หน่วยการเรียนรู้ท่ี 1 อะตอม หน่วยการเรียนรู้ท่ี 4 ตารางธาตุ
หน่วยการเรียนรู้ท่ี 2 ธาตุกบั สารประกอบ หน่วยการเรียนรู้ที่ 5 พนั ธะเคมี
หน่วยการเรียนรู้ท่ี 3 ธาตกุ มั มนั ตรังสี หน่วยการเรียนรู้ท่ี 6 พนั ธะไอออนิก
หน่วยการเรียนรู้ท่ี 7 ปฏิกิริยาเคมี
หน่วยการเรียนรู้ที่ 8 สารประกอบอินทรีย์
หน่วยการเรียนรู้ที่ 9 พอลิเมอร์
การเกิดปฏิกิริยาเคมีและชนิดของปฏิกิริยาเคมี (ว 2.1 ม.5/20, 23) เอ...ทาไมเร่งไฟแลว้ น้าหน่ึงเร่งไฟหน่อยสิจะ๊
อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (ว 2.1 ม.5/21, 22) อาหารจงึ สุกเร็วข้ึนนะ อาหารจะไดส้ ุกเร็ว
คาถามทา้ ยหน่วยการเรียนรู้
1/75
ไปช่วยน้าหน่ึงหาคาตอบกนั !
การเพ่ิมอุณหภูมิเป็ นการเพิ่มอัตราการ
เกิดปฏิกิริยาจึงทาใหอ้ าหารสุกเร็ว
ศึกษาการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ไดจ้ ากกิจกรรมที่ 7.1
ปฏกิ ริ ิยาเคมี (chemical reaction) เป็ นการเปล่ียนแปลงที่ทาใหส้ ารเดิมซ่ึงเป็ นสารต้งั ตน้
เปลี่ยนไปเป็ นสารใหม่ที่มีสมบตั ิตา่ งจากสารเดิม และไม่สามารถทาให้กลบั มาเป็ นสารเดิมได้
หรือตอ้ งใชว้ ธิ ีการทางเคมีท่ียากจึงจะเปลี่ยนกลบั มาเป็ นสารเดิมได้
2/75
(หนงั สือเรียนหนา้ 191)
กจิ กรรมท่ี 7.1 การเกิดปฏิกิริยาเคมี การทดลอง การเปลยี่ นแปลงทส่ี ังเกตได้
ตารางบันทกึ
ผลการทดลอง 1. จ่อไมข้ ีดไฟที่มีเปลวไฟลงในถว้ ยกระเบ้ืองแอลกอฮอล์ เกิดการลุกไหมข้ องแอลกอฮอล์
2. ไผฮสโมดสรเาจรนลคะาลรา์บยอนเน้าสต้ม(NสaาHยCชูO(C3)H3COOH) กับสารละลายโซเดียม เกิดฟองแก๊ส
3. หยดสารละลายโซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3) ลงในสารละลาย เกิดตะกอนสีขาว
แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) เกิดฟองแกส๊
4. ใส่ลวดแมกนีเซียม (Mg) ลงในสารละลายน้าสม้ สายชู (CH3COOH) เกิดแกส๊ ที่เปล่ียนสีกระดาษ
ลิตมสั ช้ืนสีแดงเป็นสีน้าเงิน
5. ใช้กระดาษลิตมสั ทดสอบความเป็ นกรด-เบสของสารละลายผสม สีม่วงแดงของโพแทสเซียม
ระหว่างสารละลายแคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2) กบั แอมโม- เปอร์แมงกาเนตจางหายไป
เนียมคลอไรด์ (NH4Cl)
6. ผ(Cส2มHส2Oาร4)ลกะลบั าสยากรรลดะซลลัายฟโิ วพริแกท(Hสเ2ซSียOม4)เปทอี่ลระ์แลมางยกอายเนกู่ บัตก(รKดMอnอOก4ซ)าลิก
3/75
กจิ กรรมที่ 7.1 การเกิดปฏิกิริยาเคมี
สรุปผลการเรียนรู้
การสงั เกตการเปล่ียนแปลงของสารวา่ เกิดปฏิกิริยาเคมีหรือไม่
ใหส้ งั เกตจากสารใหม่หรือผลิตภณั ฑท์ ี่เกิดข้ึนวา่ มีสมบตั ิต่างจาก
สารเดิมหรือไม่ เช่น การลุกไหมข้ องเช้ือเพลิง การเกิดฟองแก๊ส
การเกิดตะกอน การเกิดแกส๊ ที่มีกล่ิน การฟอกสี หรือการเปล่ียนสี
4/75
คาถามท้ายกจิ กรรม 3. ใหน้ กั เรียนสรุปองคค์ วามรู้ท่ีไดจ้ ากการทากิจกรรม
1. การทดลองที่ 1-6 เกิดปฏิกิริยาเคมีหรือไม่
เพราะเหตใุ ด 5/75
2. นกั เรียนมีหลกั การในการสงั เกตไดอ้ ยา่ งไร
ว่า ก า รเ ป ลี่ ย นแ ป ล งใ ด เ กิ ดป ฏิ กิ ริ ย า เ ค มี
หรือไมเ่ กิดปฏิกิริยาเคมี
จากการทากิจกรรมท่ี 7.1 สรุปองคค์ วามรู้เก่ียวกบั การเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ ดงั น้ี
1. การสงั เกตการเปล่ียนแปลงของสารวา่ เกิดปฏิกิริยาเคมีหรือไม่ ให้สงั เกตจากสารใหม่
หรือผลิตภณั ฑท์ ี่เกิดข้ึนวา่ มีสมบตั ิตา่ งจากสารเดิมหรือไม่
2. ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดข้ึนในแตล่ ะการทดลอง เขียนสมการแสดงการเปล่ียนแปลงได้ ดงั น้ี
ปฏิกิริยา C2H5OH(aq) 3O2(g) ความร้อน 2CO2(g) 3H2O(g)
ระหวา่ งเอทานอล เอทานอล แกส๊ ออกซิเจน แก๊สคาร์บอน ไอน้า
กบั แกส๊ ออกซิเจน (ในอากาศ) ไดออกไซด์
6/75
ในอากาศ
CH3COOH(aq) NaHCO3(aq)
สารละลาย สารละลายโซเดียม
น้าสม้ สายชู
ไฮโดรเจน
คาร์บอเนต
ปฏิกิริยาระหวา่ งสารละลาย CH3COONa(aq) H2O(ℓ) CO2(g)
สน้าารสลม้ ะสลาายยชโู ซ(CเดHีย3มCไOฮOโดHร)เกจบนั สารละลายโซเดียม น้า แก๊สคาร์บอน
ไดออกไซด์
คาร์บอเนต (NaHCO3) แอซีเตต
7/75
ปฏิกิริยา
ระหวา่ งสารละลาย
โซเดียมคาร์บอเนต
(Naแ2คCลOเซ3)ียกมบั คสลาอรไลระดล์ าย
(CaCl2)
CaCl2(aq) Na2CO3(aq) CaCO3(s) 2NaCl(aq)
สารละลายแคลเซียม สารละลายโซเดียม แคลเซียมคาร์บอเนต สารละลายโซเดียม
คลอไรด์ คาร์บอเนต (ตะกอนสีขาว) คลอไรด์
8/75
Mg(s) 2CH3COOH(aq)
โลหะแมกนีเซียม สารละลาย
น้าสม้ สายชู
ปฏิกิริยาระหวา่ ง (CH3COO)2Mg H2(g)
ลวดแมกนีเซียม (Mg) สารละลาย แกส๊ ไฮโดรเจน
กบั สารละลายน้าสม้ สายชู แมกนีเซียม
แอซีเตต 9/75
(CH3COOH)
Ca(OH)2(aq) 2NH4Cl(s)
สารละลายแคลเซียม แอมโมเนียม
ไฮดรอกไซด์ คลอไรด์
ปฏิกิริยาระหวา่ งสารละลาย CaCl2(aq) 2H2O(ℓ) 2NH3(g)
แคลเซียมไฮดรอกไซด์ สารละลายแคลเซียม น้า แก๊สแอมโมเนีย
(Ca(OคลHอ)2ไ)รกดบั ์ (แNอHม4โCมl)เนียม คลอไรด์ (มีกล่ินฉุน)
10/75
ปฏิกิริยาระหวา่ งสารละลาย 2KMnO4(aq) 3H2SO4(aq) 5C2H2O4(aq)
กอรยกดกู่ บั ซบั สลักาฟรริดวลรอะิกอลกา(ยHซโ2าพSลOแิกท4()สCทเ2ี่ซลHะีย2ลOมา4ย) สารละลาย สารละลาย สารละลาย
โพแทสเซียม กรดซลั ฟิ วริก กรดออกซาลิก
เปอร์แมงกาเนต
10CO2(g)
เปอร์แมงกาเนต แก๊สคาร์บอน
(KMnO4) K2SO4(aq) ไดออกไซด์
สารละลาย 2MnSO4(aq) 8H2O(ℓ)
สารละลาย น้า
โพแทสเซียม แมงกานีส (II)
ซลั เฟต ซลั เฟต
11/75
(หนงั สือเรียนหนา้ 196)
12/75
พจิ ารณาว่าการเปลยี่ นแปลงทกี่ าหนดให้จดั เป็ นปฏกิ ริ ิยาเคมหี รออไม่
1. ขา้ วบูด 4. นาขา้ วท่ีหุงสุกแลว้ ไปทาใหแ้ หง้ แลว้ เติมน้าร้อน
2. เกิดผลึกสีขาวในถว้ ยน้าปลา 5. ลา้ งหอ้ งน้าดว้ ยน้ายาลา้ งหอ้ งน้าแลว้ เกิดฟองแก๊ส
3. มะมว่ งสุก 6. ทาป๋ ุยหมกั
13/75
7. เติมน้าสม้ สายชูลงในก๋วยเต๋ียวน้า 8. ตม้ ไขไ่ ก่ใหส้ ุก
9. ผสมสารละลาย 2 ชนิดเขา้ ดว้ ยกนั
แลว้ มีตะกอนเกิดข้ึน
10. ผสมสารละลายไม่มีสี 2 ชนิด
เขา้ ดว้ ยกนั แลว้ มีอุณหภูมิเพม่ิ ข้ึน
14/75
ปฏกิ ริ ิยาเคมี ปฏิกิริยาระหวา่ งลวดแมกนีเซียม (Mg) กบั สารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl)
ทมี่ กี ารถ่ายโอนอเิ ลก็ ตรอน ตวั อย่าง
ปฏิกิริยาท่ีมีการถา่ ยโอน
อิเลก็ ตรอน เรียกวา่ ปฏกิ ริ ิยา HCl(aq) → H+(aq)+Cl–(aq)
รีดอกซ์ (redox reaction)
จะมีการเปล่ียนแปลงประจุ Mg2+
Mg
ไฟฟ้าของสาร
Mg2+
Mg
15/75
ประจุไฟฟ้าเปล่ียนจาก 0 เป็ น +2
M0g(s) + 2+H1 C–1l(aq) + M+2gC–1l2(aq) + H02(g)
ปฏิกิริยาท่ีสาร ประจุไฟฟ้าเปลี่ยนจาก +1 เป็ น 0 ปฏิกิริยาที่สารรับ
ใหอ้ ิเลก็ ตรอน เรียกวา่ อิเลก็ ตรอน เรียกวา่
ปฏกิ ริ ิยาออกซิเดชัน (oxidation) ปฏกิ ริ ิยารีดกั ชัน (reduction)
สารท่ีรับอิเลก็ ตรอนแลว้
สารที่ใหอ้ ิเลก็ ตรอนแลว้ มีประจุไฟฟ้าเป็ นบวกลดลง
เรียกวา่ ตวั ออกซิไดส์
มีประจุไฟฟ้าเป็ นบวกเพมิ่ ข้ึน
เรียกวา่ ตวั รีดวิ ซ์ (oxidiser)
(reducer)
16/75
ปฏิกริ ิยาเคมี ตวั อย่าง
ทไ่ี ม่มกี ารถ่ายโอนอเิ ลก็ ตรอน
ปฏิกิริยาที่ไม่มีการถา่ ยโอน ปฏิ กิ ริ ยาระหว่างสารละลายแคลเซี ยมคลอไรด์
อิเลก็ ตรอน เรียกวา่ ปฏกิ ริ ิยานอน (CaCl2) กบั สารละลายโซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3)
รีดอกซ์ (non–redox reaction)
ประจุไฟฟ้าไมเ่ ปลี่ยน
จะไมม่ ีการเปลี่ยนแปลง
ประจุไฟฟ้าของสาร C+a2C–1l2(aq) + N+1a2C–O2 3(aq) + C+2aC–O2 3(aq) + 2+N1aC–1l(aq)
ประจุไฟฟ้าไม่เปลี่ยน
17/75
ตวั อย่าง ผสมสารละลายโซเดียมซลั ไฟด์ (Na2S) กบั สารละลายไอรอน (II) คลอไรด์ (FeCl2) ไดส้ ารละลายโซเดียม
คลอไรด์ (NaCl) และตะกอนของไอรอน (II) ซลั ไฟด์ (FeS)
ข้ันที่ 1 เขียนสมการแสดงการเปลี่ยนแปลง โดยเขียนสญั ลกั ษณ์หรือสูตรเคมีของสารแทนชื่อสาร พร้อมท้งั ระบุสถานะ
ของสารในวงเลบ็ ไวห้ ลงั สูตรเคมี
สารต้งั ตน้ ผลิตภณั ฑ์
Na2S(aq) FeCl2(aq) NaCl(aq) FeS(s)
โซเดียมซลั ไฟด์ ไอรอน (II) โซเดียม ไอรอน (II)
คลอไรด์ คลอไรด์ ซลั ไฟด์
18/75
ตวั อย่าง
ข้นั ที่ 2 ดุลสมการเคมี
● จากสมการ คือ
พบวา่ ดา้ นซา้ ยมี Na และ Cl มากกวา่ ดา้ นขวาอยา่ งละ 1 อะตอม
● ดุลสมการเคมีโดยการเติมตวั เลข 2 หนา้ NaCl เพื่อทาให้จานวนอะตอม Na
และ Cl ดา้ นซา้ ยเท่ากบั ดา้ นขวา จะไดส้ มการที่ดุลแลว้
19/75
จากตวั อยา่ ง สรุปความหมายของสมการเคมีและหลกั การเขียนและดุลสมการเคมีได้ ดงั น้ี
1. สมการเคมี เขียนข้ึนเพ่ืออธิบายการเกิดปฏิกิริยาเคมีตามผลการทดลอง โดยจะแสดงจานวนอะตอมของแต่ละธาตุ
ในสารต้งั ตน้ ท่ีรวมพอดีกนั แลว้ ไดผ้ ลิตภณั ฑท์ ่ีมีจานวนอะตอมของแตล่ ะธาตุเท่ากบั จานวนอะตอมของแต่ละธาตุในสารต้งั ตน้
2. การเขียนสมการเคมีใหเ้ ขียนสัญลกั ษณ์หรือสูตรเคมีของสารต้งั ตน้ ไวด้ า้ นซา้ ย ถา้ มีมากกวา่ 1 สารให้ใชเ้ ครื่องหมาย
บวก (+) คนั่ ระหวา่ งสาร ตามดว้ ยลกู ศรแสดงการเปลี่ยนแปลงโดยช้ีจากดา้ นซา้ ยไปขวา แลว้ เขียนสญั ลกั ษณ์หรือสูตรเคมีของ
ผลิตภณั ฑไ์ วด้ า้ นหลงั ลกู ศร ซ่ึงจะตอ้ งระบุสถานะหรือภาวะของสารต้งั ตน้ และผลิตภณั ฑใ์ นวงเลบ็ ไวด้ า้ นหลงั สูตรเคมี โดย
s ℓ g aq
แทนของแขง็ แทนแก๊ส แทนสารละลาย
แทนของเหลว ที่มีน้าเป็ นตวั
ทาละลาย
20/75
3. การดุลสมการเคมี หมายถึง การเติมตวั เลขหนา้ สัญลกั ษณ์หรือสูตรเคมีของสารบางชนิดในสมการ เพ่ือทาให้จานวน
อะตอมของแต่ละธาตุในสารต้งั ตน้ เท่ากบั จานวนอะตอมของธาตุชนิดเดียวกนั ในผลิตภณั ฑ์ โดยมีหลกั การ ดงั น้ี
ดุลจานวนอะตอม น้า (H2O)
ของสารในโมเลกลุ และธาตุอิสระ เช่น
ที่มีจานวนอะตอมมาก O2 H2 Zn Na และ Al
ก่อนโมเลกลุ ที่มีจานวน ดุลเป็ นลาดบั สุดทา้ ย
อะตอมนอ้ ย
21/75
(หนงั สือเรียนหนา้ 203)
22/75
ให้นักเรียนดุลสมการทกี่ าหนดให้ และระบุว่าเป็ นปฏิกริ ิยารีดอกซ์หรออไม่ เพราะเหตใุ ด
1. Al(s)+O2(g) → Al2O3(s)
2. Mg(s)+HCl(aq) → MgCl2(aq)+H2(g) 3. C4H10(g)+O2(g) → CO2(g)+H2O(g)
23/75
4. ผสมสารละลายโพแทสเซียมซลั เฟต (K2SO4) กบั สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2)
ไดส้ ารละลายโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) และตะกอนแคลเซียมซลั เฟต (CaSO4)
5. ผสมสารละลายเลด (II) ไนเตรต (Pb(NO3)2) กับสารละลายโซเดียมไอโอไดด์ (NaI)
ไดส้ ารละลายโซเดียมไนเตรต (NaNO3) กบั ตะกอนสีเหลืองของเลด (II) ไอโอไดด์ (PbI2)
24/75
อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ิยา (rate of reaction) สามารถเขียนเป็ นความสมั พนั ธ์ได้ ดงั น้ี หน่วยของอตั ราการเกิดปฏิกิริยา
ข้ึนอยกู่ บั หน่วยของปริมาณสารที่วดั ได้
และเวลา ซ่ึงในการทดลองนิยมใช้
หน่วยของเวลาเป็นวินาที (s)
อตั ราการเกิดปฏิกิริยา อตั ราการเกิดปฏิกิริยา
ปริมาณสารต้งั ตน้ ที่ลดลง ปริมาณผลิตภณั ฑท์ ี่เพิม่ ข้ึน
เวลา เวลา
25/75
ตวั อย่าง
จากปฏิกิริยา A+B → C+D เขียนกราฟแสดงความสัมพนั ธ์ระหว่างปริมาณสารต้งั ตน้ และผลิตภณั ฑ์กบั เวลาท่ีใช้
ในการเกิดปฏิกิริยาได้ ดงั กราฟ
ปริมาณสาร
ผลิตภณั ฑ์ จะไดว้ า่ หรือ
อตั ราการเกิดปฏิกิริยา
สารต้งั ตน้ A หรือ B ที่ลดลง C หรือ D ท่ีเพม่ิ ข้ึน
เวลา เวลา
เวลา 26/75
อตั ราการเกดิ ปริมาณสารเวลา = b
ปฏิกริ ิยาเฉลยี่
หาไดจ้ ากการวดั ปริมาณสาร อตั ราการเกิด = ba
ท่ีเปลี่ยนแปลงไปและเวลาที่ใช้ ปฏิกิริยาเฉลี่ย
ในการทาปฏิกิริยาต้งั แต่
เร่ิมตน้ ไปจนสิ้นสุด อตั ราการเกิด ปริมาณสาร = a
ปฏิกิริยาเฉล่ีย t เวลา
ปฏิกิริยา
ปริมาณสารท้งั หมด เริ่มตน้ ปฏิกิริยากราฟมีความชนั มาก ปฏิกิริยาเกิดเร็ว
เวลาที่ใชใ้ นการทา เมื่อเวลาผ่านไปความชันของกราฟลดลง ปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาท้งั หมด เกิดชา้ ลงแลว้ คงที่เม่ือสิ้นสุดปฏิกิริยา
27/75
ปริมาณสาร
อตั ราการเกดิ ณอตั ชร่วากงเาวรลเกาิดt1ป-tฏ2 ิก=ิริยbาa =ปรaิมาณสาร
ปฏิกริ ิยา ณ ขณะหน่ึง
หาไดจ้ ากการวดั ปริมาณสาร อตั ราการเกิด เวลา = b เวลา
ท่ีเปล่ียนแปลงไปและเวลา ปฏิกิริยา ณ ขณะหน่ึง t1 t2 28/75
ท่ีใชใ้ นการทาปฏิกิริยา
ในช่วงเวลาน้นั
ปริมาณสารในช่วงเวลาน้นั
เวลาท่ีใชใ้ นการทาปฏิกิริยา
ในช่วงเวลาน้นั
อตั ราการเกดิ ปริมาณสาร
ปฏกิ ริ ิยา ณ วนิ าทหี นึ่ง
ไม่สามารถหาไดโ้ ดยตรง โดยจะตอ้ ง ปริมาณสาร = a
เขียนกราฟแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง เวลา = b
ปริมาณสารกบั เวลาท่ีใชใ้ นการทาปฏิกิริยา
แลว้ จึงหาอตั ราเร็ว ณ วนิ าทีท่ีตอ้ งการ tx เวลา
ไดโ้ ดยการหาค่าความชนั
ของกราฟที่วนิ าทีน้นั อตั ราการเกิดปฏิกิริยา ณ วนิ าทีหน่ึง
หอตัาไรดากจ้ าารกเคก่าิดคปวฏามิกิชริยนั าขณองเกวลราาฟtxด=งั นba้ี
29/75
(หนงั สือเรียนหนา้ 206)
กจิ กรรมที่ 7.2 การหาอตั ราการเกิดปฏิกิริยาระหวา่ งโลหะแมกนีเซียมกบั สารละลายกรดไฮโดรคลอริก
ปริมาตรของแก๊สไฮโดรเจน เวลา (s) ปริมาตรของแก๊สไฮโดรเจน เวลา (s)
ทเี่ กดิ ขนึ้ (cm3) ทเี่ กดิ ขนึ้ (cm3)
1 5 6 40
ตารางบันทึก 2 11 7 51
ผลการทดลอง
3 17 8 65
4 24 9 80
5 32 10 98
30/75
กจิ กรรมท่ี 7.2 การหาอตั ราการเกิดปฏิกิริยาระหวา่ งโลหะแมกนีเซียมกบั สารละลายกรดไฮโดรคลอริก
สรุปผลการเรียนรู้
ปฏิกิริยาระหวางโลหะแมกนีเซียมกบั สารละลายกรดไฮโดรคลอริก
จะได้แก๊สไฮโดรเจนเป็ นผลิตภณั ฑ์ ในตอนเริ่มตน้ ปฏิกิริยาการเกิด
แก๊สไฮโดรเจน 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร จะใชเ้ วลานอ้ ยกวา่ ในตอนทา้ ย
ของปฏิกิริยา แสดงวา่ อตั ราการเกิดปฏิกิริยาในตอนเร่ิมตน้ มีค่ามากกวา่
ในตอนทา้ ยของปฏิกิริยา
31/75
คาถามท้ายกจิ กรรม 3. คานวณหาอัตราการเกิดปฏิกิริ ยาเคมีจากการ
1. ปฏิกิริยาท่ีเกิดข้ึนระหว่างโลหะแมกนีเซียมกับ เพิ่มข้ึนของแก๊สไฮโดรเจน โดยใชข้ อ้ มูลจากการ
สารละลายกรดไฮโดรคลอริกเขียนแทนดว้ ยสมการ ทดลอง
เคมีไดอ้ ยา่ งไร 3.1 อตั ราการเกิดแก๊สไฮโดรเจนช่วงขีดปริมาตร
1-2 ลูกบาศก์เซนติเมตร หาไดอ้ ยา่ งไร และมี
2. ผลิตภณั ฑ์ของปฏิกิริยาไดแ้ ก่สารชนิดใดบา้ ง และ คา่ เท่าไร
ผลิตภณั ฑท์ ี่วดั ปริมาณสารไดง้ ่ายไดแ้ ก่สารใด
32/75
คาถามท้ายกจิ กรรม 3.3 อตั ราการเกิดแก๊สไฮโดรเจนเฉล่ีย หาได้
อยา่ งไร และมีค่าเท่าไร
3.2 อตั ราการเกิดแก๊สไฮโดรเจนช่วงขีดปริมาตร
7-8 ลูกบาศก์เซนติเมตร หาไดอ้ ยา่ งไร และมี
ค่าเท่าไร
33/75
คาถามท้ายกจิ กรรม
4. ขณะเกิดแก๊สไฮโดรเจนช่วงปริมาตร 1-2 3-4 และ 8-9 ลูกบาศกเ์ ซนติเมตร ใชเ้ วลาก่ีวนิ าที ตามลาดบั และจากปริมาตร
ของแกส๊ ไฮโดรเจนท่ีเกิดข้ึนและเวลาที่ใชใ้ นการเกิดปฏิกิริยาจะสรุปเป็ นความสมั พนั ธ์ไดอ้ ยา่ งไร
5. ถา้ ตอ้ งการเตรียมแกส๊ ไฮโดรเจนเพ่มิ ข้ึนอีก 1 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร จะตอ้ งใชเ้ วลาเพ่ิมข้ึน
อีกประมาณก่ีวนิ าที
34/75
จากการทากิจกรรมท่ี 7.2 พบวา่
เราสามารถหาอตั ราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยจากการทดลอง
ได้โดยวัดปริ มาณสารที่เปลี่ยนแปลงไปและเวลาที่ใช้ใน
การเกิดปฏิกิริยาต้งั แต่เร่ิมตน้ ไปจนสิ้นสุดปฏิกิริยา และหา
อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ขณะหน่ึงได้โดยวดั ปริมาณสารท่ี
เปลี่ยนแปลงไปและเวลาท่ีใชใ้ นการทา ปฏิกิริยาในช่วงเวลาน้นั
ซ่ึงตอนเริ่มต้นปฏิกิริยาจะเกิดเร็วและชา้ ลงเม่ือเวลาผ่านไป
เนื่องจากปริมาณของสารต้งั ตน้ ลดลง และเมื่อสารต้งั ตน้ หมด
ปฏิกิริยาจะหยดุ ลง
35/75
ตวั อย่าง
เมื่อลวดแมกนีเซียม (Mg) ทาปฏิกิริยากบั สารละลายกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ผทู้ ดลองได้
บนั ทึกปริมาตรของแกส๊ ไฮโดรเจน (H2) ที่เกิดข้ึนและเวลาที่ใชใ้ นการทดลอง ดงั น้ี
ปฏิกิริยา Mg(s)+2HCl(aq) → MgCl2(aq)+H2(g)
ขอ้ มูลการเกิด H2(g) โดยจบั เวลาขณะเกิดแกส๊ H2 ตรงขีดปริมาตรท่ี 1-10 ใชเ้ วลาดงั ตาราง
ปริมาตร H2 (cm3) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
เวลา (s) 5 11 17 24 32 40 51 65 80 98
36/75
จากขอ้ มูล 2. อตั ราการเกิดปฏิกิริยา ณ ขณะหน่ึง
ในตาราง สามารถ ปริมาณแก๊ส H2 ที่เกิดข้ึนในช่วงเวลาน้นั
คานวณหาอตั รา = เวลาที่ใชใ้ นการทาปฏิกิริยาในช่วงเวลาน้นั
การเกิดปฏิกิริยา
2.1 อตั ราการเกิดปฏิกิริยาช่วงปริมาตร 3-5 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร
ไดด้ งั น้ี
1. อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเฉล่ีย = (5–3) cm3
(32–17) s
= ปริมาณแกส๊ H2 ท่ีเกิดข้ึนท้งั หมด = 2 cm3
เวลาที่ใชท้ ้งั หมด 15 s
= 0.133 cm3/s = 1.33×10–1 cm3/s
= 10 cm3 แสดงวา่ ในเวลา 1 วนิ าที มีแก๊สไฮโดรเจนเกิดข้ึนเฉล่ีย 0.133
98 s
= 0.1 = 1×10–1 cm3/s ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร
37/75
2.2 อตั ราการเกิดปฏิกิริยาช่วงปริมาตร 6-8 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร
= (8–6) cm3
(65–40) s
= 2 cm3
25 s
= 0.08 = 8×10–2 cm3/s
แสดงว่าในเวลา 1 วินาที มีแก๊สไฮโดรเจนเกิดข้ึนเฉลี่ย
0.08 ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร
38/75
(หนงั สือเรียนหนา้ 209)
39/75
1. จากปฏิกิริยา X+Y → Z เขียนกราฟแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสารต้งั ตน้ กบั เวลาได้ ดงั น้ี
1.1 สารใดเป็ นสารต้งั ตน้ และสารใดเป็ นผลิตภณั ฑ์
ปริมาณสาร
1.2 สารต้งั ตน้ ทุกชนิดในปฏิกิริยาน้ีหมดไปหรือไม่ อยา่ งไร X
1.3 ถา้ จะคานวณหาอตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเฉล่ียจากสารต้งั ตน้ นกั เรียน Y Z
จะเลือกสารใด เพราะเหตใุ ด และไดอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยาเท่าไร เวลา
40/75
1.4 ถ้าคานวณหาอัตราการเกิ ด 2. พิจารณาตารางแสดงผลการสลายตวั ของสารชนิดหน่ึง ซ่ึงมี
ปฏิกิริ ยาเฉล่ียจากผลิตภัณฑ์ สมการเคมีเป็ น A → B+C
จะไดค้ ่าเท่าไร
เวลา (min) 0 10 20 30
2.1 อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยมีค่าเท่าไร
ปริมาณสาร A (mol) 0.17 0.14 0.12 0.11
2.2 อตั ราการเกิดปฏิกิริยาในนาทีที่ 20-30 มีคา่ เท่าไร
41/75
อธิบาย
การเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี
การเกิดปฏิกิริยาเคมีสามารถ “ปฏิกิริยาจะเกิดข้ึน
อธิบายไดโ้ ดยใช้ ทฤษฎี กต็ อ่ เมื่ออนุภาคของตวั ทา
การชน (collision theory) ปฏิกิริยาเกิดการชนกนั
ของอนุภาค ซ่ึงกลา่ ววา่ ถา้ การชนน้นั มีทิศทางท่ีเหมาะสม
และมีพลงั งานมากพอกจ็ ะทาให้
พนั ธะเดิมแตกออกและสร้าง
เป็ นพนั ธะใหม่ข้ึนมา”
42/75
OO CO ปฏิกิริยาจะเกิดข้ึนไดต้ อ้ งมีปัจจยั ดงั น้ี
1. อนุภาคของสารต้องชนกัน ซ่ึงอนุภาคของ
สารอาจเป็ นอะตอม โมเลกลุ หรือไอออนกไ็ ด้ ข้ึนอยู่
กบั สารต้งั ตน้ ที่ใช้
2. ทิศทางที่อนุภาคชนกันต้องเหมาะสม คือ
อะตอมที่จะทาปฏิกิริยาไปเป็ นผลิตภณั ฑต์ อ้ งชนกนั
โดยตรง
43/75
ตวั อย่าง
ปฏิกิริยาระหว่างแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) กับไอน้าร้อน ได้ผลิตภณั ฑ์เป็ นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)
กบั แกส๊ ไฮโดรเจน (H2) ดงั สมการ
CO(g)+H2O(g) → CO2(g)+H2(g)
จากสมการ จะเห็นได้ว่าจะเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ก็ต่อเมื่ออะตอมออกซิเจนในโมเลกุลของ H2O ตอ้ งชนกับอะตอม
คาร์บอนในโมเลกลุ ของ CO เพือ่ เกิดเป็ นโมเลกลุ CO2 ซ่ึงจะตอ้ งชนกนั ในทิศทางที่เหมาะสม ดงั น้ี
OC H ทิศทางท่ีเหมาะสม OCO H
CO O H CO2 H
H2
H OCO
H2O H
44/75
ตวั อย่าง
การชนกนั ในทิศทางท่ีไมเ่ หมาะสมอาจเกิดข้ึนไดโ้ ดยอะตอมออกซิเจน
ในโมเลกุลของ H2O ชนกบั อะตอมออกซิเจนในโมเลกลุ ของ CO โอกาสที่
จะเกิดโมเลกลุ CO2 จึงมีนอ้ ยมาก ดงั น้ี
CO H ทิศทางท่ีไม่เหมาะสม CO H
CO O H CO O
H C OO H
H2O H H2O
45/75
3. พลังงานท่ีชนกัน อนุภาคท่ีชนกนั ตอ้ งมีพลงั งานจลน์สูงเพียงพอที่จะทาให้เกิดปฏิกิริยาได้ คอื ไม่นอ้ ยกวา่ พลังงาน
ก่อกัมมันต์ (activation energy : Ea) ซ่ึงเป็ นพลงั งานต่าสุดท่ีจะทาให้เกิดปฏิกิริยาที่มีการสลายพนั ธะระหว่างอะตอมใน
โมเลกลุ เดิม และสร้างพนั ธะกบั อะตอมอ่ืนไดส้ ารใหมเ่ กิดข้ึน
พลงั งานของสาร (kJ) A พลงั งานของสาร (kJ) X พลงั งานของสาร (kJ) P
Ea Ea Ea
B Y Q
การดาเนินไปของปฏิกิริยา การดาเนินไปของปฏิกิริยา การดาเนินไปของปฏิกิริยา
ก. ไมเ่ กิดปฏิกิริยาเพราะ ข. เกิดปฏิกิริยาเพราะพลงั งาน ค. เกิดปฏิกิริยาเพราะ
พลงั งานเพิ่มข้ึนไม่ถึงคา่ Ea พลงั งานเพม่ิ ข้ึนถึงคา่ Ea
เพ่ิมข้ึนถึงค่า Ea 46/75
ปฏิกริ ิยา พลงั งานของสาร (kJ) A
ดูดพลงั งาน
(endothermic อธิบายได้ ดงั น้ี C Ea
reaction) 1.1 สารต้งั ตน้ ดูดพลงั งานเขา้ ไปใชใ้ น ผลิตภณั ฑ์
พลงั งานของสาร การเกิดปฏิกิริยาเท่ากบั พลงั งานก่อกมั มนั ต์
กบั การดาเนนิ ไปของปฏกิ ริ ิยา ซ่ึงเท่ากบั AB kJ สารต้งั ตน้ B
การเปลี่ยนแปลงพลงั งานของสาร 1.2 เม่ือเกิดผลิตภัณฑ์คายพลังงาน การดาเนินไปของปฏิกิริยา
ทาใหท้ ราบวา่ ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดข้ึน เท่ากบั AC kJ
เป็ นปฏิกิริยาดูดพลงั งาน
หรือคายพลงั งาน 1.3 ระบบจะดูดพลงั งานมากกว่าคายพลงั งานเท่ากบั BC kJ จึงจดั เป็ น
ปฏิกิริยาดูดพลงั งาน
1.4 ผลิตภณั ฑม์ ีพลงั งานสูงกวา่ สารต้งั ตน้ จึงเสถียรนอ้ ยกวา่
47/75
ปฏกิ ริ ิยา ขอพงลสงัางราน(kJ) X
คายพลงั งาน
(exothermic Ea
reaction) Z
สารต้งั ตน้
อธิบายได้ ดงั น้ี Y ผลิตภณั ฑ์
1.1 สารต้งั ตน้ ดูด การดาเนินไปของปฏิกิริยา
พลงั งานเขา้ ไปใชใ้ นการ
เกิดปฏิกิริยาเท่ากบั พลงั งานกอ่ กมั มนั ตซ์ ่ึงเท่ากบั XZ kJ
1.2 เม่ือเกิดผลิตภณั ฑค์ ายพลงั งานเท่ากบั XY kJ
1.3 ระบบจะคายพลงั งานมากกวา่ ดูดพลงั งานเท่ากบั YZ kJ จึงจดั เป็ นปฏิกิริยาคายพลงั งาน
1.4 ผลิตภณั ฑม์ ีพลงั งานต่ากวา่ สารต้งั ตน้ จึงเสถียรมากกวา่ 48/75
(หนงั สือเรียนหนา้ 213)
49/75