Presentation6 อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

C (Rate of chemical reaction)

H
E
M
I
S
T
R
Y ครชู ลธิชา เปรมปรดี ์ิ

กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

อัตราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมี

ความหมาย แนวคดิ พลังงานกบั การดาเนนิ ไป ปัจจัยที่มผี ลตอ่
ของอตั ราการเกดิ เกยี่ วกบั การเกิดปฏกิ ิริยาเคมี
ของปฏิกริ ยิ าเคมี อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมี
ปฏกิ ริ ิยาเคมี

ความเข้มข้นของสารกบั อัตราการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมี
พ้ืนทีผ่ ิวของสารกบั อตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมี
อณุ หภมู กิ บั อตั ราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมี
ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ าและตัวหน่วงปฏกิ ริ ยิ าเคมี

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีดิ์
กล่มุ สาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

เมอ่ื มปี ฏกิ ริ ยิ าเคมเี กดิ ขน้ึ การวดั ปรมิ าณ ของผลติ ภณั ฑ์ที่เกดิ ขน้ึ
การวัดปรมิ าณ ของสารตงั้ ต้นท่ีลดลง
สารต้งั ตน้ มีปรมิ าณลดลงสารผลติ ภัณฑ์จะเกดิ ขน้ึ
อาจทาไดห้ ลายวธิ ี

- ชงั่ มวล เมื่อสารเปน็ ของแข็ง
- วดั ปรมิ าตร เมือ่ สารเปน็ แก๊ส
- วดั ความเขม้ ขน้ เมื่อเป็นสารละลาย

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลมุ่ สาระการเรียนรูว้ ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี

จากการทดลอง พบวา่ ... ปฏกิ ริ ยิ าระหวา่ งโลหะ Mg กบั กรด HCl
ปฏกิ ิรยิ าระหว่าง Mg กบั HCl มี H2 เกิดขึน้

เขยี นสมการแสดงปฏกิ ิริยาได้ดังนี้

ซง่ึ สามารถวดั ปริมาตรของ H2 ท่ีเกิดขึ้นไดโ้ ดยตรง

โดยในตอนเริม่ ตน้ ปฏิกริ ยิ าเกดิ ขึน้ ไดเ้ รว็
และจะช้าลงเม่ือเวลาผา่ นไป

การท่ีจะบอกว่าปฏิกริ ิยาเคมเี กดิ ขึ้นช้า/เร็วเพยี งใด

อาจพจิ ารณาจาก...
“การเปลยี่ นแปลงปรมิ าณสารในปฏกิ ิริยาเคมีตอ่ หน่ึงหน่วยเวลา”

เรยี กวา่ อัตราการเปลี่ยนแปลงปรมิ าณสารในปฏกิ ริ ยิ าเคมี

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ิ์
กลมุ่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

อตั ราการเปลยี่ นแปลงปรมิ าณสารในปฏกิ ริ ยิ าเคมี

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

ความเข้มข้นของสารตง้ั ตน้ และผลติ ภัณฑ์ ณ เวลาต่างๆ ท่อี ณุ หภูมิ 55 oC

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

การสลายตัวของ N2O5
เกดิ ขึ้นเรว็

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ์ิ
กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

การสลายตวั ของ N2O5
เกดิ ชา้ ลง

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีดิ์
กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอื่ อยใู่ นระบบปดิ

การเกดิ ของ NO2
เกดิ ขึน้ เรว็

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ์ิ
กลุ่มสาระการเรียนร้วู ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

การเกดิ ของ NO2
เกิดชา้ ลง

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลุ่มสาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอื่ อยใู่ นระบบปดิ

อตั ราการสลายตวั ของ N2O5 และอัตราการเกดิ NO2 และ O2 ในชว่ งเวลาตา่ งๆ

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลมุ่ สาระการเรียนรูว้ ิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

จากปริมาณสารสมั พันธ์

หาอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยา...

โดยคดิ จาก “ความเขม้ ขน้ ของสารตงั้ ตน้ ทล่ี ดลงและผลติ ภณั ฑท์ เี่ พม่ิ ขน้ึ ”

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ์ิ
กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

จากปริมาณสารสัมพันธ์

หรอื อาจกล่าวได้วา่ ในสมการทด่ี ลุ แลว้

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมีของสารต่างๆ = อัตราการเปล่ยี นแปลงปรมิ าณเป็นโมล/โมลาร์ของสารแต่ละชนดิ
สมั ประสทิ ธ์แิ สดงจานวนโมลของสารนนั้ ๆ

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลมุ่ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

กราฟแสดงความสมั พนั ธ์ระหว่างความเข้มข้นของสารกับเวลาท่ีอุณหภมู ิ 55 oC

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเฉลย่ี
(ในชว่ งระยะเวลาทกี่ าหนด)

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอื่ อยใู่ นระบบปดิ

กราฟแสดงการหาอัตราการเกดิ แกส๊ NO2 ณ วนิ าทที ่ี 450

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า
ณ ขณะใดขณะหน่ึง

(ชว่ งระยะเวลาแคบมาก = 0)

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ์ิ
กล่มุ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

การสลายตวั ของ N2O5 เมอ่ื อยใู่ นระบบปดิ

กราฟแสดงการหาอัตราการเกดิ แกส๊ NO2 ณ วินาทีท่ี 450 ความชนั ของเส้นสัมผสั บอกให้ทราบถงึ
อตั ราการเกดิ ปฏิกิรยิ าเคมี ณ ขณะน้ัน

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีดิ์
กลมุ่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี

ตัวอยา่ ง

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลุ่มสาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

ตัวอยา่ ง
(ต่อ)

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ิ์
กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

ปฏกิ ริ ยิ าเคมจี ะเกดิ ขน้ึ ไดเ้ มอื่ ...

1. อนุภาคของสารจะตอ้ งชนกนั พลงั งานท่เี กดิ จากการชนตอ้ งสูงพอท่จี ะสลายพนั ธะ
2. ทิศทางการชนกันต้องเหมาะสม

CHEMISTRY แบบ ข. มีโอกาสเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมี > แบบ ก
เนือ่ งจาก ทิศทางในการชนกัน
ของโมเลกลุ ทงั้ สองมคี วามเหมาะสม

ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

Ea เปน็ ค่าท่คี านวณได้จาก

สรปุ วา่ ... ปฏกิ ริ ยิ าเคมเี กดิ ขน้ึ ได้ ผลการทดลอง

- เมอ่ื อนภุ าคของสารต้งั ต้นชนกนั ในทศิ ทางทเี่ หมาะสม

- ตอ้ งมีพลงั งานที่เกดิ จากการชนกันอยา่ งนอ้ ยทส่ี ดุ ปรมิ าณหนึ่ง ซ่ึงเท่ากบั พลงั งานกอ่ กมั มนั ต์ (Ea)

คนทจ่ี ะเดนิ ขา้ มภเู ขาได้

ต้องแขง็ แรงมาก/มพี ลังงานมาก

CHEMISTRY จานวนคนทจ่ี ะเดนิ ขา้ มภเู ขาไดภ้ ายในเวลาทก่ี าหนด ข้นึ อยกู่ บั ...

1. จานวนคนทีแ่ ขง็ แรง/มีพลงั งานมากพอ
2. ความสูงของภเู ขา

ครชู ลธิชา เปรมปรดี ิ์
กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

สารเชงิ ซอ้ นกมั มันต์ไมเ่ สถียร (พลังงานสูง) เรยี กวา่ สภาวะแทรนซชิ นั

ในระหวา่ งที่...
สารต้ังต้นเปลี่ยนเปน็ ผลติ ภัณฑ์
จะมีสารเชงิ ซอ้ นกมั มนั ต์

เกิดขึน้ กอ่ นเพยี งช่ัวขณะ

CHEMISTRY เมือ่ สารทาปฏิกริ ิยากนั
จะมีสารใหมเ่ กิดข้ึน

ครชู ลธิชา เปรมปรีดิ์
กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

ปฏิกริ ิยาคายพลังงาน ปฏกิ ริ ิยาดดู พลงั งาน
ระบบคายพลงั งานออกมา มคี ่าเปน็ ลบ (-) ระบบดูดพลงั งานเข้าไป มีค่าเป็นบวก (+)

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ์ิ
กล่มุ สาระการเรียนร้วู ิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

โมเลกลุ A กับ B เม่ือเพ่ิมความเขม้ ขน้ ของ
ชนกนั ได้ 4 แบบ
A หรอื B เป็น 2 เทา่
โมเลกลุ จะชนกนั ได้ 8 แบบ เม่ือเพ่ิมความเขม้ ขน้ ของ

โอกาสท่ีอนุภาคของสารเกดิ การชนกนั จึงมีมากขึ้น ทงั้ A และ B เป็น 2 เท่า
โมเลกลุ จะชนกันได้ 16 แบบ

และอนภุ าคท่มี ีพลังงานสูงกจ็ านวนมากข้นึ ดว้ ย การเพ่มิ ความเขม้ ขน้ ของสารตงั้ ตน้
จึงมผี ลทาใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยามคี ่าสูง
จะทาใหจ้ านวนอนุภาค

ของสารตัง้ ตน้ ในระบบเพ่มิ ขึ้น

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรดี ิ์
กลมุ่ สาระการเรียนรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

สารต้ังตน้ ทีม่ พี นื้ ทผ่ี วิ มาก มผี ลใหอ้ นุภาคของสารมีโอกาสเขา้ ชนกนั ไดม้ าก

สารตัง้ ตน้ จงึ มโี อกาสทีจ่ ะชนกันในทศิ ทางที่ถกู ตอ้ งมากขึ้นและเกดิ เป็นสารผลติ ภณั ฑ์
ปฏกิ ิริยาจงึ เกิดได้เรว็ ขน้ึ

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีด์ิ
กลุม่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี

CHEMISTRY เมือ่ อณุ หภมู สิ งู ขน้ึ โมเลกุลของแกส๊ จะเคลอ่ื นทด่ี ว้ ยอตั ราเรว็ เพม่ิ ขน้ึ
จงึ มีโอกาสท่จี ะชนกนั มากขนึ้

ดงั นัน้ อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมจี ึงสงู ข้ึน

ครชู ลธิชา เปรมปรีดิ์
กลุม่ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

สารบางชนดิ ที่เติมลงไปแล้วทาใหป้ ฏกิ ริ ยิ าเกดิ เรว็ ขน้ึ
เรยี กว่า ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า

สารบางชนดิ ทีเ่ ติมลงไปแลว้ ทาใหป้ ฏกิ ริ ยิ าเกดิ ชา้ ลง
เรียกวา่ ตวั หน่วงปฏกิ ริ ยิ า

CHEMISTRY ครชู ลธิชา เปรมปรีดิ์
กลุ่มสาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบรุ ี

CHEMISTRY ตวั เรง่ ปฏกิ ริ ยิ า

จะทาหนา้ ที่จบั ให้โมเลกุลของสารตัง้ ต้น
ใหช้ นกนั ในทศิ ทางทถี่ กู ต้อง

โดยการเปลยี่ นเส้นทางและลด Ea
ของปฏกิ ิริยา ทาใหส้ ารตัง้ ตน้ สามารถ
เกิดเปน็ สารผลิตภัณฑ์ได้อยา่ งรวดเรว็

ครชู ลธิชา เปรมปรดี ์ิ
กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรยี นประชามงคล จ.กาญจนบุรี

6

CHEMISTRY

ครูชลธชิ า เปรมปรดี ิ์
กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี โรงเรียนประชามงคล จ.กาญจนบุรี