 4CO2 + 4H2O
3. เติมเลข 6 หน้า O2 เพื่อดุลจำนวนอะตอมของ O
C4H8 + 6O2 ---> 4CO2 + 4H2O
ตัวอย่างที่ 4 aC6H14 + bO2 ---> cCO2 + dH2O สมการนี้เมื่อดุลแล้วa และ b มีค่าเท่าไร
วิธีทำ พิจารณาจากขั้นตอนต่อไปนี้
1. จากสมการจะเห็นได้ว่า O เป็นธาตุอิสระ C และ H เป็นธาตุในสารประกอบ ดังนั้นทำ C และ H
ให้เท่ากันก่อน แล้วจึงทำ O ให้เท่ากัน
2. เติมเลข 6 หน้า CO2 และเลข 7 หน้า H2O เพื่อดุลจำนวนอะตอมของ C และ H
C6H14 + O2 ---> 6CO2 + 7H2O
3. เติมเลข 19 หน้า O2 เพื่อดุลจำนวนอะตอมของ O
2
C6H14 + 19O2 ---> 6CO2 + 7H2O
2
สมการที่ได้คูณ 2 ตลอด
2C6H14 + 19O2 ---> 12CO2 + 14H2O
ดังนั้น a = 2, b = 19
