SlideShare a Scribd company logo
1 of 41
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 58
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ห น่ว ย ก าร เรีย นรู้ ท ี่ 4
เรื่อ ง ป ฏิ ก ิ ร ิย าเ ค มี แ ล ะ อั ต ร า ก า รเ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า
เ ค มี
*******************************************************
**********************
ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ต่ า งๆ อาจจะเกิ ด ขึ้ นได้ เ ร็ ว หรื อช้ า ต่ า งกั น ซึ่งขึ้น
อยู่ กั บชนิ ดของป ฏิ กิ ริ ยา เช่ น การ ร ะ เ บิ ดของดิ น ปื น จั ด ว่ า เ ป็ น
ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ด ขึ้ นได้ เ ร็ ว มาก เพราะใช้เ วลาไม่ ถึ ง นาที การลุ กไหม้
ของเชื้ อ เพ ลิ ง เช่ น ก๊ าซหุ ง ต้ ม แล ะนำ้า มั น เ บ น ซิ น ก็ จั ด ว่ า เ ป็ น
ปฏิ กิ ริ ย าที่ เกิ ดได้ เ ร็ ว การลุ กไหม้ ข องถ่ า นหรื อของไม้ จั ด ว่ า เป็ น
ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ด ขึ้ น เร็ ว ปานกลาง การเน่ า เปื่ อยของผั ก ผลไม้ จัด ว่ า
เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ดขึ้ น ค่ อ นข้ างช้ า การเกิ ด สนิ ม ของเหล็ ก จั ด ว่ า เป็ น
ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ดขึ้ นช้า มาก เป็ น ต้ น

ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ มี ค วามสำา คั ญ ทางด้ า นอุ ต สาหกรรมก็ เกี่ ยวข้ อง
กั บ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าเช่ น เดี ย วกั น ปฏิ กิ ริ ย าเหล่ า นี้ ให้ผ ลผลิ ต
ที่ มี ผ ลต่ อ สภาวะเศรษฐกิ จของประเทศ จึงจำา เป็ น ที่ จ ะต้ อ งผลิ ตให้ได้
จำา นวนมากและต้ นทุ นตำ่า ซึ่ง ก็ คื อ ต้ อ งได้ ผ ลผลิ ต มากที่ สุ ดในเวลา
น้ อ ยที่ สุ ด นั่ นเอง ในการนี้ จึ ง จำา เป็ นที่ จ ะต้ อ งเรี ย นรู้ เกี่ ยวกั บอั ต รา
การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า เรี ย นรู้ ส ภาวะต่ า งๆ ที่ใช้ในการควบคุ มการผลิ ต
หรื อ สภาวะต่ า งๆ ที่ใช้ควบคุ ม การเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า ต้ อ งทราบว่ า ปั จ จั ย
อะไรบ้ า งที่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า จะทำาให้ ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ด เร็ ว
หรื อช้าได้อย่ างไร เป็ น ต้ น

ในบทนี้ จ ะได้ เ รี ยนรู้ เกี่ ยวกั บควา มห ม า ยของอั ต รากา ร เ กิ ด
ปฏิ กิ ริ ยา ปั จ จั ย ที่ มี ผ ลต่ ออั ตร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าแ ล ะ ก ลไกของ
ปฏิ กิ ริ ย า
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 59
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

1. การเ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
การเ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี หมายถึ ง การที่ ส ารสร้ า งพั น ธะเคมี
ต่ อกั น แล้ วได้ ส ารใหม่ ที่ มี ส มบั ติ ต่ า งไปจากสารเดิ ม อาจสั งเกตได้
จากการเกิ ด ตะกอน การเกิ ด ก๊ าซ การเปลี่ ยนสี และความเป็ น กรด เบสของสารเปลี่ ยนไป ตัวอย่ า งเช่ น
ตั ว อ ย่ า ง ที่ 1 ปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า งแก๊ สไฮโดรเจนกั บ แก๊ ส
ออกซิ เจน ได้นำ้า เป็ นผลิ ต ภั ณฑ์ ซึ่งเขียนแทนสมการดั ง นี้
+ O2 (g)  2H2O (l)

2H2 (g)

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 2 ปฏิ กิ ริ ย าการเผาไหม้ ของถ่ า นไม้ ได้ก๊ าซ
คาร์ บ อนไดออกไซด์ เขียนแทนด้ ว ยสมการเคมี ดั ง นี้
O2 (g)  CO2 (g)

C(s) +

2. การเขีย น ส ม ก า ร เ ค มี
สมการเคมี เขียนขึ้นเพื่ อ แสดงสู ต รหรื อ สั ญ ลั ก ษณ์ ของสารตั้ ง
ต้ นที่ ทำา ปฏิ กิ ริ ย าพอดี กั น และสารที่ เ กิ ด จากปฏิ กิ ริ ย า
อง ค์ ป ร ะ ก อ บ ข อ ง ส ม ก า ร เ ค มี
1) ส าร ตั้ ง ต้ น (reactant) หมายถึ ง สารเดิ ม ก่ อ นเกิ ด การ
เปลี่ ย นแปลงหรื อ สารที่ เข้า ทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั น อาจมี ส ารเพี ย งชนิ ด
เดี ยวหรื อ มากกว่ า 1 ชนิดเขียนสู ต รหรื อ สั ญ ลั ก ษณ์ ไว้ท างซ้ ายของ
สมการ
2) เ ค รื่ อ ง ห ม า ย ลู ก ศ ร เครื่ อ งหมายลู ก ศรเขี ย นเพื่ อ แสดง
ทิ ศ ทางการเปลี่ ยนแปลง เขียนไว้ ร ะหว่ า งสารตั้ ง ต้ น และผลิ ต ภั ณฑ์
ลู ก ศรที่ ใช้มี 2 ลั กษณะ คือ
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 60
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

→ แสดงการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากซ้ า ยไปขวามื อ ซึ่งเป็ น การ
เปลี่ ย นแปลงไปข้ างหน้ า ทางเดี ย ว
แสดงการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าที่ ผั น กลั บได้ ซึ่งมี ทั้ ง ปฏิ กิ ริ ย าไป
ข้างหน้ า (→ )และปฏิ กิ ริ ย าย้ อ นกลั บ (←)
ป ฏิ ก ิ ร ิ ย าไ ปข้า งห น้ า หมายถึ ง ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ ง ต้ น
เปลี่ ย นแปลงไปเป็ น สารผลิ ต ภั ณฑ์
ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ย้ อ น ก ลั บ หมายถึ ง ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารผลิ ต ภั ณฑ์
เปลี่ ย นแปลงกลั บไปเป็ น สารตั้ งต้ น
3. ส าร ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์
สารผลิ ต ภั ณฑ์ (product) หมายถึ ง สารที่ เ กิ ดจากปฏิ กิ ริ ย า
หรื อ สารใหม่ ที่ เ กิ ดจากการเปลี่ ยนแปลง อาจมี ส ารเพี ย งชนิ ด เดี ย ว
หรื อ มากกว่ า 1 ชนิดก็ได้ เขียนสู ต รหรื อ สั ญ ลั ก ษณ์ ไว้ทางขวาของ
สมการเคมี

4. การ บ อ ก ส ถ า น ะข อ ง ส า รใน ส ม ก า ร เ ค มี
สมการเคมี ที่ ส มบู ร ณ์ ต้ อ งบอกสถานะหรื อ สภาวะของสารใน
ปฏิ กิ ริ ย าดั ง นี้
ของแข็ง (solid)

= (s)

ของเหลว (liquid)

= (l)

แก๊ ส (gas)

= (g)

สารละลายที่ มีนำ้า เป็ นตั ว ทำา ละลาย (aqueous) = (aq)
ตั ว อ ย่ า ง ส ม ก า ร เ ค มี
“ หิน ปู น ทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั บ สารละลายกรดไฮโดรคลอริ กได้
สารละลายแคลเซี ย มคลอไรด์ นำ้า และแก๊ ส คาร์ บ อนไดออกไซด์ ”
เขียนแทนด้ ว ยสมการเคมี ดั งนี้
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 61
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

CaCO 3 (s) + HCl (aq) → CaCl 2 (aq) + H2O (l)
+ CO2 (g)
3. การ ดุ ล ส ม ก า ร เ ค มี
การดุ ล สมการเคมี เป็ น การนำา ตั ว เลขที่ เหมาะสมเติ ม ลงข้ า ง
หน้ า สั ญลั กษณ์ ห รื อ สู ต รเคมี ในสมการ เพื่ อให้จำานวนอะตอมน
แต่ ล ะธาตุ ของสารตั้ งต้ น เท่ า กั บ จำา นวนอะตอมของธาตุ ชนิ ด
เดี ยวกั นในผลิ ต ภั ณฑ์
เช่น

H2 (g) + O2 (g) → H2O (l)

สมการที่ ดุ ล แล้ ว คื อ
2H2 (g) + O2 (g) → 2H 2O (l)
ห ลั ก ก า ร ดุ ล ส ม ก า ร เ ค มี
1. ให้ดุล จำา นวนอะตอมของสารในโมเลกุ ล ที่ มี จำา นวนอะตอม
มากก่ อ น โมเลกุ ล ที่ มี จำา นวนอะตอมน้ อ ยดุ ล ที ห ลั ง
2. นำ้า (H 2O) และธาตุ อิ ส ระ เช่น O2 H2 Zn

Na

Al ให้

ดุ ล เป็ น อั น ดั บ สุ ด ท้ า ย
ตั ว อ ย่ า ง ก าร ดุ ล ส ม ก า ร เ ค มี
C3H8 (g) + O2(g) → CO2 (g) + H2O (l)
1. ดุ ล ที่ ธ าตุ C ใน C3H8 และ CO2 ให้เท่ ากั น ก่ อ นโดยการ
เติ ม 3 หน้ า CO2 จะได้
C3H8 (g) + O2(g) → 3CO2 (g) + H2O (l)
2. ดุ ล จำา นวนอะตอม H ใน C3H8 และ H2O ให้เท่ ากั น โดย
การเติ ม 4 หน้ า H2O จะได้
C3H8 (g) + O2(g) → 3CO2 (g) + 4H2O (l)
3. อันดั บ สุ ด ท้ า ยดุ ล จำา นวนอะตอมของ O ทั้ งสองข้างให้เท่ า
กั นโดยการเติ ม 5 หน้ า O2 จะได้ส มการที่ ดุ ล แล้ ว เป็ น ดั ง นี้
C3H8 (g) + 5O2(g) → 3CO2 (g) + 4H2O (l)
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 62
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

4. ชนิด ของ ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
แบ่ งชนิ ดของปฏิ กิ ริ ย าเคมี อ ย่ า งง่ า ยได้ ดั งนี้
1. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ก า รรว ม ตั ว (combination reaction) เป็ น
ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ เ กิ ด การรวมตั วของสารตั้ ง ต้ น ตั้ งแต่ ส องชนิ ดขึ้ นไป
อาจได้ ส ารผลิ ต ภั ณฑ์ เพี ย งชนิ ด เดี ย วหรื อ มากกว่ า หนึ่ งชนิ ด ก็ ได้
เช่น
C (s) + O2 (g) → CO2(g)
C2H4 (g) + Cl2(g) → C2H4Cl2
2. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ก า ร ส ล า ย ตั ว (decomposition
reaction) เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ ส ารประกอบสลายตั ว หรื อ แตกตั ว
ออกเป็ น องค์ ป ระกอบย่ อ ยเป็ น ธาตุ ห รื อ สารประกอบ เมื่ อได้ รั บ
ความร้ อ น เช่น
2KMnO 4 (s)   → K2MnO 4 (s) + MnO 2 (s) + O2 (g)
CaCO 3 (s)   → CaO (s) + CO 2 (g)
3. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ก า ร แ ท น ที่ (displacement reaction)
เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ มี ก ารแทนที่ ไอออนหรื อ ะตอมในสารประกอบ
ด้ วยไอออนหรื อ ะตอมของอี ก ธาตุ ห นึ่ ง เช่น
เผา

เผา

2Fe(s) + 3H 2O (l) → Fe 2O3 (s) + 3H2(g)
Zn (s) + HCl(aq) → ZnCl 2 (aq) + H2 (g)

5. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี ท ี่ พ บใ นชีว ิ ต ป ร ะ จำา วั น
1. การ ผุ ก ร่ อ นของโ ล ห ะ เช่น การผุ ก ร่ อ นเนื่ อ งจากการ
เกิ ด สนิ ม การเกิ ด ออกไซด์ของอะลู มิ เ นี ย ม เป็ น ต้ น
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 63
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

การเกิ ด สนิ มของเหล็ ก เกิ ด จากเหล็ ก สั ม ผั ส กั บนำ้า และ
ออกซิ เจนในอากาศ ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ดขึ้ นเป็ น ดั ง นี้
4Fe (s) + 3O 2(g) + 2H2O (g) → 2Fe 2O3•2H2O(s)
สนิ ม เหล็ ก สีนำ้า ตาลแดง
การเกิ ด ออกไซด์ของอลู มิ เ นี ย มเกิ ด จากอะลู มิ เ นี ย มรวมกั บ
ออกซิ เจนในอากาศ ดังสมการ
4Al (s) + 3O 2(g) → 2Al2O3(s)
สีขาว
2. การ ผุ ก ร่ อ นของ หิ น ปู น เ นื่ อ ง จา ก ก ร ด
การผุ ก ร่ อ นของหิ น ปู นซึ่ ง มี แ คลเซี ย มคาร์ บ อเนต (CaCO 3)
เป็ น องค์ ป ระกอบ เมื่ อ ถู กนำ้า ฝนที่ ละลายแก๊ ส คาร์ บ อนไดออกไซด์ จะ
เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าดั ง นี้
H2O(l) + CO 2 (g)

→
H2CO3 (aq)
กรดคาร์ บ อนิ ก

CaCO 3 (s) + H2CO3 (aq) → Ca(HCO 3) 2 (aq)
แคลเซี ย มไฮโดรเจนคาร์ บ อเนต
แคลเซี ย มไฮโดรเจนคาร์ บ อเนตเป็ น สารละลายใสเมื่ อ ถู ก
ความร้ อ นจะเปลี่ ยนเป็ น CaCO 3 H2O และ CO2 ซึ่งเป็ น กระ
บวนการเกิ ด หิ น งอกและหิ น ย้ อ ยตามถำ้า ต่ างๆ
Ca(HCO 3) 2 (aq)

→ CaCO 3 (s) + H2O (l)

+ CO 2

(g)
3. การเ ผ าไ ห ม้
การเผาไหม้ เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ด จากสารรวมกั บออกซิ เจนได้
พลั งงานความร้ อ นและแสงสว่ า ง สารที่ เ กิ ด จากการเผาไหม้ จั ด เป็ น
สารประเภทเชื้ อ เพลิ ง ซึ่งส่ว นใหญ่ มี ธ าตุ ค าร์ บ อนและไฮโดรเจน
เป็ น องค์ ป ระกอบ
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 64
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

การเ ผ าไ ห ม้ อ ย่ า ง ส ม บู ร ณ์

เป็ น การเผาไหม้ ของสารที่ มี

เชื้อเพลิ งที่ ได้นำ้า และก๊ าซคาร์ บ อนไดออกไซด์ เ ป็ น สารผลิ ต ภั ณฑ์
เช่น
เชื้อเพลิ ง + O2 (g) → H2O (l)

+ CO 2 (g)

การเ ผ าไ ห ม้ ท ี่ ไ ม่ ส ม บู ร ณ์
เป็ น การเผาไหม้ ของเชื้อเพลิ งที่ มี ธ าตุ ค าร์ บ อนและไฮโดรเจน
เป้ น องค์ ป ระกอบ แล้ ว มี ป ริ ม าณของก๊ าซออกซิ เจนไม่ เพี ย งพอ จะ
เกิ ด การเผาไหม้ ที่ ไม่ ส มบู ร ณ์ ได้สารผลิ ต ภั ณฑ์ เ ป็ น ก๊ าซ
คาร์ บ อนมอนอกไซด์ (CO) นำ้า และ คาร์ บ อนไดออกไซด์
ปั จ จั ย ที่ ม ี ผ ล ต่ อ ก า ร เ ผ าไ ห ม้
1. เชื้อเพลิ ง

2. ความร้ อ น

3. ก๊ าซ

ออกซิ เจน
4. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย าของกร ด กั บ เ บ ส
ปฏิ กิ ริ ย าที่ ก รดรวมกั บเบสได้ ส ารผลิ ต ภั ณฑ์ ที่ เ ป็ น เกลื อ กั บนำ้า
เรี ย กปฏิ กิ ริ ย านี้ ว่ า ปฏิ กิ ริ ย าสะเทิ น เขียนแทนด้ ว ยสมการดั ง นี้
กรด + เบส  เกลื อ + นำ้า
เช่น

HCl (aq) + KOH (aq) → KCl(aq) + H2O

(l)

6. ผ ล ก ร ะ ท บ ข อ ง ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี ท ี่ มี ผ ล ต่ อ สิ่ ง มี ช ีว ิ ต แ ล ะ
สิ่ ง แ ว ด ล้ อ ม
6.1) การเ กิ ด ฝ น ก ร ด
ฝนกรดเกิ ด จากการทีนำ้า ฝนละลายแก๊ ส คาร์ บ อนไดซ์ ออกไซด์
่
(CO 2) แก๊ สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO 2) และก๊ าซซั ล เฟอร์ ได
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 65
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ออกไซด์ (SO 2) ที่เกิ ดจากการเผาไหม้ ของเชื้อเพลิ ง ทำาให้ฝนมี
สมบั ติ เ ป็ น กรด เช่น
H2O(l) + CO 2 (g) →
H2CO3 (aq)
กรดคาร์ บ อนิ ก
ผ ล ก ร ะ ท บ จ า ก ฝ น ก ร ด มี ดั ง นี้
1. ป่ าไม้ ถู ก ทำา ลาย ต้ นไม้ ต าย ทำาให้เกิ ด ความแห้ ง แล้ ง
2. สั ตว์นำ้า ถู กทำา ลาย ทำาให้เกิ ด การขาดของโซ่อาหาร
3. อาคารที่ ส ร้ า งจากโลหะหรื อ หิ น ปู น ถู ก กั ด กร่ อ น
การ แ ก้ ป ั ญ ห า
1. เลื อ กใช้พลังงานสะอาดจากธรรมชาติ แ ทนเชื้ อเพลิ ง
ฟอสซิ ล เช่น การใช้พลังงานนำ้า พลั งงานจากลม และพลั ง งานแสง
อาทิ ต ย์ เป็ น ต้ น
เพลิ ง

2. แยกธาตุ กำา มะถั น ออกจากฟอสซิ ส ก่ อ นนำา ไปเป็ น เชื้ อ

3. ใช้ปูนขาวหรื อหิ น ปู น ทำา ให้ แ ก๊ ส มี ค วามเป็ น กลาง ก่ อน
ปล่ อ ยออกจากปล่ อ งควั น สู่ บ รรยากาศ
6.2) ป ร า ก ฏ ก า ร ณ์ เ รื อ น ก ร ะ จ ก
ปรากฏการณ์ เ รื อ นกระจก เกิ ดจากการที่ ก๊ าซ
คาร์ บ อนไดออกไซด์ซึ่งได้จากการเผาไหม้ ของเชื้อเพลิ ง ปกคลุ ม ชั้ น
บรรยากาศของโลกเอาไว้ ทำาให้ความร้ อ นในรู ปของรั ง สี อิ นฟาเรด
ซึ่งเป็ นพลั งงานตำ่า ไม่ ส ามารถทะลุ ผ่ า นชั้ นของแก๊ ส คาร์ บ อนไดออก
ไซด์ไซด์ออกไปได้ ทำาให้อุณหภู มิ ของโลกร้ อ นขึ้ น

แ น ว ท า ง ก า ร แ ก้ ไ ข
1. ลดปั ญ หาการเกิ ด ฝนกรด โดยการใช้เชื้อเพลิ งที่ มี กำา มะถั น
อยู่ น้ อย
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 66
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

2. ลดการเผาไหม้ เชื้ อเพลิ ง ประเภทไฮโดรคาร์ บ อน
3. กำา จั ด แก๊ สจากการเผาไหม้ ก่ อ นปล่ อ ยสู่ บ รรยากาศ
4. ปลู ก ป่ า เพื่ อ ดู ดซั บ แก๊ ส คาร์ บ อนไดออกไซด์

6.3) แ ก๊ ส ค า ร์ บ อ น ม อ น อ ก ไซ ด์
แก๊ ส คาร์ บ อนมอนอกไซด์ (CO) เป็ น แก๊ สไม่ มี สี ไม่ มี ก ลิ่ น ไม่
ละลายนำ้า เกิ ดจาการเผาไหม้ ที่ ไม่ ส มบู ร ณ์ ผลกระทบต่ อ มนุ ษ ย์ คื อ
เมื่ อ เข้ าไปในร่ างกายจะมี ผ ลต่ อ สุ ขภาพของมนุ ษ ย์ เนื่ องจากแก๊ ส ดั ง
กล่ าวนี้ จ ะเข้าไปขัดขวางการทำา งานของเม็ ด เลื อ ดแดง โดยจะไป
รวมกั บ ฮี โ มโกลบิ น ได้ดีกว่ าออกซิ เจน 200 เท่ า เกิ ด เป็ น คาร์ บ อก
ซีฮีโมโกบิ น ทำาให้แก็ ส คาร์ บ อนมอนนอกไซด์ไปแทนที่ แ ก๊ ส
ออกซิ เจนที่ จะถู ก นำา ไปยั งอวั ย วะต่ า งๆ ของร่ างกาย ผลก็ คื อ เมื่ อ
หายใจเอาอากาศที่ มี แ ก๊ ส คาร์ บ อนมอนอกไซด์ 0.15% ติ ด ต่ อ กั น
นาน 1 ชัวโมง มะมี อ าการปวดศรี ษ ะรุ น แรง ถ้ าได้ รั บ ปริ ม าณ
่
มากกว่ า 60% นาน 3 ชัวโมง มี อั นตรายถึ ง แก่ ชีวิ ต
่

6.4 ) การเ กิ ด ห ม อ ก แ ด ด
หมอกแดดเกิ ด จากสารประกอบไฮโดรคาร์ บ อนทำา ปฏิ กิ ริ ย า
กั บ ออกซิ เจนและไนโตรเจนไดออกไซด์ ที่ เกิ ดจากธรรมชาติ ป ะปน
อยู่ในอากาศ เกิ ด เป็ น สารประกอบเปอร์ อ อกซี เอซี ทิ ลไนเตรต
(PAN) ซึ่งมี พิ ษอั น ตรายต่ อ นั ย น์ ต าและรบกวนระบบหายใจ

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7. อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
7.1 ค ว า ม ห ม า ย ข อ ง อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 67
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า เ ค มี ห ม า ย ถึ ง “ ป ริ ม า ณ ข อ ง
ผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ เ กิ ด ขึ้ น จากปฏิ กิ ริ ยาใน 1 หน่ ว ยเวลา ” การวั ด อั ต รา
การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจึ ง เป็ น การวั ดปริ มาณของผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ เ กิ ด ขึ้ นใน
1 หน่ วยเวลา เขียนเป็ น ความสั ม พั น ธ์ ดั ง นี้
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี =

ปริมาณของผ ณฑ์เพิ่มขึ้น
ลิตภั
่่ ที
เวลา

เวลา หมายถึ ง ระยะเวลาที่ เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย า
เนื่ อ งจากการเปลี่ ยนแปลงทางเคมี เป็ นกระบวนการที่ สารตั้ ง
ต้ น เปลี่ ยนเป็ น ผลิ ต ภั ณ ฑ์ การที่ มี ป ฏิ กิ ริ ย าเคมี เกิ ด ขึ้ น ก็ เ นื่ อ งจากมี
ผลิ ต ภั ณ ฑ์ เ กิ ด ขึ้ น ดั ง นั้ น จึ ง สามารถวั ดอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจาก
ปริ ม าณของผลิ ต ภั ณฑ์ ที่ เ กิ ดขึ้ นได้ ในระหว่ า งเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ในขณะ
ที่ สา ร ผ ลิ ต ภั ณฑ์ เ กิ ด เ พิ่ ม ม า ก ขึ้ น ส า ร ตั้ ง ต้ น ก็ จ ะ ล ด ล ง ซึ่ ง ก า ร
เ ป ลี่ ย น แ ป ล ง ป ริ ม า ณข อ ง ส า ร ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ แ ล ะ ส า ร ตั้ ง ต้ น มี ส่ ว น
สั ม พั น ธ์ กั น ยิ่ ง สารผลิ ต ภั ณ ฑ์ เ กิ ด ขึ้ น มากขึ้ น เท่ าใด สารตั้ งต้ น ก็ จ ะ
ยิ่ งลดลงเท่ า นั้ น ดั งนั้ นในกรณี ที่ ผ ลิ ต ภั ณฑ์ ที่ เ กิ ดขึ้ นไม่ อ ยู่ในสภาพที่
วั ด ปริ ม าณได้ สะด วก ก็ ส าม า ร ถ วั ดอั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าจาก
ปริ ม าณของสารตั้ ง ต้ นที่ ล ดลงแทน โดยอาศั ย ความสั ม พั น ธ์ ดั ง นี้
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี =

ปริมาณของผ ณฑ์่่ลดลง
ลิตภั
่่ที
เวลา

เขียนรวมกั นได้ เ ป็ น
ปริมาณของผ ณฑ์เพิ่มขึ้น
ลิตภั
่่ ที
เวลา
ปริมาณของผ ณฑ์่่ลดลง
ลิตภั
่่ที
เวลา

อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี =
=

ไม่ ว่ า จะวั ดอั ต ร า การเ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าจ า ก ส า ร ตั้ งต้ นที่ ล ด ล ง
หรื อ จากสารผลิ ตภั ณฑ์ ที่ เ พิ่ ม ขึ้ น จะต้ อ งได้ ค่ า เท่ า กั น เพราะเป็ น
ปฏิ กิ ริ ย าเคมี เ ดี ย วกั น การที่ จ ะเลื อ กวั ด ปริ ม าณของสารตั้ งต้ น หรื อ
ผลิ ต ภั ณฑ์ ก็ขึ้นอยู่ กั บ ความสะดวกของการวั ด ปริ ม าณสารนั้ นๆ
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 68
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

อาจจะกล่ า วได้ ร วมๆ ได้ว่ า อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าก็ คื อ อั ต รา
การเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารตั้ งต้ น ที่ ล ดลง หรื อ อั ต ราการเพิ่ ม
ขึนของสารตั้ งต้ น
้
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า

= อัต ราการลดลงของสารตั้ ง ต้ น

= อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของสารผลิ ต ภั ณฑ์

วิธ ีก ารวั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า
การวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะพิ จ ารณาจากการวั ด ปริ มาณ
ของสารตั้ งต้ น หรื อ สารผลิ ต ภั ณ ฑ์ ก็ ไ ด้ ทั้ ง นี้ ขึ้ นอยู่ กั บ ความสะดวก
ของการทดลอง ขึ้น อยู่ กั บ ลั กษณะและส ม บั ติ ข องสารที่ เกี่ ยวข้ อ ง
ตั วอย่ างเช่ น
1. ถ้ าในปฏิ กิ ริ ย าเกี่ ยวข้ อ งเป็ น ก๊ า ซ อาจจะวั ด อั ต ราการเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าจากปริ มาณของก๊ า ซที่ เ กิ ด ขึ้ น หรื อ วั ด จากความดั นของ
ระบบที่ เ ปลี่ ย นแปลงไป
2. ถ้ าในปฏิ กิ ริ ย าเกี่ ยวข้ อ งกั บ สารที่ มี สี อาจจะวั ด อั ต ราการ
เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากความเข้ มข้ นของสี ที่ ล ดลงของสาตั้ ง ต้ น หรื อ ความ
เข้มของสี ที่ เพิ่ มขึ้ นของผลิ ต ภั ณฑ์
3. ถ้ าในปฏิ กิ ริ ย าเกี่ ยวข้ อ งกั บ สารละลาย จะวั ด อั ต ราการเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าจากความเข้ มข้ นของสารละลายที่ เ ปลี่ ย นไป
นอกจากนี้ ก็ ยั ง สามารถวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าด้ ว ยวิ ธี ก าร
อย่ างอื่ น เช่น ถ้ า เป็ นของแข็ ง ใช้วธีการชั่ ง มวล ถ้ า เป็ น สารละลายที่
ิ
เกี่ ย วข้องกั บ กรด -เบส ใช้วธีวั ด pH เป็ น ต้ น
ิ

ห น่ ว ย ข อ ง เ ว ล า ขึ้ น อ ยู่ กั บ ช นิ ด ข อ ง ป ฏิ กิ ริ ย า ถ้ า
ปฏิ กิ ริ ย าเกิ ดเร็ วก็ อ าจจะวั ด เป็ นนาที หรื อ วิ น าที ถ้ า เกิ ด ช้ า อาจจะ
วั ด เป็ นชั่ วโมงหรื อ เป็ น วั น
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 69
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.


ห น่ ว ยขอ งอั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ขึ้ น อ ยู่ กั บ ห น่ ว ย
ปริ ม าณของสารและเวลา เช่ น ก๊ า ซใช้ลู ก บาศก์ เ ซนติ เ มตร /วิ น าที
หรื อ มิ ล ลิ เ มตร /วิ น าที ของแข็ งใช้เ ป็ น กรั ม /วิ น าที สารละลายใช้
เป็ น โมล/ลิ ต ร -วินาที เป็ น ต้ น
หน่ วยของอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าที่ ใช้มากคื อ โมล/ลิ ต ร -


วิ นาที

พิจารณาตั วอย่ า งการวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อไปนี้
1. ปฏิ กิ ริ ย า Mg (s)
H2 (g)
ได้ดังนี้

+ 2HCl (aq)

→ MgCl2 (aq) +

ปฏิ กิ ริ ย านี้ อาจวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากสารต่ างๆ
I

วัดจากปริ ม าตรของก๊ าซ H2 ที่ เกิ ดขึ้ น

II

วัดจากความดั นของก๊ าซ H2 ที่ เกิ ดขึ้ น

III

วัดจากความเข้ มข้ นของ HCl ที่ เกิ ดขึ้ น

IV

วัดจาก pH ของสารละลายที่ เพิ่ มขึ้ น

V

วัดจากมวลของ Mg ที่ ล ดลง

VI

วัดจากความเข้ มข้ นของ MgCl2 ที่ เพิ่ มขึ้ น

ทุ ก วิ ธี ส ามารถนำา ไปหาอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ ทั้ ง สิ้ น
แต่ วิ ธี ที่ ส ะดวกที่ สุ ด สำา หรั บปฏิ กิ ริ ยาดั งกล่ าว คื อ วั ด จากปริ มาตร
ของก๊ าซ H2 ที่ เกิ ดขึ้น
2. ปฏิ กิ ริ ย า
2MnO 4- (aq) +5C 2O42- (aq) +16H + (aq) → 2Mn 2+
(aq) + 8H2O (l) + 10CO 2(g)
อาจจะวั ด อั ต รากา ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยาจากสี ข อง MnO 4- ที่
หายไป หรื อจาก pH ที่ เพิ่ มขึ้ น
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 70
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

3. ปฏิ กิ ริ ย า
2H+ (aq) + S 2O32- (aq) → S (s) + SO 2 (g) +
H2O (l)

อาจจะวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากปริ มาณของตะกอน
(ของ แข็ ง ) ของ กำา ม ะ ถั น ที่ เ กิ ด ขึ้ น ห รื อ จ า ก ค ว า ม เ ข้ ม ข้ นข อ ง
สารละลาย (H + ) ที่ล ดลง
การใช้ส ัญ ลั ก ษ ณ์ แ ท น อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
พิจารณาปฏิ กิ ริ ย า
(aq) + H2 (g)

Mg(s)

→

+ H2SO 4 (aq)

MgSO 4

สามารถจะวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ ทั้ ง จากปริ มาณ Mg
หรื อ H2SO 4 ที่ ล ดลง และจากปริ มาณของ MgSO 4 หรื อ H2 ที่ เ กิ ด
ขึ้น ซึ่ง อาจจะเขี ย นสั ญ ลั ก ษณ์ แ ทนอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากสาร
ต่ างๆ ได้ดังนี้
ให้

[ ] แทนความเข้ มข้ น หรื อ ปริ ม าตรของสาร
∆

แทนการเปลี่ ยนแปลง

t

แทนระยะเวลาที่ เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย า

เครื่ องหมาย + แทนการเพิ่ มขึ้ น
การลดลง

แ ท น

-

ถ้ าอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากความเข้ มข้ นของกรด H2SO 4 ที่
ลดลง
เมื่ อ เวลาเริ่ มต้ น (t 1) มี H2SO 4 เข้มข้น C1
เมื่ อ เวลา

มี H2SO 4 เข้มข้น C2

t2

เวลาที่ ใช้ =

t2 - t 1

ความเข้ มข้นที่ ล ดลง =


=

∆t

C2 - C1 = - ∆ [H 2SO 4]

อั ต ร า ก า ร ล ด ล ง ข อ ง ก ร ด

ปริมาณของผ ณฑ์่่ลดลง
ลิตภั
่่ที
เวลา

H2SO 4

=
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 71
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

∴

อั ต ร า ก า ร ล ด ล ง ข อ ง ก ร ด H2SO 4 =

−

………………………… (1)

∆[H 2 SO 2 ]
∆t

ใ น ทำา น อ ง เ ดี ย ว กั น ส า ร อื่ น ๆ ก็ ส า ม า ร ถ ห า อั ต ร า ก า ร
เปลี่ ย นแปลงได้ เช่นเดี ย วกั น
อัต ราการลดลงของ Mg
………………………… (2)

=

อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ MgSO 4

−

=

+

+

………………………… (4)

=

∆[MgSO 4 ]
∆t

∆[H 2 ]
∆t

………………………… (3)
อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ H2

∆ Mg ]
[
∆t

อัต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารตั้ ง ต้ น สมการ (1) (4) ยั งไม่ใช่อัตราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า
เป็ น เพี ย งอั ต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารเท่ า นั้ น แต่
สามารถสร้ า งความสั ม พั น ธ์ ร ะหว่ า งอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย ากั บ
อัต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารได้
พิจารณาจากสมการ Mg + H2SO 4 → MgSO 4 + H2
จะเห็ นได้ว่ า Mg ลดลง 1 โมล H2SO 4 จะลดลง 1 โม
ลด้ ว ย พร้ อ มกั น นั้ น MgSO 4 และ H2 ก็ จะเกิ ดขึ้ นอย่ างละ 1 โมล ดั ง
นั้ นในเวลา 1 หน่ วยเวลา การเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของ Mg,
H2SO 4 , MgSO 4 และ H2 จะเท่ า กั น
เช่น ถ้ าในเวลา 10 นาที ใช้ Mg ไป 0.1 โมล
0.1

อัต ราการลดลงของ Mg = 10
= 0.01 โมล/นาที
อัต ราการเปลี่ ยนแปลงของ H2SO 4 ,MgSO 4 ,และ H2 ก็ จะ
เป็ น 0.01 โมล/นาที เช่นเดี ย วกั น
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 72
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

เนื่ องจากอั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารทุ ก ตั ว ต่ อ 1 หน่ วย
เวลามี ค่ า เท่ า กั น ดั งนั้ นอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจึ งสามารถพิ จ ารณา
จากการเปลี่ ยนแปลงของสารใดก็ได้ และในกรณี นี้ อั ต ราการเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าจึ งเท่ า กั บ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า

−

∆[H 2 SO 2 ]
∆t

= อัต ราการลดลงของ H2SO 4

= อัต ราการลดลงของ Mg
=
= อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ MgSO 4
+

∆ Mg ]
[
∆t

=

∆[MgSO 4 ]
∆t

= อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ H2
ถ้ าให้
R
+

−

∆[H 2 ]
∆t

+

= อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า

R
=

=

−

∆[H 2 SO 2 ]
∆t

=

−

∆ Mg ]
[
∆t

=

+

=

∆[H 2 ]
∆t

∆[ MgSO 4 ]
∆t

=

ในกรณี ที่ ป ฏิ กิ ริ ย าเคมี นั้ น เกี่ ย วข้องกั บ สารมากกว่ า 1 โมล
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะไม่ เท่ า กั บ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร
นั้ น จะต้ องมี ก ารเพิ่ มแฟกเตอร์ บ างอย่ า งเข้ าไปจึ งจะหาอั ต ราการ
เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้
พิจารณาตั วอย่ า งของปฏิ กิ ริ ย า
Mg (s)

+ 2HCl (aq)

→ MgCl2 (aq)

+ H2 (g)

อัต ราการลดลงของ Mg

=

−

∆ Mg ]
[
∆t

อัต ราการลดลงของ HCl
……….(2)

=

−

∆ HCl]
[
∆
t

………(1)
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 73
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

+

∆[ MgCl]
∆t

อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ MgSO 4
…….. (3)
อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ H2

กั น

=

=

+

∆[H 2 ]
∆t

………(4)
อัต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารทั้ ง 4 ชนิดจะไม่ เท่ า

จากสมการถ้ าใช้ Mg 1 โมล จะต้ องใช้ HCl 2 โมล จึงจะ
ได้ MgCl2 และ H2 อย่ างละ 1 โมล
สมมติ ว่ าในเวลา 10 นาที ใช้ Mg ไป 0.1 โมล จะหาอั ต รา
การเปลี่ ยนแปลงของสารต่ า งๆ ได้ดังนี้
จากสมการ ถ้ าใช้ Mg 0.1 โมลจะใช้ HCl 0.2 โมล และได้
MgCl2 กั บ H2 อย่ างละ 0.1 โมล
อัต ราการลดลงของ Mg

=

0.1
10

=

0.01

อัต ราการลดลงของ HCl

=

0.2
10

=

0.02

อัต ราการลดลงของ MgCl2

=

0.1
10

=

0.01

อัต ราการลดลงของ H2

=

0.1
10

=

0.01

โมล/นาที
โมล/นาที
โมล/นาที
โมล/นาที

จะเห็ นได้ ว่ า อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารมี ค่ าไม่ เ ท่ า กั น ถ้ า
อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า คื อ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร อั ต รา
การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าที่ คิ ด จากสารต่ างๆ ก็ จ ะมี ค่ าไม่ เ ท่ า กั น ซึ่ง เป็ นไป
ไม่ได้ ทั้ งนี้ เพราะ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าของปฏิ กิ ริ ย าเคมี ห นึ่ ง ๆ จะ
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 74
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ต้ อ ง มี ค่ า เ ท่ า กั นไ ม่ ว่ า จ ะ คิ ด จ า ก ส า ร ใ ด ดั ง นั้ น อั ต ร า ก า ร เ กิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าจึ ง ไม่ ใช่ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร แต่ ส ามารถคิ ด
จากอั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารได้
การที่ จ ะทำา ให้ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย ามี ค่ า เท่ า กั นไม่ ว่ า จะคิ ด
จากสารใด ต้องมี ก ารเพิ่ ม แฟกเตอร์ บ างอย่ า งเข้ าไป
พิ จ ารณากรณี ข อง HCl ถ้ า คู ณ อั ต ราการลดของ HCl ด้ ว ย
1/2 จะพบว่ าอั ต ราการเกิ ด เปลี่ ยนแปลงจะเท่ า กั บ สารอี่ น ๆ
1/2 x อั ต ร า ก า ร ล ด ล งขอ ง HCl = 1/2 x
0.01 โมล/นาที

0.2
10

=

ตั ว เลข “ 2” ที่ เพิ่ ม เข้ าไป ก็ คื อ จำา นวนโมลของ HCl นั่ นเอง ซึ่ง
เป็ น แฟกเตอร์ ที่ ต้ อ งเพิ่ มเข้ า ไป เพื่ อ ทำา ให้ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลง
เท่ า กั น
อัต ราการลดลงของ Mg

=

1/2 x อัต ราการลดลงของ HCl =

0.01 โมล/นาที
0.01 โมล/นาที

อัต ราการลดลงของ MgCl2

=

0.01 โมล/นาที

อัต ราการลดลงของ H2

=

0.01 โมล/นาที

จะเห็ นว่ าทุ ก กรณี เ ท่ า กั น
ดั งนี้

ดั งนั้ นจึ งเขียนอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี จ ากสารต่ า งๆ ได้

R =

−

∆ Mg ]
[
∆t

=

−

1 ∆ HCl]
[
2
∆
t

=

+

∆[ MgCl]
∆t

=

+

∆[ H 2 ]
∆t

อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี จึ ง มี ส่ ว นสั ม พั น ธ์ กั บ อั ต ราการ
เปลี่ ย นแปลงของสารผ่ า นทางแฟกเตอร์ เ กี่ ย วกั บ จำา นวนโมล ซึ่ง
เขียนความสั ม พั น ธ์ ทั่ ว ๆ ไป ได้ดังนี้
R

=

1
n

x อัต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 75
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

หรื อ R
เมื่ อ
n

=

1
n

.

∆ X]
[
∆
t

= จำา นวนโมลของสาร X

[X] = ความเข้ มข้ นของสาร X
ในกรณี ที่ พิจารณาสมการทั่ วๆ ไป
aA + bB
→ cC + dD
จะเขียนอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าไดเป็ น
R =
+

−

1 ∆ D]
[
d ∆
t

1 ∆ A]
[
a ∆
t

=

−

1 ∆ B]
[
b ∆
t

=

+

1 ∆ C]
[
c ∆t

=

+

∆ C]
[
∆
t

=

ตั วอย่ างเช่ น
2A +
R =
+

1 ∆ D]
[
4 ∆t

3B
−

→ C +

1 ∆ A]
[
2 ∆t

=

−

4D

1 ∆ B]
[
3 ∆
t

=

นั่ นคื อ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี คิ ด จากสารใดก็ ได้ แต่ ต้ อง
คิ ด ตามความสั ม พั น ธ์ ดั ง กล่ า ว
ป ร ะ เ ภ ท ข อ ง อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าแบ่ ง ออกเป็ น 2 ประเภท
ก . อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เฉ ลี่ ย หมายถึ ง อัต ราการเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าที่ คิ ดจากการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของผลิ ต ภั ณฑ์ (หรื อ
สารตั้ ง ต้ น ) ทั้งหมดใน 1 หน่ วยเวลา
ข. อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ณ ขณะห นึ่ ง หมายถึ ง อัต รา
การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ณ เวลาใดเวลาหนึ่ ง ซึ่งคื อ ค่ าความชั น (slope)
ของกราฟระหว่ า งปริ ม าณของสารที่ เ ปลี่ ย นแปลงกั บ เวลา
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 76
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

โดยทั่ ว ๆ ไป อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า 2 ประเภทจะไม่ เ ท่ า กั น
ในปฏิ กิ ริ ย าทั่ ว ๆ ไป ช่วงแรกของการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะค่ อ นข้ าง
เร็ ว และค่ อ ยๆ ช้าลงตามลำา ดั บ ทำาให้อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ณ
ขณะใดขณะหนึ่ ง มี ค่ าไม่ เท่ า กั น

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.1 จากปฏิ กิ ริ ย า
2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 8H2O
+ 5Cl2
จงเขียนอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าในเทอมของสารต่ า งๆ
วิธ ี ท ำา
จากสมการทั่ ว ๆ ไปที่ กล่ าวมาในตอนต้ น สามารถเขี ย น
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้ ดั งนี้
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า
=

+

1 ∆[ KCl]
2
∆t

=
+

1 ∆[Cl 2 ]
5 ∆t

+

=

1 ∆[H 2 O]
8
∆t

−

1 ∆[KMnO 4 ]
2
∆t

=

+

=

−

1 ∆[ MnCl 2 ]
2
∆t

1 ∆ HCl]
[
16
∆t

=

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.2 เมื่ อสาร A ทำา ปฏิ กิ ริ ยากั บสาร B ได้ ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์
เป็ น สาร C เพี ย งชนิ ด เดี ยวจากการทดลองพบว่ า อั ต ราการเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย า ถ้ า คิ ดจากสาร A จะเท่ า กั บ 1/2 เท่ าของอั ต ราการลดลง
ของสาร A ถ้ า คิ ดจากสาร B จะเท่ า กั บ 2 เท่ าของอั ต ราการลดลง
ของสาร B และถ้ า คิ ด จากสาร C จะเท่ า กั บ 1/3 เท่ า ของอั ต รา
การเพิ่ มขึ้ นของสาร C สมการที่ ใช้แสดงปฏิ กิ ริ ย านี้ คื ออะไร ?

วิธ ี ท ำา
−

2 ∆ B]
[
1 ∆
t

จากโจทย์ อั ต ราก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า =
=

+

1 ∆ C]
[
3 ∆t

−

1 ∆ A]
[
2 ∆t

=
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 77
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

 เลขที่ อยู่ข้างหน้ า อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารเกี่ ยวข้อง

กั บ จำา นวนโมลของสารนั้ น ๆ ใน สมการ
ในสมการจะมี A 2 โมล

เช่น

−

1 ∆ A]
[
2 ∆t

แสดงว่ า

∴เขียนเป็ น สมการได้ ดั ง นี้

2A + 1/2 B

→ 3C หรื อ

4A

+

B

→

6C
ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.3 เมื่ อ นำา ก๊ าซ N2O5 ไปละลายในตั ว ทำา ละลาย
อินทรี ย์ ชนิ ดหนึ่ ง N2O5 จะสลายตั ว ดั ง สมการ
2N2O5 (g) → 4NO 2 (g) + O2 (g)
ถ้ า NO2 ละลายในตั ว ทำา ล ะล า ยอิ นท รี ย์ นั้ น และ O2 ไม่
ละลาย วิธี ก ารวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อไปนี้ วิธใดบ้ างใช้ได้
ี
ก. วัด ปริ ม าตรของก๊ าซ O2 ที่ เกิ ดขึ้ น
ข. วัด ความดั นของก๊ าซ O2 ที่ เกิ ดขึ้ น
ค. วัด การนำา ไฟฟ้ าของสารละลาย
ง. วัด มวลของสารละลายที่ ลดลง
วิธ ี ท ำา
ก. ใช้วัด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ เนื่ อ งจากเกี่ ยวข้ อ ง
กั บ ก๊ าซ จึ ง สามารถวั ดอั ตราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยาจากปริ มาต รของ
ก๊ าซ O2 ที่เพิ่ มขึ้ นได้
ข. ใช้วั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าได้ กา ร วั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าของระบบที่ มี ก๊ า ซ นอกจากจะวั ด จากปริ มาตรของก๊ า ซที่
เพิ่ ม ขึ้ น แล้ ว ยั ง สามารถวั ดความดั นของระบบที่ เพิ่ มขึ้ น หรื อ ลดลง
ได้อีกด้ ว ย
ค . ใช้วั ด อั ต ราก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าไม่ ไ ด้ เนื่ องจากเ ป็ น ก า ร
ละลายในตั ว ทำา ละลายอิ น ทรี ย์ จึ งไม่ มี ก ารแตกตั วเป็ นไอออน ดั ง
นั้ น สารละลายจึ งไม่ นำา ไฟฟ้ า ทำา ให้ วั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจาก
การนำา ไฟฟ้ าไม่ได้
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 78
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ง. ใช้วั ด อั ต ราการ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยาได้ เนื่ อ งจากในขณะที่ เ กิ ด
ปฏิ กิ ริ ย า จะได้ก๊ าซ O2 ซึ่งไม่ ล ะลายในตั ว ทำา ละลาย สามารถแยก
ออกไปได้ ทำา ให้ ม วลของระบบลดลง จึ ง สามารถวั ดอั ต ราการเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าจากมวลที่ ล ดลงได้

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.4 จากปฏิ กิ ริ ย าต่ อไปนี้
2Al + 3H2SO 4 → Al2(SO 4) 3 + 3H2
จากก า ร ท ด ล อ งพ บ ว่ าในเวล า 10 นาที ใช้ Al หมดไป
13.5 กรั ม
ก. จงคำา นวณอั ต ราการเปลี่ ยนแปลง H2SO 4 และ H2 เป็ น
โมล/ลิ ต ร
ข. จงคำา นวณอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเฉลี่ ยจากการทดลองนี้
วิธ ี ท ำา
ก. หาจำา นวนโมลของ H2SO 4 และ H2 ที่ เ กี่ ย วข้ อ งใน
ปฏิ กิ ริ ย าจาก Al ก่ อนแล้ วจึ ง นำา ไปคำา นวณอั ต ราการเปลี่ ยนแปลง
จากโจทย์ ใช้

Al

กรั ม

13.5

13.5
27

=

โมล
โมล

จากสมการถ้ าใช้ Al
∴ ใช้ Al

0.5 =

0.75

2

โมล

=

ต้ อ งใช้ H2SO 4

0.5 โมล ต้ อ งใช้ H2SO 4

=

โมล

ในทำา นองเดี ย วกั น

จะเกิ ด H2 =
เกิ ด

=

3
3
2

x

0.75 โมล

ในเวลา

0.5

0.75 โมล

10

นาที

∴ อั ต ราการเกิ ด H2

H2 =
=

นาที
แ ล ะ อั ต ร า ก า ร ล ด ล ง ข อ ง H2SO 4
โมล/นาที

0.75
10

=

= 0.075
0.75
10

โมล /

= 0.075
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 79
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ข. คำา นวณอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า
=

1
3

=

−

1 ∆[ H 2 SO 4 ]
3
∆t

x 0.075

= 0.025 โมล/ลิ ต ร

ห ม า ย เ ห ตุ อาจจะคิ ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากสารตั ว อื่ น
ก็ได้ จะได้ คำา ตอบเท่ า กั น

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.5 จา ก ก า ร ท ด ล อ ง ห า อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า
ระหว่ า ง Mg กั บ HCl ตามสมการ
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
โดยการเก็ บ ก๊ า ซ H2 จากการแทนที่ ส ารละลายดั งในรู ป

ผลการทดลองได้ ดั ง นี้
ปริ ม าตร H2
(cm 3)

เวลา
(s)

1
2
3

7
15
23

ปริ ม าตร H2 เวลา (s)
(cm 3)
4
6
8

32
60
105

ก. จงคำา นวณอั ต ราเฉลี่ ยของการเกิ ด ก๊ าซ H2
ข. จงคำา นวณอั ต ราการเกิ ดก๊ าซ H2 ระหว่ า งเวลา 23 - 32
วิ นาที
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 80
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ค. จงคำา นวณอั ต ราการเกิ ด ก๊ าซ H2 ณ วิ นาที ที่ 50
วิธ ี ท ำา

ก. คำา นวณอั ต ราเฉลี่ ย
อัต ราเฉลี่ ย

=

ปริมาตร2 ทั้งหมด
H
เวลาทั้งด
หม

8

= 105 = 0.076 cm 3/s
ข. คำา นวณอั ต ราการเกิ ด H2 ในช่วง 23 - 32 วิ นาที
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า
=

4 −3
32 − 23

=

V2 − V1
t 2 − t1

=

=

∆
V
∆
t

0.11 cm 3 /s

ค. คำา นวณอั ต ราการเกิ ด H2 ที่ 50 วินาที
จากสู ต ร อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า =

V2 − V1
t 2 − t1

=

∆
V
∆
t

ถ้ า เขี ย นกราฟร ะหว่ างป ริ ม า ต รของก๊ าซ H2 ที่ เ กิ ดขึ้ น กั บ
เวลาที่ ใช้ โดยให้แ กนตั้ ง แทนปริ มาตร และแกนนอนแทนเวลา ค่ า
∆
V
ก็ คื อ ความชั น (slope) ของกราฟนั่ น เอง ดั งนั้ น เมื่ อ ต้ อ งการหา
∆
t
อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ณ ขณะใดขณะห นึ่ งจ ะ ทำา ได้ โ ด ย ก า ร
หาความชั นจากกราฟ ณ จุดหนึ่ ง ๆ
จากข้อ มู ล ที่ โจทย์ กำา หนดให้ เขียนเป็ น กราฟได้ ดั ง นี้

เมื่ อ ต้ อ งการหาอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ณ เวลา 50 วินาที ก็
ทำา ได้ โ ดยลากเส้ นขนานกั บแกนตั้ งจากจุ ด 50 วิ น าที ขึ้นไปตั ด
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 81
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

กราฟที่ จุ ด A หลั ง จากนั้ นลากเส้ นสั มผั ส ให้ ผ่ า นจุ ด A แล้ ว หาค่ า
ค ว า ม ชั น (slope) ที่ จุ ด A ค่ า ค ว า ม ชั น ก็ คื อ ค่ า อั ต ร า ก า ร เ กิ ด
ปฏิ กิ ริ ย า ณ เวลานั้ น
จากกราฟ ความชั น

=

∆
V
∆
t

=

V2 − V1
t 2 − t1

8.9 −3.4

= 100 − 20
= 0.069 cm 3/s
เพ ร า ะ ฉ ะ นั้ น อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ที่ เ ว ล า 50 วิ น า ที =
0.069 cm 3/s
จากตั วอย่ างของป ฏิ กิ ริ ยา Mg + 2HCl → MgCl2 +
H2 จะเห็ น ได้ ว่ า อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยาในช่ ว งเวลาต่ างๆ มี ค่ า ไม่
เท่ า กั น ในตอนเริ่ ม ต้ น ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด เร็ ว และค่ อ ยๆ เกิ ดช้ า ลงตาม
ลำา ดั บ เห็ นได้จากลั ก ษณะของกราฟซึ่ ง มี ค่ า ความชั น สู ง มากในตอน
แรก (ความชั น ของกราฟ คื อ ค่ า อั ต ราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยา ณ ขณะ
นั้ น ) แล้ วค่ อ ยๆ ลดลงตามลำา ดั บ

นอกจากจะวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยาจากปริ มาตรของก๊ าซ
H2 ที่ เ กิ ดขึ้ น แ ล้ ว ยั ง ส า ม า ร ถ วั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า จ า ก
ปริ ม าณของ Mg และ HCl ที่ ล ดลงได้
ในกรณี ข อง Mg เมื่ อเกิ ดปฏิ กิ ริ ยา Mg จะถู ก ใช้ไ ปทำา ให้
มวลของ Mg ที่ เ หลื อ ลดลง การเขี ย นกราฟแสดงอั ตราการเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าอาจจะทำา ได้ ห ลายลั ก ษณะดั ง นี้
กรณี ท ี่ 1 เ มื่ อ ใช้ Mg ม า ก เ กิ น พ อ
ห ลั งจา ก เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าในช่ ว ง ร ะ ย ะ เ ว ล า ห นึ่ ง Mg จะ ทำา
ปฏิ กิ ริ ย ากั บกรด HCl จน HCl ถู กใช้ห มดไป หลั ง จากนั้ นก็ จ ะไม่
เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อ ไปอี ก เนื่ อ งจากสาตั้ งต้ น เหลื อ แต่ Mg เพี ย งอย่ า ง
เดี ยว
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 82
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

การเขี ย นกราฟเพื่ อ แสดงอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าอาจจะทำา ได้
2 แบบ
ก . กรา ฟ ร ะ ห ว่ า ง ม ว ล ข อ ง Mg ที่ ใ ช้ก ับ เ ว ล า

เมื่ อ ถึ ง เวลา t1 กรด HCl จะใช้หมดไป ไม่เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อไป
อี ก ดั งนั้ น มวลของ Mg ทีใช้ไปจึงเทาเดิ ม และมี ค่ า คงที่ ดั งในกราฟ
่
ข. กรา ฟร ะ ห ว่ า ง ม ว ล Mg ที่ เ ห ลื อ กั บ เ ว ล า
นอกจากจะเขี ย นกราฟระหว่ า งมวล Mg ที่ใช้กับ เวลาแล้ ว ยั ง
สามารถเขี ย นกราฟระหว่ า งมวล Mg ที่ เหลื อ กั บ เวลาได้

t2 คื อ เวลาที่ HCl ถู กใช้ห มดไป ปฏิ กิ ริ ย านี้ สิ้ น สุ ด แล้ ว มวล
ของ Mg ที่ เหลื อจึ ง มี ป ริ ม าณคงที่ ด งในกราฟ
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 83
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

กรณี ท ี่ 2 เ มื่ อ ใช้ HCl ม า ก เ กิ น พ อ
ในกรณี นี้ จ ะเหลื อ HCl ส่ ว น Mg ใช้ห มดไป ซึ่ง เมื่ อ Mg ใช้
หมดไป ป ฏิ กิ ริ ยาจะ สิ้ นสุ ด การเขี ย นก ร าฟ แ ส ด ง อั ต ร า ก า ร เ กิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าในเทอมของ Mg ก็ ทำา ได้ 2 แบบเช่ น เดี ย วกั น
ก . กรา ฟ ร ะ ห ว่ า ง ม ว ล Mg ที่ใ ช้ก ับ เ ว ล า

จะเห็ นได้ ว่ า Mg จะถู กใช้ไปในการทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั บ HCl จน
หมดเมื่ อเวลา t3 Mg ทีใช้จงมากที่ สุ ด
่
ึ
ข. กรา ฟร ะ ห ว่ า ง ม ว ล Mg ที่ เ ห ลื อ กั บ เ ว ล า

จะเห็ น ได้ ว่ า ช่ ว งแรกจะเหลื อ Mg มาก แต่ เ มื่ อถึ ง เวลา t4
ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด สมบู ร ณ์ เ หลื อ Mg เป็ น ศู น ย์ ห รื อใช้ Mg หมดไป
ในกรณี ที่ เ ป็ น ปฏิ กิ ริ ย าทั่ วๆ ไป เช่ น การสลายตั ว ของ A ตาม
สมการ A

B จะพิจ ารณาอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ จ ากความ

เข้ ม ข้ น เ มื่ อ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า A ซึ่ ง เ ป็ น ส า ร ตั้ ง ต้ นจ ะ ล ด ล ง อ ย่ า ง
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 84
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

รวดเร็ ว และค่ อ ยๆ ช้าลง ในขณะเดี ย วกั น B ซึ่งเป็ น ผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ จ ะ
เกิ ดขึ้ นอย่ า งรวดเร็ ว และค่ อ ยๆ ช้าลงตามลำา ดั บ
การเขี ย นกราฟแสดงอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าอาจจะกระทำา ได้
หลายแบบ ทั้ งในเทอมของความเข้ ม ข้ นของสารแต่ ล ะชนิ ด กั บ เวลา
หรื อในเทอมของอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย ากั บ เวลา นอกจากนี้ ยั ง ต้ อ ง
พิจารณาด้ ว ยว่ า ปฏิ กิ ริ ย านั้ น เกิ ดขึ้ น แบบสมบู รณ์ หรื อ แบบมี ภาวะ
สมดุ ล

ก. ถ้ า เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เกิ ด สมบู รณ์ ไม่ มี ภ าวะสมดุ ลเกิ ดขึ้ น จะ
เขียนกราฟได้ ดั ง นี้

เมื่ อ ถึ ง ระยะเวลาหนึ่ งสารตั้ งต้ น บางชนิ ด จะถู กใช้ห มดไป
ปฏิ กิ ริ ย าจึ งสิ้ นสุ ด จะเห็ นได้ ว่ า เมื่ อ เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าสมบู ร ณ์ แ ล้ ว อัต รา
การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะเท่ า กั บ ศู น ย์ เพราะไม่ มี ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ดขึ้ นอี ก
ดั งนี้

ข. ถ้ า เป็ นปฏิ กิ ริ ยาที่ มี ภาวะส มดุ ลเกิ ดขึ้ น จะเขี ย นกราฟได้
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 85
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

กราฟในเทอมของความเข้ มข้ น เมื่ อ ถึ ง เวลา t1 จะเห็ นได้ ว่ า
ความเข้ มข้นของ A และ B มี ค่ า คงที่ แสดงว่ า เวลา t1 คือ เวลาที่
ระบบกำา ลั ง อยู่ ในภาวะสมดุ ล
กราฟในเทอ มของอั ต ราก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า เมื่ อถึ งเวล า t2
อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าไปข้ า งหน้ า
(A→B) จะเท่ า กั บ อั ต ราการ
เกิ ด ปฏิ กิ ริ ยาย้ อนกลั บ (B →A) แสดงว่ า ระบบ กำา ลั งอยู่ ใ นภาวะ
สมดุ ล

ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.6 จากปฏิ กิ ริ ยา A(s) + B (g)
C (s) +
D(g)
อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าของปฏิ กิ ริ ย าไปข้ า งหน้ า ในเทอมของ
ความเข้ ม ข้ น กั บ เวลา และในเทอมของอตราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย ากั บ
เวลาจะเขี ย นกราฟได้ อ ย่ า งไร ?
วิธ ี ท ำา
เนื่ องจากเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าไปข้ างหน้ า A และ B ซึ่งเป็ น สารตั้ งต้ น
จะทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั น ได้ผ ลิ ต ภั ณฑ์ เ ป็ น C และ D นั่ น คื อ ความเข้ ม ข้ น
ของ A และ B จะลดลงต า ม ลำา ดั บ ในขณะที่ ค วามเข้ ม ข้ น ของ C
และ D จะเพิ่ ม ขึ้ น ตามลำา ดั บ เนื่ อ งจากมี ภาวะสมดุ ล เมื่ อ ถึ ง สมดุ ล
ความเข้ มข้นของสารแต่ ล ะชนิ ดจะคงที่
เขียนกราฟระหว่ า งความเข้ มข้ นกั บ เวลาได้ ดั ง นี้
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 86
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

t1 คือ ภาวะสมดุ ล ซึ่ ง [B] และ [D] ที่ เหลื อจะมี ค วามเข้ มข้ น
คงที่ กรณี นี้ ที่ ภ าวะสมดุ ล จะมี ค วามเข้ มข้ นของ D มากกว่ า B

ในกรณี นี้ เวลา t2 จะเป็ น เวลาที่ ระบบเข้ า สู่ ภ าวะสมดุ ล ความ
เข้ ม ข้ น ของ B แล ะ D จะคง ที่ โด ย ที่ คว า ม เ ข้ มข้ นของ B เห ลื อ
มากกว่ า D
ถ้ า เขี ย นกราฟระหว่ า งอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าไปข้ า งหน้ า กั บ
เวลา จะได้ดั งนี้
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 87
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

t3 จะเป็ นเวลาที่ ระบ บอ ยู่ ในภาวะส ม ดุ ล จะเห็ น ได้ ว่ า ก่ อน
เวลา t3 อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะลดลงจนถึ ง t3 จะคงที่ เพราะอยู่
ในภาวะสมดุ ล

4.2 ปั จ จั ย ที่ ม ี ผ ล ต่ อ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า
อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ขึนอยู่ กั บ ปั จจั ยหลายอย่ า ง คื อ
้
1. ธรรมชาติ ของสารตั้ งต้ น

4. อุณหภู มิ

2. ความเข้ มข้นของสารตั้ ง ต้ น

5. ตั ว เร่ ง ปฏิ กิ ริ ย า

3. พื้นที่ ผิวของสารตั้ งต้ น
อั ต ราการ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าจะเร็ วห รื อช้ า ก็ ขึ้ น อยู่ กั บปั จจั ย ดั ง
กล่ าว จะเห็ นได้ว่ า ปั จจัยที่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย านั้ น เป็ น ผล
เนื่ อ งจากสารตั้ งต้ น เท่ านั้ น ไม่ เ กี่ ย วข้ อ งกั บ สารผลิ ตภั ณฑ์ การที่
ทราบว่ าอั ตรา ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยาขึ้ นอยู่ กั บ ปั จจั ย อะไรบ้ าง ทำา ให้
สามารถควบคุ มความเร็ วของปฏิ กิ ริ ย าได้ สามารถจะทำา ให้ เ กิ ด เร็ ว
หรื อ เกิ ดช้ า ตามต้ องการได้ ปฏิ กิ ริ ย าบางชนิ ด อาจจะเกิ ดได้ เ ร็ ว
หรื อช้า เนื่ องจากธรรมชาติ ของสารตั้ ง ต้ น เช่น สารประกอบไอออน
นิ ก มั ก จะเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้ เ ร็ ว กว่ า สารโคเวเลนต์ ปฏิ กิ ริ ย าบางชนิ ด
ขึ้ น กั บ ควา ม เข้ มข้ น แต่ บางชนิ ดไม่ ขึ้ น กั บควา ม เข้ มข้ น ซึ่ ง จะได้
กล่ าวถึ ง รายละเอี ย ดต่ อไป

ธ ร ร ม ช า ติ ข อ ง ส า ร ตั้ ง ต้ น ที่ มี ผ ล ต่ อ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด
ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 88
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ปฏิ กิ ริ ย าเคมี โ ดยทั่ วๆ ไป จะมี อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าที่ แตก
ต่ าง กั น มี ตั้ ง แ ต่ ช้ า ม า ก จ น สั ง เ ก ตไ ม่ ได้ ถึ ง เ กิ ดขึ้ นได้ ทั นที บ า ง
ปฏิ กิ ริ ย าอาจจะเกิ ด เร็ ว มากถึ งหนึ่ งในล้ า นวิ น าที เช่ น การระเบิ ด
ของดิ น ปื น ปฏิ กิ ริ ย าจำา นวนมากเกิ ดขึ น เร็ ว เช่ น ปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า ง
ก ร ด กั บ เ บ ส จ ะ ไ ด้ เ ก ลื อ แ ล ะนำ้า ทั น ที ห รื อ ป ฏิ กิ ริ ย า ร ะ ห ว่ า ง
สารละลาย AgNO 3 กั บ NaCl จะได้ ตะกอนขาว AgCl ทันที

NaOH + HCl → NaCl + H2O
AgNO 3 + NaCl → AgCl + NaNO 3
ป ฏิ กิ ริ ย า บ า ง ช นิ ด อ า จ จ ะ เ กิ ด ช้ า ม า ก จ น ไ ม่ เ ห็ น ก า ร
เปลี่ ย นแปลงในขณะทดลอง อาจจะต้ อ งใช้เ วลาเป็ น วั น เดื อ น หรื อ
เป็ น ปี จึงจะเห็ น การเปลี่ ยนแปลงนั้ น เช่น การเน่ า เปื่ อยของซากพื ช
ซากสั ต ว์ การเกิ ด สนิ มของโลหะต่ า งๆ เป็ น ต้ น
สารที่ มี อั นยรู ปกั น มั ก ทำา ป ฏิ กิ ริ ยากั นได้ เ ร็ วไม่ เท่ ากั น เช่ น
ฟอสฟอรั ส ขาวกั บ ฟอสฟอรั ส แดง ที่ อุ ณ หภู มิ ห้ อ งฟอสฟอรั ส ขาวจะ
ลุ กติ ดไฟในอาก า ศได้ ทั นที แต่ ฟอ สฟอ รั ส แ ด งไ ม่ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า
เพราะโครง สร้ า งของฟอสฟอรั ส ขาวเป็ น P 4 ลั ก ษณะเป็ นโมเลกุ ล
เดี่ ย ว แต่ ฟอสฟอรั ส แดงมี โครงสร้ า งต่ อ กั น เป็ น แนวยาว
ดั งนั้ นฟอสฟอรั สขาวจึ ง เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้ ง่ า ยกว่ า เพราะไม่ ต้ อ ง
มี ก ารทำา ลายพั น ธะมากเท่ า กั บ ฟอสฟอรั ส แดง โดยทั่ ว ๆ ไป การเกิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าเคมี จ ะมี การสลายพั น ธะและสร้ างพั น ธะในเวลาเดี ย วกั น
ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด เร็ ว หรื อช้า มั กจะเกี่ ย วข้องกั บขั้ นตอนของการสลาย
พันธะเหล่ า นี้ ถ้ า สลายง่ า ยมั ก จะเกิ ดได้ เ ร็ ว
โดยทั่ ว ๆ ไป ปฏิ กิ ริ ย าที่ สารตั้ งต้ น อยู่ ใ นรู ป ของไอออนมั กจะ
เกิ ดได้ เ ร็ ว กว่ าในรู ปโมเลกุ ล
เช่น 5Fe 2+ + MnO 4- + 8H+
+ 4H 2O เกิ ด เร็ ว

→ Mn 2+

+ 5Fe 3+
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 89
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ช้า

2H2 + O2 → 2H2O

เ กิ ด

4.2.1 ค ว า ม เ ข้ ม ข้น ข อง ส า ร ตั้ ง ต้ น กั บ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า
เ ค มี
ก่ อ นที่ จ ะพิ จ ารณาเกี่ ยวกั บผลของความเข้ ม ข้ น ที่ มี ต่ อ อั ต รา
การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ขอให้ทำา ความเข้ าใจเกี่ ย วกั บ ปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อเดี ย ว
และปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อ ผสมก่ อ น
ก . ป ฏิ กิ ริ ย า เ นื้ อ เ ดี ย ว ห ม า ย ถึ ง ป ฏิ กิ ริ ย า ที่ ส า ร ตั้ ง ต้ น
ทั้ ง หมดรวมตั วกั นเป็ นสารเนื้ อเดี ย ว อาจจะมี ส ถานะเป็ นของแข็ ง
ของเหลวหรื อ ก๊ าซก็ ไ ด้ เช่ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ สารตั้ งต้ น ทุ ก ตั ว เป็ นก๊ าซ
ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ ง ต้ นทุ ก ตั ว เป็ น สารละลาย เป็ น ต้ น
N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g)
NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l)
ข. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ นื้ อ ผ ส ม หมายถึ ง ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ งต้ น ทุ ก ตั ว
ไม่ได้ ร วมเป็ น สารละลายเนื้ อเดี ย ว อาจจะเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ งต้ น
อยู่ ต่ า งสถานะ เช่น ระหว่ า งของแข็ ง กั บของเหลว หรื อของเหลวกั บ
ก๊ า ซ เป็ น ต้ น หรื อ อาจจะเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ สารตั้ งต้ น ละลายอยู่ ในตั ว
ทำา ละลายต่ า งชนิ ด ซึ่งไม่ ล ะลายกั น
Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g)
Ca(OH) 2 (aq) + CO 2 (g) → CaCO 3 (s) + H 2O
(l)

พิ จ ารณาอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า ง Mg กั บ HCl ตาม
สมการ
Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g)
การวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าทำา ได้ โ ดยวั ด ปริ มาณของ H2 ที่
เกิ ด ขึ้ น จากการทดลองพบว่ า ตอนเริ่ มต้ น ของปฏิ กิ ริ ย า อั ต ราการ
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 90
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

เกิ ด ก๊ าซ H2 จะสู ง มาก แล้ ว ค่ อ ยๆ ลดลง เมื่ อเวลาผ่ านไปการที่
เป็ น เช่ น นี้ อ ธิ บ ายได้ ว่ า ตอนเริ่ มต้ น ปฏิ กิ ริ ย าเกิ ด เร็ ว เพราะสารตั้ ง
ต้ น มี ปริ ม าณ ม า ก เมื่ อเวล าผ่ านไปสา ร ตั้ งต้ นจะค่ อยล ด น้ อย ล ง
ทำา ให้ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ล ด ล ง ซึ่ ง แ ส ด ง ว่ า อั ต ร า ก า ร เ กิ ด
ปฏิ กิ ริ ย าขึ้ นอยู่ กั บ ความเข้ มข้ นของสารตั้ งต้ น

โดยทั่ ว ๆ ไป เมื่ อความเข้ ม ข้ น ของสารตั้ งต้ น เพิ่ มขึ้ น อั ต รา
การเกิ ดปฏิ กิ ริ ยามั กจะเร็ วขึ้ น ด้ ว ย แต่ ก็ ไ ม่ แ น่ เ สมอไป บางกรณี
ความเข้ ม ข้ น ของสารอาจจะไม่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยาได้
หรื อ บางกรณี อ าจจะทำา ให้ ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ด ช้ า ลงก็ ไ ด้ ก า ร ที่ จ ะ ท ร า บ
ว่ า ค ว า ม เ ข้ ม ข้ น ข อ ง ส า ร ต้ น ต้ น มี ผ ล ต่ อ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด
ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ห รื อ ไ ม่ จะ ต้ อ งไ ด้ จ า ก ก า ร ท ด ล อ ง เ ท่ า นั้ น
จากการทดลอง จะทำาให้ท ราบว่ า สารตั้ งต้ นชนิ ดใดบ้ า งที่ มี ผ ล
ต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า ทำา ให้ ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ด เร็ ว ขึ้ น หรื อช้ า ลง แต่
ถ้ า ต้ อ งการจะทราบว่ า ความเข้ ม ข้ นของสารตั้ ง ต้ น มี ผ ลต่ อ อั ต ราเร็ ว
ของปฏิ กิ ริ ย ามากน้ อยอย่ า งไร สารใดจะมี ผ ลมากกว่ ากั นจะต้ อ ง
อาศั ย ก ฎ อั ต ร า เข้าช่วย

4.2.2 พื้ น ที่ ผ ิ ว ของ ส าร กั บ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
ดั ง ที่ ไ ด้ ก ล่ าวไว้ แ ล้ วว่ าป ฏิ กิ ริ ย าเ ค มี นั้ นอ าจจะแ บ่ งเ ป็ น 2
ประเภทตามลั กษณะของวั ฏ ภาค (phase) คื อ ปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อเดี ย ว
ซึ่งสารตั้ ง ต้ น ทุ กชนิ ด รวมกั น เป็ น สารละลายเนื้ อเดี ย ว และปฏิ กิ ริ ย า
เนื้ อ ผสม ซึ่ง สารตั้ งต้ นไม่ ไ ด้ ร วมกั น เป็ นเนื้ อเดี ย ว เช่ น อาจจะเป็ น
เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 91
ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.

ของเหลวกั บของแข็ง หรื อของเหลวกั บ ก๊ าซ ในกรณี ที่ เ ป็ น ปฏิ กิ ริ ย า
เนื้ อ เดี ย ว ความเข้ ม ข้ นของสารตั้ งต้ น จะเป็ นปั จ จั ย ที่ สำา คั ญในการ
ควบคุ มอั ตรากา ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยา ในกรณี ที่ เ ป็ นป ฏิ กิ ริ ยาเนื้ อผสม
นอกจากจะพิ จ ารณาควา ม เข้ มข้ น ของสาร แ ล้ วยั งต้ องพิ จ ารณ า
ปั จ จั ย อื่ น ๆ อี ก คื อ พื้ น ที่ ผิ วของสารตั้ งต้ น ที่ มาทำา ปฏิ กิ ริ ย า ดั ง เช่ น
ปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า ง Mg(s) กั บ HCl (aq) จะพบว่ า พื้ น ที่ ผิ วของ Mg มี
ส่ ว นสำา คั ญ มากในการควบคุ ม อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า
Mg (s) + HCl (aq) → MgCl2 (aq)

+ H2 (g)

ถ้ า วั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากปริ มาตรของก๊ า ซ H2 จะพบ
ว่ า ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด เร็ ว เมื่ อใช้ Mg ที่ มี พื้ นที่ ผิ ว มาก
ดั ง นั้ น โดยทั่ ว ๆ ไป จึ ง สรุ ป ได้ ว่ า อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยาเป็ น
สั ด ส่ วนโดยต รง กั บพื้ นที่ ผิ ว ของสาร ตั้ งต้ นที่ เข้ า ทำา ป ฏิ กิ ริ ย า กั น
(เฉพาะปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อ ผสมเท่ า นั้ น ถ้ าเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อ เดี ย ว พื้นที่ ผิ ว
ของสารตั้ งต้ นจะไม่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ) ถ้ าพื้ นที่ ผิ ว มาก
อั ต ราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยาจะเร็ วกว่ าเมื่ อพื้ นที่ ผิ ว น้ อ ย ดั ง นั้ น วิ ธี ก าร
เพิ่ ม อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าวิ ธี ห นึ่ งของปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อผสม คื อ การ
เพิ่ ม พื้ น ที่ ผิ ว (นอกเหนื อ จากการเพิ่ มความเข้ ม ข้ น ) ซึ่งอาจจะทำา ได้
โดยการบดให้ ล ะเอี ย ด ตั ดให้ เ ป็ นชิ้ น เล็ ก ๆ หรื อ ยื ดให้ เ ป็ น เส้ น ยาวๆ
เป็ น ต้ น
4.2.3 อุณ ห ภู ม ิ ก ั บ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
นอกเหนื อ จากความเข้ ม ข้ น และพื้ น ที่ ผิ วของสารตั้ งต้ น จะมี ผ ล
โดยตรง ต่อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าเคมี แ ล้ ว ปั จจั ย ที่ สำา คั ญ อี ก อย่ า ง
หนึ่ ง ที่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าเคมี คื อ อุ ณ หภู มิ โดยทั่ ว ๆ ไป
เมื่ อ อุ ณ หภู มิ ข องระบบสู งขึ้ น อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยามั กจะเกิ ดเร็ ว
ขึน แต่ มี บ้ า งเหมื อ นกั น ที่ อุ ณ หภู มิ ไ ม่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า
้
Minboi
Minboi
Minboi
Minboi
Minboi
Minboi
Minboi

More Related Content

What's hot

เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1
เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1
เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1
Tanchanok Pps
 
บทที่ 1 ธาตุและสารประกอบ
บทที่ 1 ธาตุและสารประกอบบทที่ 1 ธาตุและสารประกอบ
บทที่ 1 ธาตุและสารประกอบ
Jariya Jaiyot
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
paknapa
 
ธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบ
website22556
 
สมบัติของธาตุและสารประกอบ2
สมบัติของธาตุและสารประกอบ2สมบัติของธาตุและสารประกอบ2
สมบัติของธาตุและสารประกอบ2
ครูแป้ง ครูตาว
 
ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์
Arocha Chaichana
 
สสารและการเปลี่ยนแปลง2
สสารและการเปลี่ยนแปลง2สสารและการเปลี่ยนแปลง2
สสารและการเปลี่ยนแปลง2
ritvibool
 

What's hot (19)

3 the mole 2018
3 the  mole 20183 the  mole 2018
3 the mole 2018
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
Chap 2 stoichiometry
Chap 2 stoichiometryChap 2 stoichiometry
Chap 2 stoichiometry
 
เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1
เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1
เอกสารประกอบการเรียน เคมีอินทรีย์ 1
 
บทที่ 3 สมบัติของธาตุและสารประกอบ
บทที่ 3 สมบัติของธาตุและสารประกอบบทที่ 3 สมบัติของธาตุและสารประกอบ
บทที่ 3 สมบัติของธาตุและสารประกอบ
 
บทที่ 1 ธาตุและสารประกอบ
บทที่ 1 ธาตุและสารประกอบบทที่ 1 ธาตุและสารประกอบ
บทที่ 1 ธาตุและสารประกอบ
 
เคมีอินทรีย์
เคมีอินทรีย์เคมีอินทรีย์
เคมีอินทรีย์
 
Organicpds
OrganicpdsOrganicpds
Organicpds
 
กรด เบส 3
กรด เบส 3กรด เบส 3
กรด เบส 3
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
สรุปวิชาเคมี
สรุปวิชาเคมีสรุปวิชาเคมี
สรุปวิชาเคมี
 
ธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบธาตุและสารประกอบ
ธาตุและสารประกอบ
 
แข็ง เหลว แก๊ส
แข็ง เหลว แก๊สแข็ง เหลว แก๊ส
แข็ง เหลว แก๊ส
 
สมบัติของธาตุและสารประกอบ2
สมบัติของธาตุและสารประกอบ2สมบัติของธาตุและสารประกอบ2
สมบัติของธาตุและสารประกอบ2
 
Equilibrium mahidol
Equilibrium mahidolEquilibrium mahidol
Equilibrium mahidol
 
ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์
 
สสารและการเปลี่ยนแปลง2
สสารและการเปลี่ยนแปลง2สสารและการเปลี่ยนแปลง2
สสารและการเปลี่ยนแปลง2
 
Knowledge chem bobby tutor
Knowledge chem bobby tutorKnowledge chem bobby tutor
Knowledge chem bobby tutor
 
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
บทที่ 11 เคมีอินทรีย์
 

Similar to Minboi

บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีบทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
Jariya Jaiyot
 
สมดุล
สมดุลสมดุล
สมดุล
Muk52
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
paknapa
 
บทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสง
บทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสงบทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสง
บทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสง
ฟลุ๊ค ลำพูน
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
paknapa
 
ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์
Chicciiz Pu
 
ประภา
ประภาประภา
ประภา
prapa2537
 
รายงานเรียน
รายงานเรียนรายงานเรียน
รายงานเรียน
tippawan61
 
โครงงานวิทย์ (งานคอม)
โครงงานวิทย์ (งานคอม)โครงงานวิทย์ (งานคอม)
โครงงานวิทย์ (งานคอม)
Aungkana Na Na
 
การสังเคราะห์ด้วยแสง1
การสังเคราะห์ด้วยแสง1การสังเคราะห์ด้วยแสง1
การสังเคราะห์ด้วยแสง1
Anana Anana
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
paknapa
 
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
chemnpk
 
ครูศจี .โมล
ครูศจี .โมลครูศจี .โมล
ครูศจี .โมล
Krujake
 

Similar to Minboi (20)

บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมีบทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
บทที่ 2 ปฏิกิริยาเคมี
 
สมดุล
สมดุลสมดุล
สมดุล
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
บทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสง
บทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสงบทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสง
บทที่ 13 การสังเคราะห์ด้วยแสง
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์
 
เฉลยโจทย์
เฉลยโจทย์เฉลยโจทย์
เฉลยโจทย์
 
ประภา
ประภาประภา
ประภา
 
รายงานเรียน
รายงานเรียนรายงานเรียน
รายงานเรียน
 
โครงงานวิทย์ (งานคอม)
โครงงานวิทย์ (งานคอม)โครงงานวิทย์ (งานคอม)
โครงงานวิทย์ (งานคอม)
 
สาร
สารสาร
สาร
 
การสังเคราะห์ด้วยแสง1
การสังเคราะห์ด้วยแสง1การสังเคราะห์ด้วยแสง1
การสังเคราะห์ด้วยแสง1
 
สมดุลเคมี
สมดุลเคมีสมดุลเคมี
สมดุลเคมี
 
C3 c4-cam
C3 c4-camC3 c4-cam
C3 c4-cam
 
เคมีพื้นบท2ปฏิกิริยาเคมี
เคมีพื้นบท2ปฏิกิริยาเคมีเคมีพื้นบท2ปฏิกิริยาเคมี
เคมีพื้นบท2ปฏิกิริยาเคมี
 
Metal
MetalMetal
Metal
 
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
 
9 วิชาสามัญ เคมี 56
9 วิชาสามัญ เคมี 569 วิชาสามัญ เคมี 56
9 วิชาสามัญ เคมี 56
 
Rate012
Rate012Rate012
Rate012
 
ครูศจี .โมล
ครูศจี .โมลครูศจี .โมล
ครูศจี .โมล
 

Minboi

  • 1. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 58 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ห น่ว ย ก าร เรีย นรู้ ท ี่ 4 เรื่อ ง ป ฏิ ก ิ ร ิย าเ ค มี แ ล ะ อั ต ร า ก า รเ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี ******************************************************* ********************** ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ต่ า งๆ อาจจะเกิ ด ขึ้ นได้ เ ร็ ว หรื อช้ า ต่ า งกั น ซึ่งขึ้น อยู่ กั บชนิ ดของป ฏิ กิ ริ ยา เช่ น การ ร ะ เ บิ ดของดิ น ปื น จั ด ว่ า เ ป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ด ขึ้ นได้ เ ร็ ว มาก เพราะใช้เ วลาไม่ ถึ ง นาที การลุ กไหม้ ของเชื้ อ เพ ลิ ง เช่ น ก๊ าซหุ ง ต้ ม แล ะนำ้า มั น เ บ น ซิ น ก็ จั ด ว่ า เ ป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เกิ ดได้ เ ร็ ว การลุ กไหม้ ข องถ่ า นหรื อของไม้ จั ด ว่ า เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ด ขึ้ น เร็ ว ปานกลาง การเน่ า เปื่ อยของผั ก ผลไม้ จัด ว่ า เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ดขึ้ น ค่ อ นข้ างช้ า การเกิ ด สนิ ม ของเหล็ ก จั ด ว่ า เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ดขึ้ นช้า มาก เป็ น ต้ น ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ มี ค วามสำา คั ญ ทางด้ า นอุ ต สาหกรรมก็ เกี่ ยวข้ อง กั บ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าเช่ น เดี ย วกั น ปฏิ กิ ริ ย าเหล่ า นี้ ให้ผ ลผลิ ต ที่ มี ผ ลต่ อ สภาวะเศรษฐกิ จของประเทศ จึงจำา เป็ น ที่ จ ะต้ อ งผลิ ตให้ได้ จำา นวนมากและต้ นทุ นตำ่า ซึ่ง ก็ คื อ ต้ อ งได้ ผ ลผลิ ต มากที่ สุ ดในเวลา น้ อ ยที่ สุ ด นั่ นเอง ในการนี้ จึ ง จำา เป็ นที่ จ ะต้ อ งเรี ย นรู้ เกี่ ยวกั บอั ต รา การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า เรี ย นรู้ ส ภาวะต่ า งๆ ที่ใช้ในการควบคุ มการผลิ ต หรื อ สภาวะต่ า งๆ ที่ใช้ควบคุ ม การเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า ต้ อ งทราบว่ า ปั จ จั ย อะไรบ้ า งที่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า จะทำาให้ ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ด เร็ ว หรื อช้าได้อย่ างไร เป็ น ต้ น ในบทนี้ จ ะได้ เ รี ยนรู้ เกี่ ยวกั บควา มห ม า ยของอั ต รากา ร เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ยา ปั จ จั ย ที่ มี ผ ลต่ ออั ตร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าแ ล ะ ก ลไกของ ปฏิ กิ ริ ย า
  • 2. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 59 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. 1. การเ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี การเ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี หมายถึ ง การที่ ส ารสร้ า งพั น ธะเคมี ต่ อกั น แล้ วได้ ส ารใหม่ ที่ มี ส มบั ติ ต่ า งไปจากสารเดิ ม อาจสั งเกตได้ จากการเกิ ด ตะกอน การเกิ ด ก๊ าซ การเปลี่ ยนสี และความเป็ น กรด เบสของสารเปลี่ ยนไป ตัวอย่ า งเช่ น ตั ว อ ย่ า ง ที่ 1 ปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า งแก๊ สไฮโดรเจนกั บ แก๊ ส ออกซิ เจน ได้นำ้า เป็ นผลิ ต ภั ณฑ์ ซึ่งเขียนแทนสมการดั ง นี้ + O2 (g)  2H2O (l) 2H2 (g) ตั ว อ ย่ า ง ที่ 2 ปฏิ กิ ริ ย าการเผาไหม้ ของถ่ า นไม้ ได้ก๊ าซ คาร์ บ อนไดออกไซด์ เขียนแทนด้ ว ยสมการเคมี ดั ง นี้ O2 (g)  CO2 (g) C(s) + 2. การเขีย น ส ม ก า ร เ ค มี สมการเคมี เขียนขึ้นเพื่ อ แสดงสู ต รหรื อ สั ญ ลั ก ษณ์ ของสารตั้ ง ต้ นที่ ทำา ปฏิ กิ ริ ย าพอดี กั น และสารที่ เ กิ ด จากปฏิ กิ ริ ย า อง ค์ ป ร ะ ก อ บ ข อ ง ส ม ก า ร เ ค มี 1) ส าร ตั้ ง ต้ น (reactant) หมายถึ ง สารเดิ ม ก่ อ นเกิ ด การ เปลี่ ย นแปลงหรื อ สารที่ เข้า ทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั น อาจมี ส ารเพี ย งชนิ ด เดี ยวหรื อ มากกว่ า 1 ชนิดเขียนสู ต รหรื อ สั ญ ลั ก ษณ์ ไว้ท างซ้ ายของ สมการ 2) เ ค รื่ อ ง ห ม า ย ลู ก ศ ร เครื่ อ งหมายลู ก ศรเขี ย นเพื่ อ แสดง ทิ ศ ทางการเปลี่ ยนแปลง เขียนไว้ ร ะหว่ า งสารตั้ ง ต้ น และผลิ ต ภั ณฑ์ ลู ก ศรที่ ใช้มี 2 ลั กษณะ คือ
  • 3. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 60 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. → แสดงการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากซ้ า ยไปขวามื อ ซึ่งเป็ น การ เปลี่ ย นแปลงไปข้ างหน้ า ทางเดี ย ว แสดงการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าที่ ผั น กลั บได้ ซึ่งมี ทั้ ง ปฏิ กิ ริ ย าไป ข้างหน้ า (→ )และปฏิ กิ ริ ย าย้ อ นกลั บ (←) ป ฏิ ก ิ ร ิ ย าไ ปข้า งห น้ า หมายถึ ง ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ ง ต้ น เปลี่ ย นแปลงไปเป็ น สารผลิ ต ภั ณฑ์ ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ย้ อ น ก ลั บ หมายถึ ง ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารผลิ ต ภั ณฑ์ เปลี่ ย นแปลงกลั บไปเป็ น สารตั้ งต้ น 3. ส าร ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ สารผลิ ต ภั ณฑ์ (product) หมายถึ ง สารที่ เ กิ ดจากปฏิ กิ ริ ย า หรื อ สารใหม่ ที่ เ กิ ดจากการเปลี่ ยนแปลง อาจมี ส ารเพี ย งชนิ ด เดี ย ว หรื อ มากกว่ า 1 ชนิดก็ได้ เขียนสู ต รหรื อ สั ญ ลั ก ษณ์ ไว้ทางขวาของ สมการเคมี 4. การ บ อ ก ส ถ า น ะข อ ง ส า รใน ส ม ก า ร เ ค มี สมการเคมี ที่ ส มบู ร ณ์ ต้ อ งบอกสถานะหรื อ สภาวะของสารใน ปฏิ กิ ริ ย าดั ง นี้ ของแข็ง (solid) = (s) ของเหลว (liquid) = (l) แก๊ ส (gas) = (g) สารละลายที่ มีนำ้า เป็ นตั ว ทำา ละลาย (aqueous) = (aq) ตั ว อ ย่ า ง ส ม ก า ร เ ค มี “ หิน ปู น ทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั บ สารละลายกรดไฮโดรคลอริ กได้ สารละลายแคลเซี ย มคลอไรด์ นำ้า และแก๊ ส คาร์ บ อนไดออกไซด์ ” เขียนแทนด้ ว ยสมการเคมี ดั งนี้
  • 4. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 61 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. CaCO 3 (s) + HCl (aq) → CaCl 2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g) 3. การ ดุ ล ส ม ก า ร เ ค มี การดุ ล สมการเคมี เป็ น การนำา ตั ว เลขที่ เหมาะสมเติ ม ลงข้ า ง หน้ า สั ญลั กษณ์ ห รื อ สู ต รเคมี ในสมการ เพื่ อให้จำานวนอะตอมน แต่ ล ะธาตุ ของสารตั้ งต้ น เท่ า กั บ จำา นวนอะตอมของธาตุ ชนิ ด เดี ยวกั นในผลิ ต ภั ณฑ์ เช่น H2 (g) + O2 (g) → H2O (l) สมการที่ ดุ ล แล้ ว คื อ 2H2 (g) + O2 (g) → 2H 2O (l) ห ลั ก ก า ร ดุ ล ส ม ก า ร เ ค มี 1. ให้ดุล จำา นวนอะตอมของสารในโมเลกุ ล ที่ มี จำา นวนอะตอม มากก่ อ น โมเลกุ ล ที่ มี จำา นวนอะตอมน้ อ ยดุ ล ที ห ลั ง 2. นำ้า (H 2O) และธาตุ อิ ส ระ เช่น O2 H2 Zn Na Al ให้ ดุ ล เป็ น อั น ดั บ สุ ด ท้ า ย ตั ว อ ย่ า ง ก าร ดุ ล ส ม ก า ร เ ค มี C3H8 (g) + O2(g) → CO2 (g) + H2O (l) 1. ดุ ล ที่ ธ าตุ C ใน C3H8 และ CO2 ให้เท่ ากั น ก่ อ นโดยการ เติ ม 3 หน้ า CO2 จะได้ C3H8 (g) + O2(g) → 3CO2 (g) + H2O (l) 2. ดุ ล จำา นวนอะตอม H ใน C3H8 และ H2O ให้เท่ ากั น โดย การเติ ม 4 หน้ า H2O จะได้ C3H8 (g) + O2(g) → 3CO2 (g) + 4H2O (l) 3. อันดั บ สุ ด ท้ า ยดุ ล จำา นวนอะตอมของ O ทั้ งสองข้างให้เท่ า กั นโดยการเติ ม 5 หน้ า O2 จะได้ส มการที่ ดุ ล แล้ ว เป็ น ดั ง นี้ C3H8 (g) + 5O2(g) → 3CO2 (g) + 4H2O (l)
  • 5. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 62 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. 4. ชนิด ของ ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี แบ่ งชนิ ดของปฏิ กิ ริ ย าเคมี อ ย่ า งง่ า ยได้ ดั งนี้ 1. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ก า รรว ม ตั ว (combination reaction) เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ เ กิ ด การรวมตั วของสารตั้ ง ต้ น ตั้ งแต่ ส องชนิ ดขึ้ นไป อาจได้ ส ารผลิ ต ภั ณฑ์ เพี ย งชนิ ด เดี ย วหรื อ มากกว่ า หนึ่ งชนิ ด ก็ ได้ เช่น C (s) + O2 (g) → CO2(g) C2H4 (g) + Cl2(g) → C2H4Cl2 2. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ก า ร ส ล า ย ตั ว (decomposition reaction) เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ ส ารประกอบสลายตั ว หรื อ แตกตั ว ออกเป็ น องค์ ป ระกอบย่ อ ยเป็ น ธาตุ ห รื อ สารประกอบ เมื่ อได้ รั บ ความร้ อ น เช่น 2KMnO 4 (s)   → K2MnO 4 (s) + MnO 2 (s) + O2 (g) CaCO 3 (s)   → CaO (s) + CO 2 (g) 3. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ก า ร แ ท น ที่ (displacement reaction) เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเคมี ที่ มี ก ารแทนที่ ไอออนหรื อ ะตอมในสารประกอบ ด้ วยไอออนหรื อ ะตอมของอี ก ธาตุ ห นึ่ ง เช่น เผา เผา 2Fe(s) + 3H 2O (l) → Fe 2O3 (s) + 3H2(g) Zn (s) + HCl(aq) → ZnCl 2 (aq) + H2 (g) 5. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี ท ี่ พ บใ นชีว ิ ต ป ร ะ จำา วั น 1. การ ผุ ก ร่ อ นของโ ล ห ะ เช่น การผุ ก ร่ อ นเนื่ อ งจากการ เกิ ด สนิ ม การเกิ ด ออกไซด์ของอะลู มิ เ นี ย ม เป็ น ต้ น
  • 6. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 63 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. การเกิ ด สนิ มของเหล็ ก เกิ ด จากเหล็ ก สั ม ผั ส กั บนำ้า และ ออกซิ เจนในอากาศ ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ดขึ้ นเป็ น ดั ง นี้ 4Fe (s) + 3O 2(g) + 2H2O (g) → 2Fe 2O3•2H2O(s) สนิ ม เหล็ ก สีนำ้า ตาลแดง การเกิ ด ออกไซด์ของอลู มิ เ นี ย มเกิ ด จากอะลู มิ เ นี ย มรวมกั บ ออกซิ เจนในอากาศ ดังสมการ 4Al (s) + 3O 2(g) → 2Al2O3(s) สีขาว 2. การ ผุ ก ร่ อ นของ หิ น ปู น เ นื่ อ ง จา ก ก ร ด การผุ ก ร่ อ นของหิ น ปู นซึ่ ง มี แ คลเซี ย มคาร์ บ อเนต (CaCO 3) เป็ น องค์ ป ระกอบ เมื่ อ ถู กนำ้า ฝนที่ ละลายแก๊ ส คาร์ บ อนไดออกไซด์ จะ เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าดั ง นี้ H2O(l) + CO 2 (g) → H2CO3 (aq) กรดคาร์ บ อนิ ก CaCO 3 (s) + H2CO3 (aq) → Ca(HCO 3) 2 (aq) แคลเซี ย มไฮโดรเจนคาร์ บ อเนต แคลเซี ย มไฮโดรเจนคาร์ บ อเนตเป็ น สารละลายใสเมื่ อ ถู ก ความร้ อ นจะเปลี่ ยนเป็ น CaCO 3 H2O และ CO2 ซึ่งเป็ น กระ บวนการเกิ ด หิ น งอกและหิ น ย้ อ ยตามถำ้า ต่ างๆ Ca(HCO 3) 2 (aq) → CaCO 3 (s) + H2O (l) + CO 2 (g) 3. การเ ผ าไ ห ม้ การเผาไหม้ เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เ กิ ด จากสารรวมกั บออกซิ เจนได้ พลั งงานความร้ อ นและแสงสว่ า ง สารที่ เ กิ ด จากการเผาไหม้ จั ด เป็ น สารประเภทเชื้ อ เพลิ ง ซึ่งส่ว นใหญ่ มี ธ าตุ ค าร์ บ อนและไฮโดรเจน เป็ น องค์ ป ระกอบ
  • 7. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 64 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. การเ ผ าไ ห ม้ อ ย่ า ง ส ม บู ร ณ์ เป็ น การเผาไหม้ ของสารที่ มี เชื้อเพลิ งที่ ได้นำ้า และก๊ าซคาร์ บ อนไดออกไซด์ เ ป็ น สารผลิ ต ภั ณฑ์ เช่น เชื้อเพลิ ง + O2 (g) → H2O (l) + CO 2 (g) การเ ผ าไ ห ม้ ท ี่ ไ ม่ ส ม บู ร ณ์ เป็ น การเผาไหม้ ของเชื้อเพลิ งที่ มี ธ าตุ ค าร์ บ อนและไฮโดรเจน เป้ น องค์ ป ระกอบ แล้ ว มี ป ริ ม าณของก๊ าซออกซิ เจนไม่ เพี ย งพอ จะ เกิ ด การเผาไหม้ ที่ ไม่ ส มบู ร ณ์ ได้สารผลิ ต ภั ณฑ์ เ ป็ น ก๊ าซ คาร์ บ อนมอนอกไซด์ (CO) นำ้า และ คาร์ บ อนไดออกไซด์ ปั จ จั ย ที่ ม ี ผ ล ต่ อ ก า ร เ ผ าไ ห ม้ 1. เชื้อเพลิ ง 2. ความร้ อ น 3. ก๊ าซ ออกซิ เจน 4. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย าของกร ด กั บ เ บ ส ปฏิ กิ ริ ย าที่ ก รดรวมกั บเบสได้ ส ารผลิ ต ภั ณฑ์ ที่ เ ป็ น เกลื อ กั บนำ้า เรี ย กปฏิ กิ ริ ย านี้ ว่ า ปฏิ กิ ริ ย าสะเทิ น เขียนแทนด้ ว ยสมการดั ง นี้ กรด + เบส  เกลื อ + นำ้า เช่น HCl (aq) + KOH (aq) → KCl(aq) + H2O (l) 6. ผ ล ก ร ะ ท บ ข อ ง ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี ท ี่ มี ผ ล ต่ อ สิ่ ง มี ช ีว ิ ต แ ล ะ สิ่ ง แ ว ด ล้ อ ม 6.1) การเ กิ ด ฝ น ก ร ด ฝนกรดเกิ ด จากการทีนำ้า ฝนละลายแก๊ ส คาร์ บ อนไดซ์ ออกไซด์ ่ (CO 2) แก๊ สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO 2) และก๊ าซซั ล เฟอร์ ได
  • 8. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 65 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ออกไซด์ (SO 2) ที่เกิ ดจากการเผาไหม้ ของเชื้อเพลิ ง ทำาให้ฝนมี สมบั ติ เ ป็ น กรด เช่น H2O(l) + CO 2 (g) → H2CO3 (aq) กรดคาร์ บ อนิ ก ผ ล ก ร ะ ท บ จ า ก ฝ น ก ร ด มี ดั ง นี้ 1. ป่ าไม้ ถู ก ทำา ลาย ต้ นไม้ ต าย ทำาให้เกิ ด ความแห้ ง แล้ ง 2. สั ตว์นำ้า ถู กทำา ลาย ทำาให้เกิ ด การขาดของโซ่อาหาร 3. อาคารที่ ส ร้ า งจากโลหะหรื อ หิ น ปู น ถู ก กั ด กร่ อ น การ แ ก้ ป ั ญ ห า 1. เลื อ กใช้พลังงานสะอาดจากธรรมชาติ แ ทนเชื้ อเพลิ ง ฟอสซิ ล เช่น การใช้พลังงานนำ้า พลั งงานจากลม และพลั ง งานแสง อาทิ ต ย์ เป็ น ต้ น เพลิ ง 2. แยกธาตุ กำา มะถั น ออกจากฟอสซิ ส ก่ อ นนำา ไปเป็ น เชื้ อ 3. ใช้ปูนขาวหรื อหิ น ปู น ทำา ให้ แ ก๊ ส มี ค วามเป็ น กลาง ก่ อน ปล่ อ ยออกจากปล่ อ งควั น สู่ บ รรยากาศ 6.2) ป ร า ก ฏ ก า ร ณ์ เ รื อ น ก ร ะ จ ก ปรากฏการณ์ เ รื อ นกระจก เกิ ดจากการที่ ก๊ าซ คาร์ บ อนไดออกไซด์ซึ่งได้จากการเผาไหม้ ของเชื้อเพลิ ง ปกคลุ ม ชั้ น บรรยากาศของโลกเอาไว้ ทำาให้ความร้ อ นในรู ปของรั ง สี อิ นฟาเรด ซึ่งเป็ นพลั งงานตำ่า ไม่ ส ามารถทะลุ ผ่ า นชั้ นของแก๊ ส คาร์ บ อนไดออก ไซด์ไซด์ออกไปได้ ทำาให้อุณหภู มิ ของโลกร้ อ นขึ้ น แ น ว ท า ง ก า ร แ ก้ ไ ข 1. ลดปั ญ หาการเกิ ด ฝนกรด โดยการใช้เชื้อเพลิ งที่ มี กำา มะถั น อยู่ น้ อย
  • 9. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 66 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. 2. ลดการเผาไหม้ เชื้ อเพลิ ง ประเภทไฮโดรคาร์ บ อน 3. กำา จั ด แก๊ สจากการเผาไหม้ ก่ อ นปล่ อ ยสู่ บ รรยากาศ 4. ปลู ก ป่ า เพื่ อ ดู ดซั บ แก๊ ส คาร์ บ อนไดออกไซด์ 6.3) แ ก๊ ส ค า ร์ บ อ น ม อ น อ ก ไซ ด์ แก๊ ส คาร์ บ อนมอนอกไซด์ (CO) เป็ น แก๊ สไม่ มี สี ไม่ มี ก ลิ่ น ไม่ ละลายนำ้า เกิ ดจาการเผาไหม้ ที่ ไม่ ส มบู ร ณ์ ผลกระทบต่ อ มนุ ษ ย์ คื อ เมื่ อ เข้ าไปในร่ างกายจะมี ผ ลต่ อ สุ ขภาพของมนุ ษ ย์ เนื่ องจากแก๊ ส ดั ง กล่ าวนี้ จ ะเข้าไปขัดขวางการทำา งานของเม็ ด เลื อ ดแดง โดยจะไป รวมกั บ ฮี โ มโกลบิ น ได้ดีกว่ าออกซิ เจน 200 เท่ า เกิ ด เป็ น คาร์ บ อก ซีฮีโมโกบิ น ทำาให้แก็ ส คาร์ บ อนมอนนอกไซด์ไปแทนที่ แ ก๊ ส ออกซิ เจนที่ จะถู ก นำา ไปยั งอวั ย วะต่ า งๆ ของร่ างกาย ผลก็ คื อ เมื่ อ หายใจเอาอากาศที่ มี แ ก๊ ส คาร์ บ อนมอนอกไซด์ 0.15% ติ ด ต่ อ กั น นาน 1 ชัวโมง มะมี อ าการปวดศรี ษ ะรุ น แรง ถ้ าได้ รั บ ปริ ม าณ ่ มากกว่ า 60% นาน 3 ชัวโมง มี อั นตรายถึ ง แก่ ชีวิ ต ่ 6.4 ) การเ กิ ด ห ม อ ก แ ด ด หมอกแดดเกิ ด จากสารประกอบไฮโดรคาร์ บ อนทำา ปฏิ กิ ริ ย า กั บ ออกซิ เจนและไนโตรเจนไดออกไซด์ ที่ เกิ ดจากธรรมชาติ ป ะปน อยู่ในอากาศ เกิ ด เป็ น สารประกอบเปอร์ อ อกซี เอซี ทิ ลไนเตรต (PAN) ซึ่งมี พิ ษอั น ตรายต่ อ นั ย น์ ต าและรบกวนระบบหายใจ --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7. อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี 7.1 ค ว า ม ห ม า ย ข อ ง อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี
  • 10. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 67 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า เ ค มี ห ม า ย ถึ ง “ ป ริ ม า ณ ข อ ง ผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ เ กิ ด ขึ้ น จากปฏิ กิ ริ ยาใน 1 หน่ ว ยเวลา ” การวั ด อั ต รา การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจึ ง เป็ น การวั ดปริ มาณของผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ เ กิ ด ขึ้ นใน 1 หน่ วยเวลา เขียนเป็ น ความสั ม พั น ธ์ ดั ง นี้ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี = ปริมาณของผ ณฑ์เพิ่มขึ้น ลิตภั ่่ ที เวลา เวลา หมายถึ ง ระยะเวลาที่ เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย า เนื่ อ งจากการเปลี่ ยนแปลงทางเคมี เป็ นกระบวนการที่ สารตั้ ง ต้ น เปลี่ ยนเป็ น ผลิ ต ภั ณ ฑ์ การที่ มี ป ฏิ กิ ริ ย าเคมี เกิ ด ขึ้ น ก็ เ นื่ อ งจากมี ผลิ ต ภั ณ ฑ์ เ กิ ด ขึ้ น ดั ง นั้ น จึ ง สามารถวั ดอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจาก ปริ ม าณของผลิ ต ภั ณฑ์ ที่ เ กิ ดขึ้ นได้ ในระหว่ า งเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ในขณะ ที่ สา ร ผ ลิ ต ภั ณฑ์ เ กิ ด เ พิ่ ม ม า ก ขึ้ น ส า ร ตั้ ง ต้ น ก็ จ ะ ล ด ล ง ซึ่ ง ก า ร เ ป ลี่ ย น แ ป ล ง ป ริ ม า ณข อ ง ส า ร ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ แ ล ะ ส า ร ตั้ ง ต้ น มี ส่ ว น สั ม พั น ธ์ กั น ยิ่ ง สารผลิ ต ภั ณ ฑ์ เ กิ ด ขึ้ น มากขึ้ น เท่ าใด สารตั้ งต้ น ก็ จ ะ ยิ่ งลดลงเท่ า นั้ น ดั งนั้ นในกรณี ที่ ผ ลิ ต ภั ณฑ์ ที่ เ กิ ดขึ้ นไม่ อ ยู่ในสภาพที่ วั ด ปริ ม าณได้ สะด วก ก็ ส าม า ร ถ วั ดอั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าจาก ปริ ม าณของสารตั้ ง ต้ นที่ ล ดลงแทน โดยอาศั ย ความสั ม พั น ธ์ ดั ง นี้ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี = ปริมาณของผ ณฑ์่่ลดลง ลิตภั ่่ที เวลา เขียนรวมกั นได้ เ ป็ น ปริมาณของผ ณฑ์เพิ่มขึ้น ลิตภั ่่ ที เวลา ปริมาณของผ ณฑ์่่ลดลง ลิตภั ่่ที เวลา อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี = = ไม่ ว่ า จะวั ดอั ต ร า การเ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าจ า ก ส า ร ตั้ งต้ นที่ ล ด ล ง หรื อ จากสารผลิ ตภั ณฑ์ ที่ เ พิ่ ม ขึ้ น จะต้ อ งได้ ค่ า เท่ า กั น เพราะเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเคมี เ ดี ย วกั น การที่ จ ะเลื อ กวั ด ปริ ม าณของสารตั้ งต้ น หรื อ ผลิ ต ภั ณฑ์ ก็ขึ้นอยู่ กั บ ความสะดวกของการวั ด ปริ ม าณสารนั้ นๆ
  • 11. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 68 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. อาจจะกล่ า วได้ ร วมๆ ได้ว่ า อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าก็ คื อ อั ต รา การเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารตั้ งต้ น ที่ ล ดลง หรื อ อั ต ราการเพิ่ ม ขึนของสารตั้ งต้ น ้ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า = อัต ราการลดลงของสารตั้ ง ต้ น = อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของสารผลิ ต ภั ณฑ์ วิธ ีก ารวั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า การวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะพิ จ ารณาจากการวั ด ปริ มาณ ของสารตั้ งต้ น หรื อ สารผลิ ต ภั ณ ฑ์ ก็ ไ ด้ ทั้ ง นี้ ขึ้ นอยู่ กั บ ความสะดวก ของการทดลอง ขึ้น อยู่ กั บ ลั กษณะและส ม บั ติ ข องสารที่ เกี่ ยวข้ อ ง ตั วอย่ างเช่ น 1. ถ้ าในปฏิ กิ ริ ย าเกี่ ยวข้ อ งเป็ น ก๊ า ซ อาจจะวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากปริ มาณของก๊ า ซที่ เ กิ ด ขึ้ น หรื อ วั ด จากความดั นของ ระบบที่ เ ปลี่ ย นแปลงไป 2. ถ้ าในปฏิ กิ ริ ย าเกี่ ยวข้ อ งกั บ สารที่ มี สี อาจจะวั ด อั ต ราการ เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากความเข้ มข้ นของสี ที่ ล ดลงของสาตั้ ง ต้ น หรื อ ความ เข้มของสี ที่ เพิ่ มขึ้ นของผลิ ต ภั ณฑ์ 3. ถ้ าในปฏิ กิ ริ ย าเกี่ ยวข้ อ งกั บ สารละลาย จะวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากความเข้ มข้ นของสารละลายที่ เ ปลี่ ย นไป นอกจากนี้ ก็ ยั ง สามารถวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าด้ ว ยวิ ธี ก าร อย่ างอื่ น เช่น ถ้ า เป็ นของแข็ ง ใช้วธีการชั่ ง มวล ถ้ า เป็ น สารละลายที่ ิ เกี่ ย วข้องกั บ กรด -เบส ใช้วธีวั ด pH เป็ น ต้ น ิ  ห น่ ว ย ข อ ง เ ว ล า ขึ้ น อ ยู่ กั บ ช นิ ด ข อ ง ป ฏิ กิ ริ ย า ถ้ า ปฏิ กิ ริ ย าเกิ ดเร็ วก็ อ าจจะวั ด เป็ นนาที หรื อ วิ น าที ถ้ า เกิ ด ช้ า อาจจะ วั ด เป็ นชั่ วโมงหรื อ เป็ น วั น
  • 12. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 69 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.  ห น่ ว ยขอ งอั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ขึ้ น อ ยู่ กั บ ห น่ ว ย ปริ ม าณของสารและเวลา เช่ น ก๊ า ซใช้ลู ก บาศก์ เ ซนติ เ มตร /วิ น าที หรื อ มิ ล ลิ เ มตร /วิ น าที ของแข็ งใช้เ ป็ น กรั ม /วิ น าที สารละลายใช้ เป็ น โมล/ลิ ต ร -วินาที เป็ น ต้ น หน่ วยของอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าที่ ใช้มากคื อ โมล/ลิ ต ร -  วิ นาที พิจารณาตั วอย่ า งการวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อไปนี้ 1. ปฏิ กิ ริ ย า Mg (s) H2 (g) ได้ดังนี้ + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + ปฏิ กิ ริ ย านี้ อาจวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากสารต่ างๆ I วัดจากปริ ม าตรของก๊ าซ H2 ที่ เกิ ดขึ้ น II วัดจากความดั นของก๊ าซ H2 ที่ เกิ ดขึ้ น III วัดจากความเข้ มข้ นของ HCl ที่ เกิ ดขึ้ น IV วัดจาก pH ของสารละลายที่ เพิ่ มขึ้ น V วัดจากมวลของ Mg ที่ ล ดลง VI วัดจากความเข้ มข้ นของ MgCl2 ที่ เพิ่ มขึ้ น ทุ ก วิ ธี ส ามารถนำา ไปหาอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ ทั้ ง สิ้ น แต่ วิ ธี ที่ ส ะดวกที่ สุ ด สำา หรั บปฏิ กิ ริ ยาดั งกล่ าว คื อ วั ด จากปริ มาตร ของก๊ าซ H2 ที่ เกิ ดขึ้น 2. ปฏิ กิ ริ ย า 2MnO 4- (aq) +5C 2O42- (aq) +16H + (aq) → 2Mn 2+ (aq) + 8H2O (l) + 10CO 2(g) อาจจะวั ด อั ต รากา ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยาจากสี ข อง MnO 4- ที่ หายไป หรื อจาก pH ที่ เพิ่ มขึ้ น
  • 13. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 70 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. 3. ปฏิ กิ ริ ย า 2H+ (aq) + S 2O32- (aq) → S (s) + SO 2 (g) + H2O (l) อาจจะวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากปริ มาณของตะกอน (ของ แข็ ง ) ของ กำา ม ะ ถั น ที่ เ กิ ด ขึ้ น ห รื อ จ า ก ค ว า ม เ ข้ ม ข้ นข อ ง สารละลาย (H + ) ที่ล ดลง การใช้ส ัญ ลั ก ษ ณ์ แ ท น อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี พิจารณาปฏิ กิ ริ ย า (aq) + H2 (g) Mg(s) → + H2SO 4 (aq) MgSO 4 สามารถจะวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ ทั้ ง จากปริ มาณ Mg หรื อ H2SO 4 ที่ ล ดลง และจากปริ มาณของ MgSO 4 หรื อ H2 ที่ เ กิ ด ขึ้น ซึ่ง อาจจะเขี ย นสั ญ ลั ก ษณ์ แ ทนอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากสาร ต่ างๆ ได้ดังนี้ ให้ [ ] แทนความเข้ มข้ น หรื อ ปริ ม าตรของสาร ∆ แทนการเปลี่ ยนแปลง t แทนระยะเวลาที่ เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย า เครื่ องหมาย + แทนการเพิ่ มขึ้ น การลดลง แ ท น - ถ้ าอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากความเข้ มข้ นของกรด H2SO 4 ที่ ลดลง เมื่ อ เวลาเริ่ มต้ น (t 1) มี H2SO 4 เข้มข้น C1 เมื่ อ เวลา มี H2SO 4 เข้มข้น C2 t2 เวลาที่ ใช้ = t2 - t 1 ความเข้ มข้นที่ ล ดลง =  = ∆t C2 - C1 = - ∆ [H 2SO 4] อั ต ร า ก า ร ล ด ล ง ข อ ง ก ร ด ปริมาณของผ ณฑ์่่ลดลง ลิตภั ่่ที เวลา H2SO 4 =
  • 14. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 71 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ∴ อั ต ร า ก า ร ล ด ล ง ข อ ง ก ร ด H2SO 4 = − ………………………… (1) ∆[H 2 SO 2 ] ∆t ใ น ทำา น อ ง เ ดี ย ว กั น ส า ร อื่ น ๆ ก็ ส า ม า ร ถ ห า อั ต ร า ก า ร เปลี่ ย นแปลงได้ เช่นเดี ย วกั น อัต ราการลดลงของ Mg ………………………… (2) = อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ MgSO 4 − = + + ………………………… (4) = ∆[MgSO 4 ] ∆t ∆[H 2 ] ∆t ………………………… (3) อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ H2 ∆ Mg ] [ ∆t อัต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารตั้ ง ต้ น สมการ (1) (4) ยั งไม่ใช่อัตราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า เป็ น เพี ย งอั ต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารเท่ า นั้ น แต่ สามารถสร้ า งความสั ม พั น ธ์ ร ะหว่ า งอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย ากั บ อัต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารได้ พิจารณาจากสมการ Mg + H2SO 4 → MgSO 4 + H2 จะเห็ นได้ว่ า Mg ลดลง 1 โมล H2SO 4 จะลดลง 1 โม ลด้ ว ย พร้ อ มกั น นั้ น MgSO 4 และ H2 ก็ จะเกิ ดขึ้ นอย่ างละ 1 โมล ดั ง นั้ นในเวลา 1 หน่ วยเวลา การเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของ Mg, H2SO 4 , MgSO 4 และ H2 จะเท่ า กั น เช่น ถ้ าในเวลา 10 นาที ใช้ Mg ไป 0.1 โมล 0.1 อัต ราการลดลงของ Mg = 10 = 0.01 โมล/นาที อัต ราการเปลี่ ยนแปลงของ H2SO 4 ,MgSO 4 ,และ H2 ก็ จะ เป็ น 0.01 โมล/นาที เช่นเดี ย วกั น
  • 15. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 72 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. เนื่ องจากอั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารทุ ก ตั ว ต่ อ 1 หน่ วย เวลามี ค่ า เท่ า กั น ดั งนั้ นอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจึ งสามารถพิ จ ารณา จากการเปลี่ ยนแปลงของสารใดก็ได้ และในกรณี นี้ อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจึ งเท่ า กั บ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า − ∆[H 2 SO 2 ] ∆t = อัต ราการลดลงของ H2SO 4 = อัต ราการลดลงของ Mg = = อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ MgSO 4 + ∆ Mg ] [ ∆t = ∆[MgSO 4 ] ∆t = อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ H2 ถ้ าให้ R + − ∆[H 2 ] ∆t + = อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า R = = − ∆[H 2 SO 2 ] ∆t = − ∆ Mg ] [ ∆t = + = ∆[H 2 ] ∆t ∆[ MgSO 4 ] ∆t = ในกรณี ที่ ป ฏิ กิ ริ ย าเคมี นั้ น เกี่ ย วข้องกั บ สารมากกว่ า 1 โมล อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะไม่ เท่ า กั บ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร นั้ น จะต้ องมี ก ารเพิ่ มแฟกเตอร์ บ างอย่ า งเข้ าไปจึ งจะหาอั ต ราการ เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้ พิจารณาตั วอย่ า งของปฏิ กิ ริ ย า Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g) อัต ราการลดลงของ Mg = − ∆ Mg ] [ ∆t อัต ราการลดลงของ HCl ……….(2) = − ∆ HCl] [ ∆ t ………(1)
  • 16. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 73 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. + ∆[ MgCl] ∆t อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ MgSO 4 …….. (3) อัต ราการเพิ่ มขึ้ นของ H2 กั น = = + ∆[H 2 ] ∆t ………(4) อัต ราการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของสารทั้ ง 4 ชนิดจะไม่ เท่ า จากสมการถ้ าใช้ Mg 1 โมล จะต้ องใช้ HCl 2 โมล จึงจะ ได้ MgCl2 และ H2 อย่ างละ 1 โมล สมมติ ว่ าในเวลา 10 นาที ใช้ Mg ไป 0.1 โมล จะหาอั ต รา การเปลี่ ยนแปลงของสารต่ า งๆ ได้ดังนี้ จากสมการ ถ้ าใช้ Mg 0.1 โมลจะใช้ HCl 0.2 โมล และได้ MgCl2 กั บ H2 อย่ างละ 0.1 โมล อัต ราการลดลงของ Mg = 0.1 10 = 0.01 อัต ราการลดลงของ HCl = 0.2 10 = 0.02 อัต ราการลดลงของ MgCl2 = 0.1 10 = 0.01 อัต ราการลดลงของ H2 = 0.1 10 = 0.01 โมล/นาที โมล/นาที โมล/นาที โมล/นาที จะเห็ นได้ ว่ า อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารมี ค่ าไม่ เ ท่ า กั น ถ้ า อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า คื อ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร อั ต รา การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าที่ คิ ด จากสารต่ างๆ ก็ จ ะมี ค่ าไม่ เ ท่ า กั น ซึ่ง เป็ นไป ไม่ได้ ทั้ งนี้ เพราะ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าของปฏิ กิ ริ ย าเคมี ห นึ่ ง ๆ จะ
  • 17. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 74 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ต้ อ ง มี ค่ า เ ท่ า กั นไ ม่ ว่ า จ ะ คิ ด จ า ก ส า ร ใ ด ดั ง นั้ น อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจึ ง ไม่ ใช่ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร แต่ ส ามารถคิ ด จากอั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารได้ การที่ จ ะทำา ให้ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย ามี ค่ า เท่ า กั นไม่ ว่ า จะคิ ด จากสารใด ต้องมี ก ารเพิ่ ม แฟกเตอร์ บ างอย่ า งเข้ าไป พิ จ ารณากรณี ข อง HCl ถ้ า คู ณ อั ต ราการลดของ HCl ด้ ว ย 1/2 จะพบว่ าอั ต ราการเกิ ด เปลี่ ยนแปลงจะเท่ า กั บ สารอี่ น ๆ 1/2 x อั ต ร า ก า ร ล ด ล งขอ ง HCl = 1/2 x 0.01 โมล/นาที 0.2 10 = ตั ว เลข “ 2” ที่ เพิ่ ม เข้ าไป ก็ คื อ จำา นวนโมลของ HCl นั่ นเอง ซึ่ง เป็ น แฟกเตอร์ ที่ ต้ อ งเพิ่ มเข้ า ไป เพื่ อ ทำา ให้ อั ต ราการเปลี่ ยนแปลง เท่ า กั น อัต ราการลดลงของ Mg = 1/2 x อัต ราการลดลงของ HCl = 0.01 โมล/นาที 0.01 โมล/นาที อัต ราการลดลงของ MgCl2 = 0.01 โมล/นาที อัต ราการลดลงของ H2 = 0.01 โมล/นาที จะเห็ นว่ าทุ ก กรณี เ ท่ า กั น ดั งนี้ ดั งนั้ นจึ งเขียนอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี จ ากสารต่ า งๆ ได้ R = − ∆ Mg ] [ ∆t = − 1 ∆ HCl] [ 2 ∆ t = + ∆[ MgCl] ∆t = + ∆[ H 2 ] ∆t อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี จึ ง มี ส่ ว นสั ม พั น ธ์ กั บ อั ต ราการ เปลี่ ย นแปลงของสารผ่ า นทางแฟกเตอร์ เ กี่ ย วกั บ จำา นวนโมล ซึ่ง เขียนความสั ม พั น ธ์ ทั่ ว ๆ ไป ได้ดังนี้ R = 1 n x อัต ราการเปลี่ ยนแปลงของสาร
  • 18. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 75 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. หรื อ R เมื่ อ n = 1 n . ∆ X] [ ∆ t = จำา นวนโมลของสาร X [X] = ความเข้ มข้ นของสาร X ในกรณี ที่ พิจารณาสมการทั่ วๆ ไป aA + bB → cC + dD จะเขียนอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าไดเป็ น R = + − 1 ∆ D] [ d ∆ t 1 ∆ A] [ a ∆ t = − 1 ∆ B] [ b ∆ t = + 1 ∆ C] [ c ∆t = + ∆ C] [ ∆ t = ตั วอย่ างเช่ น 2A + R = + 1 ∆ D] [ 4 ∆t 3B − → C + 1 ∆ A] [ 2 ∆t = − 4D 1 ∆ B] [ 3 ∆ t = นั่ นคื อ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี คิ ด จากสารใดก็ ได้ แต่ ต้ อง คิ ด ตามความสั ม พั น ธ์ ดั ง กล่ า ว ป ร ะ เ ภ ท ข อ ง อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าแบ่ ง ออกเป็ น 2 ประเภท ก . อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เฉ ลี่ ย หมายถึ ง อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าที่ คิ ดจากการเปลี่ ยนแปลงปริ มาณของผลิ ต ภั ณฑ์ (หรื อ สารตั้ ง ต้ น ) ทั้งหมดใน 1 หน่ วยเวลา ข. อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ณ ขณะห นึ่ ง หมายถึ ง อัต รา การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ณ เวลาใดเวลาหนึ่ ง ซึ่งคื อ ค่ าความชั น (slope) ของกราฟระหว่ า งปริ ม าณของสารที่ เ ปลี่ ย นแปลงกั บ เวลา
  • 19. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 76 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. โดยทั่ ว ๆ ไป อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า 2 ประเภทจะไม่ เ ท่ า กั น ในปฏิ กิ ริ ย าทั่ ว ๆ ไป ช่วงแรกของการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะค่ อ นข้ าง เร็ ว และค่ อ ยๆ ช้าลงตามลำา ดั บ ทำาให้อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ณ ขณะใดขณะหนึ่ ง มี ค่ าไม่ เท่ า กั น ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.1 จากปฏิ กิ ริ ย า 2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 8H2O + 5Cl2 จงเขียนอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าในเทอมของสารต่ า งๆ วิธ ี ท ำา จากสมการทั่ ว ๆ ไปที่ กล่ าวมาในตอนต้ น สามารถเขี ย น อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้ ดั งนี้ อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า = + 1 ∆[ KCl] 2 ∆t = + 1 ∆[Cl 2 ] 5 ∆t + = 1 ∆[H 2 O] 8 ∆t − 1 ∆[KMnO 4 ] 2 ∆t = + = − 1 ∆[ MnCl 2 ] 2 ∆t 1 ∆ HCl] [ 16 ∆t = ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.2 เมื่ อสาร A ทำา ปฏิ กิ ริ ยากั บสาร B ได้ ผ ลิ ต ภั ณ ฑ์ เป็ น สาร C เพี ย งชนิ ด เดี ยวจากการทดลองพบว่ า อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ถ้ า คิ ดจากสาร A จะเท่ า กั บ 1/2 เท่ าของอั ต ราการลดลง ของสาร A ถ้ า คิ ดจากสาร B จะเท่ า กั บ 2 เท่ าของอั ต ราการลดลง ของสาร B และถ้ า คิ ด จากสาร C จะเท่ า กั บ 1/3 เท่ า ของอั ต รา การเพิ่ มขึ้ นของสาร C สมการที่ ใช้แสดงปฏิ กิ ริ ย านี้ คื ออะไร ? วิธ ี ท ำา − 2 ∆ B] [ 1 ∆ t จากโจทย์ อั ต ราก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า = = + 1 ∆ C] [ 3 ∆t − 1 ∆ A] [ 2 ∆t =
  • 20. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 77 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท.  เลขที่ อยู่ข้างหน้ า อั ต ราการเปลี่ ยนแปลงของสารเกี่ ยวข้อง กั บ จำา นวนโมลของสารนั้ น ๆ ใน สมการ ในสมการจะมี A 2 โมล เช่น − 1 ∆ A] [ 2 ∆t แสดงว่ า ∴เขียนเป็ น สมการได้ ดั ง นี้ 2A + 1/2 B → 3C หรื อ 4A + B → 6C ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.3 เมื่ อ นำา ก๊ าซ N2O5 ไปละลายในตั ว ทำา ละลาย อินทรี ย์ ชนิ ดหนึ่ ง N2O5 จะสลายตั ว ดั ง สมการ 2N2O5 (g) → 4NO 2 (g) + O2 (g) ถ้ า NO2 ละลายในตั ว ทำา ล ะล า ยอิ นท รี ย์ นั้ น และ O2 ไม่ ละลาย วิธี ก ารวั ด อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อไปนี้ วิธใดบ้ างใช้ได้ ี ก. วัด ปริ ม าตรของก๊ าซ O2 ที่ เกิ ดขึ้ น ข. วัด ความดั นของก๊ าซ O2 ที่ เกิ ดขึ้ น ค. วัด การนำา ไฟฟ้ าของสารละลาย ง. วัด มวลของสารละลายที่ ลดลง วิธ ี ท ำา ก. ใช้วัด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ เนื่ อ งจากเกี่ ยวข้ อ ง กั บ ก๊ าซ จึ ง สามารถวั ดอั ตราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยาจากปริ มาต รของ ก๊ าซ O2 ที่เพิ่ มขึ้ นได้ ข. ใช้วั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าได้ กา ร วั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย าของระบบที่ มี ก๊ า ซ นอกจากจะวั ด จากปริ มาตรของก๊ า ซที่ เพิ่ ม ขึ้ น แล้ ว ยั ง สามารถวั ดความดั นของระบบที่ เพิ่ มขึ้ น หรื อ ลดลง ได้อีกด้ ว ย ค . ใช้วั ด อั ต ราก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าไม่ ไ ด้ เนื่ องจากเ ป็ น ก า ร ละลายในตั ว ทำา ละลายอิ น ทรี ย์ จึ งไม่ มี ก ารแตกตั วเป็ นไอออน ดั ง นั้ น สารละลายจึ งไม่ นำา ไฟฟ้ า ทำา ให้ วั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจาก การนำา ไฟฟ้ าไม่ได้
  • 21. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 78 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ง. ใช้วั ด อั ต ราการ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยาได้ เนื่ อ งจากในขณะที่ เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย า จะได้ก๊ าซ O2 ซึ่งไม่ ล ะลายในตั ว ทำา ละลาย สามารถแยก ออกไปได้ ทำา ให้ ม วลของระบบลดลง จึ ง สามารถวั ดอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจากมวลที่ ล ดลงได้ ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.4 จากปฏิ กิ ริ ย าต่ อไปนี้ 2Al + 3H2SO 4 → Al2(SO 4) 3 + 3H2 จากก า ร ท ด ล อ งพ บ ว่ าในเวล า 10 นาที ใช้ Al หมดไป 13.5 กรั ม ก. จงคำา นวณอั ต ราการเปลี่ ยนแปลง H2SO 4 และ H2 เป็ น โมล/ลิ ต ร ข. จงคำา นวณอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเฉลี่ ยจากการทดลองนี้ วิธ ี ท ำา ก. หาจำา นวนโมลของ H2SO 4 และ H2 ที่ เ กี่ ย วข้ อ งใน ปฏิ กิ ริ ย าจาก Al ก่ อนแล้ วจึ ง นำา ไปคำา นวณอั ต ราการเปลี่ ยนแปลง จากโจทย์ ใช้ Al กรั ม 13.5 13.5 27 = โมล โมล จากสมการถ้ าใช้ Al ∴ ใช้ Al 0.5 = 0.75 2 โมล = ต้ อ งใช้ H2SO 4 0.5 โมล ต้ อ งใช้ H2SO 4 = โมล ในทำา นองเดี ย วกั น จะเกิ ด H2 = เกิ ด = 3 3 2 x 0.75 โมล ในเวลา 0.5 0.75 โมล 10 นาที ∴ อั ต ราการเกิ ด H2 H2 = = นาที แ ล ะ อั ต ร า ก า ร ล ด ล ง ข อ ง H2SO 4 โมล/นาที 0.75 10 = = 0.075 0.75 10 โมล / = 0.075
  • 22. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 79 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ข. คำา นวณอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า = 1 3 = − 1 ∆[ H 2 SO 4 ] 3 ∆t x 0.075 = 0.025 โมล/ลิ ต ร ห ม า ย เ ห ตุ อาจจะคิ ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากสารตั ว อื่ น ก็ได้ จะได้ คำา ตอบเท่ า กั น ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.5 จา ก ก า ร ท ด ล อ ง ห า อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ระหว่ า ง Mg กั บ HCl ตามสมการ Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 โดยการเก็ บ ก๊ า ซ H2 จากการแทนที่ ส ารละลายดั งในรู ป ผลการทดลองได้ ดั ง นี้ ปริ ม าตร H2 (cm 3) เวลา (s) 1 2 3 7 15 23 ปริ ม าตร H2 เวลา (s) (cm 3) 4 6 8 32 60 105 ก. จงคำา นวณอั ต ราเฉลี่ ยของการเกิ ด ก๊ าซ H2 ข. จงคำา นวณอั ต ราการเกิ ดก๊ าซ H2 ระหว่ า งเวลา 23 - 32 วิ นาที
  • 23. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 80 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ค. จงคำา นวณอั ต ราการเกิ ด ก๊ าซ H2 ณ วิ นาที ที่ 50 วิธ ี ท ำา ก. คำา นวณอั ต ราเฉลี่ ย อัต ราเฉลี่ ย = ปริมาตร2 ทั้งหมด H เวลาทั้งด หม 8 = 105 = 0.076 cm 3/s ข. คำา นวณอั ต ราการเกิ ด H2 ในช่วง 23 - 32 วิ นาที อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า = 4 −3 32 − 23 = V2 − V1 t 2 − t1 = = ∆ V ∆ t 0.11 cm 3 /s ค. คำา นวณอั ต ราการเกิ ด H2 ที่ 50 วินาที จากสู ต ร อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า = V2 − V1 t 2 − t1 = ∆ V ∆ t ถ้ า เขี ย นกราฟร ะหว่ างป ริ ม า ต รของก๊ าซ H2 ที่ เ กิ ดขึ้ น กั บ เวลาที่ ใช้ โดยให้แ กนตั้ ง แทนปริ มาตร และแกนนอนแทนเวลา ค่ า ∆ V ก็ คื อ ความชั น (slope) ของกราฟนั่ น เอง ดั งนั้ น เมื่ อ ต้ อ งการหา ∆ t อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ณ ขณะใดขณะห นึ่ งจ ะ ทำา ได้ โ ด ย ก า ร หาความชั นจากกราฟ ณ จุดหนึ่ ง ๆ จากข้อ มู ล ที่ โจทย์ กำา หนดให้ เขียนเป็ น กราฟได้ ดั ง นี้ เมื่ อ ต้ อ งการหาอั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ณ เวลา 50 วินาที ก็ ทำา ได้ โ ดยลากเส้ นขนานกั บแกนตั้ งจากจุ ด 50 วิ น าที ขึ้นไปตั ด
  • 24. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 81 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. กราฟที่ จุ ด A หลั ง จากนั้ นลากเส้ นสั มผั ส ให้ ผ่ า นจุ ด A แล้ ว หาค่ า ค ว า ม ชั น (slope) ที่ จุ ด A ค่ า ค ว า ม ชั น ก็ คื อ ค่ า อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ณ เวลานั้ น จากกราฟ ความชั น = ∆ V ∆ t = V2 − V1 t 2 − t1 8.9 −3.4 = 100 − 20 = 0.069 cm 3/s เพ ร า ะ ฉ ะ นั้ น อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ที่ เ ว ล า 50 วิ น า ที = 0.069 cm 3/s จากตั วอย่ างของป ฏิ กิ ริ ยา Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 จะเห็ น ได้ ว่ า อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยาในช่ ว งเวลาต่ างๆ มี ค่ า ไม่ เท่ า กั น ในตอนเริ่ ม ต้ น ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด เร็ ว และค่ อ ยๆ เกิ ดช้ า ลงตาม ลำา ดั บ เห็ นได้จากลั ก ษณะของกราฟซึ่ ง มี ค่ า ความชั น สู ง มากในตอน แรก (ความชั น ของกราฟ คื อ ค่ า อั ต ราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยา ณ ขณะ นั้ น ) แล้ วค่ อ ยๆ ลดลงตามลำา ดั บ นอกจากจะวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยาจากปริ มาตรของก๊ าซ H2 ที่ เ กิ ดขึ้ น แ ล้ ว ยั ง ส า ม า ร ถ วั ด อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า จ า ก ปริ ม าณของ Mg และ HCl ที่ ล ดลงได้ ในกรณี ข อง Mg เมื่ อเกิ ดปฏิ กิ ริ ยา Mg จะถู ก ใช้ไ ปทำา ให้ มวลของ Mg ที่ เ หลื อ ลดลง การเขี ย นกราฟแสดงอั ตราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าอาจจะทำา ได้ ห ลายลั ก ษณะดั ง นี้ กรณี ท ี่ 1 เ มื่ อ ใช้ Mg ม า ก เ กิ น พ อ ห ลั งจา ก เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าในช่ ว ง ร ะ ย ะ เ ว ล า ห นึ่ ง Mg จะ ทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั บกรด HCl จน HCl ถู กใช้ห มดไป หลั ง จากนั้ นก็ จ ะไม่ เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อ ไปอี ก เนื่ อ งจากสาตั้ งต้ น เหลื อ แต่ Mg เพี ย งอย่ า ง เดี ยว
  • 25. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 82 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. การเขี ย นกราฟเพื่ อ แสดงอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าอาจจะทำา ได้ 2 แบบ ก . กรา ฟ ร ะ ห ว่ า ง ม ว ล ข อ ง Mg ที่ ใ ช้ก ับ เ ว ล า เมื่ อ ถึ ง เวลา t1 กรด HCl จะใช้หมดไป ไม่เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าต่ อไป อี ก ดั งนั้ น มวลของ Mg ทีใช้ไปจึงเทาเดิ ม และมี ค่ า คงที่ ดั งในกราฟ ่ ข. กรา ฟร ะ ห ว่ า ง ม ว ล Mg ที่ เ ห ลื อ กั บ เ ว ล า นอกจากจะเขี ย นกราฟระหว่ า งมวล Mg ที่ใช้กับ เวลาแล้ ว ยั ง สามารถเขี ย นกราฟระหว่ า งมวล Mg ที่ เหลื อ กั บ เวลาได้ t2 คื อ เวลาที่ HCl ถู กใช้ห มดไป ปฏิ กิ ริ ย านี้ สิ้ น สุ ด แล้ ว มวล ของ Mg ที่ เหลื อจึ ง มี ป ริ ม าณคงที่ ด งในกราฟ
  • 26. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 83 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. กรณี ท ี่ 2 เ มื่ อ ใช้ HCl ม า ก เ กิ น พ อ ในกรณี นี้ จ ะเหลื อ HCl ส่ ว น Mg ใช้ห มดไป ซึ่ง เมื่ อ Mg ใช้ หมดไป ป ฏิ กิ ริ ยาจะ สิ้ นสุ ด การเขี ย นก ร าฟ แ ส ด ง อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย าในเทอมของ Mg ก็ ทำา ได้ 2 แบบเช่ น เดี ย วกั น ก . กรา ฟ ร ะ ห ว่ า ง ม ว ล Mg ที่ใ ช้ก ับ เ ว ล า จะเห็ นได้ ว่ า Mg จะถู กใช้ไปในการทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั บ HCl จน หมดเมื่ อเวลา t3 Mg ทีใช้จงมากที่ สุ ด ่ ึ ข. กรา ฟร ะ ห ว่ า ง ม ว ล Mg ที่ เ ห ลื อ กั บ เ ว ล า จะเห็ น ได้ ว่ า ช่ ว งแรกจะเหลื อ Mg มาก แต่ เ มื่ อถึ ง เวลา t4 ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด สมบู ร ณ์ เ หลื อ Mg เป็ น ศู น ย์ ห รื อใช้ Mg หมดไป ในกรณี ที่ เ ป็ น ปฏิ กิ ริ ย าทั่ วๆ ไป เช่ น การสลายตั ว ของ A ตาม สมการ A B จะพิจ ารณาอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าได้ จ ากความ เข้ ม ข้ น เ มื่ อ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า A ซึ่ ง เ ป็ น ส า ร ตั้ ง ต้ นจ ะ ล ด ล ง อ ย่ า ง
  • 27. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 84 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. รวดเร็ ว และค่ อ ยๆ ช้าลง ในขณะเดี ย วกั น B ซึ่งเป็ น ผลิ ต ภั ณ ฑ์ ที่ จ ะ เกิ ดขึ้ นอย่ า งรวดเร็ ว และค่ อ ยๆ ช้าลงตามลำา ดั บ การเขี ย นกราฟแสดงอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าอาจจะกระทำา ได้ หลายแบบ ทั้ งในเทอมของความเข้ ม ข้ นของสารแต่ ล ะชนิ ด กั บ เวลา หรื อในเทอมของอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย ากั บ เวลา นอกจากนี้ ยั ง ต้ อ ง พิจารณาด้ ว ยว่ า ปฏิ กิ ริ ย านั้ น เกิ ดขึ้ น แบบสมบู รณ์ หรื อ แบบมี ภาวะ สมดุ ล ก. ถ้ า เป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ เกิ ด สมบู รณ์ ไม่ มี ภ าวะสมดุ ลเกิ ดขึ้ น จะ เขียนกราฟได้ ดั ง นี้ เมื่ อ ถึ ง ระยะเวลาหนึ่ งสารตั้ งต้ น บางชนิ ด จะถู กใช้ห มดไป ปฏิ กิ ริ ย าจึ งสิ้ นสุ ด จะเห็ นได้ ว่ า เมื่ อ เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าสมบู ร ณ์ แ ล้ ว อัต รา การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะเท่ า กั บ ศู น ย์ เพราะไม่ มี ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ดขึ้ นอี ก ดั งนี้ ข. ถ้ า เป็ นปฏิ กิ ริ ยาที่ มี ภาวะส มดุ ลเกิ ดขึ้ น จะเขี ย นกราฟได้
  • 28. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 85 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. กราฟในเทอมของความเข้ มข้ น เมื่ อ ถึ ง เวลา t1 จะเห็ นได้ ว่ า ความเข้ มข้นของ A และ B มี ค่ า คงที่ แสดงว่ า เวลา t1 คือ เวลาที่ ระบบกำา ลั ง อยู่ ในภาวะสมดุ ล กราฟในเทอ มของอั ต ราก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า เมื่ อถึ งเวล า t2 อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าไปข้ า งหน้ า (A→B) จะเท่ า กั บ อั ต ราการ เกิ ด ปฏิ กิ ริ ยาย้ อนกลั บ (B →A) แสดงว่ า ระบบ กำา ลั งอยู่ ใ นภาวะ สมดุ ล ตั ว อ ย่ า ง ที่ 4.6 จากปฏิ กิ ริ ยา A(s) + B (g) C (s) + D(g) อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าของปฏิ กิ ริ ย าไปข้ า งหน้ า ในเทอมของ ความเข้ ม ข้ น กั บ เวลา และในเทอมของอตราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย ากั บ เวลาจะเขี ย นกราฟได้ อ ย่ า งไร ? วิธ ี ท ำา เนื่ องจากเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าไปข้ างหน้ า A และ B ซึ่งเป็ น สารตั้ งต้ น จะทำา ปฏิ กิ ริ ย ากั น ได้ผ ลิ ต ภั ณฑ์ เ ป็ น C และ D นั่ น คื อ ความเข้ ม ข้ น ของ A และ B จะลดลงต า ม ลำา ดั บ ในขณะที่ ค วามเข้ ม ข้ น ของ C และ D จะเพิ่ ม ขึ้ น ตามลำา ดั บ เนื่ อ งจากมี ภาวะสมดุ ล เมื่ อ ถึ ง สมดุ ล ความเข้ มข้นของสารแต่ ล ะชนิ ดจะคงที่ เขียนกราฟระหว่ า งความเข้ มข้ นกั บ เวลาได้ ดั ง นี้
  • 29. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 86 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. t1 คือ ภาวะสมดุ ล ซึ่ ง [B] และ [D] ที่ เหลื อจะมี ค วามเข้ มข้ น คงที่ กรณี นี้ ที่ ภ าวะสมดุ ล จะมี ค วามเข้ มข้ นของ D มากกว่ า B ในกรณี นี้ เวลา t2 จะเป็ น เวลาที่ ระบบเข้ า สู่ ภ าวะสมดุ ล ความ เข้ ม ข้ น ของ B แล ะ D จะคง ที่ โด ย ที่ คว า ม เ ข้ มข้ นของ B เห ลื อ มากกว่ า D ถ้ า เขี ย นกราฟระหว่ า งอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าไปข้ า งหน้ า กั บ เวลา จะได้ดั งนี้
  • 30. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 87 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. t3 จะเป็ นเวลาที่ ระบ บอ ยู่ ในภาวะส ม ดุ ล จะเห็ น ได้ ว่ า ก่ อน เวลา t3 อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าจะลดลงจนถึ ง t3 จะคงที่ เพราะอยู่ ในภาวะสมดุ ล 4.2 ปั จ จั ย ที่ ม ี ผ ล ต่ อ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า อัต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ขึนอยู่ กั บ ปั จจั ยหลายอย่ า ง คื อ ้ 1. ธรรมชาติ ของสารตั้ งต้ น 4. อุณหภู มิ 2. ความเข้ มข้นของสารตั้ ง ต้ น 5. ตั ว เร่ ง ปฏิ กิ ริ ย า 3. พื้นที่ ผิวของสารตั้ งต้ น อั ต ราการ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย าจะเร็ วห รื อช้ า ก็ ขึ้ น อยู่ กั บปั จจั ย ดั ง กล่ าว จะเห็ นได้ว่ า ปั จจัยที่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย านั้ น เป็ น ผล เนื่ อ งจากสารตั้ งต้ น เท่ านั้ น ไม่ เ กี่ ย วข้ อ งกั บ สารผลิ ตภั ณฑ์ การที่ ทราบว่ าอั ตรา ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยาขึ้ นอยู่ กั บ ปั จจั ย อะไรบ้ าง ทำา ให้ สามารถควบคุ มความเร็ วของปฏิ กิ ริ ย าได้ สามารถจะทำา ให้ เ กิ ด เร็ ว หรื อ เกิ ดช้ า ตามต้ องการได้ ปฏิ กิ ริ ย าบางชนิ ด อาจจะเกิ ดได้ เ ร็ ว หรื อช้า เนื่ องจากธรรมชาติ ของสารตั้ ง ต้ น เช่น สารประกอบไอออน นิ ก มั ก จะเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้ เ ร็ ว กว่ า สารโคเวเลนต์ ปฏิ กิ ริ ย าบางชนิ ด ขึ้ น กั บ ควา ม เข้ มข้ น แต่ บางชนิ ดไม่ ขึ้ น กั บควา ม เข้ มข้ น ซึ่ ง จะได้ กล่ าวถึ ง รายละเอี ย ดต่ อไป ธ ร ร ม ช า ติ ข อ ง ส า ร ตั้ ง ต้ น ที่ มี ผ ล ต่ อ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า
  • 31. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 88 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ปฏิ กิ ริ ย าเคมี โ ดยทั่ วๆ ไป จะมี อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าที่ แตก ต่ าง กั น มี ตั้ ง แ ต่ ช้ า ม า ก จ น สั ง เ ก ตไ ม่ ได้ ถึ ง เ กิ ดขึ้ นได้ ทั นที บ า ง ปฏิ กิ ริ ย าอาจจะเกิ ด เร็ ว มากถึ งหนึ่ งในล้ า นวิ น าที เช่ น การระเบิ ด ของดิ น ปื น ปฏิ กิ ริ ย าจำา นวนมากเกิ ดขึ น เร็ ว เช่ น ปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า ง ก ร ด กั บ เ บ ส จ ะ ไ ด้ เ ก ลื อ แ ล ะนำ้า ทั น ที ห รื อ ป ฏิ กิ ริ ย า ร ะ ห ว่ า ง สารละลาย AgNO 3 กั บ NaCl จะได้ ตะกอนขาว AgCl ทันที NaOH + HCl → NaCl + H2O AgNO 3 + NaCl → AgCl + NaNO 3 ป ฏิ กิ ริ ย า บ า ง ช นิ ด อ า จ จ ะ เ กิ ด ช้ า ม า ก จ น ไ ม่ เ ห็ น ก า ร เปลี่ ย นแปลงในขณะทดลอง อาจจะต้ อ งใช้เ วลาเป็ น วั น เดื อ น หรื อ เป็ น ปี จึงจะเห็ น การเปลี่ ยนแปลงนั้ น เช่น การเน่ า เปื่ อยของซากพื ช ซากสั ต ว์ การเกิ ด สนิ มของโลหะต่ า งๆ เป็ น ต้ น สารที่ มี อั นยรู ปกั น มั ก ทำา ป ฏิ กิ ริ ยากั นได้ เ ร็ วไม่ เท่ ากั น เช่ น ฟอสฟอรั ส ขาวกั บ ฟอสฟอรั ส แดง ที่ อุ ณ หภู มิ ห้ อ งฟอสฟอรั ส ขาวจะ ลุ กติ ดไฟในอาก า ศได้ ทั นที แต่ ฟอ สฟอ รั ส แ ด งไ ม่ เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า เพราะโครง สร้ า งของฟอสฟอรั ส ขาวเป็ น P 4 ลั ก ษณะเป็ นโมเลกุ ล เดี่ ย ว แต่ ฟอสฟอรั ส แดงมี โครงสร้ า งต่ อ กั น เป็ น แนวยาว ดั งนั้ นฟอสฟอรั สขาวจึ ง เกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าได้ ง่ า ยกว่ า เพราะไม่ ต้ อ ง มี ก ารทำา ลายพั น ธะมากเท่ า กั บ ฟอสฟอรั ส แดง โดยทั่ ว ๆ ไป การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย าเคมี จ ะมี การสลายพั น ธะและสร้ างพั น ธะในเวลาเดี ย วกั น ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด เร็ ว หรื อช้า มั กจะเกี่ ย วข้องกั บขั้ นตอนของการสลาย พันธะเหล่ า นี้ ถ้ า สลายง่ า ยมั ก จะเกิ ดได้ เ ร็ ว โดยทั่ ว ๆ ไป ปฏิ กิ ริ ย าที่ สารตั้ งต้ น อยู่ ใ นรู ป ของไอออนมั กจะ เกิ ดได้ เ ร็ ว กว่ าในรู ปโมเลกุ ล เช่น 5Fe 2+ + MnO 4- + 8H+ + 4H 2O เกิ ด เร็ ว → Mn 2+ + 5Fe 3+
  • 32. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 89 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ช้า 2H2 + O2 → 2H2O เ กิ ด 4.2.1 ค ว า ม เ ข้ ม ข้น ข อง ส า ร ตั้ ง ต้ น กั บ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี ก่ อ นที่ จ ะพิ จ ารณาเกี่ ยวกั บผลของความเข้ ม ข้ น ที่ มี ต่ อ อั ต รา การเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ขอให้ทำา ความเข้ าใจเกี่ ย วกั บ ปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อเดี ย ว และปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อ ผสมก่ อ น ก . ป ฏิ กิ ริ ย า เ นื้ อ เ ดี ย ว ห ม า ย ถึ ง ป ฏิ กิ ริ ย า ที่ ส า ร ตั้ ง ต้ น ทั้ ง หมดรวมตั วกั นเป็ นสารเนื้ อเดี ย ว อาจจะมี ส ถานะเป็ นของแข็ ง ของเหลวหรื อ ก๊ าซก็ ไ ด้ เช่ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ สารตั้ งต้ น ทุ ก ตั ว เป็ นก๊ าซ ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ ง ต้ นทุ ก ตั ว เป็ น สารละลาย เป็ น ต้ น N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g) NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H2O (l) ข. ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ นื้ อ ผ ส ม หมายถึ ง ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ งต้ น ทุ ก ตั ว ไม่ได้ ร วมเป็ น สารละลายเนื้ อเดี ย ว อาจจะเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ ส ารตั้ งต้ น อยู่ ต่ า งสถานะ เช่น ระหว่ า งของแข็ ง กั บของเหลว หรื อของเหลวกั บ ก๊ า ซ เป็ น ต้ น หรื อ อาจจะเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าที่ สารตั้ งต้ น ละลายอยู่ ในตั ว ทำา ละลายต่ า งชนิ ด ซึ่งไม่ ล ะลายกั น Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g) Ca(OH) 2 (aq) + CO 2 (g) → CaCO 3 (s) + H 2O (l) พิ จ ารณาอั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า ง Mg กั บ HCl ตาม สมการ Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g) การวั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าทำา ได้ โ ดยวั ด ปริ มาณของ H2 ที่ เกิ ด ขึ้ น จากการทดลองพบว่ า ตอนเริ่ มต้ น ของปฏิ กิ ริ ย า อั ต ราการ
  • 33. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 90 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. เกิ ด ก๊ าซ H2 จะสู ง มาก แล้ ว ค่ อ ยๆ ลดลง เมื่ อเวลาผ่ านไปการที่ เป็ น เช่ น นี้ อ ธิ บ ายได้ ว่ า ตอนเริ่ มต้ น ปฏิ กิ ริ ย าเกิ ด เร็ ว เพราะสารตั้ ง ต้ น มี ปริ ม าณ ม า ก เมื่ อเวล าผ่ านไปสา ร ตั้ งต้ นจะค่ อยล ด น้ อย ล ง ทำา ให้ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ย า ล ด ล ง ซึ่ ง แ ส ด ง ว่ า อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ปฏิ กิ ริ ย าขึ้ นอยู่ กั บ ความเข้ มข้ นของสารตั้ งต้ น โดยทั่ ว ๆ ไป เมื่ อความเข้ ม ข้ น ของสารตั้ งต้ น เพิ่ มขึ้ น อั ต รา การเกิ ดปฏิ กิ ริ ยามั กจะเร็ วขึ้ น ด้ ว ย แต่ ก็ ไ ม่ แ น่ เ สมอไป บางกรณี ความเข้ ม ข้ น ของสารอาจจะไม่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยาได้ หรื อ บางกรณี อ าจจะทำา ให้ ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ด ช้ า ลงก็ ไ ด้ ก า ร ที่ จ ะ ท ร า บ ว่ า ค ว า ม เ ข้ ม ข้ น ข อ ง ส า ร ต้ น ต้ น มี ผ ล ต่ อ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า ห รื อ ไ ม่ จะ ต้ อ งไ ด้ จ า ก ก า ร ท ด ล อ ง เ ท่ า นั้ น จากการทดลอง จะทำาให้ท ราบว่ า สารตั้ งต้ นชนิ ดใดบ้ า งที่ มี ผ ล ต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า ทำา ให้ ป ฏิ กิ ริ ย าเกิ ด เร็ ว ขึ้ น หรื อช้ า ลง แต่ ถ้ า ต้ อ งการจะทราบว่ า ความเข้ ม ข้ นของสารตั้ ง ต้ น มี ผ ลต่ อ อั ต ราเร็ ว ของปฏิ กิ ริ ย ามากน้ อยอย่ า งไร สารใดจะมี ผ ลมากกว่ ากั นจะต้ อ ง อาศั ย ก ฎ อั ต ร า เข้าช่วย 4.2.2 พื้ น ที่ ผ ิ ว ของ ส าร กั บ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี ดั ง ที่ ไ ด้ ก ล่ าวไว้ แ ล้ วว่ าป ฏิ กิ ริ ย าเ ค มี นั้ นอ าจจะแ บ่ งเ ป็ น 2 ประเภทตามลั กษณะของวั ฏ ภาค (phase) คื อ ปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อเดี ย ว ซึ่งสารตั้ ง ต้ น ทุ กชนิ ด รวมกั น เป็ น สารละลายเนื้ อเดี ย ว และปฏิ กิ ริ ย า เนื้ อ ผสม ซึ่ง สารตั้ งต้ นไม่ ไ ด้ ร วมกั น เป็ นเนื้ อเดี ย ว เช่ น อาจจะเป็ น
  • 34. เอกสารประกอบการสอนวิ ชาเคมี พื้ นฐาน (สารและสมบั ติ ของสาร ) หน่วย 91 ที่ 4 สร้ า งสรรค์ โดย ชมรม ควคท. ของเหลวกั บของแข็ง หรื อของเหลวกั บ ก๊ าซ ในกรณี ที่ เ ป็ น ปฏิ กิ ริ ย า เนื้ อ เดี ย ว ความเข้ ม ข้ นของสารตั้ งต้ น จะเป็ นปั จ จั ย ที่ สำา คั ญในการ ควบคุ มอั ตรากา ร เ กิ ด ป ฏิ กิ ริ ยา ในกรณี ที่ เ ป็ นป ฏิ กิ ริ ยาเนื้ อผสม นอกจากจะพิ จ ารณาควา ม เข้ มข้ น ของสาร แ ล้ วยั งต้ องพิ จ ารณ า ปั จ จั ย อื่ น ๆ อี ก คื อ พื้ น ที่ ผิ วของสารตั้ งต้ น ที่ มาทำา ปฏิ กิ ริ ย า ดั ง เช่ น ปฏิ กิ ริ ย าระหว่ า ง Mg(s) กั บ HCl (aq) จะพบว่ า พื้ น ที่ ผิ วของ Mg มี ส่ ว นสำา คั ญ มากในการควบคุ ม อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า Mg (s) + HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g) ถ้ า วั ด อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าจากปริ มาตรของก๊ า ซ H2 จะพบ ว่ า ปฏิ กิ ริ ย าจะเกิ ด เร็ ว เมื่ อใช้ Mg ที่ มี พื้ นที่ ผิ ว มาก ดั ง นั้ น โดยทั่ ว ๆ ไป จึ ง สรุ ป ได้ ว่ า อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยาเป็ น สั ด ส่ วนโดยต รง กั บพื้ นที่ ผิ ว ของสาร ตั้ งต้ นที่ เข้ า ทำา ป ฏิ กิ ริ ย า กั น (เฉพาะปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อ ผสมเท่ า นั้ น ถ้ าเป็ น ปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อ เดี ย ว พื้นที่ ผิ ว ของสารตั้ งต้ นจะไม่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ด ปฏิ กิ ริ ย า ) ถ้ าพื้ นที่ ผิ ว มาก อั ต ราการเกิ ดป ฏิ กิ ริ ยาจะเร็ วกว่ าเมื่ อพื้ นที่ ผิ ว น้ อ ย ดั ง นั้ น วิ ธี ก าร เพิ่ ม อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าวิ ธี ห นึ่ งของปฏิ กิ ริ ย าเนื้ อผสม คื อ การ เพิ่ ม พื้ น ที่ ผิ ว (นอกเหนื อ จากการเพิ่ มความเข้ ม ข้ น ) ซึ่งอาจจะทำา ได้ โดยการบดให้ ล ะเอี ย ด ตั ดให้ เ ป็ นชิ้ น เล็ ก ๆ หรื อ ยื ดให้ เ ป็ น เส้ น ยาวๆ เป็ น ต้ น 4.2.3 อุณ ห ภู ม ิ ก ั บ อั ต ร า ก า ร เ กิ ด ป ฏิ ก ิ ร ิ ย า เ ค มี นอกเหนื อ จากความเข้ ม ข้ น และพื้ น ที่ ผิ วของสารตั้ งต้ น จะมี ผ ล โดยตรง ต่อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าเคมี แ ล้ ว ปั จจั ย ที่ สำา คั ญ อี ก อย่ า ง หนึ่ ง ที่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย าเคมี คื อ อุ ณ หภู มิ โดยทั่ ว ๆ ไป เมื่ อ อุ ณ หภู มิ ข องระบบสู งขึ้ น อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ยามั กจะเกิ ดเร็ ว ขึน แต่ มี บ้ า งเหมื อ นกั น ที่ อุ ณ หภู มิ ไ ม่ มี ผ ลต่ อ อั ต ราการเกิ ดปฏิ กิ ริ ย า ้