อัตราการเกิดปฏฺิริยาเคมี

2. กาหนดใหป้ ฏกิ ริ ยิ าเคมหี นงึ่ มีอัตราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมี
เทา่ กับ อัตราการเปลีย่ นแปลงปรมิ าณของสารต้งั ตน้ A
เทา่ กบั 3/2 เทา่ ของอัตราการเปลยี่ นแปลงปริมาณของสาร
ตงั้ ต้น B เทา่ กับ 2 เทา่ ของอัตราการเปลย่ี นแปลงปริมาณ
ของผลติ ภณั ฑ์ C จงเขยี นสมการเคมี และหาวา่ อัตราการ
เปลี่ยนแปลงปรมิ าณของสาร B เปน็ กเี่ ทา่ ของสาร C

R = - Δ[A] = - 3/2Δ[B] = 2Δ[C]
Δt Δt Δt

จากความสัมพนั ธ์ของอัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี สามารถ

เขียนสมการเคมไี ด้ดังน้ี
A + 2/3B  1/2C

หรือ 6A + 4B  3C

คานวณอัตราการเปล่ียนแปลงปริมาณของสาร B ตอ่ สาร C
- 3/2Δ[B] = 2Δ[C]
Δt Δt

ดังนน้ั อัตราการเปลย่ี นแปลงปรมิ าณของสาร B เปน็ 4/3

เทา่ ของสาร C

ชนดิ ของอัตราการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมี

อัตราการเกดิ ปฏิกริ ิยา
(แบ่งตามวิธกี ารวัด)

อตั ราการเกิดปฏกิ ริ ยิ าเฉล่ยี อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า
(Average rate) ณ เวลาหนงึ่ ๆ

(Instantaneous rate)

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเฉลย่ี (Average rate)

หมายถงึ อตั ราการเกดิ ปฏิกิรยิ าท่ีคิดจากปริมาณของ
ผลิตภัณฑท์ ีเ่ กดิ ข้นึ หรอื ปริมาณของสารต้ังต้นที่ลดลงต้งั แต่
เริ่มต้นเกิดปฏิกริ ิยาจนสน้ิ สดุ ปฏิกิรยิ าในหนึง่ หนว่ ยเวลา

อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเฉลี่ย =

ปริมาณสารต้งั ตน้ ทล่ี ดลงทง้ั หมด
=

เวลาทงั้ หมดทใี่ ช้ในการเกดิ ปฏกิ ริ ิยา
ปริมาณผลติ ภณั ฑท์ เ่ี กดิ ขนึ้ ทงั้ หมด
=
เวลาทง้ั หมดทใี่ ช้ในการเกิดปฏกิ ิรยิ า

อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมี ณ เวลาหนงึ่ ๆ

(Instantaneous rate)

หมายถงึ การเปลย่ี นแปลงปรมิ าณ (ความเข้มข้น)ของ
สารตง้ั ตน้ หรอื ผลิตภัณฑ์ทเ่ี วลาหนึ่งทก่ี าหนด
สามารถคานวณหาอัตราชนดิ น้ีได้ 2 วธิ ี คือ

- ใชข้ อ้ มลู จากกราฟ โดยการหาความชัน(slope,
tan) ของเสน้ สมั ผัสเส้นโคง้ ตรงจดุ ของเวลาบนกราฟ
- คานวณจากกฎอตั รา (Rate law)

การคานวณอตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมี ณ เวลาหนึง่ ๆ

ความเข้มข้นของสารAและB t สาร B
[B] 



 สาร A

[A]  เวลา
t

[A]
อตั ราการลดลงของ A = -[B-]---t-
และอัตราการเกดิ B = ----t -

ความเ ้ขม ้ขน (M) 0.00400 NO
0.00350
0.00300 O2
0.00250 NO2
0.00200
0.00150
0.00100
0.00050

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

เวลา (s)

ตรวจสอบความเข้าใจ

1. อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมีเฉล่ียกบั อตั ราการเกดิ ปฏิกิรยิ า
เคมี ณ ขณะหน่ึงแตกต่างกนั อยา่ งไร

(แตกตา่ งกัน คอื อัตราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมีเฉล่ีย
เป็นอตั ราการเปล่ยี นแปลงปริมาณของสารในช่วงเวลาตา่ ง ๆ
จากจดุ เรมิ่ ตน้ จนถึงจุดสิ้นสดุ ในชว่ งเวลาที่กาหนด

อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ณ ขณะหนง่ึ เปน็ อตั ราการ
เปล่ยี นแปลงปริมาณของสารทีเ่ วลาใดเวลาหนึ่ง)

2. โลหะสังกะสที าปฏิกริ ยิ ากับสารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ ได้
ปรมิ าตรของแกส๊ ไฮโดรเจน ท่ี STP ณ เวลาตา่ ง ๆ ดงั ตาราง

เวลา (s) 10 20 30 40 50 60 70 80
ปรมิ าตร H2 25 45 60 70 75 78 80 80

(mL)

2.1 เขยี นกราฟแสดงความสัมพันธร์ ะหว่างปริมาตรของแกส๊ กบั
เวลา

2.2 เขียนสมการเคมีแสดงปฏิกิรยิ าท่ีเกดิ ข้นึ
( Zn(s) + 2HCl(aq)  H2(g) + ZnCl2(aq) )

2.3 คานวณอตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมเี ฉล่ยี ต้ังแตเ่ ริ่มต้นจน
สน้ิ สดุ ปฏิกิรยิ า ในหนว่ ยโมลตอ่ วนิ าที

(อัตราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมเี ฉลย่ี ในช่วงที่เกดิ ปฏกิ ิรยิ า
คิดในชว่ ง 0–70 วินาที

R =R
เฉลี่ย H2เฉลีย่

R = ΔΔ[tH2]
= (80 – 0) mL x 1 mol x 1 L
(70 – 0) s 22.4 L 1000 mL
= 5.1 x 10-5 mol.s-1

อัตราการเกดิ ปฏิกริ ิยาเคมีเฉล่ยี มคี ่า
5.1 x 10-5 โมลตอ่ วินาที

2.4 คานวณอตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ทีเ่ วลา 40 วินาที
ในหนว่ ยโมลต่อวนิ าที

อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมี ทเี่ วลา 40 วนิ าที
R = Δ[H2]
Δt
= (76 – 64) mL x 1 mol x 1 L

(48 – 30)s 22.4 L 1000 mL
= 3.0 x 10-5 mol.s-1

อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ทเี่ วลา 40 วินาที เท่ากบั
3.0 x 10-5 โมลต่อวินาที

อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าและ
ปรมิ าณสัมพนั ธข์ องสารในสมการเคมี

N2 + 3H2  2NH3

อตั ราการลดลงของ N2 เป็น 1/3 อตั ราการลดลงของ H2
เป็น 1/2 อัตราการเกดิ NH3

-[N2] = -1/3 [H2] = +1/2 [NH3]

t t t

จงเขียนความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า
ของสารใน ปฏกิ ิรยิ าตอ่ ไปนี้

2Fe3+(aq) + 2I-(aq)  2Fe2+(aq) + I2(aq)

Zn2+(aq) + 4NH3(aq)  Zn(NH3)42+(aq)

Ex.2 ลองคดิ ดู

1. กาหนดปฏกิ ิริยา
4NH3(g) + 3O2(g)  2N2(g) + 6H2O(l)
ถ้าอตั ราการเกดิ N2 มีค่า 0.800 M/s จงคานวณหา
ก. อัตราการเกิด H2O
ข. อัตราการลดลงของ NH3
ค. อัตราการลดลงของ O2

จากสมการ

-1/4RNH3 = -1/3RO2 = +1/2RN2 = +1/6R
H2O

ก. 1/2 อัตราการเกิด N2 = 1/6 อตั ราการเกิด H2O

1/2 x 0.8 = 1/6 x R

H2O

R = 6 x 0.4

H2O

= 2.4 M/s

ข.

1/2 อตั ราการเกิด N2 = 1/4 อัตราการลดลง NH3

1/2 x 0.8 = 1/4 x RNH3
R = 4 x 0.4 = 1.6 M/s

NH3

ค.

1/2 อตั ราการเกดิ N2 = 1/3 อัตราการลดลง O2

1/2 x 0.8 = 1/3 x RO2
R O2 = 3 x 0.4 = 1.2 M/s

Ex.3

ปฏิกริ ิยาเคมีชนดิ หน่ึง สามารถหาอัตราการ
เกิดปฏกิ ริ ิยาจาก 1/3 อัตราการลดลงของสาร x
หรือ 2 เทา่ ของอัตราการเพม่ิ ขึน้ ของสาร z หรือ
3/2 เทา่ ของอัตราการลดลงของสาร y จงหา
สมการของปฏิกิริยานี้

-1/3 R X = +2RZ = -3/2RY

จากความสัมพันธ์
-1/3 R X = +2RZ = -3/2RY
3 X + 2/3 Y  1/2 Z
6 คณู ตลอด
18 X + 4 Y  3 Z

Ex.4

แก๊ส NO2 สลายตวั ดงั สมการ
2NO2(g)  2NO(g) + O2(g)

ถา้ อตั ราการสลายตัวของ NO2 เทา่ กับ
4.4x 10-5 mol.dm-3.s-1 จงหาอัตราการเกดิ O2

1/2 อตั ราการลดลงของ NO2 = อัตราการเกิด O2

1/2 x 4.4  10-5 = RO2
R = 2.2  10-5 M/s

O2

กิจกรรม 8.3 การเขยี นกราฟแสดงการเปลย่ี นแปลง
ปริมาณของสารที่ไมไ่ ดว้ ัดในปฏิกริ ิยาเคมี และการ
คานวณอัตราการเกิดปฏิกริ ิยาเคมี

1. ปัญหา :
เขยี นกราฟแสดงการเปล่ียนแปลงปริมาณของสารท่ี

ไมไ่ ดว้ ัดในปฏกิ ริ ิยาเคมี และคานวณอัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี
ได้อยา่ งไร

2. จุดประสงคก์ ารทดลอง :
เขียนกราฟแสดงการเปลีย่ นแปลงปริมาณของสารท่ไี มไ่ ด้

วัดในปฏกิ ิริยาเคมี และคานวณอตั ราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมี

ผลการทากิจกรรม

จากสมการเคมี 2A  4B + C

จากความเข้มข้นของสาร C ที่กาหนดให้ สามารถคานวณ

อัตราการเปลีย่ นแปลงปรมิ าณของสาร A และ B ไดด้ งั ตาราง

ชว่ งเวลา (s) [A] (M) [B] (M) [C] (M)

0 0.0200 0.0000 0.0000
100 0.0168 0.0064 0.0016
200 0.0142 0.012 0.0029
300 0.0120 0.016 0.0040
400 0.0102 0.020 0.0049
500 0.0086 0.023 0.0057
600 0.0072 0.026 0.0064

จากข้อมูลท่ีคานวณไดใ้ นตาราง สามารถเขยี นกราฟแสดงการ
เปลี่ยนแปลงปริมาณของ สาร A และ B ไดด้ งั นี้

คานวณอตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมีในชว่ ง 0–600 วินาที

จากสาร A
R = - 1/2Δ[A]
Δt

= - 1/2(0.0072 – 0.0200) M

(600 – 0) s
= 1.07 x 10-5 M.s-1

คานวณอตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมีที่เวลา 340 วินาที ไดจ้ าก
ความชนั ของกราฟของสาร B ดงั น้ี

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมี ท่ีเวลา 340 วนิ าที จากสาร B
R = 1/4Δ[B]
Δt

= 1/4(0.0200 – 0.0150) M

(400 – 270) s

= 9.62 x 10-6 M.s-1

7. วิเคราะห์ผลการทดลอง

เมื่อโจทยใ์ หข้ อ้ มลู ความเขม้ ขน้ ของสาร C ท่เี วลาต่าง ๆ
สามารคานวณความเขม้ ข้นของสารอนื่ ๆ ในปฏิกิริยาเคมจี าก
ความสัมพนั ธข์ องเลขสมั ประสทิ ธใ์ิ นสมการเคมี ซง่ึ สามารถ
เขยี นกราฟความสัมพันธ์แสดงการเปล่ียนแปลงปริมาณของ
สารท่ไี ม่ได้วัดในปฏิกริ ยิ าเคมีที่เวลาต่าง ๆ และนามาหาอัตรา
การเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมีได้

8. สรปุ ผลการทดลอง

สามารถเขยี นกราฟความสมั พันธแ์ สดงการ
เปลย่ี นแปลงปรมิ าณสารท่ไี มไ่ ดว้ ดั ในปฏกิ ิรยิ าเคมีที่เวลา
ต่าง ๆ ได้ เมื่อทราบการเปล่ยี นแปลงปรมิ าณของสารใด
สารหน่ึง

ใหน้ ักเรยี นทาแบบฝกึ หดั 8.1
หน้า 72

1. จากการทดลองศกึ ษาอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี
2A + B C โดยการวดั ความเขม้ ข้นของสาร A ได้ผลดังน้ี

เวลา (s) 0.0 5.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
[A] (M) 1.00 0.64 0.44 0.27 0.22 0.22 0.22

1.1 คานวณอัตราการเปลีย่ นแปลงปริมาณของสาร A ในช่วง
เวลา 0.0–5.0 5.0–10.0 และ 10.0–20.0 วินาที และ
เปรียบเทยี บอัตราการเปลย่ี นแปลงปริมาณของสาร A ในช่วง
เวลาดงั กล่าว

ชว่ งเวลา 0.0–5.0 วนิ าที ชว่ งเวลา 5.0–10.0 วนิ าที
- Δ[A] = - (0.64 – 1.00)M - Δ[A] = - (0.44 – 0.64)M

Δt (5.0 – 0.0)s Δt (10.0 – 5.0)s

= 7.2x10-2 Ms-1 = 4.0x10-2 Ms-1

ช่วงเวลา 10.0–20.0 วนิ าที
- Δ[A] = - (0.27 – 0.44) M

Δt (20.0 – 10.0) s
= 1.7x10-2 Ms-1

ดงั นนั้ อตั ราการเปลีย่ นแปลงปริมาณของสาร A ในชว่ งเวลา

0.0–5.0 เรว็ กว่า 5.0–10.0 และ 10.0–20.0 วนิ าที ตามลาดับ

1.2 คานวณอัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสาร A และ C ในช่วง

ทเ่ี กิดปฏกิ ิริยาเคมี

ชว่ งท่ีเกิดปฏกิ ิริยาเคมี คือ 0.0–30.0 วนิ าที

อตั ราการเปล่ยี นแปลงปริมาณของสาร A
- Δ[A] = - (0.22 – 1.00) M

Δt (30.0 – 0.0) s

= 2.6x10-2 Ms-1

อตั ราการเปลยี่ นแปลงปรมิ าณของสาร C = 1.3x10-2 Ms-1
Δ[C] = - 1Δ[A]
Δt 2 Δt

= 12x2.6x10-2 Ms-1

ดังนั้น อตั ราการเปลีย่ นแปลงปรมิ าณของสาร A และ C ในชว่ งท่ี
เกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี เท่ากับ 2.6x10-2 Ms-1 และ 1.3x10-2 Ms-1
ตามลาดับ

1.3 คานวณอัตราการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมีเฉลยี่ ในช่วงที่

เกิดปฏิกริ ิยาเคมี
R = Δ[C]
Δt
= 1.3x10-2 Ms-1

อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมเี ฉลีย่ ในชว่ งท่ีเกดิ ปฏิกริ ยิ า
เคมี เทา่ กับ 1.3x10-2 Ms-1

1.4 หาอตั ราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมี ท่เี วลา 11 วินาที

คานวณอัตราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมี ท่เี วลา 12 วนิ าที
R = - 1Δ[A]
2Δt

= - 1 (0.32 – 0.48) M

2 (15.0 – 8.0) s
= 1.1 x10-2 Ms-1

ดังนั้น อัตราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมี ทเ่ี วลา 12 วินาที เทา่ กบั
1.1 x10-2 Ms-1

2. ถา้ สาร P ทาปฏกิ ิรยิ ากบั สาร Q เกิดผลติ ภัณฑ์เป็นสาร W
จากการทดลองพบวา่ อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมเี ปน็ 12 เทา่
ของอตั ราการเปล่ยี นแปลงปริมาณของสาร P และเปน็ 14
เท่าของอัตราการเปลย่ี นแปลงปริมาณของสาร Q และเป็น 13
เท่าของอตั ราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสาร W จงเขยี น
สมการเคมีของปฏกิ ิรยิ าท่ีเกิดข้ึน

2P + 4Q3W

3. สาร A สลายตวั เปน็ สาร B ดงั สมการเคมี 3A 5B เมอ่ื
เริ่มต้นปฏิกริ ยิ ามี สาร A 3.00 โมลาร์ เมื่อเวลาผา่ นไป 30.0
นาที มอี ตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมีเฉล่ีย เท่ากบั 0.0150
โมลารต์ อ่ นาที สาร A และสาร B จะมีความเขม้ ขน้ เทา่ ใด

คานวณความเข้มข้นของสาร A
เม่ือเวลาผ่านไป 30.0 นาที
จาก R = - 1 Δ[A]

3 Δt

จะได้อตั ราการเปล่ยี นแปลงปรมิ าณของสาร A คือ
- Δ[A] = 3 R
Δt

- A2 – A1 = 3 x 0.0150 M.min-1

t2 – t1
- A2 – 3.00 M = 0.0450 M.min-1

(30.0 – 0.0) min

-(A2 – 3.00 M) = 0.0450 M.min-1 x 30.0 min

A2 = 3.00 M – 1.35 M

= 1.65 M

ความเข้มขน้ ของสาร B
R = 1 Δ[B]
5 Δt

จะได้อัตราการเปล่ยี นแปลงปรมิ าณของสาร B คอื
Δ[B] = 5 R
Δt

B2 – 0.00 M = 5 x 0.0150 M.min-1

(30.0 – 0.0) min

B2 – 0.00 M = 0.0750 M.min-1 x 30.0 min

B2 = 2.25 M

ดังนนั้ เวลาผ่านไป 30.0 นาที สาร A และสาร B มีความเขม้ ข้น

1.65 M และ 2.25 M ตามลาดับ

4. พิจารณากราฟแสดงความสมั พันธร์ ะหวา่ งความเขม้ ข้นของ
สารและเวลา เพือ่ ตอบคาถาม ตอ่ ไปน้ี

4.1 ระบุความเข้มขน้ ของสาร A B และ C เมื่อเร่ิมตน้ และเมื่อ
ไม่มกี ารเปลี่ยนแปลงความเขม้ ข้น

สาร ความเขม้ ขน้ เริ่มตน้ ความเข้มขน้ เม่อื ไมม่ กี าร
(M) เปลี่ยนแปลงความเข้มข้น (M)

A 0.25 0.05

B 0.00 0.20

C 0.20 0.10

4.2 สารใดเป็นสารผลติ ภณั ฑ์
สาร B

4.3 อตั ราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารแตล่ ะชนิด ตงั้ แต่

เรม่ิ ตน้ ปฏกิ ิริยาจนความเข้มขน้ ไมเ่ ปล่ียนแปลง มคี า่ เทา่ ใด

อตั ราการเปลย่ี นแปลงปรมิ าณของสาร A
- Δ[A] = - (0.05 – 0.25) M
Δt (50 – 0) s
= 4.0 x 10-3 M.s-1

อัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสาร B
Δ[B] = (0.20 – 0) M
Δt (50 – 0) s
= 4.0 x 10-3 M.s-1

4.3 อัตราการเปลยี่ นแปลงปริมาณของสารแต่ละชนิด ตงั้ แต่

เรม่ิ ต้นปฏิกริ ยิ าจนความเข้มขน้ ไมเ่ ปลีย่ นแปลง มีค่าเทา่ ใด

อตั ราการเปลย่ี นแปลงปรมิ าณของสาร C
- Δ[C] = - (0.10 – 0.20) M
Δt (50 – 0) s
= 2.0 x 10-3 M.s-1

ดังนั้น อัตราการเปล่ียนแปลงปรมิ าณของสาร A B และ C
เท่ากับ 4.0 x 10-3 M.s-1 , 4.0 x 10-3 M.s-1
และ 2.0 x 10-3 M.s-1 ตามลาดับ

4.4 สมการเคมขี องปฏิกิริยาเคมีเป็นอย่างไรและอตั ราการ

เกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมตี ง้ั แต่เริม่ ต้นปฏิกิริยาจนความเข้มข้นไม่

เปลี่ยนแปลง มคี ่าเทา่ ใด
สมการเคมีของปฏิกิรยิ า คอื 2A + C  2B
อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมเี ฉล่ยี เทา่ กบั 2.0 x 10-3 M.s-1

8.2 แนวคดิ เกี่ยวกับการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมี

- ทฤษฎจี ลน์ของแก๊สอธบิ ายว่าอยา่ งไร
(อนภุ าคของแก๊สมกี ารเคลอื่ นทแี่ ละอาจเกิดการชนกันได้)
- การชนกันของอนุภาคสารตั้งตน้ สามารถนาไปสกู่ ารเกดิ
ผลติ ภณั ฑไ์ ด้หรือไม่
- มผี ลตอ่ อตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมีอย่างไร

8.2 แนวคิดเก่ยี วกับการเกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมี

ทฤษฎจี ลนศาสตร์

เปน็ ทฤษฎที ใี่ ช้อธิบายการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมีของสาร
ต้งั แต่ 2 ชนิดขน้ึ ไป

ทฤษฎจี ลนศาสตรเ์ คมี

ทฤษฎกี ารชน ทฤษฎสี ารเชงิ ซอ้ นกมั มนั ต์
(Collision theory) (Activated-complex

theory)