ปฏิกิริยาเคมี (1)_organized

กิจกรรมต่าง ๆ ของมนษุ ย์
เกี่ยวขอ้ งกบั ปฏิกิริยาเคมีอย่างไร

การเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมี

กำรเกดิ ปฏกิ ิริยำเคมสี ำมำรถเขยี นแทนดว้ ยประโยคสญั ลักษณ์ เรยี กว่ำ สมการเคมี (chemical equation)
ตัวอย่ำงเชน่ ปฏกิ ิรยิ ำระหวำ่ งแกส๊ ไฮโดรเจนกบั แกส๊ ออกซเิ จนได้นำ้ เป็นผลติ ภณั ฑ์

สารตั้งต้น สารตง้ั ต้น ผลิตภัณฑ์ เขียนสมการเคมไี ด้เป็น

อะตอมของไฮโดรเจน 2H2 + O2 → 2H2O

อะตอมของออกซเิ จน วิธสี งั เกตการ
เกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี

มีวิธีใดบา้ ง

แก๊สไฮโดรเจน แก๊สออกซเิ จน น้า

หลกั การเขียนสมการเคมี

1

เขียนสำรตง้ั ตน้ ไวท้ ำงดำ้ นซ้ำยมือของสมกำร โดยมลี ูกศร → เขยี นไว้ระหว่ำงสำรตั้งต้นกับผลติ ภัณฑ์
หวั ลูกศรช้ีไปยงั ผลิตภัณฑ์ทีไ่ ด้จำกปฏิกิริยำเคมี ซงึ่ เขียนไว้ทำงด้ำนขวำมอื

2 เขียนสำรตงั้ ต้นและผลิตภัณฑ์ด้วยสตู รเคมี และเขยี นสถำนะของสำรแต่ละชนดิ ด้วยอักษรยอ่ ไว้ดำ้ นข้ำง ดงั น้ี

สำรท่อี ยใู่ นสถำนะของแข็ง (solid) เขยี นแทนดว้ ย (s) สำรที่อยใู่ นสถำนะของเหลว (liquid) เขียนแทนด้วย (l)
สำรทอ่ี ยู่ในสถำนะแกส๊ (gas) เขียนแทนด้วย (g) และสำรทีอ่ ยู่ในรปู ของสำรละลำย (aqueous) เขยี นแทนด้วย (aq)

3

ดุลจำนวนอะตอมของธำตแุ ต่ละธำตุในสำรต้ังต้นและผลิตภณั ฑ์ให้มีจำนวนเท่ำกัน
โดยนำตวั เลขท่เี หมำะสมเตมิ ดำ้ นหนำ้ สตู รเคมีในสมกำร และนับจำนวนอะตอมของธำตุทง้ั 2 ด้ำนให้มจี ำนวนเทำ่ กนั

ระบบปดิ ผลติ ภัณฑท์ ี่เกิดขน้ึ ในภาชนะเปดิ กบั ภาชนะปดิ แตกต่างกันอยา่ งไร
CH4
ปฏกิ ริ ยิ าในภาชนะปดิ

2O2 CO2 2H2O มวลของสำรก่อนเกดิ ปฏิกริ ยิ ำจะเทำ่ กบั
มวลของสำรหลังเกิดปฏิกิริยำ

ซึ่งเป็นไปตำมกฎทรงมวล

ระบบเปดิ 2H2O CO2 ปฏิกริ ยิ าในภาชนะเปดิ
CH4 2O2
มวลของสำรก่อนเกดิ ปฏกิ ิริยำจะไมเ่ ทำ่ กบั
มวลของสำรหลังเกิดปฏิกิริยำ เน่ืองจำกแกส๊
ที่เปน็ ผลติ ภณั ฑ์จะออกสู่ภำยนอกภำชนะ

ประเภทของปฏิกริ ยิ าเคมี

เพราะเหตุใด ผลติ ภณั ฑ์ของปฏิกริ ยิ าเคมีบางชนิดจึงมีอณุ หภูมิแตกตา่ งจากสารตง้ั ต้น

กำรเกิดปฏกิ ิริยำเคมีจะมกี ำรเปลี่ยนแปลงพลังงำนเกดิ ขนึ้ เสมอ
สังเกตไดจ้ ำกกำรเปลย่ี นแปลงอุณหภูมิของสำรกอ่ นเกิดปฏิกริ ิยำและหลังเกดิ ปฏิกริ ยิ ำ

เน่ืองจำกมกี ำรถ่ำยโอนควำมรอ้ นระหว่ำงระบบกับสิ่งแวดล้อม

ปฏกิ ริ ยิ าดดู ความรอ้ น (endothermic reaction)

ปฏกิ ิรยิ ำที่ระบบดดู พลงั งำนควำมรอ้ นเขำ้ ไปสลำยพันธะมำกกวำ่ คำยพลังงำนควำมรอ้ นออกมำเพ่อื สรำ้ งพนั ธะ
สำรตงั้ ตน้ มีพลงั งำนตำ่ กวำ่ ผลิตภัณฑ์ ทำใหส้ งิ่ แวดล้อมมอี ณุ หภมู ลิ ดลง

พลงั งานท่ดี ูดเขา้ > พลังงานทีค่ ายออก

พลังงาน

สารตงั้ ต้น ผลติ ภณั ฑ์
การด้าเนินไปของปฏิกิริยา

ปฏกิ ริ ิยาคายความรอ้ น (exothermic reaction)

ปฏกิ ริ ยิ ำท่รี ะบบดดู พลงั งำนควำมรอ้ นเขำ้ ไปสลำยพันธะน้อยกวำ่ คำยพลงั งำนควำมร้อนออกมำเพอ่ื สร้ำงพนั ธะ
สำรตง้ั ต้นมีพลังงำนสงู กว่ำผลติ ภณั ฑ์ จึงปล่อยพลงั งำนควำมร้อนออกส่สู ิ่งแวดลอ้ ม ทำให้สิ่งแวดลอ้ มมอี ุณหภูมสิ ูงข้นึ

พลังงานท่ีดดู เขา้ < พลงั งานทค่ี ายออก

พลังงาน สารตัง้ ต้น

ผลิตภัณฑ์

การดา้ เนนิ ไปของปฏิกิริยา

ปฏกิ ริ ิยาเคมีในชีวติ ประจา้ วัน

รอบ ๆ ตวั เรามปี ฏิกิริยาเคมหี ลายชนดิ สามารถน้ามาใชป้ ระโยชน์ในชวี ิตประจ้าวนั
ทง้ั ดา้ นอตุ สาหกรรม ด้านเกษตรกรรม และด้านการแพทย์

ในทางกลับกนั ก็สง่ ผลกระทบตอ่ การดา้ รงชวี ติ ของมนษุ ย์และสิง่ แวดล้อม

ปฏิกริ ยิ าเคมีมคี วามสา้ คญั ต่อ
การดา้ รงชวี ติ ของมนษุ ย์
อย่างไร

ชนดิ ของปฏิกิริยาเคมี

1 ปฏกิ ริ ยิ าการเผาไหม้

ปฏิกริ ิยำเคมีระหว่ำงสำรกับ
แก๊สออกซิเจน สำรที่เกิด
ปฏกิ ิริยำกำรเผำไหม้
สว่ นใหญเ่ ป็นสำรที่มีธำตุ
คำรบ์ อน (C) และไฮโดรเจน (H)
เป็นองค์ประกอบ

2 ปฏิกิริยาการเกดิ สนมิ เหลก็ ปฏิกิรยิ ำเคมรี ะหวำ่ งเหลก็ นำ้ และแกส๊ ออกซเิ จน ไดผ้ ลิตภณั ฑ์เป็นสนมิ ของเหล็ก

4Fe (s) + 3O2 (g) + 3H2O (l) 2Fe2O3·3H2O (s)

เหลก็ แกส๊ ออกซิเจน น้า สนมิ ของเหล็ก

3 ปฏกิ ริ ยิ าของกรดกับโลหะ ปฏกิ ิริยำเคมีระหว่ำงกรดกับโลหะ ไดผ้ ลิตภัณฑ์เป็นเกลอื ของโลหะและแก๊สไฮโดรเจน

Fe (s) + 2HCl (aq) FeCl2 (aq) + H2 (g)

เหล็ก กรดไฮโดรคลอริก ไอร์ออน (II) คลอไรด์ แกส๊ ไฮโดรเจน

4 ปฏกิ ริ ยิ ากรดกับเบสหรอื ปฏิกริ ิยาสะเทนิ ปฏิกริ ิยำเคมรี ะหวำ่ งกรดกบั เบส ได้ผลิตภัณฑ์เปน็ เกลือของโลหะและน้ำ

หรอื อำจไดเ้ พยี งเกลือของโลหะชนดิ เดียว

ตัวอย่างเชน่ ปฏกิ ริ ิยำระหว่ำงกรดซัลฟิวริกกับแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ได้ผลติ ภณั ฑเ์ ปน็ แคลเซยี มซลั เฟตและนำ้

H2SO4 (aq) + Ca(OH) 2 (aq) CaSO4 (s) + 2H2O (l)

กรดซลั ฟวิ ริก แคลเซียมไฮดรอกไซด์ แคลเซียมซลั เฟต นา้

ปฏิกิรยิ ำระหว่ำงกรดไฮโดรคลอรกิ กับแอมโมเนยี ไดผ้ ลิตภัณฑเ์ ปน็ แอมโมเนียมคลอไรด์

HCl (aq) + NH3 (aq) NH4Cl (s)

กรดไฮโดรคลอรกิ แอมโมเนยี แอมโมเนียมคลอไรด์

5 ปฏกิ ริ ยิ าเบสกบั โลหะบางชนดิ ปฏกิ ริ ยิ ำเคมีระหว่ำงเบสกับโลหะบำงชนดิ ไดผ้ ลิตภณั ฑ์เปน็ เกลือของโลหะและแก๊สไฮโดรเจน

Zn (s) + 2NaOH (aq) Na2ZnO2 (s) + H2 (g)

สังกะสี โซเดยี มไฮดรอกไซด์ โซเดียมซงิ คเ์ คต แกส๊ ไฮโดรเจน

6 ปฏิกริ ยิ าของกรดกบั สารประกอบคารบ์ อเนต

ปฏิกริ ยิ ำเคมีระหว่ำงกรดกับสำรประกอบคำรบ์ อเนต ไดผ้ ลิตภัณฑ์เป็นเกลือของโลหะ แกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ และน้ำ เชน่ ปฏกิ ิรยิ ำ
ระหวำ่ งแคลเซียมคำร์บอเนต หรือหินปูนกับกรดซลั ฟวิ ริก ได้ผลิตภณั ฑเ์ ป็นแคลเซยี มซัลเฟต แกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ และน้ำ

CaCO3 (s) + H2SO4 (aq) CaSO4 (s) + CO2 (g) + H2O (l)

แคลเซียมคาร์บอเนต กรดซลั ฟิวรกิ แคลเซียมซลั เฟต แก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ น้า

7 ปฏกิ ิริยาการเกิดฝนกรด ปฏกิ ริ ยิ ำเคมีระหว่ำงน้ำฝนกบั ออกไซด์ของไนโตรเจน หรือออกไซด์ของซัลเฟอร์

ทำใหน้ ำ้ ฝนมีสมบตั ิเป็นกรด

ตวั อย่าง ฝนกรดที่เกดิ จำกออกไซด์ของไนโตรเจน เชน่ แกส๊ ไนตริกออกไซด์ (NO) แกส๊ ไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)

แก๊สไนตรัสออกไซด์ (N2O) ทำให้เกิดกรดไนตริก (HNO3)

2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g)

แก๊สไนตริกออกไซด์ แก๊สออกซิเจน แกส๊ ไนโตรเจนไดออกไซด์

3NO2 (g) + H2O (l) 2HNO3 (aq) + NO (g)
แกส๊ ไนโตรเจนไดออกไซด์ นา้ กรดไนตรกิ แกส๊ ไนตริกออกไซด์

ตัวอย่าง ฝนกรดทีเ่ กิดจำกออกไซด์ของซัลเฟอร์ เช่น แกส๊ ซัลเฟอรไ์ ดออกไซด์ (SO2) แก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3)
ทำให้เกดิ กรดซัลฟิวรกิ (H2SO4)

2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g)
แก๊สซลั เฟอร์ไดออกไซด์ แกส๊ ออกซิเจน
แก๊สซลั เฟอรไ์ ตรออกไซด์

SO3 (g) + H2O (l) H2SO4 (aq)
แก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ นา้
กรดซัลฟิวรกิ

8 ปฏิกริ ิยาการสังเคราะหด์ ้วยแสงของพชื

ปฏกิ ิริยำเคมรี ะหว่ำงแกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์กับนำ้ ได้ผลิตภัณฑเ์ ป็นนำ้ ตำลกลโู คสและแก๊สออกซเิ จน
โดยมแี สงช่วยในกำรเกดิ ปฏกิ ิรยิ ำและมคี ลอโรฟิลล์เปน็ สำรสีช่วยดูดกลืนแสง

6CO2 (g) + 6H2O (l) แสง C6H12O6 (aq) + 6O2 (g)

แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ น้า คลอโรฟิลล์ กลโู คส แก๊สออกซิเจน

ประโยชน์และโทษของปฏิกิรยิ าเคมี ประโยชนข์ องปฏกิ ิริยาเคมี

ใชป้ ฏิกริ ยิ ำของกรดกบั เบส ใชพ้ ลังงำนควำมรอ้ นจำก ปฏกิ ิรยิ ำของกรดกบั สำรประกอบ ปฏิกริ ยิ ำกำรสังเครำะหด์ ว้ ยแสง
โดยกำรปรับสภำพน้ำทงิ้ ปฏกิ ริ ิยำเผำไหมไ้ ปใช้ในกำร คำรบ์ อเนต ทำให้เกิดหนิ งอกหินย้อย ของพืช จำเปน็ ตอ่ กระบวนกำร
ของโรงงำนอตุ สำหกรรม หงุ ตม้ อำหำร กำรทำงำนของ ซง่ึ เป็นปรำกฏกำรณท์ ำงธรรมชำติ หำยใจของสง่ิ มชี วี ิต และเป็นแหลง่
พลังงำนให้กับส่งิ มีชีวติ บนโลก
เคร่อื งยนต์ เครอื่ งจกั ร ท่ีทำใหเ้ กดิ ควำมงดงำม
รวมทัง้ กำรผลติ กระแสไฟฟ้ำ และใช้เปน็ สถำนทท่ี อ่ งเท่ียว

ประโยชน์และโทษของปฏิกริ ยิ าเคมี โทษของปฏกิ ริ ิยาเคมี

ฝนกรดทำอนั ตรำยตอ่ ระบบหำยใจและ แกส๊ คำร์บอนมอนอกไซดท์ ีเ่ กดิ จำกปฏกิ ริ ยิ ำ สนมิ เหลก็ ท่เี กดิ จำกปฏกิ ิริยำระหว่ำงโลหะ
เนือ้ เยื่อของร่ำงกำยของสงิ่ มีชีวติ รวมทั้ง กำรเผำไหมแ้ บบไมส่ มบูรณ์ เม่อื เขำ้ สู่ร่ำงกำย นำ้ และแก๊สออกซิเจน ทำใหว้ สั ดทุ ่ีทำจำก
ทำลำยสงิ่ ปลกู สรำ้ งทมี่ โี ลหะและหนิ ปนู สง่ิ มีชีวิต จะไปจับกับเฮโมโกลบินของเซลลเ์ มด็
เลอื ดแดง ทำให้ประสิทธิภำพในกำรลำเลยี ง โลหะเกดิ สนมิ และผกุ กร่อนงำ่ ย
เป็นองค์ประกอบ และมีควำมแขง็ แรงลดลง สง่ ผลใหโ้ ครงสรำ้ ง
ออกซิเจนลดลง
ของวัสดุพังทลำย

ประโยชนแ์ ละโทษของปฏกิ ิรยิ าเคมี โทษของปฏิกริ ิยาเคมี

ปรากฏการณ์เรือนกระจก เนือ่ งจากกิจกรรมของมนษุ ยเ์ ป็นสาเหตุท่กี อ่ ใหเ้ กิด
แก๊สเรือนกระจกลอยไปสะสมอยูบ่ นชน้ั บรรยากาศ ท้าให้รงั สีความรอ้ น
ท่ีสอ่ งเขา้ มายังโลกไมส่ ามารถทะลผุ า่ นออกไปได้ โลกจงึ มอี ณุ หภมู ิสูงขึน้
และกอ่ ใหเ้ กดิ ภาวะโลกร้อน

หมอกควันซึ่งเกิดจากการใช้เช้ือเพลิงฟอสซลิ ในปริมาณมากโดยเฉพาะ
ในเขตอุตสาหกรรมการผลิต ในเมือง รวมทั้งควันจากไฟปา่ ที่ประกอบดว้ ย
แก๊สคารบ์ อนไดออกไซด์ แกส๊ คาร์บอนมอนอกไซด์ แกส๊ ไนโตรเจนไดออกไซด์
แกส๊ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ฝุ่นละอองขนาดเล็ก แกส๊ เหลา่ น้ีส่งผลกระทบต่อ

สงิ่ มีชีวติ และส่ิงแวดลอ้ ม

Summary หน่วยการเรยี นรู้ที่ 4 ปฏิกริ ิยาเคมี การเกิดปฏิกิรยิ าเคมี

การเปลยี่ นแปลงทางเคมีของสาร ทา้ ให้เกดิ สารใหมท่ ีม่ ีสมบัตเิ ปลย่ี นไปจากเดิม

สารต้ังต้น ผลิตภัณฑ์

2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l)

การเขยี นสมการเคมี กฎทรงมวล

มหี ลกั การดังนี้ “ในปฏิกิริยาเคมใี ดๆ มวลของสาร
สำรตง้ั ตน้ อยซู่ ้ำย ผลติ ภณั ฑอ์ ยู่ขวำ คั่นด้วย กอ่ นเกดิ ปฏิกิรยิ า จะเท่ากับมวลของสาร

เขียนสำรตัง้ ตน้ และผลิตภณั ฑด์ ้วยสตู รเคมี และระบสุ ถำนะของสำร หลังเกดิ ปฏกิ ิรยิ า”

ดุลจำนวนอะตอมของธำตแุ ต่ละธำตุของสำรตง้ั ตน้ และผลิตภณั ฑ์ใหเ้ ทำ่ กนั

Summary หนว่ ยการเรียนรทู้ ่ี 4 ปฏกิ ิรยิ าเคมี ประเภทของปฏกิ ริ ิยาเคมี

ปฏกิ ริ ิยาดูดความร้อน ปฏกิ ิริยาคายความร้อน

พลงั งานที่ดูดเข้า > พลงั งานทค่ี ายออก พลังงานท่ดี ดู เข้า < พลังงานทคี่ ายออก

พ ัลงงาน สารตง้ั ต้น
พลังงาน

ผลิตภัณฑ์ ผลิตภณั ฑ์
การดา้ เนินไปของปฏกิ ริ ิยา
สารตง้ั ตน้

การดา้ เนินไปของปฏิกริ ิยา

Summary หนว่ ยการเรยี นรู้ท่ี 4 ปฏกิ ริ ยิ าเคมี ปฏกิ ริ ิยาเคมีในชวี ติ ประจา้ วนั

ปฏกิ ริ ยิ าเคมี สารตั้งตน้ ผลติ ภณั ฑ์

กำรเผำไหมแ้ บบสมบรู ณ์ สำรประกอบท่มี ี H และ C แกส๊ คำรบ์ อนไดออกไซด์ +
กำรเผำไหมแ้ บบไม่สมบูรณ์ + แกส๊ ออกซิเจน (เพยี งพอ) น้ำ + พลงั งำน

+ สแำกร๊สปอรอะกกซอิเบจกทน่ีม(ี ไHม่เแพลียะงพCอ) แกส๊ คำรบ์ อนมอนอกไซด์ + นำ้ +
พลงั งำน + เขมำ่ ควัน
กำรเกดิ สนิมของเหลก็ เหลก็ + นำ้ + แก๊สออกซเิ จน
สนมิ ของเหล็ก

กรดกบั โลหะ กรด + โลหะ เกลือของโลหะ + แกส๊ ไฮโดรเจน
กรดกับเบส กรด +เบส เกลือของโลหะ + น้ำ

Summary หน่วยการเรยี นร้ทู ี่ 4 ปฏกิ ิรยิ าเคมี ปฏกิ ิริยาเคมใี นชวี ติ ประจา้ วัน

ปฏกิ ริ ิยาเคมี สารต้ังตน้ ผลติ ภัณฑ์

เบสกบั โลหะบำงชนดิ เบส + โลหะบำงชนดิ (Al Zn) เกลือของเบส + แกส๊ ไฮโดรเจน

กรดกับสำรประกอบคำร์บอเนต กรด + สำรประกกอบคำรบ์ อเนต เกลือของโลหะ + แกส๊ คำร์บอนไดออกไซด์
+ นำ้

กำรเกดิ ฝนกรด น้ำฝน + ออกไซดข์ องไนโตรเจน น้ำฝนที่มสี มบตั ิเปน็ กรด
กำรสงั เครำะหด์ ว้ ยแสงของพชื หรอื ออกไซด์ของซัลเฟอร์ (กรดซัลฟวิ ริกหรือกรดไนตรกิ )

แก๊สคำรบ์ อนไดออกไซด์ + น้ำ นำ้ ตำลกลูโคส + แกส๊ ออกซเิ จน
(มคี ลอโรฟลิ ลด์ ูดกลืนพลังงำนแสง)

Summary หนว่ ยการเรยี นรูท้ ี่ 4 ปฏิกริ ยิ าเคมี ประโยชนแ์ ละโทษของปฏิกิรยิ าเคมี
√ ×ประโยชน์ของปฏิกิริยาเคมี
โทษของปฏิกริ ิยาเคมี

• ปรบั สภาพนา้ ท้ิงโดยปฏิกริ ิยาของกรดกบั เบส ก • เกดิ แก๊สทสี่ ง่ ผลกระทบตอ่ สง่ิ มีชีวิตและสงิ่ แวดลอ้ ม
• สร้างพลงั งานความร้อนโดยปฏกิ ิริยาการเผาไหม้
• สร้างแก๊สออกซิเจนและนา้ ตาลกลโู คสโดยปฏิกริ ิยา เช่น C สง่ ผลต่อการลา้ เลียงแกส๊ ออกซเิ จนของเซลล์

การสังเคราะหด์ ้วยแสง เม็ดเลือดแดง CO2 กอ่ ให้เกดิ ปรากฏการณเ์ รอื น
• ตกตะกอนไอออนของโลหะหนักบางชนดิ กระจก SOX และ NOX กอ่ ให้เกิดฝนกรด

• ท้าลายวสั ดุที่ท้าจากโลหะและหินปูน