4.2ปฏิกิริยาเคมี

ปฏกิ ริ ิยาเคมี Chemical Reaction อ.สมั พนั ธ์ อรุณเจรญิ กิจ

ปฏิกริ ิยาเคมี (chemical reaction)  หมายถงึ การเปลย่ี นแปลงทที่ าํ ให้เกดิ สารใหม่ทม่ี สี มบตั ติ ่างจาก สารเดมิ  สารก่อนการเปลย่ี นแปลง เรียกว่า สารต้งั ต้นหรือตวั ทาํ ปฏกิ ริ ิยา (reactant)  สารทเ่ี กดิ ใหม่ เรียกว่า ผลติ ภณั ฑ์ (product)

สงั เกตไดอ้ ยา่ งไรว่ามีปฏิกิริยาเคมีเกิดข้ ึน  มีฟองแกส๊  มีตะกอน  สขี องสารเปล่ียนไป  อุณหภมู ิเพิ่มข้ ึนหรอื ลดลง  คา่ ความเป็ นกรด-เบส(pH)เปลยี่ นแปลง

ตวั อยา่ งการเกิดปฏิกิริยาเคมี  Na2CO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) NaOH(aq) + CaCO3(s)  มตี ะกอนสีขาวเกดิ ขนึ้  CaCO3 (s) + HCl (aq) H2O(l) + CaCl2(s) + CO2 (g)  มีฟองแก๊สและขนาดของหินปนู เลก็ ลง  NaOH (aq) + HCl (aq) NaCl (aq) + H2O (l)  ค่า pH เปลย่ี นแปลง

สมการเคมี  กลุ่มสัญลกั ษณ์ทเ่ี ขยี นแทนปฏกิ ริ ิยาเคมี ทาํ ให้ทราบถงึ การ เปลย่ี นแปลงทางเคมที เ่ี กดิ ขนึ้ ในระบบ  ประกอบด้วยสัญลกั ษณ์ แสดงสารต้งั ต้น และผลติ ภณั ฑ์ เงอื่ นไขแสดงปฏิกริ ิยาเคมที เ่ี กดิ ขนึ้  Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g)  เขยี นสารต้งั ต้นไว้ด้านหางลกู ศร  เขยี นสารผลติ ภณั ฑ์ ไว้ด้านหัวลูกศร  เครื่องหมาย + หมายถึง ทาํ ปฏิกริ ิยากนั

 สถานะของสารเขียนแทนได้ดงั นี้  ของแข็ง solid =s  ของเหลว liquid =l  แก๊ส gas =g  สารละลายทมี่ นี ํา้ เป็ นตวั ทาํ ละลาย aqueous = aq

การดุลสมการเคมี  คอื การทาํ ให้อะตอมของธาตชุ นิดเดยี วกนั ท้งั ซ้ายและขวาของ สมการเคมมี จี าํ นวนเท่ากนั  โดยการหาตวั เลขทเ่ี หมาะสมมาเตมิ ด้านหน้าสูตรเคมี  ข้อแนะนําในการดุลสมการเคมี ดุลสารทมี่ จี าํ นวนอะตอมมากทสี่ ุดก่อน นํา้ และธาตอุ สิ ระเช่น O2 H2 ดุลสุดท้าย

 Na2CO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) NaOH(aq) + CaCO3(s)  Na2CO3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) 2NaOH(aq) + CaCO3(s)  ปฏิกริ ิยาเผาไหม้โพรเพน  C3H8 (g) + O2 (g) CO2(g) + H2O (g)  C3H8 (g) + 5O2 (g) 3CO2(g) + 4 H2O (g)

ปฏิกริ ิยาเคมที คี่ วรทราบ  ปฎกิ ริ ิยาการรวมตวั (Combination) ปฎกิ ริ ิยารวมตัวเกดิ จากสารโมเลกลุ เลก็ กว่ารวมกนั เป็ นโมเลกลุ ใหญ่ หรือเกดิ จากธาตุทําปฎกิ ริ ิยากบั ธาตุได้สารประกอบ 2H2(g) + O2(g) 2H2O(l)  2Al(s) + 3Cl2(g) 2AlCl3

 ปฎกิ ริ ิยาการแยกสลาย (Decomposition) เกดิ จากสารโมเลกลุ ใหญ่แยกสลายให้สารโมเลกลุ เลก็ แยกนํา้ ด้วยกระแสไฟฟ้ า 2H2O(l) 2H2(g) + O2(g) เผาหินปูนหรือแคลเซียมคาร์บอนเนต (CaCO3) CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)

 ปฎกิ ริ ิยาการแทนท่ี (Replacement) เป็ นปฏิกริ ิยาทสี่ ารหนึ่งเข้าไปแทนทสี่ ารในอกี สารหน่ึง Zn(s) + HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g) ปฏิกริ ิยาการแลกเปลยี่ น มหี ลายประเภทเช่น ปฏิกริ ิยาทมี่ ตี ะกอนเกดิ ขนึ้ Pb(NO3)2(aq) + 2KI (aq) PbI2(s) + KNO3 (aq)

 ปฏกิ ริ ิยาสะเทนิ (Neutralization Reaction) เป็ นปฏิกริ ิยาแลกเปลยี่ นประเภทหน่ึง เกดิ ปฏกิ ริ ิยาระหว่างกรดกบั เบส ได้เกลอื กบั นํา้ HCl(aq) +NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l)  ปฏิกริ ิยาเผาไหม้ C3H8 (g) + O2 (g) CO2(g) + H2O (g)

พลงั งานกบั การเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี  การเกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี นอกจากจะมีผลติ ภัณฑ์ซ่ึงเป็ นสารใหม่เกดิ ขึน้ แล้ว  จะต้องมีพลงั งานเกยี่ วข้องด้วยเสมอ เช่น การเผาไหม้ของเชื้อเพลงิ มกั จะให้พลงั งานความร้อน พลงั งานแสง หรือพลงั งานชนิดอน่ื เป็ น ผลพลอยได้  การเผาผลาญอาหารในร่างกายของเรา กม็ พี ลงั งานเกดิ ขึน้ เราจึง สามารถนําพลงั งานจากการเผาผลาญอาหารมาใช้ในการดาํ รงชีวติ เป็ นต้น

การเปลีย่ นแปลงพลงั งานในการเกิดปฏิกิรยิ าเคมี  มี 2 ประเภท  เเปกผฏดิาไกิขหริ ึน้ ิมยแา้เลชค้วื้อาใยเหพค้พลวงิาลมงั รงก้าอานรนคเผ(วeาาxผมoลtราh้อญeนrอmอาอหicกามรrาใeนแacกรt่่สาiงo่ิงกnแ)าวยคดอืเลปป้อ็ นฏมติกเ้นชริ ่ินยากทาี่ ร  อปสเกกิ่งฏดิ แไกิขซวริ ึน้ดดิยแล์กาล้อดบั ้วมูดแมดคออมีูวดาุณคโมมวหรเาน้ภอมียูนมรม้ลอิ (คดนenลลจdองาoไกtรเสhชด่ิง่eน์ แrmวปดiฏcลกิ้อrริมeิยaเขาcขt้าiไอoปnง)แทคคาํ ลอืใหเปซ้ ฏียกิ มริ ไิยฮาดทรี่

ปฏกิ ริ ิยาเคมใี นชีวติ ประจาํ วนั  ปฏิกิริยาการเผาไหมห้ รือการสนั ดาป combustion  เช้ อื เพลิง + O2 + ความรอ้ น CO2 + H20+E  ถา้ มีแก๊สออกซิเจนมากพอจะเผาไหมส้ มบรู ณ์  ถา้ มีแกส๊ ออกซิเจนไมเ่ พยี งพอจะเผาไหมไ้ มส่ มบรู ณเ์ กิดแกส๊ CO  CO จบั กบั ฮีโมโกลบินไดด้ ีกวา่ แก๊สออกซิเจน ซ่ึงอาจทาํ ใกร้ ่างกายเกิด อนั ตรายถึงชีวิตได้

 ปฏกิ ิริยาการสนั ดาปในแกส๊ หงุ ตม้ 8CO2 + 10H2O  2C4H10 + 13O2

ปฏกิ ิริยาการเกิดฝนกรด  ปรากฏการณท์ ่ีทาํ ใหน้ ้ําฝนมีคา่ pH < 5.5  แก๊สที่ทาํ ใหเ้ กิดฝนกรด ไดแ้ ก่ CO2 SO2 SO3 NO2  ฝนกรดทาํ ใหส้ ิ่งปลกู สรา้ ง(หินปนู )เสียหาย  CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O

การเกิดหนิ งอกหินยอ้ ย  H2O + CO2 H2CO3  CaCO3 + H2CO3 Ca(HCO3)2  Ca(HCO3)2 ความรอ้ น H2O + CO2 +CaCO3

การผุกรอ่ นของโลหะ  ปฏกิ ิริยาของกรดกบั โลหะ  Zn(s) + HCl (aq) ZnCl2 (aq) + H2 (g)  ปฏิกิริยาการเกิดสนิมเหล็ก 1. 4Fe + 3O2 H2O 2Fe2O3 . H2O  วธิ ีป้ องกนั สนิม  ไม่ให้เหลก็ โดนแก๊สออกซิเจน ความชื้น ทานํา้ มนั ฉาบด้วย ออกไซด์ของดบี ุก(Sn)หรือZnหรือAl ทาสี เคลอื บพลาสตกิ

ปฏกิ ิริยาสะเทิน เกลือ + น้ํา NaCl + H2O  กรด + เบส  HCl + NaOH

ปฏกิ ิริยาการสลายตวั ของสารบางชนิด  NaHCO3(s) ความรอ้ น Na2CO3(aq) +CO2(g)+H2O(l)  ปฏกิ ิริยาท่ีเกิดข้ ึนนําไปใชท้ าํ ขนม ใหข้ นมฟู