บทที่ 0 ติวเข้ม เคมี ทรูปลูกปัญญา

100 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 2. ยางสังเคราะห (Synthetic Rubbers) เปนยางที่ไดจากการสังเคราะหโดยเลียนแบบยางธรรมชาติ หรือ พูด งายๆ คือ ยางชนิดนี้ไมสามารถหาไดตามธรรมชาตินะ แตไดจากการสังเคราะหเทานั้น เชน พอลีบิวทาไดอีน (ใชบิวทาไดอีน เปนมอนอเมอร) ยาง SBR (Styrene-Butadiene Rubber) พอลิบิวทาไดอีนมีความยืดหยุนนอย ประกอบดวยมอนอเมอร คือ บิวตะไดอีน หรือ 1, 3 บิวตะไดอีน พอลิคลอโรพรีนมอนอเมอร คือ คลอโรพรีน ยาง SBR หรือ ยางสไตรีน-บิวทาไดอีนเปนโคพอลิเมอร เนื่องจากประกอบดวย 2 มอนอเมอร คือ สไตรีน และ บิวทาไดอีน สามารถทนตอการขัดถูไดดี เกิดปฏิกิริยากับแกสออกซิเจนไดยากกวายางธรรมชาติ และยืดหยุนไดตํ่า กระบวนการวัลคาไนเซชัน (Vulcanization) กระบวนการวัลคาไนเซชันเปนกระบวนการปรับปรุงคุณภาพของยาง ซึ่งใชไดทั้งยางธรรมชาติและยางสังเคราะห โดยการนํากํามะถันมาเผากับยางซึ่งจะเกิดพันธะโคเวเลนซ เชื่อมระหวางโซพอลิเมอรดวยอะตอมซัลเฟอรเปนโมเลกุล เดียวกัน ทําใหคงสภาพที่อุณหภูมิตางๆ ทนตอความรอนและแสงแดด อีกทั้งยังละลายในตัวทําละลายไดยากขึ้น (อางอิงจาก:เอกสารประกอบการสอนโครงการสอนเสริม สโมสรอาจารยจุฬาฯเรื่องผลิตภัณฑปโตรเคมีและพอลิเมอร) ตัวอยางขอสอบ พิจารณาขอความตอไปนี้ a. เอทิลีนจัดเปนมอนอเมอรที่มีขนาดเล็กที่สุดในการผลิตพอลิเมอร b. ซิลิโคนที่ใชในงานศัลยกรรมจัดเปนพอลิเมอรชนิดหนึ่ง c. ไนลอนและอีพอกซีจัดเปนเทอรมอพลาสติก d. ยางธรรมชาติและยางเทียม IR ตางมีไอโซพรีนเปนมอนอเมอร ขอใดถูกตอง 1. a, b และ c 2. a, b และ d 3. a, c และ d 4. b, c และ d เฉลยขอ 2. a. ถูกตอง เนื่องจากเอทิลีนมีโครงสรางโมเลกุลเปน (H2 C=CH2 ) จึงจัดเปนมอนอเมอรที่มีขนาดเล็กที่สุด ที่ใชในการผลิตพอลิ เมอร b. ถูกตอง เนื่องจากซิลิโคนเกิดจาก SiO2 รวมกับอัลคิวคลอไรด(RCL)จะไดสารที่เปนมอนอเมอร c. ผิด เพราะอีพอกซีจัดเปนพลาสติกเทอรโมเซต d. ถูกตอง เนื่องจากยางธรรมชาติและยางเทียม IR มีไอโซพรีนเปนสารตั้งตนเหมือนกัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 101 นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่ Tag : สอนศาสตร เคมี พอลิเมอร การเกิดพอลิเมอร ยาง พลาสติก ปฏิกิริยาพอลิเมอร 7. ความกาวหนาทางเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมพอลิเมอร ในปจจุบันนี้ นองๆ ทราบไหมวา ประชากรทั่วโลกมีแนวโนมจํานวนของประชากรเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทําใหเกิดการใช ทรัพยากรที่เปนพอลิเมอรในการดํารงชีวิตประจําวันในปริมาณที่มากขึ้นตามไปดวย อีกทั้งยังมีการนําเทคโนโลยีเขามา ประยุกตใช เพื่อเพิ่มความแข็งแรง ทนทานมากขึ้น หรือเพื่อสีสันความสวยงาม ทั้งอุตสาหกรรมพลาสติก เสนใย และยาง โดยนําไปใชทั้งในดานการแพทย การทําเกษตรกรรม รวมถึงงานดานกอสรางดังนั้นกอนจะใชพอลิเมอรชิ้นหนึ่งๆ ไมวาจะเปน ขวดนํ้าดื่ม ถุงพลาสติก ภาชนะตางๆ โดยเฉพาะโฟม ก็อยาลืมคํานึงถึงภาวะมลพิษตอสิ่งแวดลอมที่ตามมา เพื่อใหโลกของ เรายังคงยั่งยืนไดตราบนานเทานาน เพราะพี่เชื่อวานองๆ ทุกคนก็คงอยากจะใหธรรมชาติอยูกับเราไปนานๆ นั่นเอง • 16 : ปโตเลียมและพอลิเมอร http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-1 • Polymer ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-2 • Polymer ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-3 • Polymer ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-4

102 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya • Polymer ตอนที่ 4 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-5 • Polymer ตอนที่ 5 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-6 • พลาสติก http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-7

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 103 บทที่ 6 ปฏิกิริยาเคมี (Chemical reaction) Introduction ในบทนี้ นองๆ จะไดเรียนเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี นองๆ บางคนอาจจะคิดในใจ คําวา ปฏิกิริยาเคมี มันดูลึกลับ ซับซอน แสดงวามันตองยากมากๆ แนๆ เลย ขามดีกวา แตเดี๋ยวกอน มันไมใชอยางที่นองคิดเลย กอนอื่นพี่จะพามาทําความ รูจักกับคําวา ปฏิกิริยาเคมีกันกอน ซึ่งมันก็ คือ การเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารตั้งตนและสารผลิตภัณฑ โดยสารกอนการ เปลี่ยนแปลงเรียกวา สารตั้งตน (Reactant) และสารที่เกิดใหมเรียกวา ผลิตภัณฑ (Product) และพี่ๆ สัมผัสไดวา อาจมีพลังงาน หรือ บางสิ่งบางอยางที่ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะนี้ก็เปนได ซึ่งสิ่งๆ นั้นเราเรียกมันวา ปฏิกิริยาเคมี นองๆ รูรึเปลา วา ปฏิกิริยาสังเกตไดจากอะไร คําตอบก็คือ การเปลี่ยนสีของสาร การเกิดฟองแกส การเกิดตะกอน หรือการเกิดแกส เชน การ ยอยสลายสารอาหาร การสุกของผลไม ปฏิกิริยาที่เกิดในนํ้าอัดลม การเกิดสนิมของเหล็ก เปนตน ถึงตอนนี้นองๆ นาจะคุนๆ กับปฏิกิริยาเคมีกันบางแลวใชไหม !?^^ Outlines 1. หลักการของการเกิดปฏิกิริยา 2. ประเภทของปฏิกิริยาเคมี 3. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 4. ปจจัยที่มีผลตอการเกิดปฏิกิริยาเคมี 5. กฎอัตราเร็ว 6. พลังงานกับการดําเนินไปของปฏิกิริยา 1. หลักการของการเกิดปฏิกิริยา เรามารูจักหลักการของการเกิดปฏิกิริยากันดีกวาปฏิกิริยาเกิดไดจากการชนกันของอนุภาค (อะตอม ไอออน หรือโมเลกุล) ของสารที่จะเขาทําปฏิกิริยากัน โดยที่จะตองชนในทิศทางที่เหมาะสม และพลังงานในการชนตองมีคาสูงกวาพลังงานกระตุน หรือพลังงานกอกัมมันต (Activation Energy, Ea) ตามทฤษฎีการชน (Collistion Theory) ดังนั้นพี่จะสรุปหลักการเกิดปฏิกิริยา เคมีงายๆ เปนกราฟดังรูปที่ 1 หรือ พูดงายๆก็คือปฏิกิริยาเคมีนี้ก็เหมือนกับรักแรกพบของนองๆ นั่นเอง ถานองจะหลงรักใคร ซักคนหนึ่ง นองๆ มักจะหลงรักคนที่นองพบครั้งแรก และรูสึกวาคนๆ นั้นนารักกวาคนทั่วๆ ไปจนอยากจะรูจัก ที่สําคัญคงตอง เปนเวลาที่นองโสดดวย ถาไมโสดจะไปมองคนอื่นไดอยางไร จริงไหมละ รูปที่ 1 แสดงจํานวนโมเลกุลที่เกิดปฏิกิริยาได เมื่อพลังงานในการชนตองมีคาสูงกวา พลังงานกระตุน

104 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya ตัวอยางขอสอบ ขอใดเกิดปฏิกิริยาเคมี a. การผลิตนํ้าโคก b. การบมมะละกอดิบจนเปนมะละกอสุก c. การเหม็นหืนของนํ้ามัน เมื่อทิ้งไวนานๆ d. การทําทิงเจอรไอโอดีน โดยผสมไอโอดีนกับเอทานอล 1. ขอ a, b และ c 2. ขอ a, b และ d 3. ขอ a, c และ d 4. ขอ b, c และ d เฉลยขอ 1 ขอ a. การผลิตนํ้าโคกนั้นนองๆจะตองอัดแก็สที่มีชื่อวา คารบอนไดออกไซดลงไปในนํ้า เพื่อทําใหเกิดกรดคารบอนิก ซึ่งสาร ที่ใสลงไป กับสารที่ไดมาเปนสารคนละตัว ดังนั้นฟนธง เกิดปฏิกิริยาเคมีแนนอน ขอ b. การบมผลไมนั้น นองๆจะตองใชแก็สเอทิลีน ซึ่งทําใหผลไมสุกเร็วขึ้น ดังนั้นเกิดปฏิกิริยาเคมีชัวรๆ ขอ c. นองๆ รูใชไหมวา ในอากาศมีกาซออกซิเจน และกาซออกซิเจนตัวนี้แหละ ที่จะเขาไปทําปฏิกิริยาเคมีกับนํ้ามันพืช ที่เปน ไขมันไมอิ่มตัว และเปนปจจัยที่ทําใหเกิดการเหม็นหืน ขอ d. ไอโอดีน สามารถละลายไดในเอทานอล แตไมมีการเปลี่ยนแปลงใหเกิดสารชนิดใหมขึ้นมา ทิงเจอรไอโอดีนคือ เจือจาง ไอโอดีนดวยเอทานอลเฉยๆ เหมือนกับที่นองๆเจือจางนํ้าเชื่อมใหเปนนํ้าหวาน ดังนั้นจึงไมเกิดปฏิกิริยาเคมี 2. ประเภทของปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาเคมีสามารถจําแนกไดถึง 3 ประเภทเลย ดังนี้ 1. ปฏิกิริยารวมตัว (Combination) เปนปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวของสารโมเลกุลเล็กๆ รวมเปนสารโมเลกุลใหญ หรือเกิดจากการรวมตัวของธาตุไดเปนสารประกอบ เชน 2H2 (g) + O2 (g) 2H2 O (l) 2. ปฏิกิริยาแยกสลาย (Decomposition) เปนปฏิกิริยาที่เกิดการแยกสลายของสารโมเลกุลใหญใหเปนสารโมเลกุล เล็กลง เชน 2H2 O (l) 2H2 (g) + O2 (g) 3. ปฏิกิริยาแทนที่ (Replacement) เปนปฏิกิริยาการแทนที่ของสารหนึ่งเขาไปแทนที่อีกสารหนึ่ง เชน Mg (s) + H2 SO4 (aq) MgSO4 (aq) + H2 (g) **มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย ปฏิกิริยารวมตัว ขอเรียกอยางสั้นๆ และเขาใจงายๆ วา หลายรวมเปนหนึ่ง ปฏิกิริยาแยกสลาย เรียกสั้นๆ วา หนึ่งแตกกระจาย และปฏิกิริยาแทนที่ คือ แลกคูกัน 3. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี หลังจากนองๆ รูจักกับปฏิกิริยาเคมีแลว นองๆ มาทําความรูจักกับอัตราการเกิดปฏิกิริยากันดวยดีกวาอัตราการเกิด ปฏิกิริยาเคมีนองๆ สามารถพิจารณาจากปริมาณสารตั้งตนที่ลดลง หรือปริมาณสารผลิตภัณฑที่เกิดขึ้น ณ ชวงเวลาหนึ่งๆ โดย มีความสัมพันธกัน ดังนี้ อัตราการเกิดปฏิกิริยา (R)= ปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลงไป ( X) เวลา ( t)

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 105 นองๆ อาจจะงงใชไหมวา ปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลงไปหมายถึงยังไง แลวเราจะรูไดยังไงปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลง ไป คือ ปริมาณสารตั้งตนที่ลดลงหรือผลิตภัณฑที่เพิ่มขึ้นตอระยะเวลา โดยสารที่เรานํามาคิดนั้น จะนําเฉพาะสารที่มีสถานะ เปน กาซ หรือ สารละลายเทานั้น^^เชน สมการ aA+bB cC อัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร _ A_ B C อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย _ 1 A _ 1 B 1 C เมื่อ A และ B แทนสารตั้งตน C แทนสารผลิตภัณฑ a, b และ c แทนคาคงที่ใดๆ ที่ทําใหสมการเปนจริง นองลองเขียนอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยของสมการนี้กันดูหนอยอยาพึ่งแอบดู เฉลย (ในกลองสี่เหลี่ยมนะ) H2 (g) + O2 (g) H2 O (l) โดยใชเวลา T คําตอบ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย = - = - แตเราจะไมเขียน = เพราะมีสถานะเปนของเหลว ในปฏิกิริยาหนึ่งๆ อาจมีหลายขั้นตอน ซึ่งจะเกิดชาบาง เร็วบางขึ้นกับพลังงานกระตุนที่ใช ถาใชพลังงานมาก ปฏิกิริยาจะเกิดไดชา แตถาใชพลังงานนอยจะเกิดไดเร็ว ซึ่งในปฏิกิริยาจะมีขั้นกําหนดอัตรา (Rate DeterminingStep) โดยจะ เปนขั้นที่ปฏิกิริยาดําเนินไปชาที่สุด หรือใชพลังงานกระตุน (Ea) มากที่สุดนั่นเอง ดังนั้นจากรูปที่ 2 จะไดวาขั้นกําหนด ปฏิกิริยาคือ ขั้นที่ I **มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย หลักการเกิดปฏิกิริยา เหมือนเวลานองๆ เดินขึ้นภูเขา ถาภูเขาชันมาก นองๆ ก็ตองใชแรง มากในการกาวเดิน นองก็จะเดินอยางลําบากสุดๆ เลย แตถาภูเขามันไมคอยชัน นองการใชแรงนิดเดียวในการเดิน นองก็ สามารถเดินไดอยางสบายใจเลย ถูกไหมละ รูปที่ 2 แสดงขั้นตอนในการเกิดปฏิกิริยาหนึ่งๆ t c t a t b t t t + +

106 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya นองๆ รูหรือไมวา การเกิดปฏิกิริยาในขณะเริ่มตนจะเกิดไดเร็ว เพราะปริมาณสารตั้งตนยังมีมาก ทําใหปริมาณ ผลิตภัณฑเกิดขึ้นมากเชนกัน แตเมื่อเวลาผานไปอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะชาลง เพราะมีปริมาณสารตั้งตนลดลง ทําใหเกิด ผลิตภัณฑไดชาลงตามไปดวย ถาเทียบแลวก็เหมือนนองๆ ที่ตนเดือน คุณแมใหเงินคาขนมมา อยากกิน อะไรก็ซื้องายจาย คลองกันเลยทีเดียว แตพอใกลๆ จะสิ้นเดือน เกิดปญหาเศรษฐกิจระดับโลกนั่นก็คือ เงินหมด ทําใหอาหารที่เดิมทีนองๆ ซื้อ งายจายคลอง เริ่มขาดแคลน อาหาร ขนมตางๆ เริ่มตองเสียเวลาตัดสินใจในการซื้อนั่นเอง ตัวอยางการเกิดปฏิกิริยาของสมการ ถาพี่เอาขอมูลมาเขียนกราฟ จะสามารถเขียนกราฟแสดงความสัมพันธได ดังนี้ การคํานวณอัตราปฏิกิริยาเคมี • แบบอัตราเร็วคงที่ คือ ปฏิกิริยาที่มีอัตราการลดลงของสารตั้งตน และการเกิดผลิตภัณฑคงที่ตลอดจนสารตั้งตน หมดไปเหมือนกับนองที่บริหารเงินเกงมากๆ มีการวางแผนการใชเงินตั้งแตตนเดือน จนสามารถมีเงินจับจายใชสอย ในปริมาณที่เทากันตลอดทั้งเดือน ตัวอยางขอสอบ ปฏิกิริยาของสาร A สลายตัว ดังสมการ A 4B ไดขอมูลดังตาราง 2H2 O2 (aq) 2H2 O(l) + O2 (g) จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร A ในชวง 0 – 2 วินาที และชวง 5 – 8 วินาที - ชวง 0 - 2 s = ความเขมขนA ที่เปลี่ยนไป(mol/L)= 3.0 - 2.6 mol/L = 0.2 mol/L.s - ชวง 5 - 8 s = ความเขมขนA ที่เปลี่ยนไป(mol/L)= 2.0 - 1.4 mol/L = 0.2 mol/L.s เวลา (s) 2 – 0 s เวลา (s) 8 – 5 s เวลา เวลา เวลา H2 O H2 O2 O2 เวลา (s) สาร A ที่เหลือ (mol/L) 0 3.0 2.6 2.0 1.4 1.0 2 5 8 10

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 107 เวลา (s) 2 – 0 s จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร A และ B - R A = ความเขมขนA ที่เปลี่ยนไป(mol/L)= 3.0 – 1.0 mol/L = 0.2 mol/L.s - R B = R A x 4 = 0.2 mol/L.s x 4 = 0.8 mol/L.s หมายเหตุ 4/1 มาจากตัวเลขในสมการของสาร A และ B ที่ดุลสมการแลว นั่นคือเมื่อสาร A สลายตัว 1mol/L จะเกิดสาร B 4 mol/L • แบบอัตราเร็วไมคงที่ คือ ปฏิกิริยาที่มีอัตราการลดลงของสารตั้งตนในชวงแรกจะเกิดอยางรวดเร็วและคอยๆ ชา ลงเรื่อยๆ จนสารตั้งตนหมดไป เหมือนกับนองๆ คนที่ปกติทั่วไป ใชจายตามใจฉัน ตนเดือนจึงเปนชวงที่มีความสุข ที่สุด เพราะอยากไดอะไร ก็มีเงินซื้อทันที แตสิ้นเดือนการจะกินขาวจานหนึ่ง ยังตองคิดแลวคิดอีก ตัวอยางขอสอบ ปฏิกิริยาเคมีระหวางลวดแมกนีเซียมกับกรดซัลฟวริก เปนดังสมการ Mg(s) + H2 SO4 (aq) MgSO4 (aq) + H2 (g) บันทึกเวลาการเกิดแกส H2 เริ่มตนจนถึงปริมาตร 5cm3 ดังตาราง จากขอมูลในตาราง ขอใดถูกตอง ปริมาตร H2 ที่เกิด (cm3 ) อัตราการเกิดปฏิกิริยา (cm3 /s) อัตราชวงเกิดแกส H2 ปริมาตร 3 - 5cm3 อัตราเฉลี่ย สาร A ที่เหลือ (mol/L) 1 0.16 1. 2. 3. 4. 0.25 0.50 0.25 0.18 0.18 0.25 0.27 1 2 5 9 14 20 2 3 4 5

108 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 4. ปจจัยที่มีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 1. ธรรมชาติของสาร สารตั้งตนที่มีพันธะที่ออนแอหรือแตกออกงายจะเกิดปฏิกิริยาไดงายกวา และสารตั้งตนที่มีความ ซับซอนของโครงสรางนอยจะเกิดปฏิกิริยาไดเร็วกวาสารที่มีโครงสรางซับซอน (โครงสรางขนาดใหญ) 2.อุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิเพิ่ม ปฏิกิริยาจะเกิดเร็วขึ้น เนื่องจากโมเลกุลของสารจะมีพลังงานจลนสูงขึ้น ทําให เกิดการชนกันของโมเลกุลมากขึ้น แสดงไดดังรูป 3. พื้นที่ผิวสัมผัส หากสารมีพื้นที่ผิวสัมผัสตอตัวทําละลายมาก ปฏิกิริยาจะเกิดไดเร็วขึ้น เชน กอนสังกะสี > เศษสังกะสี > ผงสังกะสี ดังภาพ 4. ตัวเรงปฏิกิริยา/ตัวคะตะลิสต (Catalyst) เมื่อเติมตัวเรงลงในสารตั้งตนจะทําใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น โดยตัวเรงจะไมมีผล ตอผลิตภัณฑเมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา เชนปฏิกิริยา Cl- + O3 ClO- + O2 ClO- + O2- Cl- + O2 จะมี Cl ทําหนาที่เปนตัวเรงปฏิกิริยาโดยลดพลังงานกระตุนลง **ถาไมเขาใจนึกถึงเวลาเราตองไปเรียน แลวมีภาพแมถือไมเรียวคอยเปนตัวกระตุน/ตัวเรงใหเรา รีบไปเรียนนั่นเอง !! เฉลยขอ 2 ดุลสมการ Mg(s) + H2 SO4 (aq) MgSO4 (aq) + H2 (g) อัตราเฉลี่ย = ปริมาตร H2 ที่เกิด (cm3 ) = 5 (cm3 )= 0.25 cm3 อัตราชวงเกิดแกส H2ปริมาตร 3 - 5cm3 = ปริมาตร H2 ที่เกิด (cm3 ) = 5 – 3 (cm3 ) เวลาที่ใชทั้งหมด (s) 20 (s) เวลาที่ใช (s) 20 – 9 (s) = 0.18 cm3

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 109 5. ตัวหนวง เมื่อเติมตัวหนวงจะทําใหปฏิกิริยาเกิดชาลง เนื่องจากจะเขาไปเพิ่มพลังงานกระตุน **ถาไมเขาใจนึกภาพตอนนองๆ ถึงหนาโรงเรียน แลวเจอเพื่อนชวนเขารานเกม เพื่อนนองนั่นละ ตัวหนวงชั้นยอด ทําใหนองเขาโรงเรียนชาลง หรือ ไมเขาเลย !! 6. ความเขมขน สารตั้งตนที่มีความเขมขนสูง จะมีจํานวนโมเลกุลในระบบมากทําใหเกิดการชนกันไดงาย ดังนั้นปฏิกิริยาจะ เกิดเร็วขึ้น **มุมเล็กๆขอเมาทมอย ถาเทียบอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีกับโอกาสการจีบผูหญิงใหสําเร็จ ตัวอยางขอสอบ เมื่อนําเหล็กใสลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกชิ้นหนึ่ง วิธีที่ทําใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น โดยไมเพิ่มปริมาณเหล็กและกรด a. ใหความรอน b. ใชแทงแกวคนใหทั่ว c. เติมนํ้ากลั่นลงไปเทาตัว d. ใชผงเหล็กนํ้าหนักเทากันแทนชิ้นเหล็ก ขอใดถูกตอง 1. ขอ a, b และ c 2. ขอ a, b และ d 3. ขอ a, c และ d 4. ขอ a, b, c และ d เฉลยขอ 2 ขอ a. ถูก เนื่องจากการใหความรอนเปนการเพิ่มอุณหภูมิใหกับปฏิกิริยา ทําใหปฏิกิริยาเกิดไดเร็วขึ้น ขอ b. ถูก เนื่องจากการใชแทงแกวคนเปนการเพิ่มโอกาสใหโมเลกุลชนกันมากขึ้น สงผลใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น ขอ c. ผิด เนื่องจากการเติมนํ้ากลั่นลงไปเทาตัวนั้น เปนการลดความเขมขนของกรด ซึ่ง จะสงผลใหปฏิกิริยาเกิดไดชาลง นอกจากจะไมทําใหเร็วขึ้นแลว ยังทําใหชาลงอีกดวย ขอ d. ถูก เนื่องจากการใชผงเหล็กเปนการเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสหะหวางเหล็กกับกรดมากขึ้น จึงเกิดปฏิกิริยาไดเร็วขึ้น ปจจัยอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ธรรมชาติของสาร พื้นที่ผิวสัมผัส ตัวเรงปฏิกิริยา/ตัวคะตะลิสต (Catalyst) ตัวหนวง ความเขมขน ความสูญเสียความมั่นใจ ความตั้งใจในการจีบ โอการในการจีบผูหญิงสําเร็จ หนาตาของผูจีบ ถาหนาตาดีมีชัยไปกวาครึ่ง ระยะเวลาที่เขาหา เขาหามาก สําเร็จมาก แรงผลักดันและความรัก

110 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya Rate = k[A]m[B]n เมื่อ Rate แทนอัตราการเกิดปฏิกิริยา k แทนคาคงที่อัตรา [A] แทนความเขมขนของสารตั้งตน A [B] แทนความเขมขนของสารตั้งตน B m,n แทนคาคงที่ใดๆ ซึ่งหาไดจากผลการทดลองเทานั้น โดยถาเปนปฏิกิริยาขั้นตอนเดียว m และ n จะมีคาเทากับตัวเลขขางหนาของสารตามสมการที่ดุลแลว แต หากเปน ปฏิกิริยาที่มีหลายขั้นตอน อัตราเร็วของปฏิกิริยารวมจะขึ้นกับขั้นที่เกิดชาที่สุด และเรียก m + n วาอันดับของปฏิกิริยา เชน 1) ถาผลการทดลองได m = 0, n = 0 แสดงวา R = k แสดงวา สารตั้งตนไมมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา ไมวาความเขมขนจะเปลี่ยนแปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะไม เปลี่ยนแปลง จึงเปนปฏิกิริยาอันดับศูนยทั้งของ A, B และปฏิกิริยารวม 2) ถาผลการทดลองได m = 1, n = 0 แสดงวา R = k [A] แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับสาร A เทานั้น ถาความเขมขนของสาร A เปลี่ยนอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะ เปลี่ยน จึงจัดเปนปฏิกิริยาอันดับหนึ่งเมื่อเทียบกับ A เปนอันดับศูนยเมื่อเทียบกับ B และมีปฏิกิริยารวมเปนอันดับหนึ่ง 3) ถาผลการทดลองได m = 1, n = 1 แสดงวา R = k [A] [B] แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับความเขมขนของทั้ง A และ Bถาความเขมขนของสารใดสารหนึ่งเปลี่ยน แปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปฏิกิริยานี้เปนอันดับหนึ่ง เมื่อเทียบกับ A หรือ B และมีปฏิกิริยารวมเปน อันดับสอง 4) ถาผลการทดลองได m = 2, n = 1 แสดงวา R = k [A]2 [B] แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับความเขมขนของทั้ง A และ B แตขึ้นกับ A เปน 2 เทาของ B ถาความ เขมขนของสารใดสารหนึ่งเปลี่ยนแปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปฏิกิริยานี้เปนอันดับสอง เมื่อเทียบกับ A และเปนปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง เมื่อเทียบกับ B และมีปฏิกิริยารวมเปนอันดับสาม 5) ถาผลการทดลองได m = 2, n = 2 แสดงวา R = k [A]2 [B]2 แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับความเขมขนของทั้ง A และ B ถาความเขมขนของสารใดสารหนึ่ง เปลี่ยนแปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปฏิกิริยานี้เปนอันดับสอง เมื่อเทียบกับ A หรือ B และมีปฏิกิริยา รวมเปนอันดับสี่ 5. กฎอัตราเร็ว (Law of Mass Action) อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเปนสัดสวนโดยตรงกับความเขมขนของสารตั้นตนที่เขาทําปฏิกิริยา หรือพูดงายๆ คือ อัตราจะเยอะ จะนอยขึ้นกับความเขมขน ถาความเขมขนมาก อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะเกิดเร็ว ถาความเขมขนนอย อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะชา เหมือนนองๆ ถานองๆ มีเงินมาก โอกาสที่จะจับจายใชสอยก็มาก แตถานอยโอกาสที่จะจับ จายใชสอยก็จะนอยตามไปดวย เขียนเปนสัญลักษณไดวา Rate [A]m [B]n และสามารถสรุปเปนกฎอัตราไดเปน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 111 A + B + E C + D 6. พลังงานกับการดําเนินไปของปฏิกิริยา • ปฏิกิริยาดูดความรอน (Endothermic Reaction) สวนใหญใชในการสลายพันธะ ใหแตกออกจากกัน โดยดูดความ รอนจากสิ่งแวดลอมเขาไป มีผลทําใหอุณหภูมิตํ่าลง นึกถึงเมื่อนองๆ เอามือไปจับถุงนํ้าโคก นองๆ จะพบวามันเย็น เพราะมัน ดูดความรอนจากภายนอก และมีผลทําใหอุณหภูมิโดยรอบลดตํ่าลง โดยใชพลังงานเทากับพลังงานกระตุน แตจะดูดเก็บพลังงาน ไวสวนหนึ่ง ( E)ดังรูปที่ 3 เขียนสมการไดเปน • ปฏิกิริยาคายความรอน (Exothermic Reaction) สวนใหญใชในการสรางพันธะ โดยคายความรอนใหสิ่งแวดลอม มีผลทําใหอุณหภูมิเพิ่มขึ้นนึกถึงเมื่อนองๆ จับถุงใสนํ้าแกงรอนๆ นองๆ จะพบวามันรอน เพราะมันคายความรอนสูภายนอก และมีผลทําใหอุณหภูมิรอบๆ สูงขึ้น โดยใชพลังงานเทากับพลังงานกระตุน แตจะคายพลังงานออกมา ( E) ดังรูปที่ 3 เขียน สมการไดเปน A + B C + D + E รูป 3.1 ปฏิกิริยาดูดความรอน รูป 3.2) ปฏิกิริยาคายความรอน ดังนั้นจึงสรุปสั้นๆ ไดวา “สรางคาย สลายดูด” ตัวอยางขอสอบ จากขอมูลตอไปนี้ สารละลาย X Y Z 25 25 26 23 25 สารละลายใส ไมมีสี สารละลายใส ไมมีสี สารละลายใส ไมมีสี สารละลายสีเหลือง ตะกอนสีขาว X ผสม Y X ผสม Z อุณหภูมิ (O C) ลักษณะการเปลี่ยนแปลง

112 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya ขอสรุปใดถูก 1. X และ Z เปนสารเดียวกัน 2. Y ผสมกับ Z เกิดปฏิกิริยาดูดความรอน 3. X ผสมกับ Z เกิดปฏิกิริยาคายความรอน 4. X และ Y ไมทําปฏิกิริยากัน เฉลยขอ 2 ขอ 2 ถูก เนื่องจากเมื่อ Y ผสมกับ Z แลวมีอุณหภูมิตํ่าลง จึงเกิดปฏิกิริยาดูดความรอน ตัวอยางขอสอบ สารละลาย A, B และ C ตางก็เปนสารละลายที่ไมมีสี เมื่อนําสารแตละชนิดที่มีความเขมขนและปริมาณเทากันมาผสมกันที่ อุณหภูมิ 25 O C ไดผลดังตาราง ขอสรุปใดไมถูกตอง 1. A กับ B เกิดปฏิกิริยาคายความรอน 2. B กับ C เปนสารละลายชนิดเดียวกัน 3. B กับ C ทําปฏิกิริยากัน โดยไมคายความรอน 4. B กับ C เปนสารละลายตางชนิดที่ไมทําปฏิกิริยากัน เฉลยขอ 1 ขอ 1 ผิด เนื่องจากเมื่อ A ผสมกับ B แลวมีอุณหภูมิตํ่าลง จึงเกิดปฏิกิริยาดูดความรอน สารละลาย อุณหภูมิหลังผสม ( สิ่งที่สังเกตได O C) 24 25 A ผสมกับ B B ผสมกับ C สารละลายสีฟา สารละลายใส ไมมีสี

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 113 นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่ Tag : สอนศาสตร เคมี ปฏิกิริยาเคมี สมดุลเคมี การเกิดปฏิกริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี • 09 : อัตราการเกิดปฎิกิริยาเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-1 • 10 : สมดุลเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-2 • สอนศาสตร เคมี ม.ปลาย : อัตราการเกิดปฎิกิริยาเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-3 • สมดุลเคมี ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-4 • สมดุลเคมี ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-5 • สมดุลเคมี ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-6 • สมดุลเคมี ตอนที่ 4 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-7 • สมดุลเคมี ตอนที่ 5 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-8