การทดลองที่ 4

การทดลองที่ 8 อัตราการเกิดปฏกิ ริ ิยา วัตถปุ ระสงค์ 1. เพื่อศึกษาผลของการเปลี่ยนแปลงความเขม้ ขน้ ของสารตวั ทาปฏิกิริยา ต่ออตั ราการ เกิดปฏิกิริยาเพ่อื กาหนดอนั ดบั ของปฏกิ ริ ิยา (reaction order) 2. เพ่ือหาคา่ คงตวั อตั ราเฉพาะปฏิกริ ิยา (specific rate constant) 3. เพ่ือศึกษาถึงผลของการเปล่ียนแปลงอุณหภูมิต่ออตั ราการเกิดปฏิกิริยา และหาค่า พลงั งานกระตนุ้ (activation energy) ของปฏิกริ ิยา ทฤษฏอี ตั ราการเกิดปฏิกริ ิยา ปฏิกริ ิยาเคมีหลายปฏกิ ริ ิยาดาเนินไปดว้ ยความเร็วสูงมาก เช่น ปฏกิ ิริยาระหว่าง AgNO3 กบั NaCl มีการรวมกนั ระหว่าง Ag+ กบั Cl– เป็นตะกอน AgCl ทนั ที บางปฏิกิริยาช้ามากกินเวลาหลาย วนั กวา่ ปฏิกริ ิยาเสร็จสิ้น และบางทีเกือบจะไม่เห็นการเปล่ียนแปลง เช่น การเกิดสนิมเหลก็ มีบาง ปฏิกิริยาท่ีไม่เร็วหรือชา้ เกินไป สามารถจะวดั ความเร็วไดใ้ นหอ้ งปฏิบตั ิการ เช่น ปฏิกิริยาระหวา่ ง โลหะบางชนิดกับกรดกล่าวไดว้ ่า ปฏิกิริยาเคมีท้งั หลายมีความเร็วต่างๆ กนั นิยมกลา่ วถึงความเร็ว ของปฏิกิริยาในรูปของอตั ราการเกิดปฏกิ ิริยา อตั ราการเกิดปฏิกิริยา (reaction rate) หมายถึง จานวนโมลของสารตวั ทาปฏิกิริยาที่ถูกทา ปฏิกิริยาไปหรือจานวนโมลของผลิตภณั ฑท์ ีเ่ กิดข้นึ ต่อหน่วยเวลา โดยมากวดั เป็นความเขม้ ขน้ ของ สารใดสารหน่ึงที่เปล่ยี นไป (C ) ต่อหน่วยเวลา (t) r = ΔC เมือ่ r = อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยา ΔT ความเขม้ ขน้ มีหน่วยเป็น mol dm-3 อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาจงึ มีหน่วยเป็น mol dm-3s-1 การเปลี่ยนแปลงความเขม้ ขน้ ของสารในเวลาต่างๆ จะไม่คงที่ ดงั น้นั จึงนิยมเขียนอตั ราการ เกดิ ปฏิกิริยาในรูปของสมการดฟิ เฟอเรนเชียล ดงั น้ี r = d [C] dt สาหรบั ปฏิกิริยาใดๆ aA + bB cC + dD จะเขยี นอตั ราการเกิดปฏิกิริยาการเปล่ยี นแปลงความเขม้ ขน้ ของสาร A, B, C และ D ไดด้ งั น้ี 1 d [C] r = - 1 d [A] = - 1 d [B] = + c dt = + 1 d [D] a dt b dt d dt เคร่ืองหมาย - แสดงถงึ อตั ราการลดความเขม้ ขน้ ของสาร เคร่ืองหมาย + แสดงถึงอตั ราการเพมิ่ ความเขม้ ขน้ ของสาร

- 68 - 1. กฎอตั รา (rate law) เนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาข้ึนอยู่กับความเขม้ ข้นของสารที่เก่ียวข้องในปฏิกิริยา อาจข้ึนอยู่กับสารเพียงหน่ึงหรือสอง หรือทุกชนิดในปฏิกิริยา ดังน้ันจึงเขียนสมการอตั ราการ เกดิ ปฏิกริ ิยาในรูปของความเขม้ ขน้ ของสารที่มีอิทธิพลตอ่ อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยาไดด้ งั น้ี r = k [A]x [B]y [C]z ………. (1) เมอ่ื k คือ ค่าคงตวั อตั ราเฉพาะปฏกิ ิริยา (specific rate constant) ในแต่ละปฏกิ ิริยาจะมีค่า k เฉพาะท่ีอุณหภูมิน้นั ๆ ขนาดของค่า k บอกให้ทราบถึงอัตราเร็วของปฏิกิริยาน้ัน ถา้ ค่า k มาก แสดงว่าปฏกิ ิริยาน้นั เกดิ ไดด้ ี x, y, z คืออนั ดบั ของปฏิกิริยาเมื่อเทียบกับความเขม้ ขน้ ของสาร A, B และ C คา่ x, y, z หา ไดจ้ ากการทดลองเทา่ น้นั [A], [B], [C] คอื ความเขม้ ขน้ ของสาร A, B และ C ทเี่ ขา้ ทาปฏกิ ริ ิยากนั มหี น่วยเป็น mol dm-3 สมการ (1) เรี ยกว่ากฎอัตรา (rate law) หรื อเรี ยกอีกอย่างหน่ึ งว่า สมการอัตรา (rate equation) 2. การหาอนั ดบั ของปฏกิ ิริยา การหาอนั ดบั ของปฏิกิริยาของสารตวั ทาปฏกิ ิริยาแตล่ ะสาร ทาไดโ้ ดยเปลี่ยนความเขม้ ขน้ ของสารตวั ทาปฏิกริ ิยาโดยให้สารอ่ืนคงท่ี แลว้ ดูความสัมพนั ธ์ของความเขม้ ขน้ ที่เปล่ียนแปลงกับ อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ิยาทีเ่ ปลี่ยนแปลงไป พจิ ารณาปฏิกริ ิยาระหว่าง โบรเมตไอออนและโบรไมดไ์ อออนในสารละลายกรด BrO3- + 5Br- + 6H+ 3Br2 + 3H2O ………. (2) สามารถเขยี นกฎอตั ราไดว้ ่า r = k [BrO3-]x [Br-]y [H+]z ………. (3) ในการหาอนั ดบั ของปฏิกิริยาทาไดโ้ ดย พิจารณาผลการทดลองหาอตั ราเริ่มตน้ ของสารท้งั สามทคี่ วามเขม้ ขน้ ต่างๆ ตามตารางท่ีอุณหภมู ิ 27 ๐C

- 69 - ตารางที่ 8.1 แสดงผลการทดลองหาอตั ราเริ่มตน้ ของปฏิกิริยา BrO3- + 5Br- + 6H+ 3Br2 + 3H2O การทดลองท่ี [KBr] [KBrO3] [HCl] อตั ราเริ่มตน้ mol dm-3 mol dm-3 mol dm-3 mol dm-3s-1 1 2 x 10-4 2 x 10-3 2 4 x 10-4 2 x 10-4 2x 10-3 1.44 x 10-12 3 2 x 10-4 2x 10-4 2 x 10-3 2.88 x 10-12 4 2 x 10-4 4 x 10-4 4 x 10-3 2.88 x 10-12 2 x 10-4 5.76 x 10-12 เปรียบเทยี บการทดลองที่ 1 และ 2 จาก r = k[BrO3–]x [Br–]y [H+]z ………. (4) แทนค่าต่างๆ ในสมการไดด้ งั น้ี การทดลองท่ี 1 1.44 x 10–12 = k[2 x 10–4]x [2 x 10–4]y [2 x 10–3]z ………. (5) หารสมการ (4) ดว้ ยสมการ (5) 1.44 x10-12 = [2 x10-14 ] 2.88 x10-12 [4 x10-14 ] หรือ 1 = ( 1 )y 2 2 ดงั น้นั y =1 ดงั น้นั อนั ดบั ของปฏิกริ ิยาเมือ่ คดิ จาก [Br–] คือ 1 ในทานองเดียวกนั เมือ่ เปรียบเทยี บการทดลองท่ี 1 กบั 3 และการทดลองท่ี 1 กบั 4 จะพบว่า อนั ดับของปฏิกิริยาสาหรับ BrO3– คือ 1 (x = 1) และอนั ดับของปฏิกิริยาสาหรับ H+ คือ 2 (Z = 2) ตามลาดบั ดงั น้นั จากสมการ (3) จะเขยี นกฎอตั ราไดว้ ่า r = k [BrO3–] [Br–] [H+]2 ……… (6) 3. การหาค่าคงทอี่ ตั ราเฉพาะปฏกิ ิริยา (k) การหาคา่ k ทาไดโ้ ดยเลือกการทดลองจากตารางที่ 8.1 มาหน่ึงการทดลอง จากน้นั แทนค่า อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยา ความเขม้ ขน้ ของสารตวั ทาปฏกิ ิริยาทุกตวั ลงในสมการท่ี (6) และแกส้ มการ หาค่า (k)

- 70 - ตวั อย่าง แสดงวิธีการคานวณหาคา่ k ถา้ เลือกใชก้ ารทดลองที่ 1 จากตารางท่ี 8.1 1.44 x 10-12 mol dm-3s-1 = k (2 x 10-4 mol dm-3) (2 x 10-4 mol dm-3) (2 x10-3 mol dm-3)2 k = 1.44x10-12 mol dm-3s-1 (2x10-4 mol dm-3 ) (2x10-4 mol dm-3 ) (2x10-3 mol dm-3)2 = 9.00 mol-3 dm9s-1 4. การหาค่าพลงั งานกระต้นุ หรือพลงั งานก่อกมั มนั ต์ของปฏกิ ิริยา ปกติการเพ่ิมอุณหภูมิให้แก่ระบบจะทาให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพ่ิมข้ึน แต่อนั ดบั ของ ปฏิกิริยาจะไม่เปลี่ยนแปลง (x, y และ z ไม่เปล่ียนแปลง) ดังน้ันผลการเพิ่มอุณหภูมิทาให้ค่า k เพ่มิ ข้นึ อาร์เรเนียส ไดศ้ กึ ษาความสมั พนั ธ์ระหวา่ งคา่ k และอุณหภูมไิ ดส้ มการซ่ึงนาไปสู่การหาค่า พลงั งานกระตนุ้ ของปฏิกิริยาได้ k = Ae– Ea/RT ……….. (7) A = แฟคเตอร์แห่งความถมี่ ีหน่วยเชน่ เดียวกบั คา่ k Ea = พลงั งานก่อกมั มนั ตม์ ีหน่วยเป็น J mol-1 R = คา่ คงตวั ของแก๊สมีคา่ 8.3143 J mol-1K-1 T = อุณหภมู ิเคลวนิ (K) e = เลขธรรมชาติ มีคา่ เทา่ กบั 2.71828 การเปลี่ยน loge (In) เป็ น log loge B(In B) = 2.303 log B loge B = C  B = eC = C log 2.71828 = C x 0.4343 1 C = log B = 2.303 log B 0.4343 Loge B (In B) = 2.303 log B จากสมการท่ี (7) k = Ae– Ea/RT Ea RT ดงั น้นั In k = In A + ( ) In e 2.303 log k = 2.303 log A - Ea RT Ea log k = log A - 2.303R …………(8) ถา้ คา่ k ท่ีอุณหภูมิ T1 และ T2 มีค่าเป็น k1 และ k2 ตามลาดบั (k2 > k1)

- 71 - จากสมการ (8) จะเขยี นไดว้ ่า Ea 2.303RT2 log k2 = log A - ………… (9) …………. (10) log k1 = log A - Ea 2.303RT1 …………. (11) …………. (12) นาสมการ (9) – (10) จะได้ k2 log ( k1 ) = ( 1 − 1 ) T1 T2 k2 T2 - T1 หรือ log ( k1 ) = Ea ( T1T2 ) 2.303R และเม่ือจดั เรียงความสัมพนั ธ์ใหอ้ ยูใ่ นรูปสาหรับหาคา่ Ea จะได้ T2 - T1 k2 Ea = 2.303 R ( T1T2 ) log ( k1 ) ตวั อย่าง แสดงการคานวณหาคา่ พลงั งานกระตนุ้ จากตารางที่ 8.1 การทดลองท่ี 1 ท่ีอุณหภูมิ 27 ๐C มีค่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 1.44 x 10-12 mol dm-3s-1 และมีค่า k เท่ากับ 9.00 dm9 mol dm-3s-1 แต่เมื่อทาการทดลองที่อุณหภูมิ 43 ๐C จะไดค้ ่าอตั ราการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับ 4.63 x 10-12 mol dm-3s-1 และคานวณหาคา่ k ท่ีอุณหภูมิ 43 ๐C ไดด้ งั น้ี K 43C = 4.63 x10-2 mol dm-3s-1 (2x10-4 mol dm-3 ) (2x10-4 mol dm-3 ) (2x10-3 mol dm-3 )2 = 28.9 mol-3 dm9 s-1 แทนค่าขอ้ มลู ท้งั หมดลงในสมการ (12) log 28.9 = Ea  (316 − 300) K  9.00 2.303(8.3143)    (316 K) (300 K)  log 3.21 = Ea  16 K  log 3.21   Ea 19.1478 J mol-1 K-1  94,800 K 2  = Ea (16) 1815211.4 J mol-1 1.81x10 6 mol-1 = 16 J log 3.21 (log 3.21 = 0.507) = (1.13 x 10-5 J mol-1) (0.507) = 5.74 x 104 J mol-1 = 57.4 kJ mol-1

- 72 - 5. ปัจจยั ที่มีผลต่ออัตราการเกดิ ปฏกิ ิริยา ปัจจยั ท่มี ผี ลตอ่ การเกิดปฏิกริ ิยามหี ลายชนิด คอื ชนิดของสารทีเ่ ขา้ ทาปฏกิ ิริยา ความเขม้ ขน้ ของสารท่ีเข้าทาปฏิกิริยา อุณหภูมิ ตัวเร่ง (catalyst) ขนาดของอนุภาคในกรณีท่ีเป็ นปฏิกิริยา วิวิธพันธ์ และธรรมชาติของตวั ทาละลาย ซ่ึงในการทดลองน้ีจะศึกษาถึงปัจจยั 2 ชนิดเท่าน้นั คือ ความเขม้ ขน้ ของสารทีเ่ ขา้ ทาปฏิกริ ิยา และอณุ หภูมิ ตอนที่ 1 ศึกษาผลของความเข้มข้นของตัวทาปฏกิ ริ ิยาที่มผี ลต่ออตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยา ในการทดลองน้ีจะศึกษาปฏิกิริยา มีตัวทาปฏิกิริยาประกอบด้วย I-, BrO3- และ H+ สาร ผลติ ภณั ฑท์ ี่เกดิ ข้นึ เมื่อ I- ทาปฏิกริ ิยากบั BrO3- และ H+ คือ I2, Br- และ H2O และเมือ่ ผสมสารตวั ทา ปฏิกิริยา (I- , BrO3- และ H+) พร้อมกบั เติม S2O32- (thiosulfate ion) กบั น้าแป้งลงไปด้วย I2 ที่เกิดข้ึน จะทาปฏิกริ ิยาอยา่ งเร็วกบั S2O32 ทีใ่ ส่ลงในปฏิกิริยาเพียงเลก็ นอ้ ย (ทราบปริมาณที่แน่นอน) เกิดเป็ น S4O62- (tetrathionate ion) และ I- เม่ือจานวน S2O32- ในสารละลายทาปฏิกิริยาหมดไป I2 ท่ีเหลืออยู่ จะทาปฏิกริ ิยาต่อกบั น้าแป้งทนั ที ไดส้ ีน้าเงินของสารเชิงซอ้ นของน้าแป้งไอโอดีน ปฏิกิริยาทเี่ กดิ ขึน้ ในแต่ละข้นั เป็ นดงั นี้ ข้ันที่ 1 iodide ion ทาปฏกิ ริ ิยากบั bromate ion และ hydrogen ion 6I- + BrO3- + 6H+ 3I2 + Br- + 3H2O ……….. (13) ข้ันที่ 2 iodide ion ทเ่ี กิดไปออกซิไดส์ thiosulfate ion อยา่ งรวดเร็ว S2O32- + I2 S4O62- + 2I2 ……….. (14) ข้ันที่ 3 เมื่อจานวนท่ีแน่นอนของ S2O32- หมดไป I2 ทีเ่ หลอื จะทาปฏิกริ ิยากบั น้าแป้งทนั ที ดังน้ันการวดั อัตราการเกิดปฏิกิริยา คือ วดั ช่วงเวลาต้ังแต่เร่ิมทาปฏิกิริยา จนกระท่ัง สารละลายเปลี่ยนเป็ นสีน้ าเงนิ จากสมการ (13) จะเขยี นกฎอตั ราไดด้ งั น้ี r= - d [BrO3- ] = k[I-]x [BrO3-]y [H+]z dt เมอ่ื k = คา่ คงตวั อตั ราเฉพาะปฏกิ ิริยา x, y, z = อนั ดบั ของปฏิกริ ิยาซ่ึงเป็นตวั เลขทไี่ ดจ้ ากการทดลอง t = เวลาทีใ่ ชใ้ นการทาปฏกิ ิริยาจนเกดิ สีน้าเงนิ - d [BrO - ] = ปริมาณ BrO3- (mol dm-3) ที่ใชใ้ นการทาปฏิกิริยากบั I- และ H+ ในเวลา t dt 3

- 73 - [I-] = ปริมาณ I- (mol dm-3) ท่ีเหลือในสารละลายหลงั จากทาปฏิกริ ิยากบั BrO3- และ H+ ท่ีเวลา t [BrO3-] = ปริมาณ BrO3- (mol dm-3) ทเ่ี หลือในสารละลายหลงั จากทาปฏิกริ ิยากบั I- และ H+ ทีเ่ วลา t [H+] = ปริมาณ H+(mol dm-3) ทเ่ี หลือในสารละลายหลงั จากทาปฏกิ ริ ิยากบั BrO3- กบั I- ทเ่ี วลา t เนื่องจากปริมาณของ I-, BrO3- และ H+ ทีถ่ กู ใชใ้ นปฏกิ ริ ิยามีเพียงจานวนนอ้ ย ดงั น้นั ความ เขม้ ขน้ ของ I-, BrO3- และ H+ ท่ีเหลอื อยทู่ ่เี วลา t ดงั น้นั เม่ือเร่ิมเกดิ สีน้าเงินจงึ เกอื บเทา่ กบั ความ เขม้ ขน้ ของสารตวั ทาปฏิกริ ิยากอ่ นทาปฏกิ ริ ิยา ความเขม้ ขน้ ท่ใี ชใ้ นการคานวณ [I-], [BrO3-] และ [H+] จงึ อนุโลมว่ามคี ่าเทา่ กบั ตอนเร่ิมตน้ และเรียกความเขม้ ขน้ เร่ิมตน้ (initial concentration) - d [BrO3- ] คอื อตั ราเร่ิมตน้ (initial rate) ซ่ึงหาไดด้ งั น้ี dt พจิ ารณาจานวนโมลของสารทเ่ี กย่ี วขอ้ งในปฏกิ ิริยา 6I- + BrO3- + 6H+ 3I2 + Br- + 3H2O …………. (15) I2 + 2S2O3- S4O62- + 2I- ……….… (16) 3I2 + 6S2O32- 3S4O62- + 6I- …….…… (17) จากสมการ (15) (16) และ (17) จะเห็นไดว้ ่าทุกๆ 1 โมล ของ BrO3- ท่ีใช้ไปในปฏิกิริยา จะตอ้ งใช้ S2O32- จานวน 6 โมล ดงั น้นั 1 6 จานวนโมลของ BrO3- ทีใ่ ชไ้ ป = จานวนโมลของ S2O32- จานวนโมลของ S2O32- = เน่ืองจาก ปริมาตรท้งั หมดของสารละลายขณะทีท่ าการทดลองแต่ละคร้งั จะเท่ากบั 50 cm3 ดงั น้นั ความเขม้ ขน้ ของ BrO3-(mol dm-3) ทใี่ ชไ้ ป = จานวนโมลของ BrO3- x 1,000 50 d [BrO3- ] นาค่า [BrO3-] ท่ีหารด้วยเวลาเป็ นวินาที (t) ก็คือว่า - dt ซ่ึงหมายถึง อัตราการ เกดิ ปฏกิ ริ ิยานน่ั เอง เม่อื เปลยี่ นความเขม้ ขน้ ของสารตวั ทาปฏิกิริยา แลว้ คานวณหาอตั ราการเกิดปฏิกริ ิยาที่ความ เขม้ ขน้ ตา่ งๆ กจ็ ะนาไปคานวณเพอ่ื กาหนดอนั ดบั ปฏกิ ิริยาได้

- 74 - อปุ กรณ์และสารเคมี อปุ กรณ์ บวิ เรตขนาด 50 cm3 แทง่ แกว้ คน สารเคมี บกี เกอร์ขนาด 50 cm3 นาฬิกาจบั เวลา เทอร์มอมิเตอร์ 0.080 MBrO4 (potassium bromate) 0.200 M HCl (hydrochloric acid) 0.040 M KI (potassium iodide) น้าแป้ง 2% 0.002 M Na2S2O3 (sodium thiosulfate) วธิ ที ดลอง การทดลองที่ 1 ทาการทดลอง 4 การทดลอง ซ่ึงแต่ละการทดลองจะนาสารต่างๆ มาทาปฏิกิริยากนั ตามที่ กาหนดไวใ้ นตารางที่ 8.2 ตารางที่ 8.2 แสดงปริมาตรของสารละลายตา่ งๆ ทใ่ี ชใ้ นการทดลอง การ 0.040 M 0.0020 M 0.200 M 2% H2O 0.080 M ปริมาตร ทดลองที่ KI Na2S2O3 HCl starch (cm3) KBrO3 รวม (cm3) (cm3) (cm3) (cm3) (cm3) (cm3) 1 5 10 2 10 10 10 5 10 10 50 3 5 10 10 5 4 5 10 20 5 5 10 50 10 5 - 20 50 - 10 50 1. เตรียมสารละลายในบีกเกอร์ตามตารางท่ี 8.2 โดยไขสารละลาย KI, Na2S2O3, HCl น้าแป้งและน้าจากบิวเรตตามปริมาตรท่ีกาหนดไวใ้ นช่องการทดลองท่ี 1 ใส่ลงในบีกเกอร์ขนาด 250 cm3 ที่แห้งและสะอาดสารละลายท่ใี ชค้ วรมีอณุ หภมู เิ ท่ากนั หรือตา่ งกนั ไม่เกิน 1๐C 2. คนสารละลายในบกี เกอร์ให้เขา้ กนั ดว้ ยแทง่ แกว้ คน 3. ใชเ้ ทอร์มอมิเตอร์วดั อุณหภมู ิของสารละลายในบีกเกอร์ 4. ไขสารละลาย KBrO3 จากบิวเรตลงในบกี เกอร์ขนาด 50 cm3 แลว้ เทลงในบีกเกอร์ใบแรก โดยเร็วบนั ทึกเวลาที่เร่ิมผสม และคนสารละลายจนกระทง่ั สารละลายเร่ิมเปล่ยี นเป็นสีน้าเงิน บนั ทึก เวลาทนั ทีทสี่ ารละลายเร่ิมเปลย่ี นเป็นสีน้าเงนิ

- 75 - การทดลองท่ี 2, 3 และ 4 ทาตามวธิ ีในขอ้ 1 – 4 (ของการทดลองที่ 1) โดยใช้ปริมาตรสารตามทกี่ าหนดไวใ้ นตาราง ที่ 8.2 ในช่วงการทดลองที่ 2, 3 และ 4 ตามลาดบั จดบนั ทกึ เวลาและอุณหภมู ิท่ีใชไ้ วท้ ุกคร้ัง ตอนที่ 2 ศึกษาอิทธพิ ลของอุณหภมู ทิ มี่ ผี ลต่ออัตราการเกดิ ปฏิกิริยา การทดลองน้ีศึกษาอตั ราการเกิดปฏิกริ ิยาทอ่ี ุณหภูมิห้อง และอุณหภูมปิ ระมาณ 50๐C โดย จดั ใหค้ วามเขม้ ขน้ ของสารตวั ทาปฏิกริ ิยาของสารคงท่ี พบวา่ เมอ่ื อณุ หภมู ิเปลย่ี นไป เวลาทีใ่ ชใ้ นการ เกิดปฏิกิริยาจะเปล่ียนไป ทาให้สามารถหาค่า k ท่ีอุณหภูมิใหม่ได้ และสามารถคานวณหาค่า พลงั งานกอ่ กมั มนั ตข์ องปฏกิ ริ ิยาได้ วิธที ดลอง การทดลองท่ีอณุ หภูมหิ ้องให้ใชผ้ ลจากการทดลองที่ 1 ส่วนการทดลองท่อี ณุ หภูมิประมาณ 50๐C ให้ทาการทดลองตามข้อ 1 และ 2 ของการทดลองท่ี 1 ก่อน จากน้ันนาบีกเกอร์ไปอุ่นให้ สารละลายมีอุณหภูมิประมาณ 50๐C แลว้ ทาตามขอ้ 3 และ 4 ต่อไป

-7 รายงานการทดลองเร่ือง อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยา นกั ศกึ ษาทที่ าการทดลอง ............................................................................................ ผรู้ ่วมงาน 1 ................................................................................................ 2 ................................................................................................ 3 ................................................................................................ 4 ................................................................................................ วนั เดอื น ปี ท่ที ดลอง ................................................................................................... ผลการทดลอง ตอนท่ี 1 ศึกษาผลของความเข้มข้นของตวั ทาปฏกิ ริ ิยาที่มตี ่ออตั ราการเกดิ ปฏกิ ิริยา 1. ทาการทดลองที่อุณหภมู ิ (...........๐C) การทดลอง 0.040 M 0.0020 M 0.200 M 2% H KI cm3 Na2S2O3 cm3 HCl cm3 starch cm3 c 1 2 5 10 10 5 3 4 10 10 10 5 5 10 10 5 5 10 20 5

76 - ........... รหัส ................................... หมู่เรียน ................... .......... รหสั ................................... .......... รหัส ................................... .......... รหสั ................................... .......... รหัส ................................... .... กลุ่มท่ี ............................. H2O 0.080 M ปริมาตรรวม เวลาในการเกิดปฏกิ ริ ิยา เวลาทใ่ี ช้ cm3 KBrO3 cm3 cm3 เริ่มตน้ เวลา สิ้นสุดเวลา (วนิ าท)ี 10 10 50 5 10 50 - 20 50 - 10 50

-7 2. ทาการทดลองท่อี ณุ หภมู ิ 50๐C การทดลอง 0.040 M 0.0020 M 0.200 M 2% H KI cm3 Na2S2O3 cm3 HCl cm3 starch cm3 c 1 2 5 10 10 5 3 4 10 10 10 5 5 10 10 5 5 10 20 5 สรุปผลการทดลอง ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

77 - H2O 0.080 M ปริมาตรรวม เวลาในการเกดิ ปฏกิ ิริยา เวลาทใี่ ช้ cm3 KBrO3 cm3 cm3 เริ่มตน้ เวลา ส้ินสุดเวลา (วนิ าท)ี 10 10 50 5 10 50 - 20 50 - 10 50 .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... ....................................................................................................................................

- 78 - ตอนที่ 2 ศึกษาอทิ ธิพลของอุณหภูมิทมี่ ผี ลต่ออัตราการเกดิ ปฏิกิริยา ตัวอย่าง การคานวณการทดลองท่ี 1 ทีอ่ ุณหภูมิหอ้ ง 1 จานวนโมลของ BrO3- ทใ่ี ชไ้ ป = 6 จานวนโมลของ S2O32- จานวนโมลของ S2O32- = (0.0020)(10) = 2 x 10-5 mol 1,000 1 จานวนโมลของ BrO3- = 6 x 2 x 10-5 = 3.33 x 10-6 mol เน่ืองจาก ปริมาตรท้งั หมดของสารละลายขณะทาการทดลองแต่ละคร้ังจะเท่ากบั 50 cm3 ดงั น้นั ความเขม้ ขน้ ของ BrO3- ท่ใี ชไ้ ป = 0.33 x 10-5 x 1,000 = 6.66 x 10-5 mol dm-3 50 d [BrO3- ] อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยา = dt = 6.66 x10-5 T จากการทดลองที่1 1) ทาการทดลองทอี่ ณุ หภูมหิ ้อง (........ ๐C) การ จานวนโมล จานวนโมลของ เวลาในการ ความเขม้ ขน้ d [BrO3- ] ทดลองที่ ของ Na2S2O3 1 เกิดปฏกิ ริ ิยาเป็น KBrO3 dt KBrO3 = 6 จานวนโมล (mol dm-3) r = 1 2 x 10-5 วินาที 2 ของ Na2S2O3 3 4 3.33 x 10-6 จากการทดลองท่ี 1 6.66 x 10-5 2) ทาการทดลองที่อณุ หภูมิ 50๐C การ จานวนโมล จานวนโมลของ เวลาในการ ความเขม้ ขน้ d [BrO3-] ทดลองท่ี ของ Na2S2O3 1 เกดิ ปฏิกริ ิยาเป็น dt KBrO3 = 6 จานวนโมล KBrO3 r = 1 วนิ าที (mol dm-3) 2 ของ Na2S2O3 3 4

- 79 - สรุปผล ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................