More Related Content
Similar to 3210000000000000000
Similar to 3210000000000000000 (20)
3210000000000000000
- 1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมี หมายถึง การที่สารตั้งต้นเปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์(สาร
ใหม่) เมื่อเวลาผ่านไปปริมาณของสารตั้งต้นจะลดลงขณะที่ปริมาณสารใหม่จะ
เพิ่มขึ้นจนในที่สุด
ก. ปริมาณสารตั้งต้นหมดไป หรือเหลือสารใดสารหนึ่งและมีสารใหม่เกิดขึ้น
เรียกว่า ปฏิกิริยาเกิดสมบูรณ์ (ไม่เกิดสมดุลเคมี) เช่น A + B
C
จากปฏิกิริยาบอกได้ว่า A และ B หมดทั้งคู่หรือเหลือตัวใดตัวหนึ่ง
ขณะเดียวกันจะมีสาร C เกิดขึน ้
ข. ปริมาณสารตั้งต้นยังเหลืออยู่(ทุกตัว) เกิดสารใหม่ขึ้นมา เรียกว่าปฏิกิริยา
เกิดไม่สมบูรณ์(เกิดสมดุลเคมี) ซึ่งจะพบว่า ความเข้มข้นของสารในระบบจะ
คงที่ (สารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์) อาจจะเท่ากัน มากกว่า หรือน้อยกว่าก็ได้
เช่น สมดุลของปฏิกิริยา A + B C
จากปฏิกิริยาบอกได้ว่าทั้งสาร A และ B เหลืออยู่ทั้งคู่ ขณะเดียวกัน
สาร C ก็เกิดขึ้น จนกระทั่งสมบัติของระบบคงที่
ชนิดของปฏิกิริยาเคมี
• ปฏิกิริยาเนื้อเดียว (Homogeneous Reaction) หมายถึง ปฏิกิริยาที่
สารตั้งต้นทุกตัวในระบบอยู่ในสภาวะเดียวกัน หรือกลมกลืนเป็นเนื้อ
เดียวกัน เช่น
3H2(g) +N2(g) 2NH3(g)
• ปฏิกิริยาเนื้อผสม (Heterogeneous Reaction) หมายถึง ปฏิกิริยาที่
สารตั้งต้นอยู่ต่างสภาวะกันหรือไม่กลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน เช่น
Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl(aq) +H2(g)
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (rate of chemical reaction) หมายถึง ปริมาณ
ของสารใหม่ที่เกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลาหรือปริมาณของสารตั้งต้นที่ลด ลงใน
หนึ่งหน่วยเวลา
ชนิดของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
• อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย (average rate) หมายถึง ปริมาณของสาร
ใหม่ที่เกิดขึ้นทั้งหมดในหนึ่งหน่วยเวลา
• อัตราการเกิดในปฏิกิริยาขณะใดขณะหนึ่ง (instantaneous rate)
หมายถึง ปริมาณของสารที่เกิดขึ้นขณะใดขณะหนึ่งในหนึ่งหน่วยเวลา
ของช่วงนั้น ซึ่งมักจะหาได้จากค่าความชันของกราฟ
- 2. หน่วยของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ในแต่ละปฏิกิริยาเมื่อมีการหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะมี
หน่วยต่างๆกัน ขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่นำามาหาอัตราการเกิดปฏิกิริยา ซึ่ง
หน่วยของอัตราการเกิดปฏิกิริยาก็คือหน่วยของปริมาณของสารที่เปลี่ยนแปลง
ในหนึ่งหน่วยเวลาที่ใช้ เช่น
ถ้าเป็นสารละลายจะใช้หน่วยความเข้มข้น คือ โมลต่อลิตรต่อ
วินาที หรือโมล.ลิตร-1 วินาที-1 หรือ โมล/ลิตร.วินาที
ถ้าเป็นก๊าซ จะใช้หน่วยปริมาตรคือลบ.ซม.ต่อวินาที หรือ
ลบ.ดม.วินาที หรือลิตรต่อวินาที
ถ้าเป็นของแข็งจะใช้หน่วยนำ้าหนักคือกรัมต่อวินาที ซึ่งโดยทั่วไป
หน่วยที่ใช้กันมากคือเป็นโมล/ลิตร.วินาที
การหาอัตรา การเกิดปฏิกิริยาเคมี
การหาอัตรา การเกิดปฏิกิริยาเคมี สามารถหาได้จากสารทุกตัวในปฏิกิริยา แต่
มักจะใช้ตัวที่หาได้ง่ายและสะดวกเป็นหลัก ซึ่งจะมีวิธีวัดอัตราการเกิดเป็น
ปฏิกิริยาหลายอย่าง เช่น
• วัดจากปริมาณก๊าซที่เกิดขึ้น
• วัด จากความเข้มข้นที่เปลี่ยนไป
• วัดจากปริมาณ สารที่เปลี่ยนไป
• วัดจากความเป็นกรด-เบสของ สารละลาย
• วัดจากความดันที่เปลี่ยนไป
• วัดจากตะกอนที่เกิดขึ้น
• วัดจาก การนำาไฟฟ้าที่เปลี่ยนไป
เช่น การศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยา
Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl 2 (aq) +H 2 (g)
จะได้ว่า อัตราการเกิดปฏิกิริยา = อัตราการลดลงของ Mg
= 1/2 อัตราการลดลงของ HCl
= อัตราการเกิดขึ้นของ MgCl 2
= อัตราการเกิดขึ้นของ H2
ในที่นี้จะพบว่าการหา ปริมาตรของก๊าซ H2 ทีเกิดขึ้นในหนึ่งหน่วยเวลาจะง่าย
่
และสะดวกที่สุด
นอกจากนี้ ค.ศ. Guldberg และ Waag ได้ตั้ง Law of Mass Action (กฎ
อัตราเร็วของปฏิกิริยา) ซึ่งกล่าวว่า อัตราการเกิดของปฏิกิริยามีความสัมพันธ์
โดยตรงกับความเข้มข้นของสารที่เข้า ทำาปฏิกิริยา
ปฏิกิริยา aA +bB cC+dD
Rate = K[A]m[B]n
- 3. K = specific rate constant
m,n = อันดับของปฏิกิริยาในแง่ของสาร A และสาร B
m+n = อันดับของปฏิกิริยารวม
[A], [B] = ความเข้มข้นของสาร
ซึ่งการหาค่า m และ n สามารถทำาได้ดังนี้
• ถ้าความเข้มข้นเพิ่ม ขึน 2 เท่า และอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น 2 เท่า
้
ค่า m และ n จะเท่ากับ 1-->2m = 2 จะได้ m = 1
• ถ้าความเข้มข้นเพิ่มขึ้น 2 เท่า แต่อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น 4 เท่า
ค่า m และ n จะเท่ากับ 2-->2m =4 จะได้ m = 2
• ถ้าความเข้มข้นเพิ่มขึ้น 2 เท่า แต่อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น 8 เท่า
ค่า m และ n จะเท่ากับ 3-->2m = 8 จะได้ m = 3
• ถ้า ความเข้มข้นเพิ่มขึน 2 เท่า แต่อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น 9 เท่า
้
ค่า m และ n จะเท่ากับ 2-->3m = 9 จะได้ m = 2
• ถ้าความเข้มข้นเพิ่มขึ้น 3 เท่า แต่อัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง 27 เท่า
ค่า m และ n จะเท่ากับ -3-->3m = 1/27 จะได้ m = -3
ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาต่างๆจะเกิดเร็วหรือช้า ขึ้นอยู่กับสิ่งต่อไปนี้
• ธรรมชาติของสาร
• ความเข้มข้นของ สาร
• พืนที่ผิว
้
• อุณหภูมิ
• คะตะลิสต์
• ความดัน
ธรรมชาติของสาร
ธรรมชาติ ของสารจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กล่าวคือ ปฏิกิริยาจะ
เกิดเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสาร เช่น
• สารที่ทำาปฏิกิริยาเป็นสารไอออนิกทั้งคู่ จะเกิดปฏิกิริยาเร็วกว่าสารที่เป็น
สารโคเวเลนต์
• สารที่ทำาปฏิกิริยเป็นก๊าซทั้งคู่ จะทำาปฏิกิริยาได้เร็วกว่าปฏิกิริยาที่สารอยู่
ในสถานะที่ต่างกัน
ความเข้มข้น ของสาร
ความเข้มข้นของสารจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี เราวัด
ปริมาณของสารในสารละลายได้จากความเข้มข้นของสารที่เข้าทำาปฏิกิริยากัน
ดังนั้นในระหว่างเกิดปฏิกิริยาความเข้มข้นของสาร จึงเป็นสิ่งสำาคัญที่มีผลให้
ปฏิกิริยาเกิดเร็วหรือช้า
จากปฏิกิริยา ระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับโซเดียมไทโอ
- 4. ซัลเฟต(Na2S2O3)ปฏิกิริยา ที่เกิดขึนคือ
้
Na2S2O3+ 2HCl 2 NaCl +H2O +H2O +SO2 +S
เราศึกษาผลของความเข้มข้นที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยการ เปลี่ยน
ความเข้มข้นของสารเป็น 2 ตอน คือ
ตอนที่ 1 เปลี่ยนความเข้มข้นของ HCl เมื่อความเข้มข้นของ
Na2S2O3 คง ที่ จะพบว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยา (ตะกอนของกำามะถัน) เปลี่ยน
ไป
ตอนที่ 2 เปลี่ยนความเข้มข้น Na2S2O3 เมื่อความเข้มข้นของ HCl
คงที่จะพบว่า อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลง
จากการศึกษาทั้งสองตอนสรุปได้ว่า ปฏิกิริยานี้ความเข้มข้นของ Na2S2O3 และ
HCl จะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาทั้งสองสาร ซึ่งถ้าไม่ทำาการทดลองหรือ
ไม่มีข้อมูลมาให้จะไม่สามารถทราบได้ว่าสารตัวใดมี ผลต่ออัตราการเกิด
ปฏิกิริยา
พื้นที่ผิวของสาร
พืนที่ ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี จากการศึกษามาแล้วเกี่ยวกับ
้
ปฏิกิริยาของโลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกจะ เกิดก๊าซ H2
จากการทดลองพบว่าเมื่อเปลี่ยนความยาวของลวด แมกนีเซียม อัตราการเกิด
ปกิกิริยาจะเพิ่มขึ้น ซึ่งถือว่าพื้นที่ผิวมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี พืนที่ผิว
้
จะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเนื้อผสม (heterogeneous)
เท่านัน เช่น ปฏิกิริยาที่กล่าวมา
้
Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl(aq) +H2(g) ถ้าทำาให้ลวด
แมกนีเซียมเป็นชิ้นเล็กๆจะพบว่าปฏิกิริยาจะเกิดเร็วกว่าลวด แมกนีเซียมที่เป็น
แผ่นหรือขดเป็นสปริง
อุณหภูมิ
อุณหภูมิจะมีผลต่อ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี โดยทั่วไปพบว่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น
10 องศาเซลเซียสอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเร็วขึ้นประมาณ 2 เท่า ทั้งนี้ขนอยู่ ึ้
กับชนิดของปฏิกิริยา
จากการทดลองปฏิกิริยาระหว่างกรดออก ซาลิก (H2C2O4) กรดซัลฟิวริก
(H2SO4) และโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO4) เกิดปฏิกิริยาดังนี้
2KMnO4(aq) + 5H2C2O4(aq) +3H2SO4(aq) K2SO4(aq)
+2MnSO4(aq) +8H2O(l) +10CO2(g)
พบ ว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการหายไปของสีม่วงแดงของ KMnO4 จะเร็ว
ขึ้น
คะตะลิสต์
คะ ตะลิสต์ (catalyst) หมายถึง สารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาทำาให้อัตราการเกิด
ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น โดยในขณะที่เกิดปฏิกิริยาตัวคะตะลิสต์จะมีการ
เปลี่ยนแปลง แต่เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยาแล้วจะได้กลับคืนมาในในขนาดและ
ปริมาณเดิม เช่น ในปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมโพแทสเซียมทาร์เตรต (NaKC4
H4O6) กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์(H2O2) จะได้ก๊าซ O2 ถ้าใส่ CoCl2 (สีชมพู)
จะพบว่าปฏิกิริยานี้จะสลายตัวให้ก๊าซ O2 เร็วขึ้นและในระหว่างเกิดปฏิกิริยา จะ
- 5. พบว่า CoCl2 เปลี่ยนเป็นสีเขียว และเมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดจะได้สีชมพูกลับคืนมา
ปริมาณเท่าเดิม
ความดัน
ความดันจะมีผลต่อปฏิกิริยาในกรณีปฏิกิริยาที่เกี่ยวกับก๊าซ กล่าวคือ เมื่อ
เพิ่มความดันในโมเลกุลของก๊าซจะมีการชนกันมากขึ้นปฏิกิริยาจะมีอัตรา การ
เกิดเร็วขึ้น
การ อธิบายการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยา เคมีเกิดขึ้นได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามอธิบาย โดยใช้
แบบจำาลองของทฤษฎีการชนกันของโมเลกุล (Collision Theory) ซึ่งกล่าวว่า
ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออนุภาคของสารที่เข้าทำา ปฏิกิริยามาชนกัน เมื่อ
ชนกันแล้วถ้ามีพลังงานมากพอก็จะมีการจัดอะตอมใหม่ พันธะเดิมหมดไปเกิด
พันธะใหม่ได้สารใหม่ในปฏิกิริยา ตามหลักการนี้ปฏิกิริยาจะเกิดได้ง่ายเมื่อสาร
อยู่ในสถานะของเหลวและก๊าซ เนื่องจากอนุภาคเคลื่อนไหวได้ง่าย ซึ่งถ้าเป็น
ของแข็งต้องใช้ความดันช่วยบีบอัดให้อนุภาคเข้ามาชิดกัน
ตาม ทฤษฎีการชน อัตราเร็วของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับจำานวนการการชนกันของ
สารต่อหน่วยเวลาและ จำานวนการชนที่จะเกิดปฏิกิริยา มิใช่ว่าการชนกันทุก
ครั้งต้องเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้วให้สารใหม่เสมอไป อาจมีเพียง 1 ใน 1014 ครั้ง
เท่านันที่จะเกิดปฏิกิริยาได้ นอกจากนี้การเกิดปฏิกิริยาเคมีไม่เพียงแต่การชน
้
กั้นเท่านันจะต้องมี แฟกเตอร์อื่นด้วย จึงมีการใช้ทฤษฎีจลน์ของโมเลกุลเข้ามา
้
เสริมด้วย ซึ่งกล่าวว่า โมเลกุลของก๊าซมีการเคลื่อนไหวทุกขณะ แต่ละ
โมเลกุลเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วต่างกันบางโมเลกุลเคลื่อนที่ช้ามากทำา ให้มี
พลังงานจลน์ตำ่า บางโมเลกุลเคลื่อนที่เร็วทำาให้มีพลังงานจลน์สูง ดังนั้นในการ
ชนกันแล้วจะมีปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้โมเลกุลที่มาชนกันต้องมี พลังงานมากพอ
ซึ่งพลังงานอย่างตำ่าที่โมเลกุลต้องชนกันแล้วจะมีปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้ เรียกว่า
พลังงานกระตุ้น ( activation energy = Eac)
โดยสรุป ในการเกิดปฏิกิริยาเคมีต้องมีปัจจัยที่เกี่ยวข้อง 4 ประการคือ
• จำานวนโมเลกุลต้องมากพอ
• ต้องมีการ ชนกัน
• ต้องมีพลังงานมากพออย่างน้อยเท่ากับ พลังงานกระตุ้นหรือพลังงานก่
อกัมมันต์
• ต้อง มีทิศทางที่เหมาะสม
พลังงานกระตุ้นกับปฏิกิริยา เคมี
พลังงานกระตุ้นเป็นพลังงานอย่างตำ่าที่โมเลกุลของสารจะต้องมีจึงจะเกิด
ปฏิกิริยาได้ ในปฏิกิริยาเคมีต่างกันจะมีค่าของพลังงานกระตุ้นต่างกัน กล่าวคือ
ปฏิกิริยาใดที่เกิดเร็วมากแสดงว่ามีค่าพลังงานกระตุ้นตำ่า ปฏิกิริยาใดที่เกิดช้า
แสดงว่ามีพลังงานกระตุ้นสูงมาก
ในระหว่างที่เกิดเป็นปฏิกิริยาเคมีเมื่ออนุภาคมีการชนกันในทิศทางที่
เหมาะสม ทีจะเกิดปฏิกิริยาได้ ระยะเวลาหนึ่งสารตั้งต้นจะรวมตัวกันเกิดเป็น
่
สารชนิดหนึ่งที่ไม่เสถียรมีอายุ การเกิดสั้นมาก แล้วจะเกิดกสารใหม่ที่มีความ
- 6. เสถียรขึ้น เรียกว่า สารเชิงซ้อนถูกกระตุ้น (activated complex) ซึ่งเป็นสารที่
เกิดจากพันธะเคมีของสารตั้งต้นเริ่มจะคลายออกจากกันและพันธะ เคมีของ
สารใหม่จะเริ่มขึน เรียกสถานะนี้ว่า transition state ดังนั้นอนุภาคของสารตั้ง
้
ต้นจะเกิดปฏิกิริยาได้อย่างน้อยจะต้องมีพลังงานสูง กว่าสภาวะอันนี้
ในขณะทีเกิดปฏิกิริยาเคมี มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานของโมเลกุลของ
่
สารตั้งต้นเพราะมีการสลายพันธะเก่าและ สร้างพันธะใหม่ ถ้าสารใหม่ที่ได้มี
พลังงานตำ่ากว่าสารตั้งต้นเรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยาคายความร้อน แต่ถ้าสาร
ใหม่ที่ได้มีพลังงานสูงกว่าสารตั้งต้น จะเรียกว่า ปฏิกิริยาดูดความร้อน
ในการอธิบายเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาตามทฤษฎีการชนกันของ
โมเลกุลโดย พิจารณาพลังงานกระตุ้น สรุปได้ว่า
• พลังงาน กระตุน หมายถึง พลังงานอย่างตำ่าที่โมเลกุลของสารตั้งต้นจะ
้
ต้องมี จึงจะเกิดปฏิกิริยาได้
• พลังงานกระตุ้นส่วน ใหญ่เป็นพลังงานจลน์ ไม่เกี่ยวกับพลังงานสลาย
พันธะ ซึ่งเป็นพลังงานศักย์
• ปฏิกิริยาหนึ่งๆ มีพลังงานกระตุ้นมากน้อยไม่เท่ากัน ค่านี้หาได้จากการ
ทดลองและการคำานวณ
• ปฏิกิริยา ที่มี Eac ตำ่า จะเกิดเร็วกว่าปฏิกิริยาที่มี Eac สูง
• ค่า Eac ไม่เกี่ยวกับการดูดหรือคายความร้อนของปฏิกิริยา ปฏิกิริยาที่
คายความร้อน อาจมีพลังงานกระตุ้นตำ่าหรือสูงก็ได้
• ผลต่างของค่า Ea จะเป็นตัวบอกความร้อนของปฏิกิริยา ( H)
การเกิด ปฏิกิริยาเคมี เป็นการเปลี่ยนแปลงของสารที่ได้ผลิตภัณฑ์ของสารที่
แตกต่างจากสารเดิมโดยอาจ สังเกตจากการเปลี่ยนสีของสาร การเกิดตะกอน
หรือการเกิดกลิ่นใหม่
ทฤษฎี ทีใช้อธิบายปฏิกิริยาเคมี มีอยู่ 2 ทฤษฎี คือ
่
1. ทฤษฎีการชน (The Collision Theory) ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นได้ ก็
ต่อเมื่ออนุภาคของสารตั้งต้นต้องมาปะทะกันหรือมาชนกัน และการชนกันนั้นมี
ทั้งการชนที่ประสบผลสำาเร็จ ดังภาพ
แบบจำาลองการเกิดปฏิกริยาเคมีตาม ทฤษฎีการ
ิ
- 7. 2. ทฤษฎีแอกติเวเตดคอมเพลกซ์หรือทฤษฎีสภาวะทรานซิชัน (The
Activated Complex Theory or The Transition State Theory)
เป็นทฤษฎีที่ดัด แปลงมาจากทฤษฎีการชน โดยทฤษฎีนี้จะกล่าวถึงการชน
อย่างมีประสิทธิภาพของสารตั้งต้นในลักษณะที่ เหมาะสม โดยจะเกิดเป็น
สารประกอบใหม่ชั่วคราว ทีเรียกว่า สารเชิงซ้อนกัมมันต์ (Activated
่
Complex) ซึ่งในระหว่างการเกิดสารชนิดนี้พนธะเคมีของสารตั้งต้นจะอ่อนลง
ั
และเริ่มมีการสร้างพันธะใหม่ระหว่างคู่อะตอมที่เหมาะสม จนในที่สุดพันธะเก่า
จะถูกทำาลายลงอย่างสิ้นเชิง และจะมีพันธะใหม่ถูกสร้างขึ้นมาแทนที่ ดัง แบบ
จำาลองการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่อไปนี้
แบบจำาลองการเกิดปฏิกิริยาเคมีตาม ทฤษฎีแอกติเวเตดคอมเพลกซ์
พลังงานกับการเกิดปฏิกิริยา
ในการเกิดปฏิกิริยาของสารแต่ละ ปฏิกิริยานั้น ต้องมีพลังงานเข้ามาเกี่ยวข้อง
กับการเกิดปฏิกิริยาเคมี 2 ขั้นตอน ดังนี้
ขั้นที่ 1 เป็นขั้นที่ดูดพลังงานเข้าไปเพื่อสลายพันธะในสารตั้งต้น
ขั้นที่ 2 เป็นขั้นที่คายพลังงานออกมาเมื่อมีการสร้างพันธะในผลิตภัณฑ์
ดังนั้นการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะ เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงพลังงาน ดังนี้
1. ปฏิกิริยาดูดความร้อน ( Endothermic reaction) เป็นปฏิกิริยาที่ดูด
พลังงานเข้าไปสลายพันธะมากกว่าที่คายออกมาเพื่อสร้าง พันธะ โดยใน
ปฏิกิริยาดูดความร้อนนี้สารตั้งต้นจะมีพลังงานตำ่ากว่าผลิตภัณฑ์ จึงทำาให้สิ่ง
แวดล้อมเย็นลง อุณหภูมิลดลง เมื่อเอามือสัมผัสภาชนะจะรู้สึกเย็น ดังภาพ
2. ปฏิกิริยาคายความร้อน ( Exothermic reaction) เป็นปฏิกิริยาที่ดูด
พลังงานเข้าไปสลายพันธะน้อยกว่าที่คายออกมาเพื่อสร้าง พันธะ โดยใน
ปฏิกิริยาคายความร้อนนี้สารตั้งต้นจะมีพลังงานสูงกว่าผลิตภัณฑ์ จึงให้
- 8. พลังงานความร้อนออกมาสู่สิ่งแวดล้อม ทำาให้อุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อเอามือสัมผัส
ภาชนะจะรู้สึกร้อน ดังภาพ
............
แผน ภูมิพลังงานของปฏิกิริยาดูดความร้อน .......แผนภูมิพลังงาน
ของปฏิกิริยาคายความร้อน
ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิด ปฏิกิริยา
1. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น กรณีที่สารตั้งต้นเป็นสารละลาย ถ้าสาร
ตั้งต้นมีความเข้มข้นมากจะเกิดเร็ว เนื่องจากตัวถูกละลายมีโอกาสชนกันมาก
ขึ้นบ่อยขึน ในทางตรงกันข้ามถ้าเราเพิ่มปริมาตรของสารละลายโดยความ
้
เข้มข้นเท่าเดิม อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเท่าเดิม
2. พื้นที่ผวสัมผัส กรณีที่สารตั้งต้นมีสถานะเป็นของแข็ง สารที่มีพื้นที่ผิวสัมผัสมากจะ
ิ
ทำาปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น เนื่องจากสัมผัสกันมากขึ้น ใช้พิจารณากรณีที่สารตั้งต้นมีสถานะ
ของแข็ง ดังภาพ
- 9. ความแตกต่างของ พื้นที่ผว
ิ
3. ความดัน กรณีที่สารตั้งต้นมีสถานะเป็นก๊าซ ถ้าความดันมากปริมาตรก็ลดลง และ
ปฏิกิริยาก็จะเกิดได้เร็ว เนื่องจากอนุภาคของสารมีโอกาสชนกันมากขึ้นบ่อยขึ้นในพื้นที่ที่
จำากัดนั่นเอง ดังภาพ
4. อุณหภูมิ การที่อุณหภูมิของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่ม
ขึ้น เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โมเลกุลของสารในระบบจะมีพลังงานจลน์สูง
ขึ้นและมีการชนกันของโมเลกุลมากขึ้น
ปฏิกิริยา ที่อุณหภูมิตำ่า ปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง
5. ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) หมายถึงสารเคมีที่ช่วยทำาให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็ว
ขึ้นเนื่องจากตัวเร่ง จะช่วยในการลดพลังงานกระตุ้นโดยช่วยปรับกลไกในการเกิด
ปฏิกิริยาให้เหมาะสม กว่าเดิม โดยจะเข้าไปช่วยตั้งแต่เริ่มปฏิกิริยาแต่เมื่อสิ้นสุดปฏิกิรยา
ิ
จะ กลับมาเป็นสารเดิม
6. ธรรมชาติของสาร เนื่องจากสารมีแรงยึดเหนี่ยวซึ่งแตกต่างกัน โดยปกติ
สารประกอบไอออนิกจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าสารประกอบโควาเลนต์ ดังนั้นสารประกอบไอ
ออนิกจะเกิดปฏิกิริยาเร็วกว่าสารประกอบโควาเลนต์