ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยา

ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยา วิชา เคมี 3 ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 โดยนายปริญญา มัจฉา โรงเรียนบึงศรีราชาพิทยาคม ผลการเรียนรู้ ม.5/4 ทดลอง และอธิบายผลของความเข้มข้น พื้นที่ผิวของสารตั้ง ต้น อุณหภูมิ และตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สิ่ งที่นักเรียนจะได้เรียนรู้ นั กเรียนจะได้รับความรู้เกี่ยวกับ ปัจจัยที่ส่ งผลต่อการเกิดปฏิริยา ซึ่งเป็นผลทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็ว ขึ้นหรือช้าลง โดยสามารถเชื่อม โยงกับปฏิริยาเคมีที่อยู่ในชีวิต ประจำวันเช่นการถนอมอาหาร การทำให้มะม่วงสุก การลดการ เน่ าเสียของผักและผลไม้ เป็นต้น เคมีครูบรีส

ทบทวนความรู้เดิมเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยา นั กเรียนจะได้รับความรู้เกี่ยวกับปัจจัยที่ส่งผลต่อการเกิดปฏิริยา ซึ่งเป็นผลทำให้ ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้นหรือช้าลง โดยสามารถเชื่อมโยงกับปฏิริยาเคมีที่อยู่ในชีวิตประจำวัน เช่นการถนอมอาหาร การทำให้มะม่วงสุก การลดการเน่ าเสียของผักและผลไม้ เป็นต้น ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา คืออะไร ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดฏิกิริยา คือ สภาวะหรือสาร ที่เราเติมเข้าไป โดยเป็นผลทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยามีการ เปลี่ยนแปลงให้เร็วขึ้น หรือช้าลง เมื่อเทียบกับอัตราการเกิด ปฏิริยาปกติ ปัจจัยที่มีผลต่อ อัตราการเกิดปฏิกิริยา ธรรมชาติของสารตั้งต้น ความเข้มข้นของสารตั้งต้น พื้นที่ผิวของสาร อุณหภูมิ ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวหน่ วงปฏิกิริยา เคมีครูบรีส

ธรรมชาติของสารตั้งต้น สารแต่ละชนิ ดเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ด้วยอัตราเร็วที่แตกต่างกัน ส่งผล ให้ชนิ ดของสารตั้งต้นมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กล่าวคือ ปฏิกิริยาจะเกิดเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสาร ตัวอย่างธรรมชาติของสารตั้งต้น - สารที่ทำปฏิกิริยาเป็นสารไอออนิ กทั้งคู่ จะเกิดปฏิกิริยาเร็วกว่าสารที่เป็น สารโคเวเลนต์ - สารที่ทำปฏิกิริยาเป็นแก๊สทั้งคู่ จะทำปฏิกิริยาได้เร็วกว่าปฏิกิริยาที่สารอยู่ ในสถานะที่ต่างกันความเข้มข้นของสารตั้งต้น คลิปตัวอย่าง ในคลิปคือปฏิกิริยาทระหว่างน้ำกับ โลหะหมู่ 1A https://www.youtube.com/ watch?v=m55kgyApYrY เคมีครูบรีส

ความเข้มข้นของสารตั้งต้น ความเข้มข้นของสารตั้งต้นจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี เรา วัดปริมาณของสารในสารละลายได้ จากความเข้มข้นของสารที่เข้าทำ ปฏิกิริยากัน ดังนั้ น ในระหว่างเกิดปฏิกิริยาความเข้มข้นของสาร จึง เป็นสิ่ งสำคัญที่มีผลให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วหรือช้า โดยสามารถทราบได้ว่า สารตัวใดมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาจากข้อมูลของผลการทดลอง เช่น ปฏิริยาระหว่างแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3 ) กับ กรดไฮโดร คลอริก (HCl) โดยได้สารผลิตภัณฑ์เป็น แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2 ) น้ำ(H2O) และ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ดังสมการ CaCO3 (s) + 2HCl(aq) → CaC2l (aq) + H2 O(l) + CO2 (g) ที่มา: https://igcseandialchemistry.com/factors-affecting-the-rate-of-reaction/ จากกราฟ จะเห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของแก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ จะมีแนวโน้ มเพิ่มขึ้น และเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จนเมื่อเวลาถึง 5 นาที พบการเพิ่มขึ้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ จะเริ่มช้าลง และผ่านไปกราฟคงที่ เนื่ องจากแก๊สคาร์บอนไดออก ไซด์ไ่มีการผลิต เคมีครูบรีส

ความเข้มข้นของสารตั้งต้น (ต่อ) เมื่อทำการลดความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริก (HCl) จะแสดง กราฟของการเพิ่มขึ้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์มีการเปลี่ยนแปลง ดังกราฟสีแดง ( ) จากกราฟ จะเห็นว่าการเปลี่ยนแปลง ของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อเปรียบ เทียบกับความเข้มข้นสองอย่างคือ ความ เข้มข้นเริ่มต้น ( ) กับการลดความเข้มข้น ( ) พบว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาของ การลดความเข้มข้นมีค่าลดลง หรือน้ อยลง ที่มา: https://igcseandialchemistry.com/factors-affecting-the- rate-of-reaction/ โดยทั่วไปแล้วเมื่อความเข้มข้นของสารตั้งต้นสูงขึ้น จะส่งผลให้ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเกิดได้เร็วขึ้นทั้งนี้ เป็นเพราะเมื่อความเข้มข้น ของสารตั้งต้นมากขึ้น จะทำให้จำนวนอนุภาคของสารตั้งต้นในระบบ มีมากขึ้น โอกาสที่อนุภาคของสารจะเกิดการชนกัน จึงมีมากขึ้นด้วย ส่งผลให้อัตราการเกิด ปฏิกิริยาเกิดได้เร็วขึ้นด้วยนั่ นเอง https://www.savemyexams.co.uk/a-level/chemistry/cie/22/revision-notes/ 1-physical-chemistry/1-8-reaction-kinetics/1-8-2-rate-of-reaction/ เคมีครูบรีส

อุณหภูมิ ปฏิกิริยาเคมีหลายปฏิกิริยาไม่สามารถเกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิห้อง แสดงว่าอุณหภูมิมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี คือ เมื่อเพิ่ม อุณหภูมิสูงขึ้น ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดเร็วขึ้น และเมื่อลดอุณหภูมิ ปฏิกิริยาจะเกิดช้าลง การอธิบายว่าอุณหภูมิเป็นปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิด ปฏิกิริยา ต้องใช้ทฤษฎีการชน และกราฟการแจกแจง พลังงานของอนุภาคของแมกซ์เวล-โบลซ์มันน์ ดังนี้ อนุภาคในพื้นที่ใต้กราฟทาง ด ้านขวาของพลังงานก่อกัมมันต์ เท่านั้ นที่มีโอกาสชนกันแล้วเกิด ปฏิกิริยาเพราะเป็นอนุภาคที่มี พลังงานสูง ส่วนอนุภาคในพื้นที่ ใต้กราฟทางด้านซ้ายของพลังงา นก่อกัมมันต์ซึ่งเป็นอนุภาคส่ วน ใหญ่จะมีโอกาสชนกันได้แต่ไม่มี พลังงานมากพอที่จะเกิดปฏิกิริยา ถ้าลองสร้างกราฟการแจกแจงพลังงานของอนุภาคเมื่อให้ ความร้อนแก่สารในปฏิกิริยาเปรียบเทียบกับกราฟเดิม กราฟการแจกแจงพลังงานของอนุภาคจะเป็นอย่างไร? เคมีครูบรีส

อุณหภูมิ (ต่อ) ถ้าลองสร้างกราฟการแจกแจงพลังงานของอนุภาคเมื่อให้ความ ร้อนแก่สารในปฏิกิริยาเปรียบเทียบกับกราฟเดิม จะได้ดังรูป การแจกแจงพลังงานของอนุภาคเมื่อให้ความร้อนแก่สารในปฏิกิริยา พบว่ารูปร่างของกราฟเปลี่ยนแปลงไป โดยจะโย้ไปทางขวามากขึ้น โปรด สังเกตว่าเส้นกราฟไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงมากนั ก อนุภาคซึ่งมีโอกาส ชนกันได้แต่ไม่มีพลังงานมากพอที่จะเกิดปฏิกิริยาก็ยังเป็นอนุภาคส่ วน ใหญ่ อนุภาคในพื้นที่ใต้กราฟทางด้านขวาของพลังงานก่อกัมมันต์ที่มี โอกาสชนกันแล้วเกิดปฏิกิริยาก็ยังมีเป็นส่วนน้ อย แต่ก็มีจำนวนมากขึ้น เพียงพอที่จะทำให้ปฏิกิริยาเกิดมากขึ้น จนทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยา เพิ่มขึ้นด้วย ดังจะเห็นได้จากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้ที่อุณหภูมิห้อง มักจะมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 9 - 11 องศาเซลเซียส โดยเฉพาะอย่างยิ่งปฏิกิริยาคายความร้อน ในชีวิตประจำวัน เราสามารถนำการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มีผลต่อ อัตราการเกิดปฏิกิริยาไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น การเก็บผลไม้ที่แก่จัดมา เรียงไว้ในภาชนะที่ปิดมิดชิด คลุมด้วยผ้า หรือกระดาษทิ้งไว้ 3-5 วัน ผล ไม้จะสุกเร็วกว่าการวางไว้นอกภาชนะ เพราะเอนไซม์ในผลไม้ทำงานได้ เร็วกว่า สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่ต้องการให้เกิดช้า ทำได้โดยการลด อุณหภูมิ เช่น การเก็บรักษาผลไม้ หรืออาหารในตู้เย็น เพื่อลดการ ทำงานของเอนไซม์หรือแบคทีเรียการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสาร ตั้งต้น เคมีครูบรีส

พื้นที่ผิวของสาร ปฏิกิริยาที่มีสารตั้งต้นเป็นของแข็ง สามารถทำให้อัตราการเกิด ปฏิกิริยาเปลี่ยนแปลงได้ โดยทำให้ของแข็งปริมาณเท่าเดิมมีขนาด เล็กลง เมื่อพื้นที่ผิวของของแข็งเพิ่มขึ้น ทำให้สารตั้งต้นสัมผัสกันได้ มากขึ้น และช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น หลักการนี้นำมาใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น นักโภชนาการแนะนำให้เคี้ยว อาหารให้ละเอียดก่อนกลืนลงท้อง เป็นการเพิ่มพื้นที่ผิว เพื่อให้กรด และเอนไซม์ในน้ำย่อยย่อยอาหารได้เร็วขึ้น ป้องกันการจุกเสียด แน่น ท้อง เคมีครูบรีส

ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวหน่ วงปฏิกิริยา ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นได้ยากเป็นเพราะมีค่า Ea สูง เช่น การแยก สลายแป้งให้เป็นน้ำตาลโดยไม่ใช้เอนไซม์จะเกิดได้ยากและช้ามาก แต่ถ้าเติมเอนไซม์ลงไปปฏิกิริยาก็จะเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ทั้งนี้ เป็นเพราะเอนไซม์ไปช่วยให้มีการเกิดปฏิกิริยาแบบใหม่ที่มีค่า Ea ต่ำ ลง โดยตัวของเอนไซม์ก็อาจมีส่วนร่วมในการเกิดปฏิกิริยาไปด้วย แต่ในที่สุดก็จะแยกตัวออกมาอยู่ในรู ปเอนไซม์ตามเดิมไม่ได้ไปรวม ตัวอยู่ในผลิตภัณฑ์ เอนไซม์ไม่ได้ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์มากขึ้น ปริมาณของผลิตภัณฑ์จะได้เท่ากับการเกิดปฏิกิริยานั้ น ๆ โดยไม่มี เอนไซม์ แต่ช่วยลดเวลาเนื่ องจากอัตราเร็วสูงขึ้น พิจารณาจาก กราฟต่อไปนี้ จากกราฟจะเห็นได้ว่าการใส่ ตัว เร่งปฏิกิริยาจะทำให้ Ea ของ ปฏิกิริยาลดลง ทำให้การเกิด ปฏิกิริยาเร็วขึ้น เคมีครูบรีส