Rate

RATE

อัตราการเกดิ
ปฏกิ ิรยิ าเคมี







คาํ นํา

หนังสืออเิ ลก็ ทรอนิกส์เล่มนี
จัดทําขึนเพ่ือเปนส่วนหน่ึงของวชิ า
เคมชี ันมธั ยมศึกษาปที๕ เพ่ือให้ได้
ศึกษาหาความรู้ในเร่ืองอตั ราการเกิด
ปฏิกิรยิ าเคมีและไดศ้ ึกษาอยา่ งเขา้ ใจ
เพือเปนประโยชนก์ ับการเรยี น

ผู้จัดทาํ หวงั ว่า หนังสือเลม่ นี
จะเปนประโยชนก์ ับผู้อา่ น หรอื
นักเรยี น นกั ศึกษา ทีกาํ ลงั ศึกษาหา
ขอ้ มลู เกียวกบั เรอื งอตั ราการเกิด
ปฎิกิรยิ าเคมี หากมีขอ้ แนะนาํ หรอื ขอ้
ผดิ พลาดประการใด ผูจ้ ดั ทําขอนอ้ ม
รับไวแ้ ละขออภยั มา ณ ทีนีดว้ ย

คณะผจู้ ัดทาํ



สารบัญ

ความหมายของอตั รา
การเกิดปฎิกริ ิยาเคมี

1

ชนิดของปฏิกริ ยิ า

4

ชนิดของอัตราการ
เกิดปฏิกริ ยิ าเคมี

6

อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าและ
การวดั อัตราการเกดิ ปฏิกริยา

12

แนวคิดเกยี วกบั
การเกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี

16

ปจจยั ทมี ผี ลต่อ
อตั ราการเกิดปฏิกิริยา

36

กฎอัตรา

42

กลไกของ
ปฏกิ ิรยิ าเคมี

48





ความหมาย
ของอตั รา
การเกดิ
ปฎกิ ริ ิยาเคมี

ความเร็วทตี ัวทาํ ปฏิกริ ยิ า
เปลยี นไปเปนสารผลติ ภัณฑ์ต่อ
หน่วยเวลาโดยทหี นว่ ยความเขม้ ขน้
ของสารเปน mol/dm3 ดังนนั อตั รา
การเกิดปฏกิ ริ ิยาเคมจี ึงมีการ
เปลยี นแปลงความเขม้ ข้นของสารตอ่
วินาทีชัวโมง
หรือวนั ทังนขี นึ อยกู่ บั ปฏิกริ ิยาเกดิ
เร็วหรือช้าเพียงใด

-1-

ให้เราพิจารณาจากปฏกิ ิริยาต่อไปนี
เมือเวลาผา่ นไปจากเวลา t1

ไปเปน t2 ความเขม้ ขน้ ของสาร AB
ที t1 เปน [AB]t1และความเขม้ ขน้
ของสาร AB ที t2 เปน [AB]t2
ระยะเวลาความเขม้ ขน้ ของสาร AB
เปลยี นไป

ดังนันอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
หน่วยของอตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมี
เปนเมือ s เปนวนิ าที

-2-

นอกจากพิจารณาความเข้มขน้
ของสารABเปลยี นไปตอ่ หนว่ ยเวลา
แล้วเราสามารถพิจารณาความเข้มข้น
ของสารCทเี ปลียนไปหรอื พิจารณา
จากสารผลิตภัณฑ์AC
หรอื Bทีเกิดขึนต่อหน่วยเวลาได้
เช่นเดยี วกนั

ดงั นัน

* อัตราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมี
หมายถงึ อตั ราการเกิดทีความเขม้ ขน้
ของตัวทําปฏกิ ิริยาลดลงหรือ
สารผลติ ภัณฑ์ใดผลติ ภัณฑห์ นงึ เพิม
ขนึ กบั เวลาทผี า่ นไป

-3-

ชนดิ ของ
ปฏิกิริยา

ในการศึกษาอัตราการเกิด
ปฏิกิรยิ าเคมจี ะต้องรถู้ ึงชนิดของ
ปฏิกิรยิ า ในทนี ีจะจาํ แนกชนดิ ของ
ปฏกิ ิรยิ าออกเปน 2 ประเภท ดงั นี

1. ปฏิกิริยาเนือเดียว
(homogeneous reaction)
จัดเปนปฏิกิริยาทสี ารตงั ตน้ ทังหมด
อยู่ในสถานะเดียวกนั

CH4 (g)+ 2O2 (g)
---->CO 2(g) + 2H 2O(g)

-4-

2. ปฏกิ ิรยิ าเนอื ผสม
(heterogeneous reaction)
จัดเปนปฏกิ ริ ิยาทีสารตา่ ง ๆ ไมไ่ ด้
อย่ใู นสถานะเดียวกนั

3HCl(aq) + HNO 3 (aq)
--->Cl 2 (g) + NOCl(g)

+ 2H 2 O(l)

**การทราบชนดิ ของปฏิกิริยาจะ
ทําให้ศึกษาปจจัยทีมีผลต่ออัตรา
การเกดิ ปฏิกิริยานันได้ง่ายขนึ **

-5-

ชนดิ ของ
อัตราการเกิด
ปฏิกิริยาเคมี

อัตราการเกิดปฏิกิรยิ าเคมี
หรอื อาจจะเรยี กยอ่ ๆ วา่ อัตราการ
เกิดปฏิกิรยิ า ซงึ แบง่ ออกเปน
3 ประเภท คือ

อตั ราการเกดิ ปฎิกริ ิยาเคมีเฉลยี
อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ า ณ ขณะ
ใดขณะหนึง
อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยา ณ
จดุ ใดจดุ หนงึ ของเวลา

-6-

1. อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเฉลีย
(Average rate) หมายถงึ อตั ราการ
เกิดปฏิกริ ยิ าทคี ดิ จากการ
เปลยี นแปลงปริมาณสารตังตน้ ทลี ด
ลงหรือการเปลยี นแปลงปริมาณสาร
ผลิตภณั ฑท์ เี พิมขนึ ตงั แตเ่ ริมต้น
ปฏิกิริยาจนสินสุดการเกดิ ปฏิกิรยิ า
หรือสินสุดการทดลองในหนึงหน่วย
เวลา -มีไดค้ ่าเดยี ว-

ตวั อยา่ ง

-7-

2. อัตราการเกดิ ปฏิกริ ยิ า ณ ขณะ
ใดขณะหนึง (Instantaneous
rate) หมายถงึ อตั ราการเกิด
ปฏกิ ิริยาทีคดิ จากการเปลยี นแปลง
ปริมาณสารตงั ต้นที ลดลง หรือการ
เปลียนแปลงปริมาณสารผลติ ภณั ฑ์
ทีเพิมขนึ ณ ชว่ งใดช่วงหนงึ ขณะ
ทีปฏกิ ริ ิยากาํ ลงั ดําเนนิ อยใู่ นหนงึ
หนว่ ยเวลา ทีช่วงนันอตั ราการเกดิ
ปฏิกริ ิยานีมไี ด้หลายคา่ ทีเวลาต่าง
กนั จะมคี ่าไม่เท่ากนั คอื ตอนเรมิ
ตน้ อัตราการเกดิ ปฏิกิริยาจะมคี า่
มาก เมือปฏกิ ิริยาดาํ เนนิ ต่อไป
อตั ราการเกดิ ปฏิกิรยิ าจะลดลงตาม
ลาํ ดับ เพราะความเขม้ ข้นของสาร
ตังตน้ ลดลง

-8-

ตวั อยา่ ง

อัตราการเกิดปฏิกริ ยิ า ณ ขณะที
วินาทีที 100 หาไดจ้ ากการลากเส้น
สัมผัสกราฟ ณ วินาทีที 100 จากนนั
หาความชันของกราฟในชว่ งดังกล่าว
ดงั ภาพ

-9-

3. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ จุดใด
จดุ หนึงของเวลา หมายถึง
อัตราการเกิดปฏกิ ิรยิ าทีคดิ จากการ
เปลียนแปลงปริมาณสารตงั ตน้ ที
ลดลง หรอื การเปลยี นแปลง
ปรมิ าณสารผลิตภัณฑท์ เี พิมขนึ ณ
เวลาใดเวลาหนึงในชว่ งสันๆ
ขณะทีปฏิกิริยากาํ ลงั ดําเนนิ อยใู่ น
หนงึ หน่วยเวลา อัตราการเกิด
ปฏิกริ ิยา ณ จดุ ใดจดุ หนึงของเวลา
หาได้โดยการนําข้อมลู ทไี ด้จากการ
ทดลองไปเขียนกราฟ

(ใหป้ ริมาณสารทเี ปลยี นแปลงเปน
แกนตงั เวลาเปนแกนนอน)

- 10 -

เมือต้องการทราบอัตราการเกิด
ปฏิกริ ิยาทีเวลาใด ก็ให้ลากเส้นตัง
ฉากตรงจดุ เวลานันไปตดั เส้นกราฟ
ลากเส้นสัมผสั ให้ผ่านจดุ ตัด
แลว้ หาคา่ ความชัน (Slope) ของ
เส้นสัมผัส คา่ ความชนั ก็คือ อัตรา
การเกดิ ปฏกิ ิรยิ า ณ ขณะนัน

- 11 -

อตั ราการเกิด
ปฏิกริ ิยาและการ
วดั อตั ราการเกดิ
ปฏกิ ริยา

ในการศึกษาจลนศาสตร์
เคมี มักระบุอัตราเปนการลดลง
ความเขม้ ขันของสารตังต้นหรอื การ
เพิมขนึ ของผลิตผลกับเวลา ซงึ
สามารถวดั ได้จากการทดลอง ไดแ้ ก่
(1) ปริมาณก๊าซทีเกิดขึน
(2) ความดันทเี ปลียนแปลง
(3) การเปลียนสี
(4) การเกิดตะกอน
(5) การเกดิ กรดหรือเบส

- 12 -

กรณีทกี ารวัดความเขม้ ขน้
โดยตรงของสารทาํ ได้ยากนกั เคมีมัก
วัดสมบัตทิ สี ัมพันธ์ โดยตรงกับความ
เข้มขน้
เช่น ความดนั สีแลว้ ถึงเปลียนเปน
ความเขม้ ขัน

ในวชิ าจลนศาสตรเ์ คมี
ปรมิ าณของสารตงั ตน้ ทีลดลงหรือ
ผลติ ภัณฑท์ ีเกิดขนึ นยิ มระบหุ นว่ ย
เปนความเขม้ ข้น โมล/ลิตร หรอื (M)
เสมอ และเขยี นแทนด้วยวงเล็บ [ ]

ดงั นนั ความเข้มขน้ เปนโมล/ลติ ร
ของ N2O จึงเขียนแทนดว้ ย [N20]
เช่น [N20] = 0.1 หมายความว่า
N2O มีความเข้มข้น 0.1 โมล/ลิตร

- 13 -

ตวั อย่าง

ในปฏิกิริยาหนงึ ๆอัตราการเกิด
ปฏิกริ ิยามักวัดจากอัตราการลดความเข้ม
ขน้ ของสารตงั ต้นหรอื อัตราการเพิมความ
เขม้ ขน้ ของผลิตภัณฑ์ ถา้ ในปฏิกริ ยิ าหนงึ
อัตราการลดของสาร A เทา่ กับ 1/2 เท่า
ของอัตราการลดของสาร B และเทา่ กับ
สาร 1/3 เท่าของอตั ราการเพิมของสาร C
เขยี นสมการแสดงปฏกิ ริ ิยาได้อย่างไร

ปฏิกริ ยิ านคี อื A + 2B → 3C
จากสมการแสดงวา่ A 1 โมลทําปฏิกิรยิ ากบั
B จาํ นวน 2 โมล ได้สาร C เกดิ ขนึ 3 โมล

ดังนนั ถ้า A หายไป 1 โมล
B จะหายไป 2 โมล และจะเพิมขึน 3 โมล

สรปุ ไดว้ า่ A ลดลงไป 1/2 ของ B ทีลดลง
และเทา่ กับ 1/3 ของทเี พิมขึน C

- 14 -

ตวั อย่าง

ปฏิกริ ิยา Mg (s) + 2HCl → MgCl2+
H2 (g)
นอกจากจะหาอตั ราการเกิดปฏิกริ ิยา
โดยการวัดปรมิ าตรของ H2 และจบั
เวลาแล้ว ยังสามารถวดั สิงใดได้อีกบา้ ง

วิธีคดิ 1. วดั ได้จากปรมิ าณของ Mg 2+
จาก MgCl 2 ทเี กดิ ขนึ ใน 1 หน่วยเวลา ใน
ทางปฏิบัตทิ าํ ได้โดยเตมิ ไอออนบางชนิดที
ทาํ ให้ Mg2+ ตกตะกอน แลว้ จงึ คํานวณหา
ปริมาณของ Mg ในตะกอนนัน ซงึ เปน
ขบวนการที ค่อนข้างยากและซบั ซ้อน

2. สามารถชงั มวลของโลหะ Mg
เพือหามวลทหี ายไปต่อหน่วยเวลา

3. สามารถหาความเขม้ ข้นของ HCl
ทีลดลงต่อหน่วยเวลา

- 15 -

แนวคดิ
เกียวกับการเกิด
ปฏิกิริยาเคมี

นักวทิ ยาศาสตรเ์ ชอื ว่าใน
การเกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมีอนุภาคของ
สารตงั ตน้ ซึงอาจเปนโมเลกลุ
อะตอม หรือไอออนจะตอ้ งชนกนั
ถา้ การชนกันทุกครังทาํ ให้เกิด
ปฏกิ ริ ิยาเคมี จะมีผลทาํ ให้
ปฏิกริ ิยาเคมเี กิดขึนได้เรว็ แตจ่ าก
การทดลองพบว่า การชนกันของ
อนุภาคไม่สามารถทาํ ให้เกดิ
ปฏิกิริยาทกุ ครงั มเี พียงบางครัง
เทา่ นันทีมีปฏิกริ ยิ าเกิดขนึ

- 16 -

จากทฤษฎจี ลน์ อธิบายได้วา่ ณ
อณุ หภมู ิหนงึ

โมเลกลุ ของแกส๊ ชนดิ เดียวกนั
เคลือนทดี ้วยอตั ราเรว็ แตกตา่ ง
กนั
-โมเลกลุ ทเี คลอื นทีชา้ จะมี
พลังงานจลนต์ าํ
-โมเลกุลทเี คลอื นทเี รว็ จะมี
พลังงานจลน์สูง

ถ้าโมเลกุลทมี ีพลังงานจลนส์ ูงหรอื
มอี ัตราเรว็ สูงชนกัน พลงั งานทเี กิดจาก
การชนก็จะมีค่าสูงดว้ ย ถา้ มีพลงั งานสูง
พอกจ็ ะเกดิ การสลายพันธะในสารตังตน้
แลว้ สร้างพันธะใหม่ขึนเปนสาร
ผลติ ภัณฑซ์ ึงกค็ ือ การเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี

ถา้ โมเลกลุ ทมี ีพลงั งานจลน์ตําเกิด
การชนกันและพลงั งานมีค่าไม่สูงพอก็จะ
ไมเ่ กดิ ปฏิกิริยาเคมเี กดิ ขึน

- 17 -

เมืออนุภาคของสารชนกนั
แล้วจะมปี ฏิกิรยิ าเคมีเกดิ ขีนหรือไม่
ยงั ขนึ อยกู่ ับทศิ ทางในการชนกนั ด้วย
เชน่ ปฏกิ ิรยิ าระหวา่ งแก๊สไฮโดรเจน
กบั แกส๊ ไอโอดิน ดังสมการ

การทจี ะไดแ้ กส๊ ไฮโดรเจน
ไอโอไดด์เกดิ ขึนโมเลกลุ ของแก๊ส
ไฮโดรเจนกับแก๊สไอโอดนี จะต้องมี
การชนกนั และอาจจดั ตัวขณะชนกัน
ได้ดังรูป

- 18 -

เมอื พิจารณาการชนกนั ของ
โมเลกลุ H2 กบั I2 พบวา่ การชนกัน
แบบ ข. มโี อกาสทจี ะเกดิ ปฏิกริ ยิ า
เคมไี ด้มากกวา่ แบบ ก. เนืองจาก
ทิศทางในการชนกนั ของโมเลกลุ ทัง
สองความเหมาะสม

จากข้อมลู ทกี ล่าวมาแลว้ ชว่ ย
ใหส้ รปุ ไดว้ ่าปฏกิ ิรยิ าเคมีเกดิ ขนึ ได้
เมอื อนุภาคของสารตังตน้ ชนกันใน
ทศิ ทางทเี หมาะสม
รวมทงั ต้องมีพลงั งานทีเกิดจากการ
ชนกนั อยา่ งน้อยทสี ุดปรมิ าณหนงึ ซึง
เทา่ กับ
พลงั งานก่อกมั มันต์ ใชส้ ัญลกั ษณ์

ยอ่ เปน Ea

- 19 -

รปู การดาํ เนนิ ทางขา้ มภูเขา

พลงั งานกอ่ กมั มนั ต์เปนคา่ ที
คํานวณจากผลการทดลอง ซงึ ใน
แตล่ ะปฏกิ ิริยาจะมคี า่ พลงั งาน
กอ่ กมั มันตไ์ ม่เทา่ กัน โดยปกติ
โมเลกลุ ทมี พี ลังงานเท่ากับหรอื
มากกวา่ พลังงานกอ่ กัมมันต์มี
จาํ นวนน้อยมาก เพือให้เข้าใจดีขนึ
จงึ อาจเปรียบเทียบการเกิดปฏกิ ิริยา
เคมีกับการเดินทางข้ามภเู ขา ดงั รปู

- 20 -

จากรปู คนทีจะเดนิ ขา้ มภเู ขา
ได้ตอ้ งแข็งแรงมากหรือมีพลังงาน
มาก ดงั นนั จาํ นวนคนทีจะเดนิ ข้าม
ภเู ขาได้ภายในเวลาทีกาํ หนด จงึ ขึน
อยู่กบั องคป์ ระกอบทีสําคญั 2
ประการ คอื
(1) จาํ นวนคนทีแขง็ แรงหรอื มี
พลังงานมาก
(2) ความสูงของภเู ขา

- 21 -

ถ้าอปุ มาอปุ ไมยจํานวนคนที
แข็งแรงหรอื มพี ลงั งานสูงกบั จํานวน
อนุภาคทีมีพลังงานสูง
และความสูงของภูเขากบั คา่ พลัง
งานก่อกัมมนั ต์ของปฏกิ ริ ยิ านัน
ช่วยใหอ้ ธบิ ายได้วา่ การทีบาง
ปฏกิ ิริยาเกิดขนึ ช้ามาก เพราะ
ปฏิกิรยิ านันมคี ่าพลงั งานกอ่ กมั มันต์
สูงมาก และอนภุ าคทมี พี ลังงานสูงมี
จาํ นวนนอ้ ย โอกาสทจี ะชนกนั เพือให้
ไดพ้ ลังงานสูง=พลังงานกอ่ กัมมันต์
จงึ มนี ้อยดว้ ย ในกรณีของปฏิกิรยิ าที
เกิดไดเ้ รว็ ก็อธบิ ายไดใ้ นทํานอง
เดยี วกนั

- 22 -

สําหรับการอธบิ ายการเกดิ
ปฏิกริ ิยาเคมอี ีกแนวคดิ หนึงอธิบายวา่
เมอื สารเข้าทาํ ปฏกิ ิริยากนั จะมีสาร
ใหมเ่ กดิ ขึนเปนผลติ ภัณฑ์ และใน
ระหวา่ งทสี ารตังตน้ เปลยี นเปน
ผลิตภณั ฑน์ นั จะมสี ารเชิงซอ้ นกมั มัน
ต์เกดิ ขนึ กอ่ นเพียงชวั ขณะแล้วสาร
เชิงซอ้ นกมั มนั ตก์ ็สลายให้ผลิตภณั ฑ์
ต่อไป เช่น ปฏกิ ิริยาระหวา่ งแกส๊ CO
กับNO2เกิดเปนแก๊สCO2และNO ซงึ
อาจเขยี นแผนภาพแสดงดงั รปู

- 23 -

ทางด้านสารตังต้นจะมี
พันธะระหว่างอะตอม C กับ O ใน
โมเลกุล CO และN กับ O ในโมเลกุล
NO 2 เท่านัน เมือเกิดเปนสารเชิงซ้อ
นกัมมันต์ ความแข็งแรงของพันธะ
ระหว่างอะตอมN กับO ในNO 2 จะลด
ลง และเริมมีพันธะอย่างอ่อนๆ เกิด
ขึนระหว่างอะตอมของC ในCO กับ O
ในNO2 เมือสารเชิงซ้อนกัมมันต์สลาย
ตัวให้ผลิตภัณฑ์

- 24 -

จะมีการสลายพันธะเดมิ ระหวา่ ง
อะตอม N กบั O และมีพันธะ
ระหว่างอะตอม C กบั O เกิดขึน
แทนทสี ารเชิงซอ้ นกัมมนั ตอ์ ยใู่ น
สภาวะทีไม่เสถียรเพราะมีพลงั งาน
สูงมาก สภาวะดงั กลา่ วนเี รยี กวา่
สภาวะแทรนซชิ นั จงึ อาจกล่าวได้ว่า
พลังงานของสภาวะแทรนซิชันจะมี
คา่ ประมาณพลังงานก่อกมั มนั ต์
นนั เอง ทังนเี พราะการทปี ฏกิ ริ ยิ าเคมี
จะเกิดขนึ ได้อนภุ าคของสารทชี นกัน
จะตอ้ งมพี ลงั งานอยา่ งนอ้ ยทีสุด
เท่ากบั พลังงานก่อกัมมันตพ์ ลังงาน
กบั การดาํ เนนิ ไปของปฏกิ ริ ยิ า

- 25 -

เนืองจากเกดิ ปฏิกิรยิ าเคมี
จะตอ้ งมีพลงั งานเข้าไปเกียวขอ้ งด้วย
ถ้าเปนปฏกิ ริ ิยาของประกอบโคเวเลน
ตจ์ ะมกี ารสลายพันธะของสารตงั ต้น
และมกี ารสรา้ งพันธะของผลิตภณั ฑ์
เกดิ ขึน ถ้าพลงั านทีใชใ้ นการสลาย
พันธะทงั หมดรวมกันแลว้ มคี ่ามากกว่า
พลงั งานได้จากการเกิดพันธะใหมร่ วม
กนั การเปลยี นแปลงนันจะเปน
ประเภทดดู ความรอ้ น

- 26 -

ในทางตรงกันขา้ มถา้ พลงั งานไดจ้ าก
การเกดิ พันธะใหม่รวมกัน
เปลียนแปลงนันจะเปนประเภทดดู
ความรอ้ น ในทางกันข้ามถา้ พลงั งาน
ทใี ช้ในการสลายพันธะทงั หมดรวมกนั
มคี ่านอ้ ยกวา่ พลงั งานทเี กดิ ขึนเนอื ง
จากการสร้างพันธะรวมกัน การ
เปลียนแปลงนันก็จะเปนประเภทคาย
ความรอ้ น

ในแง่พลงั งานของโมเลกุล ถา้ สารที
เปนผลิตภณั ฑ์มีพลงั งานตํากวา่ สาร
ตงั ต้นปฏกิ ิริยานนั จะเปนประเภทคาย
พลังงาน แต่ถา้ สารทเี ปนผลติ ภัณฑม์ ี
พลงั งานสูงกว่าตังตันปฏกิ ริ ยิ านันจะ

เปนประเภทดดู พลงั งาน

- 27 -

ก. ปฏกิ ิริยาระหวา่ ง NO 2 กับ CO
ซงึ เปนประเภทคายความร้อน
NO2(g) + CO(g) →NO (g) + CO2
(g) + 234 kJ
เขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์
ระหว่างพลงั งานกับการดาํ เนนิ ไปของ
ปฏิกริ ยิ าได้ดงั นี

- 28 -

การเปลียนแปลงพลังงานของ
ปฏกิ ิรยิ า NO2 + CO → NO + CO2

E1 คอื พลังงานของสารตงั ต้น
E3 คือ พลงั งานผลิตภณั ฑ์
Ea คือ พลังงานกอ่ กัมมันต์ซึงเปน
ผลต่างระหว่าง E2 กับ E1
E คือ พลังงานของปฏกิ ิริยาซงึ เปน
ผลตา่ งระหวา่ ง E3 กบั E1

ในปฏิกริ ิยาดงั กลา่ วนี
E = -234 KJ
Ea = 66. KJ

- 29 -

ข . ปฏิกริ ิยา
2HI(g) → H2 (g) + I 2 (g)
ซึงเปนปฏิกริ ิยาประเภทดดู ความร้อน

การเปลียนแปลงพลังงานของ
ปฏกิ ริ ยิ า 2HI →H2 + I2
เมือสารตงั ต้น(HI) ซงึ มพี ลงั งาน E1
ชนกันจนทําให้มพี ลังงานสูงขึนเปน
E2 ซึงจะกลายไปเปนผลติ ภัณฑ์
( H2 +I2 ) ทมี พี ลังงาน E3
E3 มีค่ามากกว่า E1

- 30 -

ดังนัน จงึ เปนการเปลียนแปลง
ประเภทดดู ความร้อน
โดยมพี ลงั งานของปฏิกริ ยิ าหรือ
พลงั งานทรี ะบบดดู เข้าไปเท่ากับ E
E = E3 - E1
Ea = E2 - E1

ในกรณีทเี ปนการเปลยี นแปลงแบบ
ผนั กลบั ได้ คอื มที ังปฏิกริ ิยาไปข้าง
หนา้ และปฏิกิริยายอ้ นกลับจะมีทงั
พลงั งานก่อกมั มนั ตข์ องปฏิกิริยาไป
ขา้ งหนา้ (Eaf) และของปฏิกิริยา
ย้อนกลับ (Ear) การเปลยี นแปลง
พลังงานของปฏกิ ิรยิ าทมี กี ลไก
: H2 I (g) + I (g)

- 31 -

จากแผนภาพในรูปสรปุ ไดว้ า่
ปฏกิ ริ ยิ าทีมกี ลไกในการเกดิ หลาย
ขัน ปฏกิ ริ ยิ าจะเปนแบบคาย
พลังงาน หรอื เปนแบบดดู พลงั งาน
ใหด้ ูทีพลังงานของสารตังตน้ และ
พลังงานของสารผลิตภัณฑ์ในขัน
สุดทา้ ยเปนเกณฑ์ กลา่ วคอื
พลังงานของสารตงั ตน้ สูงกว่า
พลงั งานของสารผลิตภณั ฑ์ก็แบบ
คายความรอ้ น และถา้ พลงั งานของ
สารตังตน้ ตาํ กวา่ พลงั งานของสาร
ผลติ ภณั ฑ์กแ็ บบดูดพลังงาน

ปฏกิ ริ ยิ านมี ขี ันตอนในการเกิด 3
ขัน และมปี ฏกิ ิริยาในขนั ตอนที 3
เกิดช้าทสี ุด ดงั นันจึงเปนขันตอนที
ใชก้ าํ หนดอัตราการเกิดปฏิกิรยิ า
เรยี กว่า Rate determining step

- 32 -

พลงั งานกอ่ กมั มันต์ของปฏกิ ิริยา
ในแตล่ ะขันตอนสามารถเรยี ง
ลาํ ดบั จากค่ามากไปหานอ้ ยได้ดงั
ดงั นี Ea3 > Ea1 > Ea2
ดงั นนั แสดงวา่ ปฏิกิริยาในแต่ละขัน
จะเรยี งจากเกิดยาก (หรือช้า) ไปหา
เกดิ งา่ ย (หรอื เร็ว) สุดได้ดงั นี
ปฏิกริ ิยาในขันตอนที 3
ปฏิกิริยาในขันตอนที 1
ปฏกิ ริ ยิ าในขันตอนที 2
พลังงานของปฏกิ ริ ยิ าในแตล่ ะ
ขันตอนย่อยเปนดังนี
ปฏิกริ ิยาในขันที 1 : I2 → 2I
เปนปฏิกริ ยิ าแบบดูดพลงั งาน
ปฏกิ ิริยาในขนั ที 2 : I2 +H2 → H2I
เปนปฏกิ ิรยิ าแบบดูดพลงั งาน
ปฏกิ ริ ยิ าในขนั ที 3 : H2 + I → 2HI
เปนปฏิกิรยิ าแบบดูดพลังงาน

- 33 -

พลังงานกอ่ กมั มนั ต์ของ
ปฏิกิรยิ าทมี ีกลไกในการเกิด
หลายขันเท่ากับผลตา่ งพลงั งาน
ของสารเชิงซอ้ นทถี ูกกระตนุ้ ใน
ขันตอนทเี กดิ ชา้ ทสี ุดกบั
พลังงานของสารตังต้น เช่น
ปฏกิ ิริยาระหว่างกา๊ ซ H2 และ I2
คือ Ea

- 34 -

- 35 -

ปจจยั ทีมผี ล
ต่ออตั ราการ
เกดิ ปฏิกิรยิ า

1.ธรรมชาตขิ องสารตงั
ตน้ (Nature of reactant)

สําหรบั สารต่างชนดิ กนั จะ
สามารถเกิดปฏกิ ิริยาไดเ้ ร็วหรือช้า
นนั ขนึ อย่กู บั สมบัติเฉพาะตวั ของ
สารแต่ละชนิด เช่น โลหะโซเดียม
ทําปฏกิ ริ ยิ ากับนาํ เยน็ ไดเ้ ร็วมาก
และเกิดปฏกิ ิรยิ ารุนแรง ในขณะที
โลหะแมกนีเซยี มทําปฏิกิรยิ ากบั นํา
เย็นไดช้ า้ แตเ่ กิดได้เรว็ ขนึ เมอื ใช้
นาํ ร้อน

- 36 -

2.ความเข้มขน้ ของสารตงั ต้น
ปฏกิ ิริยาเคมีโดยทวั ไปอตั ราการ

เกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี มักขนึ อยู่กับความ
เขม้ ข้นของสารตังต้นทเี ข้าทาํ
ปฏกิ ิริยา เชน่ ปฏกิ ิรยิ าระหว่างโลหะ
กับกรด ถ้าเริมต้นใช้กรดทีมคี วาม
เขม้ ขน้ สูงจะเกิดการกดั กร่อนโลหะ
ได้เร็วกว่ากรดทมี คี วามเขม้ ข้นตาํ

3.พืนทีผวิ ของสารตงั ตน้
พืนทีผิวของสารตงั ต้นจะมี

อทิ ธพิ ลต่ออตั ราการเกดิ ปฏิกิรยิ า
เคมีกต็ ่อเมือปฏกิ ริ ิยาเคมีทีเกิดขนึ
นนั เปนปฏิกริ ิยาเคมีแบบเนือผสมที
มีสารตังตน้ เปนของแข็งรว่ มอย่ดู ้วย
เชน่ การเกดิ ปฏิกิริยาระหวา่ ง Mg
และ HCl ดังสมการ

- 37 -

Mg (s) + HCl (aq)
----> MgCl 2(aq) + H 2 (g)
จากปฏิกริ ยิ าจะเกดิ แก๊สไฮโดรเจน
ซงึ ถา้ ทําให้ลวดแมกนเี ซยี มเปนชินเลก็ ๆ
จะพบวา่ ปฏิกิริยาจะเกดิ เร็วกวา่ ลวด
แมกนเี ซยี มทเี ปนแผ่นหรอื ขดเปนสปริง

การเพิมพืนทีผิวของของแข็งให้
สัมผสั กบั ของเหลวมากขนึ จะชว่ ยให้
ปฏกิ ริ ิยาเกิดไดเ้ รว็ ขึนหลกั การนีนํา
มาใช้ในชวี ิตประจําวัน เช่น ในการรบั
ประทานอาหารนกั โภชนาการแนะนาํ
ให้เคียวอาหารให้ละเอียดกอ่ นกลืน
ลงท้อง เพราะการเคยี วอาหารให้
ละเอยี ดเปนการเพิมพืนทผี วิ ของ
อาหารให้มากขนึ ทาํ ใหก้ รดและ
เอนไซม์ในนาํ ย่อยในกระเพาะอาหาร
ทําปฏิกริ ยิ ากับอาหารไดเ้ รว็ ขนึ

- 38 -

4.อณุ หภูมิ
ปฏิกริ ยิ าเคมตี า่ งๆอตั ราการ

เกิดปฏิกิริยาจะเพิมขึนเมืออณุ หภมู ิ
สูงขึน เช่น การบ่มผลไม้ในภาชนะที
มฝี าปด จะสุกเรว็ กวา่ การไว้ข้าง
นอก หรอื การเกบ็ อาหารถา้ เก็บไวใ้ น
ตเู้ ย็นจะเสียชา้ กว่าเก็บไว้ข้างนอก
โลหะแมกนีเซยี มทําปฏกิ ริ ิยากบั นาํ
เยน็ ไดช้ ้า แต่เมอื ทําปฏิกิรยิ ากับนํา
รอ้ นได้เรว็ ขนึ

- 39 -

5.ตัวเรง่ ปฏิกิรยิ าและตัวหนว่ ง
ปฏิกิริยา

5.1 ตัวเร่งปฏกิ ิริยา (Catalyst)
คอื สารทเี ติมลงไปในปฏกิ ิริยาแล้ว
ทาํ ให้ปฏกิ ริ ิยาเกิดได้เร็วขึนหรอื
ทําให้อัตราการเกิดปฏกิ ิริยาเกดิ ได้
เพิมขนึ โดยทีตวั เร่งปฏิกริ ยิ าอาจจะ
มีส่วนรว่ มในการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าหรือไม่
ก็ได้ แต่เมือสินสุดปฏิกริ ิยา ตัวเร่ง
ปฏกิ ิรยิ าเหล่านีจะตอ้ งมีปริมาณเทา่
เดิมและมีสมบตั ิเหมอื นเดิม ตัวอยา่ ง
ของตัวเรง่ ปฏิกิริยาทใี กล้ตวั เราทสี ุด
ได้แก่ เอนไซม์ในรา่ งกาย เช่น
อะไมเลสในนําตาลทีใช้ย่อยแปง
หรือเพปซินในกระเพาะอาหารทีใช้
ย่อยโปรตีน

- 40 -