ข่าว O-NET/GAT/PAT
ข่าวการศึกษา
คะแนน แอดมิชชั่น
สูงสุด-ต่ำสุด
คณิตศาสตร์
วิทยาศาสตร์
ฟิสิกส์ - เคมี - ชีวะ
ฟิสิกส์
เคมี
บทเรียนเคมี
ตารางธาตุ
ศัพท์เคมี
แบบฝึกหัดเคมี
ชีววิทยา
ภาษาอังกฤษ
ภาษาไทย
ดาราศาสตร์
ประวัติศาสตร์
มุมคนเก่ง
คลังข้อสอบเก่า
คลังความรู้หลักสูตรเก่า
I.Q. Tests
 

 

หน้าแรก | มุมนักเรียน | หน้าแรกฟิสิกส์-เคมี-ชีวะ | หน้าแรกเคมี | บทเรียนเคมี

บทเรียนเคมี
   

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี : ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
 
ระดับชั้น : มัธยม 5

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
การอธิบายผลการเกิดปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาต่างๆ จะเกิดได้เร็วหรือช้า ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้ คือ

  1. ธรรมชาติของสาร
  2. พื้นที่ผิว
  3. ความเข้มข้นของสาร
  4. อุณหภูมิ
  5. คะตะลิสต์
  6. ความดัน
ธรรมชาติของสาร

ธรรมชาติของสารจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ซึ่งปฏิกิริยาเคมีจะเกิดเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสาร เช่น

  • สารที่ทำปฏิกิริยาเป็นสารไอออนิกทั้งคู่ จะเกิดปฏิกิริยาเร็วกว่าสารที่เป็นโควาเลนต์
  • สารที่ทำปฏิกิริยาเป็นก๊าซทั้งคู่ จะทำปฏิกิริยาได้เร็วกว่าปฏิกิริยาที่สารอยู่ในสถานะต่างกัน
พื้นที่ผิวของสาร

พื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี จากการศึกษาเกี่ยวกับปฏิกิริยาของโลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกจะเกิดก๊าซ H2

จากการทดลองพบว่าเมื่อเปลี่ยนความยาวของลวดแมกนีเซียม อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น ซึ่งถือได้ว่าพื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี พื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเนื้อผสม (Heterogeneous) เท่านั้น เช่น ปฏิกิริยาที่กล่าวมา



ถ้าทำให้ลวดแมกนีเซียมเป็นชิ้นเล็กๆ จะพบว่าปฏิกิริยาจะเกิดเร็วกว่าลวดแมกนีเซียมที่เป็นแผ่นหรือขดเป็นสปริง

ความเข้มข้นของสาร

ความเข้มข้นของสารจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี เราวัดปริมาณของสารในสารละลายได้จากความเข้มข้นของสารที่เข้าทำปฏิกิริยากัน ดังนั้น ในระหว่างที่เกิดปฏิกิริยาความเข้มข้นของสาร น่าจะเป็นสิ่งสำคัญที่มีผลให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วหรือช้า

จากปฏิกิริยาระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับโซเดียมไทโอซัลเฟต (Na2S2O3) ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นคือ



เราศึกษาผลของความเข้มข้นที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยการเปลี่ยนความเข้มข้นของสารเป็น 2 ตอน คือ

    ตอนที่ 1 เปลี่ยนความเข้มข้นของ HCl เมื่อความเข้มข้นของ Na2S2O3 คงที่ จะพบว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยา (ตะกอนของกำมะถัน) เปลี่ยนไป

    ตอนที่ 2 เปลี่ยนความเข้มข้นของ Na2S2O3 เมื่อความเข้มข้นของ HCl คงที่ จะพบว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลง
จากการศึกษาทั้งสองตอนสรุปได้ว่า ปฏิกิริยานี้ความเข้มข้นของ Na2S2O3 และ HCl จะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาทั้งสองสาร ซึ่งถ้าไม่ทำการทดลองหรือไม่มีข้อมูลมาให้จะไม่สามารถทราบได้ว่าสารตัวใดมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา

อุณหภูมิ

อุณหภูมิจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี โดยทั่วไปพบว่าถ้าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10 องศาเซลเซียส อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเร็วขึ้นประมาณ 2 เท่า ทั้งนี้ ขึ้นอยู่กับชนิดของปฏิกิริยา

จากการทดลองปฏิกิริยาระหว่างกรดออกซาลิก (H2C2O4) กรดซัลฟิวริก (H2SO4) และโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO4) เกิดปฏิกิริยาดังนี้


พบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอัตราการหายไปของสีม่วงแดงของ KMnO4 จะเร็วขึ้น

คะตะลิสต์

คะตะลิสต์ (catalyst) หมายถึง สารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น โดยในขณะที่เกิดปฏิกิริยาตัวคะตะลิสต์จะมีการเปลี่ยนแปลง แต่เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยาแล้วจะได้กลับคืนมาในขนาดและปริมาณเท่าเดิม เช่น ในปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมโพแทสเซียมทาร์เตรต (NaKC4 H4O6) กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) จะได้ก๊าซ O2 ถ้าใส่ CoCl2 (สีชมพู) จะพบว่าปฏิกิริยานี้สลายตัวให้ก๊าซ O2 เร็วขึ้นและในระหว่างที่เกิดปฏิกิริยา จะพบว่า CoCl2 เปลี่ยนเป็นสีเขียว และเมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดจะได้สีชมพูกลับคืนมาปริมาณเท่าเดิม (สังเกตจากความเข้มข้นของสี) ดังปฏิกิริยา



ชนิดของคะตะลิสต์

  1. คะตะลิสต์เนื้อเดียว หมายถึง คะตะลิสต์ที่มีสถานะเดียวกับสารตั้งต้นในปฏิกิริยาเคมี เช่น



  2. คะตะลิสต์เนื้อผสม หมายถึง คะตะลิสต์ที่มีสถานะต่างจากสารตั้งต้นในปฏิกิริยาเคมี เช่น

ประเภทของคะตะลิสต์

  1. Positive catalyst หมายถึง คะตะลิสต์ที่เร่งปฏิกิริยา เช่น การใส่ CuSO4 ในปฏิกิริยาระหว่างโลหะสังกะสี (Zn) กับกรด H2SO4 จะได้ก๊าซ H2 เร็วขึ้น หรือการใส่ MnO2 ในการเตรียม O2 จากการเผา KClO3


  2. Negative catalyst หมายถึง คะตะลิสต์ที่หน่วงปฏิกิริยา เช่น การนำโลหะโซเดียม (Na) ไปชุบปรอท (Hg) เป็นโซเดียมอะมัลกัมเพื่อทำปฏิกิริยากับน้ำให้เกิดปฏิกิริยาช้าลง หรือการใส่ฟอสเฟตเพื่อให้การสลายตัวของ H2O2 ช้าลงหรือปฏิกิริยาระหว่างกรดอะซิติก (CH3COOH) กับเปลือกไข่โดยมี NaF เป็นตัวหน่วงปฏิกิริยาให้เกิดปฏิกิริยาช้าลง เป็นต้น Negative catalyst อาจเรียกว่าตัวยับยั้งปฏิกิริยา (Inhibitor)
ในร่างกายเราก็มีพวกคะตะลิสต์เหมือนกัน เช่น เอนไซม์ ซึ่งเป็นสารพวกโปรตีน ได้แก่ ไทยาลิน (ptyalin) อยู่ในน้ำลายสำหรับย่อยอาหารจำพวกแป้ง ให้เป็นน้ำตาลเปปซิน (pepsin) อยู่ในน้ำย่อยอาหารสำหรับช่วยย่อยอาหารจำพวกโปรตีน

ความดัน

ความดันจะมีผลต่อปฏิกิริยาในกรณีปฏิกิริยาที่เกี่ยวกับก๊าซ คือ เมื่อเพิ่มความดันโมเลกุลของก๊าซจะชนกันมากขึ้นจะมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น


ที่มาข้อมูล : หนังสือเรียนวิชาเคมี เล่ม 3 ว 032 หลักสูตรมัธยมศึกษาตอนปลาย พุทธศักราช 2524 (ฉบับปรับปรุง พ.ศ.2533) กระทรวงศึกษาธิการ.
คู่มือ - เตรียมสอบเคมี รวม (ม.4-5-6) รศ.วีระชาติ สวนไพรินทร์.
จำนวนคนอ่าน 56498 คน
   
 

© 2000 - 2014 www.myfirstbrain.com All Rights Reserved