เคมี ม.5 เทอม 1

เคมี 3 ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5

ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส

• เป็นทฤษฎที ีส่ ามารถนาไปใชอ้ ธบิ ายสมบตั ิตา่ งๆของแกส๊ ได้ เพราะแกส๊ เกอื บทุกชนดิ
มีสมบตั ิบางประการทค่ี ล้ายกัน มสี าระสาคญั ดงั นี้

1. แกส๊ ประกอบดว้ ยอนุภาคจานวนมากทมี่ ีขนาดเลก็ จนถอื ไดว้ า่ ไมม่ ีปรมิ าตร เมอ่ื เทียบกับขนาดของ
ภาชะท่ีบรรจุ

2. แรงดึงดดู และแรงผลกั ระหว่างโมเลกลุ ของแกส๊ นอ้ ยมาก จนถอื ไดว้ ่าไมม่ แี รงกระทาต่อกนั เน่อื งจาก
โมเลกลุ ของแก๊สอยู่หา่ งกนั มาก

3. โมเลกลุ ของแก๊สเคลอื่ นท่ีอย่างรวดเรว็ ในแนวเส้นตรง และเปน็ อสิ ระดว้ ยอตั ราเรว็ คงที่ และไมเ่ ปน็
ระเบียบ เมอ่ื ชนกบั โมเลกุลอื่น หรือ ผนงั ภาชนะ จะเกิดการปล่ียนทิศทาง และอตั ราเร็ว

4. โมเลกลุ ของแกส๊ ที่ชนกันเอง หรือ ชนกับผนังภาชนะจะเกิดการถ่ายโอนพลงั งานให้แก่กัน แตพ่ ลงั งาน
รวมของระบบคงท่ี

5. โมเลกลุ ของแกส๊ แตล่ โมเลกลุ เคลือ่ นท่ดี ้วยความเรว็ ไมเ่ ทา่ กัน แตจ่ ะมีพลังงานจลน์เฉลย่ี เทา่ กัน ณ
อุณหภูมเิ ดยี วกนั โดยทพ่ี ลงั งานจลน์เฉลีย่ ของแก๊สแปรผันตรงกบั อุณหภมู ิหน่วยเคลวนิ

ความสมั พนั ธข์ องปรมิ าตร ความดนั
และอณุ หภมู ิของแกส๊

กฎของบอยล์ “เมอ่ื อณุ หภมู ิและมวลของแกส๊ คงที่ ปรมิ าตรของแกส๊ ใดๆ
จะแปรผกผันกับความดนั ของแกส๊ นั้นๆ”



ความสัมพันธข์ องปริมาตร ความดนั
และอณุ หภูมขิ องแก๊ส

กฎของชารล์ “เม่อื ความดนั และมวลของแกส๊ คงท่ี ปริมาตรของแก๊ส
จะแปรผันตรงกับอณุ หภูมิเคลวนิ ”



ความสมั พันธ์ของปริมาตร ความดนั
และอณุ หภูมขิ องแก๊ส

กฎรวมแกส๊



กฎความดันย่อยของดอลตนั

กฎความดนั ยอ่ ยของดอลตัน “ความดนั ของแก๊สผสมทีไ่ มท่ าปฏิกริ ิยาเคมีตอ่ กัน
จะเทา่ กับผลบวกของความดนั ย่อยตา่ งๆ
ที่เป็นองคป์ ระกอบของแกส๊ ผสมน้นั ”

P = + + ⋯ +

P = × รวม

เมือ่ คือ ความดันยอ่ ยของแก๊สชนดิ ที่ i
คือ เศษส่วนโดยมวลของแกส๊ ชนิดท่ี i

กฎแกส๊ อดุ มคติ





การแพร่

การแพรผ่ า่ น



กฎการแพร่ผา่ นของเกรแฮม

กฎการแพรผ่ า่ น “เม่อื อณุ หภูมิและความดนั คงท่ี อตั ราการแพร่ของแกส๊ ใดๆ
ของเกรแฮม จะแปรผกผนั กับรากทีส่ องของมวลโมเลกุล
หรือความหนาแนน่ ของแกส๊ ”

= =


R คือ อัตราการแพรข่ องแกส๊
M คอื มวลโมเลกุลของแก๊ส
d คือ ความหนาแน่นของแกส๊



เคมี 3 ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5

อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

ความหมายของอัตราการเกิดปฏกิ ริ ิยาเคมีจากการศกึ ษาเกีย่ วกบั
ปริมาณสารสัมพนั ธ์มาพบวา่

• เราสามารถคานวณหาปรมิ าณสารต้งั ต้นทลี่ ดลงและปรมิ าณสาร ผลิตภัณฑ์
ทเ่ี กดิ ขึ้นได้

• แตเ่ ราไม่สามารถบอกไดว้ า่ ปฏิกริ ิยานัน้ ๆ เกิดเรว็ หรือชา้ เพยี งใดเพราะไม่มี
การคานวณที่เก่ียวข้องกับเวลา ซ่งึ ใช้ในการทาปฏกิ ริ ยิ าโดยตรง

• แตใ่ นเรอื่ งน้จี ะมีการศกึ ษา ความสมั พนั ธ์ระหว่างปริมาณสารท่ีเปลีย่ นแปลง
ไปกับเวลาท่ีใช้

อัตราการเกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี

• เมื่อเราพจิ ารณาปฏิกิริยาเคมตี ่างๆท่ีเกดิ ขน้ึ ในชีวิตประจาวันพบวา่ บาง
ปฏิกริ ิยาเกิดเร็ว บางปฏกิ ิริยาเกดิ ไดช้ ้า

• ในการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมีน้นั สารตั้งตน้ จะลดลง แต่สารผลติ ภัณฑ์จะเพ่มิ ขนึ้
• เราสามารถเขยี นกราฟแสดงความสมั พนั ธ์ระหวา่ งปริมาณของสารกบั เวลาท่ี

ดาเนนิ ไปในการเกดิ ปฏกิ ิริยา ดงั น้ี

ในการหาอตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมีเราหาได้จากอตั รา
การเปล่ยี นแปลงของสารในการเกดิ ปฏกิ ริ ิย
• ถ้าเป็นสารตัง้ ต้นหาไดจ้ ากอัตราการลดลง
• สารผลิตภณั ฑ์จะหาไดจ้ ากอัตราการเพิม่ ข้ึน

อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

อัตราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมี หมายถึง ปริมาณสารตง้ั ตน้ ท่ีลดลง
หรือปรมิ าณผลติ ภัณฑ์ทีเ่ กดิ ข้นึ จากปฏิกริ ิยาใน 1 หนว่ ยเวลา

การคานวณอัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเฉล่ีย

อัตราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าทคี่ ดิ จากการเปลี่ยนแปลงของสารต้งั ต้นท่ลี ดลง หรือ
ผลติ ภณั ฑ์ท่เี พ่ิมขึน้ ตลอดการเกดิ ปฏิกิริยา

การคานวณอัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนง่ึ

อัตราการเกิดปฏกิ ริ ิยาทีค่ ิดจากการเปลี่ยนแปลงของสารตง้ั ตน้ ที่ลดลง หรือผลติ ภณั ฑท์ ่เี พิ่มข้นึ ณ
ช่วงเวลาใดเวลาหนงึ่

การคานวณอตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ิยา ณ จดุ ใดจดุ หนง่ึ ของเวลา

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าทค่ี ดิ จากการ
เปล่ยี นแปลงของสารตั้งต้นทลี่ ดลง หรือ
ผลติ ภัณฑ์ท่ีเพิ่มข้นึ ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ซง่ึ
สามารถหาได้จากกราฟ น่ันคอื ค่าความชนั
(slope) ของกราฟระหว่างปรมิ าณของสารท่ี
เปลยี่ นแปลงกับเวลา

แนวคดิ เก่ียวกบั อัตราการเกิดปฏิกริ ิยาเคมี

1. ทฤษฎกาี รชนกัน (Collision Theory) มีการเสนอแนวคิดว่าปฏิกิริยาเคมใี ดๆ
จะเกดิ ขน้ึ ได้ จะตอ้ งมีการชนกนั ของโมเลกุลของสารต้ังตน้ โดยมเี ง่อื นไขในการชนว่า

2.) พลงั งานจลน์ของสารตงั้ ตน้ ทเ่ี ขา้ มาชนกนั นัน้ ต้องมคี า่ มากพอพลงั งานขน้ั ต่าที่โมเลกุลจะชนกัน
แล้วทาใหเ้ กดิ ปฏกิ ริ ยิ าไดเ้ รยี กวา่ พลังงานก่อกัมมันต์ (Activation Energy: Ea) หรือพลังงานกระต้นุ

พลังงานกับการดาเนินไปของปฏิกริ ยิ า

ปฏิกริ ยิ าดูดพลงั งาน

ปฏิกริ ยิ าทใ่ี ช้พลงั งานในการสลายแรงยดึ เหนยี่ วระหวา่ ง
อะตอม

>

พลงั งานท่ีถูกปลอ่ ยออกมาเพือ่ สรา้ งแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง
อะตอม

พลงั งานกบั การดาเนินไปของปฏิกริ ยิ า

ปฏิกิรยิ าคายพลงั งาน

ปฏิกริ ยิ าที่ใชพ้ ลงั งานในการสลายแรงยดึ เหนีย่ วระหวา่ ง
อะตอม

<

พลงั งานท่ถี กู ปลอ่ ยออกมาเพ่อื สร้างแรงยดึ เหนย่ี วระหวา่ ง
อะตอม

ปัจจยั ที่มผี ลตอ่ อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมี

ความเขม้ ขน้

เม่ือเพิ่มความเข้มขน้ ของสารตง้ั ต้น จานวนอนุภาคของสารตง้ั ต้นมากข้นึ
ทาใหส้ ารอยู่ใกลก้ นั มากขึ้นเกิดการชนกนั มากข้ึน อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าจึงสูงขนึ้

ปจั จัยทม่ี ีผลตอ่ อัตราการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมี

พื้นท่ผี วิ

เม่อื สารตัง้ ต้นมีพน้ื ท่ีผิวมาก จะมพี น้ื ทผ่ี วิ สมั ผัสของสารที่เขา้ ทาปฏกิ ริ ิยากนั ไดม้ าก
ทาใหอ้ นุภาคสารเกดิ การชนกนั มากขึ้น อตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าจงึ สงู ขน้ึ

ปจั จยั ทีม่ ผี ลตอ่ อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

อุณหภมู ิ

เมื่ออุณหภูมิสงู ขนึ้ อตั ราการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมจี ะมคี า่ เพิ่มข้ึน
แตเ่ มอ่ื อณุ หภมู ิต่าลง อตั ราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมจี ะมีค่าลดลง

ปจั จัยท่ีมผี ลต่ออัตราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมี

ตัวเรง่ ปฏกิ ริ ยิ า

ตัวเรง่ ปฏิกิรยิ า (catalyst) คอื สารทเี่ ติมลง
ไปแล้วทาใหป้ ฏิกิรยิ าเคมเี กดิ เร็วข้นึ

และเมื่อสน้ิ สุดปฏกิ ริ ิยาแล้ว สารน้นั ยงั คงมี
สมบตั ิเหมอื นเดมิ

ตวั หนว่ งปฏกิ ริ ิยา

ตวั หนว่ งปฏิกิริยา (inhibitor) คือ สารทเี่ ตมิ ลงไป
ในปฏกิ ิรยิ าเคมี แล้วทาใหป้ ฏกิ ริ ยิ าเคมีเกิดช้าลง

สารนน้ั จะกลับคืนมา
ตวั หนว่ งปฏกิ ิริยาจะทาให้ค่าพลังงานก่อกัมมันต์

(E ) เพม่ิ มากขนึ้

เคมี 3 ชั้นมธั ยมศกึ ษาปที ่ี 5

การเปลีย่ นแปลงทผ่ี นั กลบั ได้

• การเปลย่ี นแปลงของระบบทผ่ี นั กลบั ไดก้ ่อให้เกิดสมดุลเคมีไดม้ ี 3
ประเภท
1. การเปล่ียนสถานะของสาร
2. การละลายเปน็ สารละลาย
3. การเกิดปฏิกริ ยิ าเคมี

ปฏกิ ริ ิยาไปข้างหน้าอยา่ งเดียว

ปฏิกริ ิยาผนั กลบั ได้

การเปลยี่ นแปลงทผ่ี นั กลับได้

ปฏิกริ ิยาไปขา้ งหนา้ อย่างเดียว
ปฏิกริ ยิ าท่ีสารตั้งตน้ ทาปฏกิ ริ ยิ ากนั จนหมดเกดิ เปน็ ผลติ ภณั ฑ์

อย่างสมบรู ณ์โดยไม่ย้อนกลับ

ตวั อย่าง

2H2 + O2 2H2O
Zn + 2H+ Zn2+ + H2

การเปล่ยี นแปลงที่ผนั กลับได้

ปฏกิ ิริยาไปขา้ งหนา้ อยา่ งเดยี ว

ปฏิกิริยาท่ีสารต้ังต้นทาปฏิกิริยากัน เกิด ผลิตภัณฑ์และ
ขณะเดยี วกันผลิตภัณฑบ์ างส่วนทาปฏิกริ ิยากนั กลับเปน็ สารต้ังตน้ ใหม่

ตัวอยา่ ง

NO2 + NO2 N2O4

สนี า้ ตาลแก่ ไม่มสี ี

เงื่อนไขของการเกิดภาวะสมดลุ เคมี

1. อยู่ในระบบปิด
2. สมบัตขิ องระบบคงท่ี
3. เป็นการเปล่ียนแปลงทผี่ ันกลบั ได้
4. อัตราการเปลย่ี นแปลงไปขา้ งหนา้ เท่ากับ
5. อัตราการเปลี่ยนแปลงยอ้ นกลับ
5. ระบบน้ันต้องมีสารต้ังต้นเหลือ และสารผลิตภณั ฑเ์ กิดขึ้น สารทกุ ชนดิ ใน
ระบบต้องมปี ริมาณคงท่ี

สมดลุ ไดนามิก

• สมดุลไดนามกิ
เป็นภาวะทย่ี ังคงมกี ารเปลยี่ นแปลงในระบบอยู่ตลอดเวลา แต่ผลจาก

การเปล่ยี นแปลงตลอดเวลานน้ั ยังทาใหร้ ะบบมีสมบตั ิคงที่ ท้งั นีเ้ พราะอตั ราการ
เปลี่ยนแปลงไปข้างหน้าเท่ากบั อัตราการเปล่ียนแปลงยอ้ นกลับ
• โดยทวั่ ไปของภาวะสมดลุ คอื มกี ารเปล่ียนแปลงไปขา้ งหนา้ และยอ้ นกลับอยู่

ตลอดเวลาน้ันคือโมเลกุลต่างๆ ไมไ่ ดห้ ยดุ น่ิง
• อตั ราการเปลย่ี นแปลงไปขา้ งหนา้ และยอ้ นกลับมีคา่ เท่ากัน
• ระบบตอ้ งมีสมบตั ิคงท่แี ตร่ ะบบที่มสี มบตั ิไม่คงทีไ่ ม่จาเปน็ ต้องอยู่ในภาวะสมดุล

เสมอไป ตอ้ งเปน็ การเปลี่ยนแปลงท่ีเกิดข้ึนในระบบปิดเท่าน้นั

กราฟแสดงสมดลุ เคมี

คา่ คงทีส่ มดลุ

ตัวอย่าง
เขียนไดเ้ ป็น

ตวั อย่าง
เขียนไดเ้ ปน็

ความสัมพนั ธข์ องคา่ คงท่สี มดลุ กับสมการเคมี



ปจั จยั ท่มี ีผลตอ่ ภาวะสมดลุ

ความเข้มขน้
ความเข้มข้นของสารมีผลตอ่ ภาวะระบบ เเต่ไม่มีผลตอ่ ค่าคงที่สมดลุ (K)

❑ถ้าเพิม่ ความเข้มข้นในระบบภาวะสมดุล ระบบจะปรบั ตวั ไปในทางทล่ี ดความ
เข้มข้นทเ่ี ตมิ ลง ไป (ตรงข้ามด้านทเ่ี พิ่ม)

❑ถา้ ลดความเขม้ ขน้ ในระบบภาวะสมดุล ระบบจะปรบั ตวั ไปในทางทีเ่ พ่มิ ความ
เขม้ ข้นทีเ่ ตมิ ลงไป (ตรงขา้ มด้านที่ลด)
ระบบจะเขา้ สู่สมดุลอกี ครั้งซง่ึ มจี านวนโมลของสารตง้ั ตน้ และสาร

ผลิตภณั ฑต์ า่ งไปจากสมดุลเดมิ สมบตั กิ จ็ ะต่างไปจากเดิม

ปจั จยั ทม่ี ีผลต่อภาวะสมดลุ

อุณหภูมิ

อุณหภูมิมีผลทาให้ (K) เปลีย่ นไป

❑ ถ้าเพิม่ อณุ หภมู ใิ นปฏิกริ ิยาคายความร้อนมผี ลทาใหส้ ารผลิตภณั ฑ์

คา่ K นอ้ ยลง
❑ ถ้าลดอุณหภูมใิ นปฏกิ ิริยาดดู ความร้อนมผี ลทาใหส้ ารผลติ ภณั ฑ์

คา่ K มากขน้ึ

ปัจจัยทม่ี ผี ลตอ่ ภาวะสมดลุ

ความดนั
ความดนั มผี ลตอ่ ความเขม้ ขน้ ของสารท่ีเปน็ แก๊สเทา่ น้ัน และไม่มีผลต่อ
สมดลุ (K)

❑ ถ้าเพ่มิ ความดนั จะเกดิ ปฏกิ ิริยาจากโมลมากไปโมลนอ้ ย
❑ ถา้ ลดความดันจะเกดิ ปฏิกริ ิยาจากโมลน้อยไปโมลมาก