แบบฝึกหัด เรื่อง อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
1
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (Reaction rate)
หมายถึง ...........................................................................................................................................
สารตั้งต้น  สารผลิตภัณฑ์
(..............) (..................)
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี =
ปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลง
เวลาที่ใช้
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี =
ปริมาณสารตั้งต้นที่ลดลง
เวลาที่ใช้
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี =
ปริมาณสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น
เวลาที่ใช้
ตัวอย่าง 1 ปฏิกิริยาเคมี สาร A ทาปฏิกิริยากับสาร B เกิดเป็นสาร C เขียนสมการได้ดังนี้
..........................................................................
1) การหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ทาได้โดยพิจารณาจาก
1. การเปลี่ยนแปลงปริมาณสาร A
วัดความเข้มข้นของสาร A เมื่อเริ่มต้น  สมมติเป็น A1 ณ เวลา t1
เมื่อปฏิกิริยาดาเนินไประยะเวลาหนึ่ง วัดความเข้มข้นของสาร A  สมมติเป็น A2 ณ เวลา t2
ดังนั้นเขียนแสดง อัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร A มีความสัมพันธ์ดังนี้
อัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร A = -
ความเข้มข้นสาร ที่เปลี่ยนแปลง
เวลาที่ใช้
= -
[ ] [ ]
= -
[ ]
เมื่อ แทน การเปลี่ยนแปลง
t แทน เวลาที่ใช้
[ ] แทน ความเข้มข้นของสาร หน่วย mol/dm3
, mol/L ,
2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร B เขียนแสดงได้อย่างไร

2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
2
3. อัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร C เขียนแสดงได้อย่างไร
ตัวอย่าง 2 ปฏิกิริยาการสลายตัวของแก๊ส Nitrogen pentaoxide (N2O5) เมื่ออยู่ในระบบปิด ได้ผลิตภัณฑ์
เป็นแก๊ส Nitrogen dioxide ซึ่งมีสีน้าตาลกับแก๊ส Oxygen (O2) วัดความเข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ที่
เปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่งๆ ที่อุณหภูมิ 55 C ดังสมการ
2N2O5 (g)  4NO2 (g) + O2 (g)
ได้ผลดังตาราง
เวลา (s)
ความเข้มข้น (mol/dm3
)
N2O5 NO2 O2
0
100
200
300
400
500
600
0.0200
0.0169
0.0142
0.0120
0.0101
0.0086
0.0072
0.0000
0.0063
0.0115
0.0160
0.0197
0.0229
0.0256
0.0000
0.0016
0.0029
0.0040
0.0049
0.0057
0.0064
1) ในช่วงเวลา 0 – 100 และ 500 - 600 วินาที อัตราการสลายตัวของแก๊ส N2O5 มีค่าเท่าใด
2) อัตราการสลายตัวของแก๊ส N2O5 เฉลี่ยมีค่าเท่าใด

3. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
3
3) ในช่วงเวลา 0 – 100 และ 500 - 600 วินาที อัตราการเกิดของแก๊ส NO2 มีค่าเท่าใด
4) อัตราการเกิดของแก๊ส NO2 เฉลี่ยมีค่าเท่าใด
5) อัตราการเกิดของแก๊ส O2 ณ วินาทีที่ 450 มีค่าเท่าใด

4. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
4
แบบฝึกหัด 1 : อัตราการเกิดปฏิกิริยา (Reaction rate)
1. จากสมการของปฏิกิริยา 2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)
จงเขียนความสัมพันธ์ของอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอัตราการเกิดผลิตภัณฑ์ และอัตราการลดลงของสารตั้งต้น
ให้ใช้หน่วยเป็น โมล/วินาที
2. กาหนด N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g) ใส่แก๊ส N2 และ H2 จานวนหนึ่งลงในภาชนะให้ทา
ปฏิกิริยากันในเวลา 4 วินาที เกิดแก๊ส NH3 34 g จงคานวณ
2.1 อัตราการเกิดแก๊ส NH3 อัตราการเกิดลดลงแก๊ส N2 และแก๊ส H2
2.2 อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

5. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
5
ใช้ข้อมูลต่อไปนี้ตอบคาถาม ข้อ 3 – 4
3. สาร X สามารถสลายตัวได้ดังสมการ
3X  5Y + 6Z
เมื่อวัดความเข้มข้นของสาร X ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาการสลายตัว พบว่าได้ข้อมูลดังตารางต่อไปนี้
เวลา (s) [X] moldm-3
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
1.000
0.850
0.750
0.700
0.670
ถ้าอัตราการเกิดปฏิกิริยาในช่วงเวลา 15 – 20 s มีค่าคงที่ และมีค่าเท่ากับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยใน
ช่วงเวลานี้ ความเข้มข้นของสาร X ในหน่วย moldm-3
ที่เวลา 17 วินาที มีค่าเท่าใด
4. ที่เวลา 5 วินาที จะมีสาร Y เข้มข้นกี่ moldm-3

6. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
6
5. การทดลองหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่าง Zn กับสารละลายกรด HCl ดังสมการ
Zn (s) + 2HCl (aq)  ZnCl2 (aq) + H2 (g)
ได้ผลดังนี้
เวลา (s) 20 30 50 70 100
ปริมาตร H2 (cm3
) 1 2 3 4 5
จงหา
5.1 อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย
5.2 อัตรากาเกิดปฏิกิริยา ณ เวลา 40 s

7. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
7
6. แก๊ส N2O5 สลายตัว ดังสมการ
2N2O5 (g)  4NO2 (g) + O2 (g)
ถ้าอัตราการสลาย N2O5 มีค่าคงที่ เท่ากับ 1.8 x 10-5
โมลต่อวินาที เมื่อเวลาผ่านไป 5 วินาที ข้อสรุปใด
1. เกิด NO2 = 9.0 x 10-5
โมล 2. เกิด NO2 = 4.5 x 10-5
โมล
3. เกิด O2 = 18 x 10-5
โมล 4. เกิด O2 = 4.5 x 10-5
โมล
7. การรวมตัวของไฮโดรเจน และไฮโดรเจน เป็นดังสมการ
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
ถ้าอัตราการลดของ N2 เท่ากับ 1.5 x 10-2
mol/dm3
s
7.1 จงหาอัตราการเกิดของ NH3 (g)
7.2 จงหาอัตราการลดของ H2 (g)
8. ก๊าซ AB2 สลายตัวได้ตามสมการ 2AB2 (g)  2AB (g) + B2 (g) ถ้าอัตราการสลายตัวของ AB2
เท่ากับ k1 mol.dm-3
s-1
อัตราการเกิด B2 จะเป็นเท่าไร
1. 2. 3. k1 4. 2 k1

8. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
8
9. สมการที่ยังไม่ได้ดุล ต่อไปนี้ I-
(aq) + S2O8
2-
(aq)  I3
-
(aq) ++ SO4
2-
(aq)
ถ้าความเข้มข้นของ I-
เปลี่ยนแปลงไป 10.2 mol/dm3
ภายในเวลา 2 วินาที จงหาอัตราการเปลี่ยนแปลงของ
SO4
2-
(aq) ในหน่วย mol/dm3
.s (มช’ 50)
1. 1.7 x 10-3
2. 2.55 x 10-3
3. 3.4 X 10-3
4. 5.1 x 10-3
10. เมื่อให้ความร้อนกับ NO2 (g) จะเกิดการสลายตัวเป็น NO (g) และ O2 ขณะเริ่มต้นปฏิกิริยามีสาร
NO2 เท่ากับ 0.180 mol/dm3
หลังจากนั้น 60 วินาที จะมี NO2 เหลืออยู่ 0.120 mol/dm3
จงหา
อัตราการสลายตัวของ NO2 และอัตราการเกิด O2 ในหน่วย mol/dm3
.s ตามลาดับ (มช’ 50)
11. ย่อยโลหะ Zn หนัก 1.3 กรัม ด้วยสารละลายกรด HCl เข้มข้น 0.5 โมลาร์ ปริมาตร 40 มิลลิลิตร
จะเกิด H2 ด้วยอัตราเร็วเริ่มต้น 2.24 มิลลิลิตรต่อนาที ที่ STP อัตราการลดลงของ HCl เท่ากับกี่โม
ลาร์ต่อนาที (PAT2 ,8 มี.ค 52)
1. 2 x 10-4
2. 2 x 10-3
3. 5 x 10-3
4. 5 x 10-2

9. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
9
แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ทฤษฎีการชน ( Collission Theory )
เป็นทฤษฎีที่ใช้อธิบายการเกิดปฏิกิริยาของสารเคมี โดยกล่าวว่า “ ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่ออนุภาคของ
สารมีการชนกันและการชนกันต้องเป็นการชนแบบมีผล ” ซึ่งมีเงื่อนไข ดังนี้
1. ………………………………………………………………………………………………….
2. ………………………………………………………………………………………………….
พลังงานก่อกัมมันต์ ( Activated Energy : Ea )
(หรือพลังงานกระตุ้น) หมายถึง .............................................................................................
......................................................................................................................................................
สรุปสาระสาคัญของพลังงานก่อกัมมันต์
1. …………………………………………………………………………………………………….
2. …………………………………………………………………………………………………….
พลังงานกับการดาเนินไปของปฏิกิริยาเคมี
ประเภทของปฏิกิริยาเคมี แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ
1. ปฏิกิริยาคายพลังงาน (Exothermic reaction) คือ.............................................................
...................................................................................................................................................
กราฟแสดงการคายพลังงาน

10. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
10
2. ปฏิกิริยาดูดพลังงาน (Endothermic reaction) คือ.............................................................
.....................................................................................................................................................
กราฟแสดงการดูดพลังงาน
กลไกของปฏิกิริยา (Reaction Mechanism)
 คือ ลาดับขั้นของปฏิกิริยาที่ต่อเนื่องกัน
 ในปฏิกิริยาที่มีหลายขั้นตอน แต่ละขั้นตอนย่อยๆ เรียกว่า “กระบวนการประถม(Elementary
process)”
 ผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในขั้นตอนต่างๆ ที่ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยารวม เรียกว่า “อินเทอร์มีเดียต หรือ
สารตัวกลาง หรือ สารมัธยันต์(Intermediate)” สารพวกนี้มีอายุสั้นมาก
 ในปฏิกิริยาที่เกิดมากกว่า 1 ขั้น อัตราการเกิดปฏิกิริยารวมขึ้นอยู่กับขั้นที่เกิดช้าที่สุด ซึ่งเรียกว่า “ขั้น
กาหนดอัตรา (Rate – determining step)”
 และปฏิกิริยารวมจะเป็นปฏิกิริยาแบบดูดพลังงานหรือคายพลังงานก็พิจารณาปฎิกิริยารวม
 ตัวอย่างปฏิกิริยาหลายขั้นตอน
HBr + O2 → HOOBr ….( ) เกิดช้า
HOOBr + HBr → 2HOBr ….( ) เกิดเร็ว
2HOBr + 2HBr → 2H2O + 2Br2 ….(3) เกิดเร็ว
ปฏิกิริยารวม คือ 4HBr + O2 → 2H2O + 2Br2
สารอินเทอร์มีเดียต คือ HOOBr และ HOBr

11. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
11
แบบฝึกหัด 2 : แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ใช้กราฟต่อไปนี้ตอบคาถาม
1. กราฟที่ 1 ปฏืกืริยาเป็นแบบใด...............................................................................
สารอินเทอร์มิเดียต คือ..............................................................................................
กลไกของปฏิกิริยา
...............................................................................................................
.................................................................................................................
ปฏิกิริยารวมคือ.........................................................................................
ขั้นกาหนดอัตราคือ....................................................................................
2. กราฟที่ 1 ปฏืกืริยาเป็นแบบใด...............................................................................
สารอินเทอร์มิเดียต คือ..............................................................................................
กลไกของปฏิกิริยา
...............................................................................................................
.................................................................................................................
ปฏิกิริยารวมคือ.........................................................................................
ขั้นกาหนดอัตราคือ....................................................................................

12. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
12
3.
4.

13. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
13
5.

14. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
(Reaction rate)
14