อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1

หน่วยการเรียนรู้ท่ี 1
เร่ือง อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

หัวข้อทเ่ี รียน
1. ความหมายของอตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
2. แนวคิดเกี่ยวกบั อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
3. พลงั งานกบั การดาํ เนินไปของปฏกิ ิริยาเคมี
4. ปัจจยั ที่มีผลต่ออตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมีตา่ งๆ อาจจะเกิดข้ึนไดเ้ ร็วหรือชา้ ต่างกนั ซ่ึงข้ึนอยกู่ บั ชนิดของปฏิกิริยา เช่น การระเบดิ
ของดินปื น จดั วา่ เป็นปฏกิ ิริยาท่ีเกิดข้นึ ไดเ้ ร็วมาก เพราะใชเ้ วลาไม่ถึงนาที การลุกไหมข้ องเช้ือเพลิง เช่น
แกส๊ หุงตม้ และน้าํ มนั เบนซิน ก็จดั วา่ เป็นปฏิกิริยาทีเ่ กิดไดเ้ ร็ว การลุกไหมข้ องถ่านหรือของไม้ จดั วา่ เป็ น
ปฏกิ ิริยาทเ่ี กิดข้ึนเร็วปานกลาง การเน่าเปื่ อยของผกั ผลไม้ จดั วา่ เป็ นปฏกิ ิริยาทเ่ี กิดข้ึนคอ่ นขา้ งชา้ การเกิด
สนิมของเหลก็ จดั วา่ เป็นปฏกิ ิริยาท่เี กิดข้ึนชา้ มาก เป็ นตน้

1. ความหมายของอตั ราการเกิดปฏิกริ ิยาเคมี

อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี หมายถึง ปริมาณของสารต้งั ตน้ ( Reactant) ที่ลดลงหรือปริมาณสาร
ผลิตภณั ฑ์ (Product) ท่ีเกิดข้นึ จากปฏกิ ิริยาในหน่ึงหน่วยเวลา (วนิ าที , นาที, หรือ ชวั่ โมง) ซ่ึงสามารถเขยี น
สูตรความสมั พนั ธไ์ ดด้ งั น้ี

อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี = ปริมาณสารต้งั ตน้ ท่ลี ดลง

ระยะเวลาท่ีเกิดปฏกิ ิริยา

หรือ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี = ปริมาณสารผลิตภณั ฑท์ ี่เกิดข้นึ

ระยะเวลาทเี่ กิดปฏิกิริยา

2

ความหมายของอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี เม่ือพจิ ารณาปฏิกิริยาระหวา่ งสาร A กบั สาร B เกิดเป็ น
สาร C ดงั สมการ

A+B C

สามารถเขยี นสูตรความสมั พนั ธไ์ ดด้ งั น้ี

อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี = ปริมาณสาร A ที่ลดลง (ใชไ้ ป)

ระยะเวลาท่เี กิดปฏิกิริยา

หรือ อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี = ปริมาณสาร B ที่ลดลง (ใชไ้ ป)

ระยะเวลาท่ีเกิดปฏกิ ิริยา

หรือ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี = ปริมาณสาร C ทีเ่ กิดข้ึน

ระยะเวลาทเ่ี กิดปฏกิ ิริยา

ถา้ ปฏกิ ิริยาทวั่ ไปคือ A + 2B C + 3D

ปฏกิ ิริยาน้ีสามารถวดั อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาไดห้ ลายวธิ ีดงั น้ี

1. อตั ราการเกิดของสาร C = ปริมาณสาร C ทเี่ กิดข้ึน
ระยะเวลาทีเ่ กิดปฏิกิริยา

= + ∆[C]

∆t

2. อตั ราการเกิดของสาร D = ปริมาณสาร D ท่ีเกิดข้ึน
ระยะเวลาทเี่ กิดปฏิกิริยา

= + ∆[D]

∆t

3

3. อตั ราการลดลงของสาร A = ปริมาณสาร A ทีล่ ดลง
ระยะเวลาทเ่ี กิดปฏิกิริยา

= − ∆[A]

∆t

4. อตั ราการลดลงของสาร B = ปริมาณสาร B ทีล่ ดลง
ระยะเวลาทเ่ี กิดปฏิกิริยา

= − ∆[B]

∆t

จากปฏกิ ิริยาน้ี จะเห็นไดว้ า่ เมื่อสาร A ลดลง 1 โมล สาร B จะลดลง 2 โมล สาร C เกิดข้นึ 1 โมล
และ สาร D เกิดข้ึน 3 โมล ดงั น้นั ในหน่ึงหน่วยเวลา การเปล่ียนแปลงปริมาณของ A และ C เท่ากนั แต่ไม่
เทา่ กบั การเปล่ียนแปลงของ B และ D เน่ืองจากอตั ราการเกิดปฏิกิริยาที่มีหน่วยเป็นโมลต่อหน่ึงหน่วยเวลา
หรือโมลต่อลูกบาศกเ์ ดซิเมตรตอ่ หน่ึงหน่วยเวลาท่คี ดิ จากอตั ราการเปลี่ยนแปลงของสารแต่ละชนิดจะตอ้ ง
เทา่ กนั ดงั น้นั อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาจะเทา่ กบั อตั ราการเปล่ียนแปลงความเขม้ ขน้ ของสารแตล่ ะชนิดหารดว้ ย
สมั ประสิทธ์ิบอกจาํ นวนโมลของสารน้นั ในสมการทีด่ ุลแลว้ จากปฏิกิริยาขา้ งตน้ เขียนความสมั พนั ธไ์ ดด้ งั น้ี

อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยา = อตั ราการลดลงของสาร A = 1 อตั ราการลดลงของสาร B

2

= อตั ราการเกิดของสาร C = 1 อตั ราการเกิดของสาร D

3

หรือ R = − ∆[A] = − 1 ∆[B] = + ∆[C] = + 1 ∆[D]

∆t 2 ∆t ∆t 3 ∆t

เม่ือ R แทนอตั ราการเกิดปฏิกิริยา
∆ แทนการเปล่ียนแปลง

4

∆t แทนระยะเวลาทเี่ กิดการเปลี่ยนแปลง มีหน่วยเป็ นวนิ าที
[ ] แทนความเขม้ ขน้ ของสาร มีหน่วยเป็นโมลต่อลูกบาศกเ์ ดซิเมตรหรือโมลต่อลิตร

1.1 ชนิดของอตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี มี 3 ชนิด ดงั น้ี

1) อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเฉลี่ย หมายถึง ปริมาณของสารผลิตภณั ฑท์ ีเ่ กิดข้นึ ท้งั หมด หรือปริมาณ
สารต้งั ตน้ ทีล่ ดลงท้งั หมดในหน่ึงหน่วยเวลาท่ใี ช้

อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย = ปริมาณสารทเี่ ปล่ียนแปลงท้งั หมด
เวลาที่ใชท้ ้งั หมด

2) อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาขณะใดขณะหน่ึง หมายถึง ปริมาณของสารผลิตภณั ฑท์ ี่เกิดข้ึน หรือ
ปริมาณสารต้งั ตน้ ท่ีลดลงขณะใดขณะหน่ึง ในหน่ึงหน่วยเวลาของช่วงน้นั

อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี = ปริมาณของสารท่ีเปล่ียนแปลงในช่วงน้นั
ระยะเวลาท่ีเกิดปฏกิ ิริยาในช่วงน้นั

3) อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยา ณ เวลาใดเวลาหน่ึง หมายถึง ปริมาณของสารผลิตภณั ฑท์ ่เี กิดข้นึ หรือปริมาณ
สารต้งั ตน้ ที่ลดลง ณ เวลาใดเวลาหน่ึงในช่วงส้นั ๆ ซ่ึงสามารถหาไดจ้ ากกราฟ

1.2 การศึกษาอตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาจากการทดลอง
การศกึ ษาอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาจาก ปฏกิ ิริยาระหวา่ งลวดแมกนีเซียม (Mg) กบั สารละลายกรด

ไฮโดรคลอริก (HCl) ซ่ึงมีข้นั ตอน ดงั น้ี

5

1.2.1 ทาํ การทดลองโดยเสียบลวดแมกนีเซียมในจกุ ครอบดว้ ยหลอดทม่ี ีกรด HCl ดงั รูป

1.2.2 เขียนปฏิกิริยาทีเ่ กิดข้ึน ดงั สมการ

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g)

1.2.3 ในการสงั เกตผลเพอื่ วดั ปริมาณของก๊าซ H2 ท่เี กิดข้ึน แลว้ จบั เวลาไดผ้ ลดงั ขอ้ มูล ดงั ตาราง

ปริมาตรแก๊ส H2 (cm3) เวลา (s)
1
2 15
42
3 65
4 88
110
5 135
170
6 210
7 260

8
9

1.2.4 จากขอ้ มูลการทดลอง เขียนกราฟแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งเวลากบั ปริมาตรของ แกส๊ H2
ทีเ่ กิดข้ึนไดด้ งั น้ี

6

1.2.5 นาํ ขอ้ มูลท่ีไดไ้ ปคาํ นวณหาอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเฉลี่ย อตั ราการเกิดปฏิกิริยาช่วงเวลาใด
เวลาหน่ึง และอตั ราการเกิดปฏิกิริยา ณ เวลาใดเวลาหน่ึง เช่น

อัตราการเกิดปฏกิ ิริยาเฉล่ีย = ปริมาตรแก๊ส H2 ทเี่ กิดข้ึน
เวลาทีใ่ ชท้ ้งั หมด
= 9 cm3 - 0 cm3
260 s - 0 s
= 3.46 x 10-2 cm3/s

อัตราการเกดิ ปฏิกริ ิยาช่วง 15 – 65 s
= ปริมาตรของแกส๊ ท่ีเวลา 65 s - ปริมาตรของแก๊สทีเ่ วลา 65 s
เวลา 65 s - 15 s
= 3 cm3 - 1 cm3
65 s - 15 s
= 4.00 x 10-2 cm3/s

7
อตั ราการเกิดปฏิกริ ิยา ณ วนิ าทีท่ี 100

หาไดจ้ ากการลากเสน้ สมั ผสั กราฟ ณ วนิ าทีท่ี 100 จากน้นั หาความชนั ของกราฟในช่วง
ดงั กล่าว ดงั ภาพ

ดงั น้นั 100 = ∆y
อตั ราการเกิดปฏิกิริยา ณ วนิ าทีท่ี ∆x

= 8 cm3 - 5 cm3
150 s - 50 s

= 3.00 x 10-2 cm3/s

1.3 ปริมาณของสารทเี่ กี่ยวข้องในปฏกิ ิริยาเคมี
เน่ืองจาก อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี เราพจิ ารณาไดจ้ าก ปริมาณของสารผลิตภณั ฑ์ หรือสารต้งั ตน้

แลว้ แตก่ รณี ดงั น้นั เราจะตอ้ งรูต้ อ่ ไปอีกวา่ การวดั ปริมาณของสารน้นั ๆ จะวดั กนั ในหน่วยใดบา้ ง พจิ ารณา
ดงั ตอ่ ไปน้ี

8

1) ในปฏิกิริยาทวั่ ไปสารทเ่ี ก่ียวขอ้ งในปฏกิ ิริยาจะมี 3 สถานะ คือ ของแขง็ ของเหลวหรือ
สารละลาย และ ก๊าซ ดงั น้นั การวดั ปริมาณสารตอ้ งสอดคลอ้ งกบั ชนิดของสารในปฏกิ ิริยาดงั น้ี

กิโลกรัม ) (1) ถา้ สารท่ีใชเ้ ป็นของแขง็ การวดั ปริมาณกใ็ ชโ้ ดยการชงั่ โดยบอกเป็ น มวล ( กรมั

(2) ถา้ เป็นสารละลาย การวดั ปริมาณของสารกบ็ อกเป็ น ความเขม้ ขน้ คือ โมล/ลิตร
(3) ถา้ เป็นก๊าซ การวดั ปริมาณกา๊ ซนิยมวดั เป็ นปริมาตร เช่น cm3 , dm3 หรือ lit

2) วดั ปริมาณตามสมบตั ิอ่ืน ๆไดอ้ ีก
(1) วดั ความเขม้ ขน้ ของสารทเ่ี ปลี่ยนไป
(2) วดั ความดนั ทเ่ี ปลี่ยนไป

3) เวลาทใี่ ชโ้ ดยทวั่ ไปนิยมเป็น วนิ าที (s)

ดังน้ัน หน่วยของอตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาโดยทั่ว ๆ ไปที่นิยมใช้กันในทางปฏิกิริยาเคมี คอื
โมล/ลิตร .วนิ าท-ี 1 และถ้ากล่าวถึงอตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมี ( เฉย ๆ ) ก็ให้หมายถงึ อตั ราการเกิดปฏกิ ริ ิยา
เคมีเฉลี่ย น่ันเอง

9

2. แนวคดิ เกีย่ วกบั อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมี

นกั วทิ ยาศาสตร์เชื่อวา่ ในการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี อนุภาคของสารต้งั ตน้ ซ่ึงอาจเป็ นโมเลกุล อะตอม
หรือไอออนจะตอ้ งชนกนั ถา้ การชนกนั ทุกคร้ังทาํ ใหเ้ กิดปฏกิ ิริยาเคมี จะมีผลทาํ ใหป้ ฏิกิริยาเคมีเกิดข้ึนไดเ้ ร็ว
แต่จากการทดลองพบวา่ การชนกนั ของอนุภาค ไม่สามารถทาํ ใหเ้ กิดปฏิกิริยาทกุ คร้ัง มีเพยี งบางคร้ังเท่าน้นั
ท่ีมีปฏิกิริยาเกิดข้นึ

จากทฤษฎีจลน์ อธิบายไดว้ า่ ณ อุณหภูมิหน่ึง โมเลกลุ ของแก๊สชนิดเดียวกนั เคลื่อนที่ดว้ ยอตั ราเร็ว
แตกต่างกนั โมเลกลุ ทีเ่ คล่ือนทชี่ า้ จะมีพลงั งานจลน์ต่าํ ส่วนโมเลกุลทีเ่ คลื่อนท่เี ร็วจะมีพลงั งานจลนส์ ูง
ถา้ โมเลกุลท่มี ีพลงั งานจลน์สูงหรือมีอตั ราเร็วสูงชนกนั พลงั งานทเี่ กิดจากการชนก็จะมีค่าสูงดว้ ย ถา้ มี
พลงั งานสูงพอก็จะเกิดการสลายพนั ธะในสารต้งั ตน้ แลว้ สรา้ งพนั ธะใหม่ข้ึนเป็ นสารผลิตภณั ฑซ์ ่ึงก็คอื การ
เกิดปฏิกิริยาเคมี แตถ่ า้ โมเลกลุ ทมี่ ีพลงั งานจลน์ต่าํ เกิดการชนกนั และพลงั งานมีค่าไม่สูงพอกจ็ ะไม่
เกิดปฏิกิริยาเคมีเกิดข้ึน

2.1 ทฤษฏกี ารชน

คือ การทีจ่ ะเกิดปฏิกิริยาเคมีไดก้ ็ตอ่ เมื่อตอ้ งมีการชน กนั ของอนุภาค และมีพลงั งานจลน์
เกิดข้ึน พลงั งานน้ีตอ้ งมีปริมาณมากพอท่จี ะใชส้ ลายพนั ธะเดิมและสร้างพนั ธะใหม่ และท่ีสาํ คญั คอื ตอ้ งชน
โดยมีทิศทางทีเ่ หมาะสมดว้ ย เช่น ปฏกิ ิริยาระหวา่ งแกส๊ ไฮโดรเจนกบั แก๊สไอโอดีน ดงั สมการ

H2 (g) + I2 (g) 2HI (g)

การท่จี ะไดแ้ กส๊ ไฮโดรเจนไอโอไดดเ์ กิดข้ึน โมเลกลุ ของแกส๊ ไฮโดรเจนกบั แก๊สไอโอดีนจะตอ้ งมี
การชนกนั และอาจจดั ตวั ขณะชนกนั ดงั รูป ท่ี 1

รูป 1 ทศิ ทางการชนกนั ของโมเลกุลของแก๊สไฮโดรเจนกบั แก๊สไอโอดีนทมี่ ตี ่ออตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยา
http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/2549/nongkhai/kudbongphittayakarn/p02.htm

10
เม่ือพจิ ารณาการชนกนั ของโมเลกุล H2 กบั I2 พบวา่ การชนกนั แบบ ข. มีโอกาสที่จะเกิดปฏกิ ิริยาเคมี
ไดม้ ากกวา่ แบบ ก. เน่ืองจากทศิ ทางในการชนกนั ของโมเลกลุ ท้งั สองความเหมาะสม
จากขอ้ มูลทก่ี ล่าวมาแลว้ ช่วยใหส้ รุปไดว้ า่ ปฏกิ ิริยาเคมีเกิดข้ึนได้ เม่ืออนุภาคของสารต้งั ตน้ ชนกนั
ในทศิ ทางทีเ่ หมาะสม รวมท้งั ตอ้ งมีพลงั งานท่เี กิดจากการชนกนั อยา่ งนอ้ ยทส่ี ุดปริมาณหน่ึงซ่ึงเทา่ กบั
พลงั งานก่อกมั มนั ต์ ใชส้ ญั ลกั ษณ์ยอ่ เป็ น Ea
พลงั งานก่อกมั มนั ต์ (activation energy ; Ea) คือ พลงั งานจาํ นวนนอ้ ยทส่ี ุดทจ่ี ะทาํ ใหเ้ กิดปฏกิ ิริยา
เคมีได้ ใชห้ น่วยเป็น kJ/mol หรือ kcal/mol เป็ นคา่ ท่ีคาํ นวณจากผลการทดลอง ซ่ึงในแต่ละปฏิกิริยาจะมีค่า
พลงั งานก่อกมั มนั ตไ์ ม่เทา่ กนั ปฏกิ ิริยาทม่ี ี Ea ต่าํ ปฏิกิริยาจะเกิดงา่ ย (เร็ว) ส่วนปฏิกิริยาท่มี ี Ea สูงปฏิกิริยาจะ
เกิดยาก (ชา้ ) เพอ่ื ใหเ้ ขา้ ใจดีข้ึนอาจเปรียบเทียบการเกิดปฏกิ ิริยาเคมีกบั การเดินทางขา้ มภเู ขาดงั รูปท่ี 2

รูป 2 การเดินทางข้ามภเู ขา
http://saranya05618.wordpress.com

จากรูปที่ 2 คนที่จะเดินขา้ มภูเขาไดต้ อ้ งแขง็ แรงมากหรือมีพลงั งานมาก ดงั น้นั จาํ นวนคนท่ีจะเดิน
ขา้ มภูเขาไดภ้ ายในเวลาทีก่ าํ หนด จงึ ข้ึนอยกู่ บั องคป์ ระกอบที่สาํ คญั 2 ประการ คือ (1) จาํ นวนคนท่แี ขง็ แรง
หรือมีพลงั งานมากและ (2) ความสูงของภูเขา

ถา้ กาํ หนดจาํ นวนคนที่แขง็ แรงหรือมีพลงั งานสูงกบั จาํ นวนอนุภาคที่มีพลงั งานสูง และความสูง
ของภเู ขากบั ค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏกิ ิริยาน้นั ช่วยใหอ้ ธิบายไดว้ า่ การทบ่ี างปฏกิ ิริยาเกิดข้ึนชา้ มาก
เพราะปฏกิ ิริยาน้นั มีค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตส์ ูงมาก และอนุภาคที่มีพลงั งานสูงมีจาํ นวนนอ้ ย โอกาสทีจ่ ะชน
กนั เพอ่ื ใหไ้ ดพ้ ลงั งานสูงเท่ากบั พลงั งานก่อกมั มนั ตจ์ ึงมีนอ้ ยดว้ ย ในกรณีของปฏกิ ิริยาที่เกิดไดเ้ ร็วกอ็ ธิบายได้
ในทาํ นองเดียวกนั

2.2 ทฤษฏสี ารเชิงซ้อนกมั มนั ต์
หลงั จากการชนมีพลงั งานมากพอแลว้ จะตอ้ งมีการเปลี่ยนแปลงบางพนั ธะโดยพนั ธะจะยดื

ออกในขณะเดียวกนั กเ็ กิดพนั ธะใหม่กบั อีกสารชนิดหน่ึง เกิดเป็ นสารเชิงซ้อนกมั มนั ต์ สารเชิงซอ้ นกมั มนั ต์
อยใู่ นภาวะทีไ่ ม่เสถียรเพราะมีพลงั งานสูงมาก ภาวะดงั กล่าวน้ีเรียกวา่ สภาวะแทรนซิชัน หรือกล่าวไดว้ า่

11
พลงั งานแทรนซิชนั มีคา่ ประมาณพลงั งานก่อกมั มนั ตน์ นั่ เอง เนื่องจากปฏกิ ิริยาจะเกิดข้ึนไดต้ อ้ งมีพลงั งาน
อยา่ งนอ้ ยที่สุดเท่ากบั พลงั งานก่อกมั มนั ต์

รูปท่ี 3 แบบจําลองทฤษฏสี ารเชิงกมั มนั ต์
http://www.nakhamwit.ac.th/pingpong_web/React_Rate/ra_clip_image004.jpg

3. พลังงานกบั การดําเนินไปของปฏิกิริยาเคมี
การเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีพลงั งานเขา้ มาเก่ียวขอ้ งดว้ ย เนื่องจากมีการสลายและสรา้ งพนั ธะระหวา่ ง

อะตอมของสารในระบบ อาจเขยี นแสดงดว้ ยกราฟ ดงั รูป 4 และ 5

รูปท่ี 4 การเปลย่ี นแปลงพลงั งานของปฏกิ ริ ิยา NO2 (g) + CO (g) NO (g) + CO2(g) + ∆E
http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/2549/nongkhai/kudbongphittayakarn/p03.htm

12

จากกราฟรูปที่ 4 อธิบายไดว้ า่ สารต้งั ตน้ มีพลงั งาน E1 เม่ือโมเลกุลของสารต้งั ตน้ ชนกนั มีพลงั งาน
เป็ น E2หลงั จากน้นั กจ็ ะเปลี่ยนเป็ นผลิตภณั ฑซ์ ่ึงมีพลงั งานเป็ น E3 ผลต่างระหวา่ งพลงั งาน E2 กบั E1 คอื
พลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏิกิริยา (Ea) เน่ืองจากผลิตภณั ฑท์ เ่ี กิดข้ึนมีพลงั งานเท่ากบั E3 ซ่ึงมีคา่ นอ้ ยกวา่ E1
ระบบจึงคายพลงั งานออกมามีคา่ เทา่ กบั E3 - E1 = - ∆E ปฏิกิริยาน้ีจึงเป็ น ปฏิกิริยาคายพลังงาน

รูปท่ี 5 การเปลย่ี นแปลงพลงั งานของปฏกิ ริ ิยา 2HI (g) + ∆E H2 (g) + I2(g)
http://biosmgp409.exteen.com/page

กราฟในรูป ที่ 5 อธิบายไดว้ า่ สารต้งั ตน้ มีพลงั งาน E1 พลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏิกิริยาเท่ากบั Ea
และผลิตภณั ฑท์ ีเ่ กิดข้ึนมีพลงั งาน E3 เน่ืองจากในปฏิกิริยาน้ี E3 มีค่าสูงกวา่ E1 ระบบจงึ ดูดพลงั งานเขา้ ไปมี
คา่ เท่ากบั E3 - E1 = + ∆E ปฏิกิริยาน้ีจึงเป็ น ปฏิกิริยาดูดพลังงาน

จากคาํ อธิบายที่กล่าวมาแลว้ ช่วยใหส้ รุปไดว้ า่ ปฏิกิริยาเคมีใดๆ ท่ีเป็ นปฏิกิริยาคายพลงั งาน
ผลิตภณั ฑจ์ ะมีพลงั งานต่าํ กวา่ สารต้งั ตน้ ในทางตรงกนั ขา้ มถา้ เป็ นปฏกิ ิริยาดูดพลงั งาน ผลิตภณั ฑ์ จะมี
พลงั งานสูงกวา่ สารต้งั ตน้

3.1 หลกั การพิจารณาว่าเป็ นปฏกิ ิริยาคายพลังงานและดูดพลังงาน

1) สารผลิตภณั ฑม์ ีค่าพลงั งานต่าํ กวา่ พลงั งานของสารต้งั ตน้ แสดงวา่ เป็ นปฏิกิริยาคายความรอ้ น

2) พจิ ารณาจากสมการเคมี C + D + 120 kJ
(1) A + B

ปฏิกิริยา (1) แสดงวา่ เป็นปฏิกิริยาคายพลงั งาน เพราะมีพลงั งานเกิดข้นึ

13

(2) X + Y + 150 kJ Z

ปฏิกิริยา (2) แสดงวา่ เป็นปฏกิ ิริยาดูดพลงั งาน เพราะมีการดูดพลงั งานไปใชเ้ พอื่ สลายพนั ธะ

3) พจิ ารณาจากค่าพลงั งานของปฏกิ ิริยา (∆H) ถา้ ∆H เป็ นลบ แสดงวา่ เป็ นปฏิกิริยาคายพลงั งาน ถา้
∆H เป็ นบวก แสดงวา่ เป็นปฏิกิริยาดูดพลงั งาน

3.2 หลกั ในการพิจารณาว่าปฏิกิริยาเคมีชนิดใดเกดิ เร็วช้ากว่ากนั

1) ใหพ้ จิ ารณาค่าพลงั งานก่อกมั มนั ต์ ถา้ ปฏกิ ิริยาใดท่ีมีพลงั งานก่อกมั มนั ตต์ ่าํ กวา่ ยอ่ มเกิดไดเ้ ร็ว
กวา่ ปฏิกิริยาทีม่ ีพลงั งานก่อกมั มนั ตส์ ูง (ปฏกิ ิริยาต่างกนั )

2) ถา้ ปฏิกิริยาเดียวกนั ทม่ี ีค่าพลงั งานก่อกมั มนั ต์ หลายคา่ พจิ ารณาจากกราฟ ดงั น้ี

จากกราฟอธิบายไดว้ า่ ในการเกิดปฏิกิริยาจากสารต้งั ตน้ กลายไปเป็ นผลิตภณั ฑม์ ีการเปล่ียนแปลง
เป็ นข้นั ยอ่ ย ๆ หลายข้นั ไดส้ ารต่าง ๆ เกิดข้นึ ชวั่ คราว ( เช่น X )

สารระหวา่ งกลางปฏกิ ิริยาที่เกิดชว่ั คราวน้ีไม่เสถียรจงึ สลายไปจนไดส้ ารผลิตภณั ฑ์ แสดงสมการ
ไดด้ งั น้ี

ปฏิกิริยาที่ 1) ปฏกิ ิริยาทเ่ี กิดสมบรู ณ์ A + B C + พลงั งาน
แสดงการเปล่ียนแปลงข้นั ยอ่ ย ๆ ดงั น้ี

14

ข้นั 1 ; A + B X ; ( X เป็นสารชวั่ คราว)

ข้นั 2 ; X C

ในแตล่ ะข้นั ก็มีค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตค์ า่ หน่ึง คอื Ea1 และ Ea2 ตามลาํ ดบั ปัญหามีอยทู่ ่ีวา่
ค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตค์ า่ ใดคือคา่ พลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏิกิริยารวม A + B C
ใหพ้ จิ ารณาค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตท์ มี่ ากที่สุด ( ข้นั ท่ีเกิดปฏกิ ิริยาชา้ ทีส่ ุด) เป็ นค่าท่ีแสดงใหท้ ราบ
วา่ ปฏกิ ิริยารวมน้ีมีอตั ราเร็วหรือชา้ (ในรูปที่ 1) ค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏิกิริยารวมคอื Ea2 )

สาํ หรับกราฟรูป 2) ก็อธิบายไดท้ าํ นองเดียวกนั สามารถแสดงปฏกิ ิริยาไดด้ งั น้ี

ข้นั ท่ี 1 ; N X ; มีค่าพลงั งานก่อกมั มนั ต์ Ea1 ( ชา้ )

ข้นั ท่ี 2 ; X Y ; มีค่าพลงั งานก่อกมั มนั ต์ Ea2 ( เร็ว )

ข้นั ท่ี 3 ; Y P + Q , มีคา่ พลงั งานก่อกมั มนั ต์ Ea3 (เร็ว)

ปฏกิ ิริยารวม N P + Q ; Ea = Ea1

เพราะฉะน้นั คา่ พลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏิกิริยา N P + Q คอื Ea1 (ข้นั ท่ีคา่ Ea มากที่สุด)

3) แตถ่ า้ เป็นปฏิกิริยาเดียวกนั ใหพ้ จิ ารณาปัจจยั ทมี่ ีผลตอ่ อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ซ่ึงมีอยู่
4 ประการ ไดแ้ ก่ ความเขม้ ขน้ พ้นื ท่ผี วิ สารตวั เร่งปฏิกิริยา และอุณหภูมิ

4) ถา้ ปฏิกิริยาตา่ งชนิดกนั แต่มีค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตเ์ ทา่ กนั ปฏิกิริยาคายความร้อนมกั จะเกิดได้
เร็วกวา่ ปฏกิ ิริยาดูดความร้อน ท้งั น้ีเพราะปฏกิ ิริยาคายความรอ้ นมีค่า Ea ยอ้ นกลบั สูงกวา่ ปฏกิ ิริยาดูดความ
รอ้ น ดงั น้นั ปฏิกิริยาไปขา้ งหนา้ ของปฏิกิริยาคายความร้อน จงึ ควรเกิดเร็วกวา่ ปฏกิ ิริยาดูดความร้อน เม่ือ
ท้งั 2 ปฏกิ ิริยามีค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตไ์ ปขา้ งหนา้ เทา่ กนั

15
4. ปัจจัยทีม่ ีผลต่ออตั ราการเกิดปฏกิ ริ ิยาเคมี
ปฏกิ ิริยาเคมีทีเ่ กิดข้ึนอยรู่ อบๆตวั เราน้นั บางปฏกิ ิริยาก็เกิดข้นึ ไดอ้ ยา่ งรวดเร็วแต่บางปฏกิ ิริยา
กเ็ กิดข้ึนอยา่ งชา้ ๆ แมแ้ ตป่ ฏิกิริยาเคมีทีเ่ กิดจากสารต้งั ตน้ ชนิดเดียวกนั บางคร้ังก็ยงั เกิดข้ึนไดด้ ว้ ยในอตั ราเร็ว
ทแ่ี ตกต่างกนั โดยอตั ราเร็วของปฏกิ ิริยาจะข้ึนอยกู่ บั ชนิดของสารต้งั ตน้ และปัจจยั สิ่งแวดลอ้ มต่างๆ ดงั น้ี

4.1 ธรรมชาตขิ องสารต้งั ต้น
สารแตล่ ะชนิดมีพนั ธะทย่ี ดึ เหนี่ยวระหวา่ งกนั แตกตา่ งกนั ไปซ่ึงอาจจะเป็ นพนั ธะโลหะ และพนั ธะ
ไออนิกท่ีมีความแขง็ แรงมาก รองลงมาเป็ นพนั ธะโควาเลนตท์ เี่ กิดระหวา่ งโลหะกบั อโลหะ และสุดทา้ ยเป็น
แรงแวนเดอร์วาลส์ท่ีมีความแขง็ แรงนอ้ ยท่ีสุด ดงั น้นั ถา้ สารต้งั ตน้ ท่ีมีพนั ธะทแ่ี ขง็ แรงและมีโครงสร้างที่
ซบั ซอ้ น กจ็ ะทาํ ใหเ้ กิดปฏิกิริยาไดย้ าก (ชา้ ) ในทางกลบั กนั ถา้ มีพนั ธะท่ไี ม่แขง็ แรงมากและมีโครงสรา้ งท่ไี ม่
ซบั ซอ้ น กจ็ ะทาํ ใหเ้ กิดปฏิกิริยาเคมีไดง้ า่ ย (เร็ว) ข้ึน นอกจากน้ี สารต้งั ตน้ ชนิดหน่ึงอาจจะสามารถ
เกิดปฏกิ ิริยาไดเ้ ร็วกบั สารชนิดหน่ึง แตอ่ าจเกิดปฏิกิริยาไดช้ า้ กบั สารอีกชนิดหน่ึงก็ได้ ตวั อยา่ งเช่น โลหะ
แมกนีเซียมจะสามารถทาํ ปฏกิ ิริยาไดด้ ีกบั สารละลายกรดเกิดเป็นแกส๊ ไฮโดรเจน แตโ่ ลหะแมกนีเซียมจะทาํ
ปฏิกิริยากบั ออกซิเจนไดช้ า้ มาก หรือการท่ีโลหะโซเดียมท่สี ามารถทาํ ปฏกิ ิริยากบั น้าํ ไดอ้ ยา่ งรวดเร็วมาก
ขณะที่โลหะแมกนีเซียมจะทาํ ปฏกิ ิริยากบั น้าํ ไดช้ า้ เป็ นตน้ ดงั น้นั จงึ สรุปไดว้ า่ สารต้งั ตน้ แตล่ ะชนิดจะมี
ความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาเคมีทีแ่ ตกต่างกนั ข้ึนอยกู่ บั ธรรมชาตขิ องสารต้งั ตน้ แต่ละชนิด
4.2 ความเข้มข้นของสารต้งั ต้น
ปฏิกิริยาโดยส่วนมากจะเกิดไดร้ วดเร็วมากข้ึน ถา้ หากเราใชส้ ารต้งั ตน้ ทม่ี ีความเขม้ ขน้ มากข้ึน เนื่องจาก
การเพมิ่ ความเขม้ ขน้ ของสารจะทาํ ใหม้ ีอนุภาคของสารอยรู่ วมกนั อยา่ งแน่นหนามากข้ึน อนุภาคของสารจึง
มีโอกาสชนกนั แลว้ เกิดปฏิกิริยาไดม้ ากข้ึน การศึกษาผลของ ความเขม้ ขน้ ของสารตอ่ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยา
เคมี เราสามารถวดั ปริมาณของสารในสารละลายไดจ้ ากความเขม้ ขน้ ของสารทเ่ี ขา้ ทาํ ปฏกิ ิริยากนั ดงั น้นั ใน
ระหวา่ งเกิดปฏกิ ิริยาความเขม้ ขน้ ของสาร จึงเป็ นสิ่งสาํ คญั ทีม่ ีผลใหป้ ฏกิ ิริยาเกิดเร็วหรือชา้
จากปฏิกิริยาระหวา่ งกรดไฮโดรคลอริก (HCl) กบั โซเดียมไทโอซลั เฟต( Na2S2O3) เราศกึ ษาผลของความ
เขม้ ขน้ ที่มีผลตอ่ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาโดยการเปลี่ยนความเขม้ ขน้ ของสารเป็ น 2 ตอน คอื
ตอนท่ี 1 เปลี่ยนความเขม้ ขน้ ของ HCl เม่ือความเขม้ ขน้ ของ Na2S2O3คงที่ จะพบวา่ อตั ราการ
เกิดปฏิกิริยา (ตะกอนของกาํ มะถนั ) เพมิ่ ข้ึนเมื่อความเขม้ ขน้ ของ HCl เพม่ิ ข้นึ
ตอนที่ 2 เปลี่ยนความเขม้ ขน้ Na2S2O3 เม่ือความเขม้ ขน้ ของ HCl คงท่ีจะพบวา่ อตั ราการเกิดปฏิกิริยา
เพมิ่ ข้ึนเมื่อความเขม้ ขน้ ของ Na2S2O3 เพมิ่ ข้นึ

16

จากการศึกษาท้งั สองตอนสรุปไดว้ า่ ปฏกิ ิริยาน้ีการเพมิ่ ความเขม้ ขน้ ของ Na2S2O3และ HCl จะมีผลทาํ
ใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยาเพมิ่ ข้ึน

โดยทวั่ ไปเราพบวา่ การเพมิ่ ความเขม้ ขน้ ของสารต้งั ตน้ จะมีผลต่ออตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี แต่ยงั มีบาง
ปฏิกิริยาทอ่ี ตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมีข้ึนอยกู่ บั ความเขม้ ขน้ ของสารต้งั ตน้ ชนิดใดชนิดหน่ึงเท่าน้นั หรือบาง
ปฏกิ ิริยาอตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมีกไ็ ม่ข้นึ กบั ความเขม้ ขน้ ของสารต้งั ตน้ กล่าวคอื อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาจะ
คงทไี่ ม่วา่ จะมีสารต้งั ตน้ มากหรือนอ้ ยเพยี งใด เช่น ปฏกิ ิริยาการกาํ จดั แอลกอฮอลอ์ อกจากกระแสเลือดในตบั
โดยปกตเิ มื่อมีแอลกอฮอลเ์ ขา้ สู่กระแสเลือด ร่างกายจะตอ้ งกาํ จดั ออกท้งั ในรูปแอลกอฮอลโ์ ดยตรงและการ
สลายเป็ นสารอื่น อตั ราการสลายตวั ของแอลกอฮอลเ์ ป็ นสารอื่นจะมีคา่ คงท่ี โดยไม่ข้ึนกบั ปริมาณของ
แอลกอฮอลใ์ นเลือดวา่ มีอยมู่ ากนอ้ ยเพยี งใด

จากตวั อยา่ งท่กี ล่าวมาแลว้ ถา้ เราทราบชนิดของสารต้งั ตน้ และผลิตภณั ฑท์ ี่เกิดข้ึนในปฏิกิริยา เรา
สามารถเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาน้นั ได้ แตไ่ ม่สามารถทาํ นายอตั ราการเกิดปฏิกิริยาไดว้ า่ สูงหรือต่าํ และ
ข้ึนอยกู่ บั ความเขม้ ขน้ ของสารใดบา้ ง ขอ้ มูลน้ีจะไดจ้ ากการทดลองเท่าน้นั

4.3 พนื้ ทผ่ี ิวของสารต้งั ต้น

ในกรณีทสี่ ารต้งั ตน้ เป็นของแขง็ การเพมิ่ พน้ื ทผ่ี วิ ของสารจะช่วยใหเ้ กิดปฏิกิริยาเคมีเร็วข้ึนได้ เนื่องจาก
พ้นื ทผี่ วิ เพมิ่ ข้นึ จะทาํ ใหส้ ารมีพน้ื ท่ีสาํ หรับการเขา้ ทาํ ปฏิกิริยากนั ไดม้ ากข้ึน ตวั อยา่ งเช่น การเค้ียวอาหารให้
ละเอียดก่อนกลืนจะช่วยทาํ ใหอ้ าหารมีขนาดเลก็ ลงและมีพ้นื ทีผ่ วิ เพมิ่ มากข้ึน จงึ ทาํ ใหน้ ้าํ ยอ่ ยในระบบ
ทางเดินอาหารสามารถเขา้ ยอ่ ยอาหารไดง้ ่ายข้ึน
การศึกษามาเก่ียวกบั พน้ื ทีผ่ วิ ของสารต้งั ตน้ ทม่ี ีผลตอ่ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาสามารถศึกษาไดจ้ าก
ปฏิกิริยาระหวา่ งโลหะแมกนีเซียม (Mg) กบั กรดไฮโดรคลอริกจะเกิดกา๊ ซ H2 ดงั สมการ

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) +H2(g)

จากการทดลองพบวา่ เมื่อเปล่ียนความยาวของลวดแมกนีเซียม อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาจะเพมิ่ ข้นึ ซ่ึงถือวา่
พน้ื ท่ีผวิ มีผลตอ่ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี และถา้ ทาํ ใหล้ วดแมกนีเซียมเป็ นชิ้นเลก็ ๆ จะพบวา่ ปฏิกิริยาจะเกิด
เร็วกวา่ ลวดแมกนีเซียมทเ่ี ป็นแผน่ หรือขดเป็นสปริง เป็นตน้

17
4.4 อณุ หภูมิกับอตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมี
เมื่อวางชิ้นโลหะแมกนีเซียมไวใ้ นอากาศท่ีอุณหภมู ิหอ้ ง ผวิ ของโลหะจะเปล่ียนเป็ นสีเทาชา้ ๆ เน่ืองจาก
เกิดปฏกิ ิริยากบั ออกซิเจนในอากาศไดแ้ มกนีเซียมออกไซดฉ์ าบอยทู่ ่ีผวิ แตถ่ า้ นาํ โลหะแมกนีเซียมไปเผาใน
อากาศจะไดผ้ งแมกนีเซียมออกไซดภ์ ายในเวลาไม่ก่ีนาที ทาํ ใหต้ ้งั ขอ้ สงั เกตวา่ อุณหภมู ิน่าจะเป็ นอีกปัจจยั
หน่ึงทีท่ าํ ใหป้ ฏกิ ิริยาเคมีเกิดเร็วหรือชา้
จากการทดลองทาํ ใหท้ ราบวา่ ที่อุณหภมู ิสูงปฏิกิริยาเคมีเกิดไดเ้ ร็วกวา่ ทีอ่ ุณหภมู ิต่าํ แสดงวา่ อุณหภูมิมี
ผลต่ออตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี กล่าวคือเมื่ออุณหภูมิสูงข้ึนอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาจะมีค่าเพมิ่ ข้ึน และเม่ือ
อุณหภมู ิลดลงอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาจะมีค่านอ้ ยลง ตามทฤษฎีจลน์อธิบายไดว้ า่ เมื่ออุณหภมู ิเพมิ่ ข้ึน โมเลกุล
ของแก๊สจะเคล่ือนทดี่ ว้ ยอตั ราเร็วเพมิ่ ข้ึน จึงมีโอกาสทจี่ ะชนกนั มากข้ึน ดงั น้นั อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจงึ
สูงข้ึน จากการคาํ นวณไดผ้ ลวา่ เมื่ออุณหภมู ิเพมิ่ ข้ึน 10 องศาเซลเซียส อตั ราการชนกนั ของโมเลกุลเพมิ่ ข้นึ
เพยี ง 0.01 เท่า แต่ในทางปฏบิ ตั ปิ รากฏวา่ เม่ือเพมิ่ อุณหภูมิข้ึน 10 องศาเซลเซียส อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาจะ
เพมิ่ ข้นึ 2-3 เท่า เราอาจเขียนกราฟแสดงการกระจายพลงั งานจลนข์ องโมเลกลุ ของแกส๊ ทอี่ ุณหภมู ิต่าง ๆ ได้
ดงั รูป 6

รูปที่ 6 การกระจายพลงั งานจลน์ของโมเลกุลของแก๊สทอี่ ุณหภูมติ ่างกนั

http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/2549/nongkhai/kudbongphittayakarn/p04.htm

จากรูป จะพบวา่ พ้นื ทีใ่ ตก้ ราฟทางดา้ นขวาของพลงั งาน E ท่อี ุณหภมู ิ T1 มีค่านอ้ ยกวา่ ที่อุณหภมู ิ T2
แสดงวา่ ทอ่ี ุณหภูมิ T1 โมเลกลุ ที่มีพลงั งานสูงกวา่ E มีจาํ นวนนอ้ ยกวา่ ทีอ่ ุณหภมู ิ T2 ดงั น้นั ทอี่ ุณหภมู ิ T2 จงึ
ทาํ ใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยาเร็วกวา่ ที่อุณหภูมิ T1โดยทวั่ ไปการชนกนั ทท่ี าํ ใหเ้ กิดปฏกิ ิริยาเคมีเป็ นการชนกนั
ของโมเลกลุ ที่มีพลงั งานสูง ซ่ึงเมื่อชนกนั แลว้ ทาํ ใหพ้ ลงั งานที่เกิดข้ึนมีคา่ เทา่ กบั หรือมากกวา่ พลงั งาน

18
ก่อกมั มนั ต์ นอกจากน้ีการชนกนั ของโมเลกลุ ทม่ี ีพลงั งานสูงมากๆ กบั โมเลกลุ ทมี่ ีพลงั งานต่าํ ก็อาจทาํ ให้
เกิดปฏิกิริยาไดเ้ ช่นเดียวกนั แสดงวา่ อุณหภมู ิเป็ นอีกปัจจยั หน่ึงท่มี ีผลตอ่ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี

4.5 ตวั เร่งและตัวหน่วงปฏกิ ิริยาเคมี

4.5.1 ตัวเร่งปฏกิ ิริยา
เป็นสารท่ีเติมลงไปในปฏกิ ิริยาโดยสารเหล่าน้ีจะไม่มีผลต่อการเกิดผลิตภณั ฑข์ องปฏกิ ิริยา

แตจ่ ะมีผลไปลดคา่ พลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏกิ ิริยาทาํ ใหป้ ฏกิ ิริยาน้นั เกิดไดง้ ่ายมากข้ึนและหลงั จากการ
เกิดปฏกิ ิริยาแลว้ ตวั เร่งปฏกิ ิริยาทใี่ ส่ลงไปจะยงั คงมีสมบตั แิ ละปริมาณเหมือนเดิม โดยตวั เร่งปฏิกิริยาที่
สามารถพบไดใ้ นชีวติ ประจาํ วนั ไดแ้ ก่ เอนไซมต์ า่ งๆในร่างกายของเราซ่ึงมีลกั ษณะเป็ นตวั เร่งปฏกิ ิริยาช่วย
ใหเ้ กิดการยอ่ ยอาหารไดเ้ ร็วมากข้ึน เป็นตน้

4.5.2 ตัวหน่วงปฏกิ ิริยา
เป็นสารทเ่ี ตมิ ลงไปในปฏิกิริยาโดยท่ีสารเหล่าน้ีจะไม่มีผลต่อการเกิดผลิตภณั ฑข์ องปฏิกิริยา

แต่จะมีผลไปเพมิ่ ค่าพลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏิกิริยา จึงทาํ ใหส้ ารเกิดปฏกิ ิริยาไดย้ ากข้ึนหรือมีผลยบั ย้งั การ
เกิดปฏิกิริยาแลว้ ตวั หน่วงปฏิกิริยา จะมีสมบตั ิทางเคมีและมีมวลเทา่ เดิม แต่อาจมีสมบตั ิทางภาพบางอยา่ ง
เปล่ียนแปลงไป เช่น มีขนาดหรือรูปร่างเปล่ียนแปลงไปโดยตวั หน่วงปฏิกิริยาทพ่ี บไดใ้ นชีวติ ประจาํ วนั
ไดแ้ ก่ สารกนั บดู ในอาหารท่ชี ่วยยบั ยง้ั ปฏิกิริยาท่ีทาํ ใหเ้ กิดการเน่าเสียของอาหาร เป็ นตน้

จากการศกึ ษาที่ผา่ นมาไดเ้ ปรียบเทยี บการเกิดปฏิกิริยาเคมีกบั การเดินทางขา้ มภเู ขา และพลงั งานก่อกมั
มนั ตเ์ ปรียบไดก้ บั ความสูงของภูเขา ถา้ ภูเขาสูงมาก คนท่มี ีกาํ ลงั มากพอเทา่ น้นั จึงจะผา่ นไปได้ แตเ่ มื่อมีการ
ใชต้ วั เร่งปฏกิ ิริยาซ่ึงเปรียบเสมือนการเดินทางสายใหม่ทไ่ี ปถึงจุดหมายปลายทางได้ อีก ท้งั ขา้ มภเู ขาไม่สูง
มากหรือกล่าวไดว้ า่ มีพลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏกิ ิริยาน้นั ลดต่าํ ลง ทาํ ใหค้ นทจี่ ะเดินทางไปถึงจดุ หมาย
ปลายทางมีจาํ นวนเพมิ่ มากข้นึ นนั่ คอื โมเลกลุ ทชี่ นกนั แลว้ มีพลงั งานสูงกวา่ พลงั งานก่อกมั มนั ตจ์ ะมีจาํ นวน
มากกวา่ เม่ือมีตวั เร่งปฏิกิริยา จงึ เป็นผลใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยาสูงข้ึน ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งพลงั งานจลน์
กบั จาํ นวนโมเลกลุ ซ่ึงมีพลงั งานสูงกวา่ พลงั งานก่อกมั มนั ตใ์ นกรณีที่มีและไม่มีตวั เร่งปฏกิ ิริยาแสดงได้
ดงั รูปท่ี 7 และ 8

19

รูปท่ี 7 ผลของตวั เร่งปฏกิ ริ ิยาต่ออตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

รูปท่ี 8 เปรียบเทยี บจาํ นวนโมเลกลุ ทมี่ พี ลงั งานสูงกว่าพลงั งานก่อกมั มนั ต์ ในกรณที มี่ แี ละไม่มตี วั เร่งปฏกิ ริ ิยา
http://www.thaigoodview.com/library/studentshow/2549/nongkhai/kudbongphittayakarn/p04.htm#d

4.6 ความดนั
ความดนั จะมีผลทาํ ใหส้ ารท่ีเป็นแกส๊ สามารถทาํ ปฏิกิริยากนั ไดด้ ีข้ึน เน่ืองจากการเพมิ่ ความดนั จะ
ช่วยทาํ ใหโ้ มเลกุลของแก๊สเขา้ มาอยใู่ กลช้ ิดกนั มากข้ึน มีจาํ นวนโมเลกลุ ของแก๊สตอ่ หน่วยพ้นื ท่ีเพมิ่ ข้ึน จงึ มี
โอกาสชนกนั และปฏกิ ิริยาเคมีมากข้ึน

20

แบบทดสอบท้ายหน่วยการเรียนรู้ท่ี 1
เร่ือง อัตราการเกิดปฏิกิริยา

คาํ ชี้แจง ใหน้ กั เรียนเลือกคาํ ตอบท่ีถูกตอ้ งท่ีสุดเพยี งขอ้ เดียว

กาํ หนดให้ ขอ้ มูลต่อไปน้ีใชป้ ระกอบการตอบคาํ ถามขอ้ 1– 2

2A2B(g) 2A2(g) + B2(g)

A2B มีการเปล่ียนแปลงความเขม้ ขน้ ดงั น้ี

เวลา (s) ความเข้มข้นของ A2B (mol/dm3)
05
5 3.5
10 X
15 2.0
20 1.7
25 1.5

1. อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเฉล่ียมีคา่ เท่าใด
ก. 0.06 mol/dm3/s ข. 0.14 mol/dm3/s
ค. 0.18 mol/dm3/s ง. 0.32 mol/dm3/s

2. ถา้ อตั ราการเกิดปฏิกิริยาช่วง 5-10 วนิ าที มีคา่ เทา่ กบั 0.10 mol/dm3/s X มีค่าเทา่ ใด
ก. 2.5 mol/dm3 ข. 3.0 mol/dm3
ค. 3.5 mol/dm3 ง. ขอ้ มูลไม่เพยี งพอ

3. จากสมการ 2 X2 (g) 3 Y2 (g) + Z2 (g) ขอ้ ความใดถูกตอ้ ง
ก. อตั ราการสลายของสาร X2 (g) เป็ น 3 เทา่ ของอตั ราการเกิดของ สารY2 (g)
ข. อตั ราการเกิดของสาร Y2 (g) เป็ น 1/3 เท่าของอตั ราการเกิดของ สาร Z2 (g)
ค. อตั ราการสลายของสาร X2 (g) เป็ น 2 เท่าของอตั ราการลดของสาร Z2 (g)
ง. ถูกตอ้ งท้งั ขอ้ ข และ ค

21

คาํ ชี้แจง จากกราฟจงใชต้ อบคาํ ถามขอ้ 4

4. อตั ราในการเกิดแก๊ส NO2 ที่ เวลา 450 วนิ าที มีค่าเท่าใด
ก. 3.15 โมล/ลิตร.วนิ าที ข. 4.61 โมล/ลิตร.วนิ าที

ค. 4.61 × 10-5 โมล/ลิตร.วนิ าที ง. 3.15 × 10-5 โมล/ลิตร.วนิ าที

5. จากปฏกิ ิริยาต่อไปน้ี 2A + B → 3C + D เร่ิมตน้ ใชแ้ กส๊ A 5 โมล ทาํ ปฏกิ ิริยากบั แกส๊ B 3 โมล ใน
ภาชนะ 500 cm3 เมื่อเวลาผา่ นไป 25 วนิ าที วดั ปริมาณของแกส๊ D ทนั ที พบวา่ เกิดข้ึน 0.5 โมล จง
คาํ นวณหา อตั ราการเกิดของแกส๊ C
ก. 0.6 mol/s
ข. 0.06 mol/s
ค. 0.006 mol/s
ง. 0.0006 mol/s

6. จากปฏกิ ิริยาตอ่ ไปน้ี 2A + B → 3C + D เร่ิมตน้ ใชแ้ กส๊ A 5 โมล ทาํ ปฏกิ ิริยากบั แก๊ส B 3 โมล ใน
ภาชนะ 500 cm3 เม่ือเวลาผา่ นไป 25 วนิ าที วดั ปริมาณของแกส๊ D ทนั ที พบวา่ เกิดข้ึน 0.5 โมล จง
คาํ นวณหาอตั ราการลดลงของแก๊ส A
ก. 0.04 mol/s ข. 0.004 mol/s
ค. 0.0004 mol/s ง. 0.00004 mol/s

22

7. ขอ้ ใดกล่าวถูกตอ้ งที่สุด
ก. การชนกนั ของอนุภาคจะชนในทิศทางใดก็ได้
ข. การชนกนั ของโมเลกุลเป็นการชนแบบสูญเสียพลงั งาน
ค. การชนกนั ของโมเลกุลของสารต้งั ตน้ ไม่จาํ เป็ นตอ้ งเกิดปฏิกิริยาเคมีทุกคร้ัง
ง. เมื่ออนุภาคชนกนั แลว้ เกิดพลงั งานต่าํ กวา่ พลงั งานก่อกมั มนั ตก์ ส็ ามารถเกิดปฏิกิริยาเคมีได้

8. ในระหวา่ งการเกิดสารเชิงซอ้ นก่อกมั มนั ตพ์ นั ธะเคมีของสารต้งั ตน้ จะมีลกั ษณะเป็ นอยา่ งไร
ก. ไม่เกิดการเปล่ียนแปลงในลกั ษณะใดๆท้งั สิ้น
ข. แขง็ แรงมากยงิ่ ข้นึ และมีการสร้างพนั ธะใหม่
ค. มีความแขง็ แรงคงทแ่ี ละมีการสร้างพนั ธะใหม่
ง. จะอ่อนลงและมีการสร้างพนั ธะใหม่ระหวา่ งคูอ่ ะตอมที่เหมาะสม

9. ถา้ หากมีปฏิกิริยา (1) และปฏกิ ิริยาเคมี (2) ปรากฏวา่ ปฏกิ ิริยาเคมี (1) เกิดชา้ กวา่ ปฏกิ ิริยาเคมี (2) จะสรุป
ไดว้ า่ อยา่ งไร
ก. ปฏกิ ิริยาเคมี (2) มีพลงั งานก่อกมั มนั ตต์ ่าํ กวา่ ปฏิกิริยาเคมี (1)
ข. ปฏกิ ิริยาเคมี (1) มีพลงั งานก่อกมั มนั ตต์ ่าํ กวา่ ปฏิกิริยาเคมี (2)
ค. ปฏกิ ิริยาเคมี (1) มีจาํ นวนอนุภาคที่มีพลงั งานสูงมากกวา่ ปฏิกิริยา (2)
ง. ปฏิกิริยาเคมี (2) มีจาํ นวนอนุภาคท่ีมีพลงั งานต่าํ มากกวา่ ปฏกิ ิริยาเคมี (1)

10. ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดข้ึนได้ น่าจะมีการเรียงลาํ ดบั ตามขอ้ ใด
ก. ตอ้ งมีพลงั งานมากพอ ตอ้ งมีทศิ ทางท่เี หมาะสม ตอ้ งมีการชนกนั ของอนุภาค
ข. ตอ้ งมีการชนกนั ของอนุภาค ตอ้ งมีพลงั งานมากพอ ตอ้ งมีทิศทางที่เหมาะสม
ค. ตอ้ งมีการชนกนั ของอนุภาค ตอ้ งมีทศิ ทางท่ีเหมาะสม ตอ้ งมีพลงั งานมากพอ
ง. ตอ้ งมีทิศทางทเ่ี หมาะสม ตอ้ งมีการชนกนั ของอนุภาค ตอ้ งมีพลงั งานมากพอ

11. สารประกอบเชิงซอ้ นก่อกมั มนั ต์ หมายถึงสารในขอ้ ใด
ก. สารต้งั ตน้ ท่ีมีพลงั งานจลน์สูงกวา่ ผลิตภณั ฑ์
ข. ผลิตภณั ฑท์ ่มี ีพลงั งานจลน์สูงกวา่ สารต้งั ตน้
ค. สารประกอบทีเ่ กิดจากธาตทุ ีเ่ ป็นสารกมั มนั ตรงั สีทาํ ปฏิกิริยากนั
ง. สารท่มี ีพลงั งานจลนส์ ูงมากจนไม่เสถียรภาพจนตอ้ งสลายตวั เป็ นสารประกอบใหม่

23

คาํ ชึ้แจง จากกราฟจงใชต้ อบคาํ ถามขอ้ 12 C+D E+F
A+B

พลงั งาน 60 C+D E+F
k J/mole 40 A + B
20 ขนั้ ที่ 1 ขนั้ ท่ี 2
การดาํ เนนิ ไปของปฏิกิริยา

12. ปฏกิ ิริยาในข้นั ตอนใดเกิดยากท่ีสุด และผลรวมของปฏกิ ิริยาน้ีมีการคายหรือดูดพลงั งานเทา่ ใด
ก. ข้นั ท่ี 1 ดูดพลงั งานเทา่ กบั 40 KJ ข. ข้นั ท่ี 2 คายพลงั งานเท่ากบั 20 KJ
ค. ข้นั ที่ 1 คายพลงั งานเท่ากบั 40 KJ ง. ข้นั ท่ี 2 ดูดพลงั งานเท่ากบั 20 KJ

13. ปฏกิ ิริยา A → D มี 3 ข้นั ตอนยอ่ ย เขียนกราฟแสดงพลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องข้นั ตอนยอ่ ยท้งั 3 ข้นั ได้
ดงั น้ี

จากกราฟขอ้ ใดกล่าวถูกตอ้ ง
ก. มีปฏกิ ิริยาดูดพลงั งาน 2 ปฏิกิริยายอ่ ย
ข. ผลรวมของปฏกิ ิริยาเป็นแบบดูดพลงั งาน
ค. ปฏกิ ิริยาท้งั สามเป็นปฏกิ ิริยาแบบคายพลงั งาน
ง. ปฏกิ ิริยาท่ี 2 คายพลงั งาน ส่วนปฏกิ ิริยาที่ 3 ดูดพลงั งาน

24
14. ขอ้ ใดตอ่ ไปน้ีผดิ
ก . ในการเกิดปฏิกิริยาเคมีโมเลกุลของสารต้งั ตน้ ตอ้ งชนกนั ใหถ้ ูกทิศทาง

ข . โมเลกุลทจ่ี ะมาชนกนั แลว้ เกิดปฏิกิริยาคอื โมเลกุลท่ีมีพลงั งานต่าํ ๆ
ค . ปฏกิ ิริยาที่มีพลงั งานกระตนุ้ ต่าํ จะมีอตั ราเร็วสูงกวา่ ปฏกิ ิริยาท่มี ีพลงั งานกระตนุ้ สูง
ง . พลงั งานกระตนุ้ เป็นค่าเฉพาะของปฏิกิริยาหน่ึงๆ
15. ขอ้ ใดเป็นเหตุผลท่อี ธิบายวา่ “เมื่อเพมิ่ ความเขม้ ขน้ ของสารต้งั ตน้ อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเพมิ่ ข้ึน”
ก . จาํ นวนอนุภาคของสารต้งั ตน้ เพมิ่ มากข้นึ เป็ นการลดพลงั งานกระตนุ้
ข . จาํ นวนอนุภาคของสารต้งั ตน้ เพมิ่ มากข้ึนเป็ นการบงั คบั ใหอ้ นุภาคชนกนั ทุกทศิ ทาง
ค . จาํ นวนอนุภาคของสารต้งั ตน้ เพมิ่ มากข้นึ เป็ นการเพมิ่ พ้นื ทผ่ี วิ ของสารต้งั ตน้
ง . จาํ นวนอนุภาคของสารต้งั ตน้ เพมิ่ มากข้ึน โอกาสที่อนุภาคจะชนกนั มีมากข้ึนทาํ ใหอ้ นุภาคทีม่ ี
พลงั งานสูงมีจาํ นวนมากข้ึน
16. การเพมิ่ อุณหภูมิมีผลทาํ ใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยาเร็วข้ึนเพราะเหตใุ ด

1. ทาํ ใหอ้ นุภาคของสารต้งั ตน้ ชนกนั บอ่ ยคร้ังข้ึน
2. ทาํ ใหพ้ ลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องสารต้งั ตน้ ลดลง
3. ทาํ ใหอ้ นุภาคทมี่ ีพลงั งานสูงเพมิ่ มากข้นึ
ก . ขอ้ 1 เท่าน้นั
ข . ขอ้ 3 เท่าน้นั
ค . ขอ้ 1 และ 2
ง . ขอ้ 1 และ 3
17. จงพจิ ารณาขอ้ ความเก่ียวกบั ตวั หน่วงปฏกิ ิริยาดงั น้ี
1. ตวั หน่วงปฏกิ ิริยาทาํ ใหพ้ ลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏกิ ิริยาน้นั สูงข้ึน
2. ไม่วา่ จะเตมิ ตวั หน่วงปฏิกิริยาหรือไม่ ผลิตภณั ฑข์ องระบบกย็ งั คงเดิม คุณภาพและปริมาณเท่าเดิม
3. ขณะที่เกิดปฏิกิริยาตวั หน่วงปฏิกิริยาจะเขา้ ทาํ ปฏิกิริยากบั สารต้งั ตน้ ดว้ ย โดยเปลี่ยนไปเป็ นโมเลกลุ
ชวั่ คราว
ขอ้ ใดกล่าวไดถ้ ูกตอ้ ง
ก . ขอ้ 1 และขอ้ 2 ถูก
ข . ขอ้ 1 และขอ้ 3 ถูก
ค . ขอ้ 2 และขอ้ 3 ถูก
ง . ขอ้ 1 ,2 และ 3 ถูก

25

18. ปฏกิ ิริยาตอ่ ไปน้ี NO2(g) + CO (g) NO (g) + CO2(g) เมื่อทาํ การเปลี่ยนแปลงขอ้ ใดตอ่ ไปน้ีไม่ทาํ
ใหอ้ ตั ราการเกิดปฏิกิริยาเพมิ่ ข้นึ

ก . เพมิ่ ปริมาตรสารต้งั ตน้
ข . เพมิ่ ความดนั ของสารต้งั ตน้
ค . เพมิ่ อุณหภมู ิของระบบ
ง . ใส่ตวั เร่งปฏกิ ิริยา

19. ขอ้ ใดอธิบายปัจจยั ทม่ี ีผลตอ่ การเกิดปฏิกิริยาไดถ้ ูกตอ้ ง
ก . การเติมตวั เร่งจะทาํ ใหอ้ ตั ราการชนกนั ของโมเลกลุ สารต้งั ตน้ เพมิ่ ข้ึน
ข . ในปฏกิ ิริยาคายความรอ้ น อตั ราการเกิดปฏิกิริยาจะลดลงเม่ือเพมิ่ อุณหภูมิ
ค . ในปฏกิ ิริยาดูดความรอ้ น อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาไปขา้ งหนา้ จะสูงกวา่ ปฏกิ ิริยายอ้ นกลบั
ง . การเติมแผน่ สงั กะสีหรือผงสงั กะสีเพอื่ เร่งปฏิกิริยาจะทาํ ใหป้ ฏิกิริยาดูดหรือคายพลงั งานเทา่ กนั

20. ขอ้ ความในขอ้ ใดต่อไปน้ีไม่ถูกตอ้ งเกี่ยวกบั ตวั เร่งปฏกิ ิริยา
ก . ทาํ ใหไ้ ดส้ ารใหม่เพมิ่ มากข้นึ
ข . ทาํ ใหป้ ฏกิ ิริยาเกิดเร็วข้ึนกวา่ เดิม
ค . ทาํ ใหข้ ้นั ตอนของปฏกิ ิริยาเปล่ียนแปลงไป
ง . ทาํ ใหป้ ฏิกิริยาเกิดไดง้ ่ายข้ึน

26

เฉลย
แบบทดสอบท้ายหน่วยที่ 1
เรื่อง อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมี

1. ข 11. ง
2. ข 12. ข
3. ค 13. ก
4. ง 14. ข
5. ข 15. ง
6. ก 16. ง
7. ค 17. ง
8. ง 18. ก
9. ก 19. ง
10. ค 20. ก