ความหมายของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
      อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี หมายถึง การเปลี่ยนแปลง
ปริมาณของสารในหนึ่งหน่วยเวลาของการเกิดปฏิกิริยานั้น ๆ
          อัตราการเกิดปฏิกิริยา = มาณสารตั้งต้นที่
                                ปริ
                                       ลดลง
                                ปริมาณสารผลิตภัณฑ์ที่
          อัตราการเกิดปฏิกิริยา =      เวลาขึ้น
                                         เพิ่ม
                                          เวลา
                                  ปริมาณสารที่
          อัตราการเกิดปฏิกิริยา =
                                    เปลี่ยนไป
                                      เวลา
          อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี มี 2 ชนิด คือ
      1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่
คิดจากการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารทังหมดในหนึ่งหน่วยเวลา
                                    ้
      2. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ขณะใดขณะหนึ่ง เป็นการ
เปลียนแปลงปริมาณสารในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง
    ่

       ข้อสรุปเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
         1. ในปฏิกิริยาหนึ่ง ๆ มีขั้นตอนในการเกิดปฏิกิริยาหลาย
ขั้นตอน บางขั้นเกิดเร็ว บางขั้นเกิดช้า ขั้นควบคุมปฏิกิริยาหรือขั้น
กำาหนดอัตรา (rate detemining step) คือ ขั้นที่ดำาเนินไปช้าที่สุด
         2. ในขณะทีปฏิกิริยาดำาเนินไปเริ่มต้นปฏิกิริยาจะเกิดเร็ว
                      ่
เพราะปริมาณสารตั้งต้นยังมีมาก แต่ช่วงหลังอัตราการเกิด
ปฏิกิริยาจะช้าลง เพราะปริมาณสารตั้งต้นลดลง เช่น การเกิด
ปฏิกิริยาของลวดแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริก
                        Mg + 2HCI
    (ถ้า Mg มีมาก           MgCl2 + H2
     เกินพอ)                            H2
    Mg                HCI



        3. สารแต่ละตัวในสมการจะมีอัตราเร็วไม่เท่ากัน เช่น
               เวลา           เวลา                 เวลา
ปฏิกิริยา
A+         2B         3C + 4D ในที่นี้สาร B เกิดปฏิกิริยาได้
เร็วกว่าสาร A เขียนเป็นกราฟแสดงการเกิดปฏิกิริยาได้ดังนี้
       อัตรา
       การเกิด
                            A
       ปฏิกิริยา        B                    เวล
                                              า

        4. การหาอัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยา หาจากสารตัวใด
ก็ได้ เช่น
           - ถ้าเป็นของแข็งหาโดยการชั่งนำ้าหนัก
           - ถ้าเป็นของเหลวหาโดยชั่งนำ้าหนักหรือวัดปริมาณ
           - ถ้าเป็นสารละลายหาความเข้มข้น
           - ถ้าเป็นก๊าซจะต้องหาโดยวัดปริมาตรหรือวัดความดัน
        5. การหาอัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยา หาจากสารตัวใด
ก็ได้ ผลลัพธ์จะเท่ากัน โดยใช้สูตรดังนี้
                        A + 3B
                        2C + 4D

                                                  ∆A                  ∆B                  ∆C
อัตราการเปลี่ยนแปลงของสาร                     -   ∆t              -   ∆t              +   ∆t
          ∆D
      +   ∆t


                                        ∆A                 1 ∆B                1 ∆C
อัตราการเกิดปฏิกิริยา               -   ∆t             -   3 ∆t            +   2 ∆t
          1 ∆D
      +   4 ∆t



      หมายเหตุ          1.      = ผลต่าง
                                ∆

                        t      = เวลา
                        +       = การเพิ่มขึ้น
                        -       = การลดลง
                   2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเท่ากับอัตราการ
                      เปลี่ ย นแปลงปริ ม าณเป็ น โมลของสารแต่ ล ะ
ชนิดหารด้วยสัมประสิทธิ์บอกจำา นวนโมลของ
                   ส า ร นั้ น ใ น ส ม ก า ร ที่ ดุ ล แ ล้ ว
                              แบบ
1. ในปฏิกิริยา Mg(s)         ฝึกหัด
                             + 2HCl (aq)         MgCl2(aq) + H2
(g) พบว่า เมื่อปฏิกิริยาใกล้จะสิ้นสุดนั้น อัตราการเกิดก๊าช
ไฮโดรเจนจะลดลง ทั้งนี้เพราะเหตุใด
        ก. ผลิตภัณฑ์รวมตัวกลับไปเป็นสารตั้งต้นมากขึ้น
        ข. ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง
        ค. อุณหภูมิของผสมจะลดลง เนื่องจากพลังงานถูกใช้ไป
        ง. ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นทำาหน้าที่เป็นตัวขัดขวางปฏิกิริยา
2. สำาหรับปฏิกิริยา         2H2O2(aq)           2H2O(1) + O2(g)
ซึ่งเกิดขึ้นในระบบปิด อัตราการสลายตัวของ H2O2 (วัดจากปริ
มาตราของก๊าซ O2 ทีเกิดขึ้น) เปลี่ยนไปตามเวลาดังรูปใด
                       ่
(ENT’25)
        ก.                         ข.
   ปริมาณ                    ปริมาณ
     O2                        O2
                  เวลา                       เวลา

       ค.
   ปริมาณ                        ง.
                             ปริมาณ
     O2                        O2
                  เวลา                       เวลา
3. กราฟในข้อใดที่จะแทนความสัมพันธ์ระหว่าง Y (ความเข้มข้น
ของ HI) กับ X (เวลาที่        ปฏิกิริยาดำาเนินไปของปฏิกิริยา
H2(g) + I2(g)       2HI (g) (ENT’26)
                   C
         Y                          1. A
                         B
                                    2. B
                         A
                    D               3. C
                    เวลา
                                    4. D
คำาชี้แจง ข้อมูลต่อไปนี้ ใช้ประกอบการตอบคำาถามข้อ 4-5
       จากผลการทดลองหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่าง
โลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกได้ผลดังต่อไปนี้
          ปริมาตรของก๊าซ              เวลา(s)
         ไฮโดรเจน (cm3)
                 1                      20
                 2                      40
                 3                      70
                 4                      90
                 5                      110
4. อัตราการเกิดของก๊าซไฮโดรเจนที่ปริมาตรระหว่าง 4-5 cm3 มี
ค่ากี่ cm3/s
            1                         1         1                  5
      ก.   20                   ข.   90   ค.   110          ง.    320

                                                      1
5. อัตราเฉลี่ยการเกิด H มีค่าเท่ากับ            64 × 22 . 4 × 10 3   mol/s อัตรา
การใช้ HCI เป็นกี่ mol/s
                   1                                  1

      ก. 128 × 22 . 4 × 10 3              ข. 64 × 22 . 4 × 10 3

                   1                                 1

      ค.   32 × 22 . 4 × 10 3             ง. 16 × 22 .4 × 10 3
6. เมื่อนำา Mg มา 5 กรัม ใส่ลงในสารละลาย HCI 2.5mol/l
จำานวน 100 cm3 หลังจากเวลาผ่านไป 50 วินาที ปรากฏว่าเหลือ
Mg อยูจำานวนหนึ่ง ส่วนกรดใช้หมดไปพอดี จงคำานวณอัตราการ
        ่
เกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยเป็น mol/l
        ก. 0.0025                   ข. 0.005
        ค. 0.025                    ง. 0.05
7. จากสารละลาย Na2S2O3 0.3 mol/l 10 cm3 ทำาปฏิกิริยากับ
HCI 0.2 mol/l 10 cm3 ใช้เวลาทังสิ้น 20 วินาที ปฏิกิริยาจึงสิ้น
                                ้
สุด จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย เมื่อคิดจากมวลของ S
เป็นกรัม/วินาที กำาหนดสมการให้ดังนี้
              2−
       S2O 3 +                    2H+   H2O + SO2 + S
       ก. 0.0016                            ข. 0.0036
       ค. 0.0048                            ง. 0.0056

8. ก๊าซ NO2 สลายตัวตามสมการ
      2NO2        (g)       2NO(g) + O2 (g)
                     1                              1

       ก.   128 × 22 . 4 × 10 3         ข. 64 × 22 . 4 × 10 3
                    1                              1

        ค.  32 × 22 . 4 × 10 3   ง. 16 × 22 .4 × 10 3
9. จากสมการ                 2N2O5(g)               4NO2 (g) + O2(g)
   การสลายตัวของ N2O5 มีการเปลียนแปลงความเข้มข้นดังนี้
                                    ่
                 เวลา (s)          ความเข้มข้นของ N2O5
                                             (mol/dm3)
                     0                                X
                    500                             3.5
                   1000                             2.5
                   1500                             1.8
                   2000                             1.2
   ถ้าอัตราการสลายตังของ N2O5 เป็น 1.9x10-3 mol/dm3.s ข้อ
   ใดเป็นค่าของ X (mol/dm3) และอัตราการเกิดของ O2 (mol/
   dm3.s) ในช่วงเวลา 0 – 500 วินาที (ENT’38)
   1. 5.0 , 1.2 x10-3
   2. 5.0 , 1.5 x 10-3
   3. 6.0 , 2.5 x 10-3
   4. 8.8 , 3.5 x 10-3
10. ข้อมูลดังต่อไปนี้ ใช้ประกอบการตอบคำาถาม (ENT’28)
        สาร A และ B ทำาปฏิกิริยากันดัง                   สมการ
A(aq) + B(aq)               2C(aq) เมื่อใช้สารละลาย A เข้มข้น
0.2 mol/l จำานวน 3 cm ผสมกับสารละลาย B เข้มข้น 0.2 mol/l
                        3

จำานวน 3 cm3 แล้วจับเวลาทันทีที่สารละลายผสมกันหลังจาก
เวลาผ่านไป 10 วินาที นำาสารละลายไปวิเคราะห์หาจำานวนโมล
ของสาร C ทันที ปรากฏว่ามีสาร C เกิดขึ้น 2.3x10-4 mol อัตรา
การเกิดนี้มีปฏิกิริยานีมีค่าเท่าใด
                       ้
       1. ระยะทางที่ระดับสารละลายลดลงใน 1 วินาที
       2. ความเข้มข้นของสาร C ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา / เวลา =
          0.23 x10-4 mol/l.s
       3. ความเข้มข้นของสาร A ทีลดลง เนื่องจากปฏิกิริยา/
                                   ่
          เวลา =0.38x10-4 mol/l.s
       4. อัตราการลดลงของสาร A ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.19x10-2
          mol/l.s

                  เฉลยแบบ
                    ฝึกหัด
1.ข
2.ก
3.ข
4.ก
5.ค
6.ก
7.ก
8.ข
9.ข
10.ง


                    จัดทำาโดย
          นางสาวผกาพันธุ์ สุกระ                  เลขที่ 18
          นางสาวญาเรศ พรหมดวง                    เลขที่ 22
ชั้น ม.5/9

Rate012

  • 1.
    ความหมายของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี หมายถึง การเปลี่ยนแปลง ปริมาณของสารในหนึ่งหน่วยเวลาของการเกิดปฏิกิริยานั้น ๆ อัตราการเกิดปฏิกิริยา = มาณสารตั้งต้นที่ ปริ ลดลง ปริมาณสารผลิตภัณฑ์ที่ อัตราการเกิดปฏิกิริยา = เวลาขึ้น เพิ่ม เวลา ปริมาณสารที่ อัตราการเกิดปฏิกิริยา = เปลี่ยนไป เวลา อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี มี 2 ชนิด คือ 1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ คิดจากการเปลี่ยนแปลงปริมาณสารทังหมดในหนึ่งหน่วยเวลา ้ 2. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ขณะใดขณะหนึ่ง เป็นการ เปลียนแปลงปริมาณสารในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ่ ข้อสรุปเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 1. ในปฏิกิริยาหนึ่ง ๆ มีขั้นตอนในการเกิดปฏิกิริยาหลาย ขั้นตอน บางขั้นเกิดเร็ว บางขั้นเกิดช้า ขั้นควบคุมปฏิกิริยาหรือขั้น กำาหนดอัตรา (rate detemining step) คือ ขั้นที่ดำาเนินไปช้าที่สุด 2. ในขณะทีปฏิกิริยาดำาเนินไปเริ่มต้นปฏิกิริยาจะเกิดเร็ว ่ เพราะปริมาณสารตั้งต้นยังมีมาก แต่ช่วงหลังอัตราการเกิด ปฏิกิริยาจะช้าลง เพราะปริมาณสารตั้งต้นลดลง เช่น การเกิด ปฏิกิริยาของลวดแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริก Mg + 2HCI (ถ้า Mg มีมาก MgCl2 + H2 เกินพอ) H2 Mg HCI 3. สารแต่ละตัวในสมการจะมีอัตราเร็วไม่เท่ากัน เช่น เวลา เวลา เวลา ปฏิกิริยา
  • 2.
    A+ 2B 3C + 4D ในที่นี้สาร B เกิดปฏิกิริยาได้ เร็วกว่าสาร A เขียนเป็นกราฟแสดงการเกิดปฏิกิริยาได้ดังนี้ อัตรา การเกิด A ปฏิกิริยา B เวล า 4. การหาอัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยา หาจากสารตัวใด ก็ได้ เช่น - ถ้าเป็นของแข็งหาโดยการชั่งนำ้าหนัก - ถ้าเป็นของเหลวหาโดยชั่งนำ้าหนักหรือวัดปริมาณ - ถ้าเป็นสารละลายหาความเข้มข้น - ถ้าเป็นก๊าซจะต้องหาโดยวัดปริมาตรหรือวัดความดัน 5. การหาอัตราเร็วของการเกิดปฏิกิริยา หาจากสารตัวใด ก็ได้ ผลลัพธ์จะเท่ากัน โดยใช้สูตรดังนี้ A + 3B 2C + 4D ∆A ∆B ∆C อัตราการเปลี่ยนแปลงของสาร - ∆t - ∆t + ∆t ∆D + ∆t ∆A 1 ∆B 1 ∆C อัตราการเกิดปฏิกิริยา - ∆t - 3 ∆t + 2 ∆t 1 ∆D + 4 ∆t หมายเหตุ 1. = ผลต่าง ∆ t = เวลา + = การเพิ่มขึ้น - = การลดลง 2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเท่ากับอัตราการ เปลี่ ย นแปลงปริ ม าณเป็ น โมลของสารแต่ ล ะ
  • 3.
    ชนิดหารด้วยสัมประสิทธิ์บอกจำา นวนโมลของ ส า ร นั้ น ใ น ส ม ก า ร ที่ ดุ ล แ ล้ ว แบบ 1. ในปฏิกิริยา Mg(s) ฝึกหัด + 2HCl (aq) MgCl2(aq) + H2 (g) พบว่า เมื่อปฏิกิริยาใกล้จะสิ้นสุดนั้น อัตราการเกิดก๊าช ไฮโดรเจนจะลดลง ทั้งนี้เพราะเหตุใด ก. ผลิตภัณฑ์รวมตัวกลับไปเป็นสารตั้งต้นมากขึ้น ข. ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง ค. อุณหภูมิของผสมจะลดลง เนื่องจากพลังงานถูกใช้ไป ง. ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นทำาหน้าที่เป็นตัวขัดขวางปฏิกิริยา 2. สำาหรับปฏิกิริยา 2H2O2(aq) 2H2O(1) + O2(g) ซึ่งเกิดขึ้นในระบบปิด อัตราการสลายตัวของ H2O2 (วัดจากปริ มาตราของก๊าซ O2 ทีเกิดขึ้น) เปลี่ยนไปตามเวลาดังรูปใด ่ (ENT’25) ก. ข. ปริมาณ ปริมาณ O2 O2 เวลา เวลา ค. ปริมาณ ง. ปริมาณ O2 O2 เวลา เวลา 3. กราฟในข้อใดที่จะแทนความสัมพันธ์ระหว่าง Y (ความเข้มข้น ของ HI) กับ X (เวลาที่ ปฏิกิริยาดำาเนินไปของปฏิกิริยา H2(g) + I2(g) 2HI (g) (ENT’26) C Y 1. A B 2. B A D 3. C เวลา 4. D
  • 4.
    คำาชี้แจง ข้อมูลต่อไปนี้ ใช้ประกอบการตอบคำาถามข้อ4-5 จากผลการทดลองหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่าง โลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกได้ผลดังต่อไปนี้ ปริมาตรของก๊าซ เวลา(s) ไฮโดรเจน (cm3) 1 20 2 40 3 70 4 90 5 110 4. อัตราการเกิดของก๊าซไฮโดรเจนที่ปริมาตรระหว่าง 4-5 cm3 มี ค่ากี่ cm3/s 1 1 1 5 ก. 20 ข. 90 ค. 110 ง. 320 1 5. อัตราเฉลี่ยการเกิด H มีค่าเท่ากับ 64 × 22 . 4 × 10 3 mol/s อัตรา การใช้ HCI เป็นกี่ mol/s 1 1 ก. 128 × 22 . 4 × 10 3 ข. 64 × 22 . 4 × 10 3 1 1 ค. 32 × 22 . 4 × 10 3 ง. 16 × 22 .4 × 10 3 6. เมื่อนำา Mg มา 5 กรัม ใส่ลงในสารละลาย HCI 2.5mol/l จำานวน 100 cm3 หลังจากเวลาผ่านไป 50 วินาที ปรากฏว่าเหลือ Mg อยูจำานวนหนึ่ง ส่วนกรดใช้หมดไปพอดี จงคำานวณอัตราการ ่ เกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยเป็น mol/l ก. 0.0025 ข. 0.005 ค. 0.025 ง. 0.05 7. จากสารละลาย Na2S2O3 0.3 mol/l 10 cm3 ทำาปฏิกิริยากับ HCI 0.2 mol/l 10 cm3 ใช้เวลาทังสิ้น 20 วินาที ปฏิกิริยาจึงสิ้น ้
  • 5.
    สุด จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย เมื่อคิดจากมวลของS เป็นกรัม/วินาที กำาหนดสมการให้ดังนี้ 2− S2O 3 + 2H+ H2O + SO2 + S ก. 0.0016 ข. 0.0036 ค. 0.0048 ง. 0.0056 8. ก๊าซ NO2 สลายตัวตามสมการ 2NO2 (g) 2NO(g) + O2 (g) 1 1 ก. 128 × 22 . 4 × 10 3 ข. 64 × 22 . 4 × 10 3 1 1 ค. 32 × 22 . 4 × 10 3 ง. 16 × 22 .4 × 10 3 9. จากสมการ 2N2O5(g) 4NO2 (g) + O2(g) การสลายตัวของ N2O5 มีการเปลียนแปลงความเข้มข้นดังนี้ ่ เวลา (s) ความเข้มข้นของ N2O5 (mol/dm3) 0 X 500 3.5 1000 2.5 1500 1.8 2000 1.2 ถ้าอัตราการสลายตังของ N2O5 เป็น 1.9x10-3 mol/dm3.s ข้อ ใดเป็นค่าของ X (mol/dm3) และอัตราการเกิดของ O2 (mol/ dm3.s) ในช่วงเวลา 0 – 500 วินาที (ENT’38) 1. 5.0 , 1.2 x10-3 2. 5.0 , 1.5 x 10-3 3. 6.0 , 2.5 x 10-3 4. 8.8 , 3.5 x 10-3 10. ข้อมูลดังต่อไปนี้ ใช้ประกอบการตอบคำาถาม (ENT’28) สาร A และ B ทำาปฏิกิริยากันดัง สมการ A(aq) + B(aq) 2C(aq) เมื่อใช้สารละลาย A เข้มข้น 0.2 mol/l จำานวน 3 cm ผสมกับสารละลาย B เข้มข้น 0.2 mol/l 3 จำานวน 3 cm3 แล้วจับเวลาทันทีที่สารละลายผสมกันหลังจาก
  • 6.
    เวลาผ่านไป 10 วินาทีนำาสารละลายไปวิเคราะห์หาจำานวนโมล ของสาร C ทันที ปรากฏว่ามีสาร C เกิดขึ้น 2.3x10-4 mol อัตรา การเกิดนี้มีปฏิกิริยานีมีค่าเท่าใด ้ 1. ระยะทางที่ระดับสารละลายลดลงใน 1 วินาที 2. ความเข้มข้นของสาร C ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยา / เวลา = 0.23 x10-4 mol/l.s 3. ความเข้มข้นของสาร A ทีลดลง เนื่องจากปฏิกิริยา/ ่ เวลา =0.38x10-4 mol/l.s 4. อัตราการลดลงของสาร A ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0.19x10-2 mol/l.s เฉลยแบบ ฝึกหัด 1.ข 2.ก 3.ข 4.ก 5.ค 6.ก 7.ก 8.ข 9.ข 10.ง จัดทำาโดย นางสาวผกาพันธุ์ สุกระ เลขที่ 18 นางสาวญาเรศ พรหมดวง เลขที่ 22
  • 7.