ติวเข้ม O-NET Get 100 วิชาเคมี

2. ยางสังเคราะห (Synthetic Rubbers) เปนยางทไ่ี ดจ ากการสงั เคราะหโดยเลยี นแบบยางธรรมชาติ หรอื พดู งา ยๆ คอื ยางชนิดนไี้ มสามารถหาไดตามธรรมชาตินะ แตไ ดจากการสังเคราะหเ ทา นั้น เชน พอลบี วิ ทาไดอีน (ใชบวิ ทาไดอนี เปน มอนอเมอร) ยาง SBR (Styrene-Butadiene Rubber) พอลบิ วิ ทาไดอนี มีความยดื หยนุ นอย ประกอบดว ยมอนอเมอร คือ บิวตะไดอีน หรอื 1, 3 บวิ ตะไดอีน พอลิคลอโรพรนี มอนอเมอร คอื คลอโรพรีน ยาง SBR หรอื ยางสไตรนี -บวิ ทาไดอนี เปน โคพอลเิ มอร เนอื่ งจากประกอบดว ย 2 มอนอเมอร คอื สไตรนี และ บิวทาไดอนี สามารถทนตอการขัดถไู ดด ี เกิดปฏกิ ริ ิยากับแกสออกซเิ จนไดย ากกวา ยางธรรมชาติ และยดื หยนุ ไดต ํ่า กระบวนการวลั คาไนเซชัน (Vulcanization) กระบวนการวลั คาไนเซชนั เปนกระบวนการปรบั ปรุงคุณภาพของยาง ซึง่ ใชไดท้งั ยางธรรมชาติและยางสังเคราะห โดยการนาํ กํามะถันมาเผากับยางซ่งึ จะเกดิ พันธะโคเวเลนซ เชื่อมระหวางโซพ อลเิ มอรดว ยอะตอมซัลเฟอรเปน โมเลกุล เดียวกนั ทาํ ใหค งสภาพทอ่ี ณุ หภูมติ างๆ ทนตอ ความรอ นและแสงแดด อีกทั้งยงั ละลายในตวั ทาํ ละลายไดย ากขึน้ (อางองิ จาก:เอกสารประกอบการสอนโครงการสอนเสรมิ สโมสรอาจารยจ ุฬาฯเรอ่ื งผลติ ภณั ฑปโ ตรเคมีและพอลเิ มอร) ตวั อยางขอสอบ พจิ ารณาขอ ความตอไปนี้ a. เอทิลนี จัดเปนมอนอเมอรท ี่มขี นาดเลก็ ท่สี ุดในการผลติ พอลเิ มอร b. ซิลิโคนที่ใชใ นงานศลั ยกรรมจดั เปนพอลิเมอรช นดิ หนึ่ง c. ไนลอนและอีพอกซจี ัดเปน เทอรม อพลาสตกิ d. ยางธรรมชาตแิ ละยางเทียม IR ตางมไี อโซพรีนเปนมอนอเมอร ขอใดถูกตอง 1. a, b และ c 2. a, b และ d 3. a, c และ d 4. b, c และ d เฉลยขอ 2. a. ถูกตอง เนอื่ งจากเอทิลีนมโี ครงสรา งโมเลกุลเปน (H2C=CH2) จึงจัดเปนมอนอเมอรท ีม่ ีขนาดเลก็ ทส่ี ดุ ทีใ่ ชใ นการผลิตพอลิ เมอร b. ถูกตอง เน่อื งจากซลิ โิ คนเกดิ จาก SiO2 รวมกบั อลั ควิ คลอไรด( RCL)จะไดสารท่เี ปนมอนอเมอร c. ผดิ เพราะอีพอกซีจัดเปน พลาสติกเทอรโมเซต d. ถกู ตอ ง เนือ่ งจากยางธรรมชาตแิ ละยางเทียม IR มีไอโซพรีนเปนสารต้ังตนเหมือนกนั 100 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

7. ความกา วหนาทางเทคโนโลยีของอตุ สาหกรรมพอลิเมอร ในปจจุบันน้ี นอ งๆ ทราบไหมวา ประชากรท่ัวโลกมีแนวโนม จาํ นวนของประชากรเพ่ิมขนึ้ เรอื่ ยๆ ทาํ ใหเกิดการใช ทรัพยากรทเ่ี ปน พอลิเมอรในการดาํ รงชวี ติ ประจาํ วันในปริมาณทีม่ ากขน้ึ ตามไปดวย อกี ทั้งยงั มีการนําเทคโนโลยเี ขา มา ประยกุ ตใช เพอ่ื เพม่ิ ความแขง็ แรง ทนทานมากขึน้ หรือเพอื่ สสี นั ความสวยงาม ทั้งอุตสาหกรรมพลาสติก เสนใย และยาง โดยนําไปใชท ั้งในดา นการแพทย การทาํ เกษตรกรรม รวมถงึ งานดา นกอ สรา งดงั นนั้ กอนจะใชพอลิเมอรช น้ิ หนึ่งๆ ไมว าจะเปน ขวดนา้ํ ดื่ม ถุงพลาสติก ภาชนะตา งๆ โดยเฉพาะโฟม กอ็ ยา ลืมคํานงึ ถงึ ภาวะมลพษิ ตอสิง่ แวดลอมท่ีตามมา เพ่ือใหโลกของ เรายังคงยง่ั ยืนไดต ราบนานเทา นานเพราะพีเ่ ชือ่ วานอ งๆ ทกุ คนก็คงอยากจะใหธ รรมชาตอิ ยูกับเราไปนานๆ น่ันเอง นอ งๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดท ่ี Tag : สอนศาสตร เคมี พอลิเมอร การเกิดพอลิเมอร ยาง พลาสติก ปฏิกิรยิ าพอลิเมอร • 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 ตอนท่ี 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-3 • Polymer ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-4 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 101

• 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/ch5-7 102 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

บทท่ี 6 ปฏิกริ ิยาเคมี (Chemical reaction) Introduction ในบทนี้ นองๆ จะไดเรียนเก่ียวกบั การเกดิ ปฏิกิริยาเคมี นองๆ บางคนอาจจะคดิ ในใจ คาํ วา ปฏกิ ริ ิยาเคมี มนั ดูลกึ ลับ ซบั ซอ น แสดงวา มันตอ งยากมากๆ แนๆ เลย ขา มดกี วา แตเดี๋ยวกอน มันไมใ ชอยางที่นองคดิ เลย กอนอ่นื พจ่ี ะพามาทาํ ความ รจู กั กบั คาํ วา ปฏกิ ริ ิยาเคมกี นั กอ น ซ่ึงมนั ก็ คือ การเปล่ียนแปลงปรมิ าณของสารตงั้ ตนและสารผลิตภัณฑ โดยสารกอนการ เปลยี่ นแปลงเรยี กวา สารตง้ั ตน (Reactant) และสารทเี่ กดิ ใหมเ รยี กวา ผลติ ภณั ฑ (Product) และพๆ่ี สมั ผสั ไดว า อาจมพี ลงั งาน หรือ บางสง่ิ บางอยา งท่ที ําใหเกิดการเปลย่ี นแปลงลักษณะนกี้ ็เปน ได ซึง่ ส่งิ ๆ นน้ั เราเรียกมันวา ปฏิกิริยาเคมี นองๆ รรู ึเปลา วา ปฏกิ ริ ยิ าสงั เกตไดจ ากอะไร คาํ ตอบกค็ อื การเปลยี่ นสขี องสาร การเกดิ ฟองแกส การเกดิ ตะกอน หรอื การเกดิ แกส เชน การ ยอ ยสลายสารอาหาร การสุกของผลไม ปฏกิ ริ ยิ าท่เี กดิ ในนํา้ อัดลม การเกิดสนิมของเหลก็ เปน ตน ถึงตอนน้ีนองๆ นาจะคนุ ๆ กับปฏิกิริยาเคมกี นั บา งแลว ใชไ หม !?^^ Outlines 1. หลกั การของการเกดิ ปฏิกิริยา 2. ประเภทของปฏกิ ิรยิ าเคมี 3. อตั ราการเกิดปฏกิ ิริยาเคมี 4. ปจ จัยที่มผี ลตอ การเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี 5. กฎอัตราเร็ว 6. พลงั งานกบั การดําเนินไปของปฏิกริ ิยา 1. หลักการของการเกดิ ปฏกิ ิรยิ า เรามารจู กั หลกั การของการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากนั ดกี วา ปฏกิ ริ ยิ าเกดิ ไดจ ากการชนกนั ของอนภุ าค (อะตอม ไอออน หรอื โมเลกลุ ) ของสารท่จี ะเขา ทาํ ปฏิกิริยากนั โดยที่จะตอ งชนในทิศทางทเ่ี หมาะสม และพลงั งานในการชนตองมีคา สงู กวาพลงั งานกระตนุ หรอื พลงั งานกอ กัมมนั ต (Activation Energy, Ea) ตามทฤษฎีการชน (Collistion Theory) ดังนน้ั พจี่ ะสรปุ หลกั การเกิดปฏิกิริยา เคมงี า ยๆ เปน กราฟดังรูปที่ 1 หรือ พดู งา ยๆกค็ ือปฏิกิริยาเคมีน้กี เ็ หมอื นกับรกั แรกพบของนองๆ นน่ั เอง ถานอ งจะหลงรักใคร ซกั คนหน่ึง นองๆ มักจะหลงรกั คนทีน่ อ งพบครง้ั แรก และรูส ึกวา คนๆ นัน้ นา รกั กวาคนท่วั ๆ ไปจนอยากจะรูจ กั ที่สําคัญคงตอง เปน เวลาที่นอ งโสดดวย ถาไมโ สดจะไปมองคนอนื่ ไดอยางไร จริงไหมละ รูปที่ 1 แสดงจํานวนโมเลกุลที่เกิดปฏิกิริยาได เม่ือพลังงานในการชนตองมีคาสูงกวา พลังงานกระตนุ ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 103

ตวั อยา งขอ สอบ ขอ ใดเกิดปฏกิ ริ ยิ าเคมี a. การผลิตนํา้ โคก b. การบม มะละกอดิบจนเปนมะละกอสกุ c. การเหม็นหืนของนํ้ามนั เมอ่ื ท้ิงไวนานๆ d. การทําทงิ เจอรไ อโอดีน โดยผสมไอโอดนี กับเอทานอล 1. ขอ a, b และ c 2. ขอ a, b และ d 3. ขอ a, c และ d 4. ขอ b, c และ d เฉลยขอ 1 ขอ a. การผลติ น้าํ โคก น้นั นองๆจะตองอัดแก็สทมี่ ชี ือ่ วา คารบอนไดออกไซดลงไปในนา้ํ เพื่อทาํ ใหเ กดิ กรดคารบ อนกิ ซง่ึ สาร ทใ่ี สลงไป กับสารทไี่ ดม าเปน สารคนละตวั ดังนนั้ ฟน ธง เกิดปฏิกิรยิ าเคมีแนน อน ขอ b. การบม ผลไมนัน้ นอ งๆจะตองใชแกส็ เอทิลีน ซ่ึงทําใหผ ลไมส กุ เรว็ ขนึ้ ดงั นัน้ เกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมชี ัวรๆ ขอ c. นอ งๆ รใู ชไ หมวา ในอากาศมกี า ซออกซเิ จน และกา ซออกซเิ จนตวั นแ้ี หละ ทจี่ ะเขา ไปทาํ ปฏกิ ริ ยิ าเคมกี บั นา้ํ มนั พชื ทเ่ี ปน ไขมนั ไมอิ่มตวั และเปนปจจยั ทที่ าํ ใหเ กดิ การเหมน็ หนื ขอ d. ไอโอดีน สามารถละลายไดในเอทานอล แตไมมกี ารเปลย่ี นแปลงใหเกดิ สารชนิดใหมข ึ้นมา ทงิ เจอรไอโอดนี คือ เจอื จาง ไอโอดีนดวยเอทานอลเฉยๆ เหมอื นกับทน่ี อ งๆเจือจางนาํ้ เชือ่ มใหเปนนาํ้ หวาน ดงั นั้นจึงไมเกดิ ปฏิกิรยิ าเคมี 2. ประเภทของปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิรยิ าเคมีสามารถจาํ แนกไดถ งึ 3 ประเภทเลย ดงั น้ี 1. ปฏกิ ิรยิ ารวมตวั (Combination) เปนปฏิกิรยิ าทเ่ี กิดจากการรวมตวั ของสารโมเลกุลเลก็ ๆ รวมเปน สารโมเลกุลใหญ หรอื เกดิ จากการรวมตัวของธาตไุ ดเ ปนสารประกอบ เชน 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l) 2. ปฏิกิริยาแยกสลาย (Decomposition) เปนปฏิกิริยาที่เกิดการแยกสลายของสารโมเลกุลใหญใหเปนสารโมเลกุล เลก็ ลง เชน 2H2O (l) 2H2 (g) + O2 (g) 3. ปฏกิ ริ ิยาแทนที่ (Replacement) เปนปฏกิ ริ ิยาการแทนทีข่ องสารหน่ึงเขาไปแทนท่ีอีกสารหนงึ่ เชน Mg (s) + H2SO4 (aq) MgSO4 (aq) + H2 (g) **มมุ เลก็ ๆ ขอเมา ทม อย ปฏกิ ริ ยิ ารวมตวั ขอเรยี กอยา งสน้ั ๆ และเขา ใจงา ยๆ วา หลายรวมเปน หนง่ึ ปฏกิ ริ ยิ าแยกสลาย เรียกส้ันๆ วา หนึ่งแตกกระจาย และปฏิกิริยาแทนท่ี คือ แลกคูกนั 3. อตั ราการเกดิ ปฏกิ ิรยิ าเคมี หลังจากนองๆ รูจักกับปฏิกิริยาเคมีแลว นองๆ มาทําความรูจักกับอัตราการเกิดปฏิกิริยากันดวยดีกวาอัตราการเกิด ปฏกิ ริ ยิ าเคมนี อ งๆ สามารถพจิ ารณาจากปรมิ าณสารตง้ั ตน ทล่ี ดลง หรอื ปรมิ าณสารผลติ ภณั ฑท เี่ กดิ ขน้ึ ณ ชว งเวลาหนงึ่ ๆ โดย มคี วามสัมพนั ธกนั ดงั น้ี อัตราการเกิดปฏิกิรยิ า (R)= ปรมิ าณสารที่เปลีย่ นแปลงไป ( X) เวลา ( t) 104 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

นอ งๆ อาจจะงงใชไหมวา ปริมาณสารที่เปลย่ี นแปลงไปหมายถึงยงั ไง แลวเราจะรูไดย ังไงปรมิ าณสารทีเ่ ปลีย่ นแปลง ไป คือ ปรมิ าณสารตง้ั ตนทีล่ ดลงหรอื ผลติ ภัณฑท่ีเพ่ิมขึ้นตอระยะเวลา โดยสารทเี่ รานํามาคดิ น้ัน จะนาํ เฉพาะสารทม่ี สี ถานะ เปน กาซ หรือ สารละลายเทานั้น^^เชน สมการ aA+bB cC อตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าของสาร _ A_ B C + t tt อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเฉลี่ย _1 A_1 B1 C + c t at bt เมอื่ A และ B แทนสารตัง้ ตน C แทนสารผลิตภัณฑ a, b และ c แทนคา คงท่ใี ดๆ ทท่ี าํ ใหสมการเปนจรงิ นอ งลองเขยี นอตั ราการเกดิ ปฏิกริ ิยาเฉลี่ยของสมการนกี้ ันดูหนอยอยาพ่งึ แอบดู เฉลย (ในกลองสเ่ี หลี่ยมนะ) H2(g) + O2(g) H2O (l) โดยใชเ วลา T คาํ ตอบ อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเฉลี่ย = - = - แตเ ราจะไมเขียน = เพราะมีสถานะเปนของเหลว ในปฏิกิรยิ าหน่งึ ๆ อาจมีหลายขัน้ ตอน ซึ่งจะเกดิ ชาบาง เรว็ บางขน้ึ กบั พลังงานกระตุน ทใ่ี ช ถา ใชพลงั งานมาก ปฏกิ ริ ิยาจะเกดิ ไดช า แตถา ใชพลังงานนอ ยจะเกดิ ไดเรว็ ซึง่ ในปฏกิ ริ ยิ าจะมขี นั้ กาํ หนดอตั รา (Rate DeterminingStep) โดยจะ เปน ขน้ั ทป่ี ฏิกิรยิ าดาํ เนนิ ไปชา ที่สุด หรอื ใชพ ลงั งานกระตนุ (Ea) มากทส่ี ดุ นัน่ เอง ดังน้ันจากรูปท่ี 2 จะไดว าขั้นกําหนด ปฏิกิริยาคอื ข้นั ที่ I **มุมเล็กๆ ขอเมา ทม อย หลักการเกดิ ปฏกิ ิรยิ า เหมือนเวลานอ งๆ เดนิ ขึ้นภเู ขา ถาภูเขาชันมาก นอ งๆ ก็ตอ งใชแรง มากในการกาวเดิน นองก็จะเดินอยา งลําบากสดุ ๆ เลย แตถาภูเขามนั ไมค อ ยชนั นองการใชแรงนดิ เดยี วในการเดิน นองก็ สามารถเดินไดอยางสบายใจเลย ถกู ไหมละ รปู ที่ 2 แสดงข้นั ตอนในการเกิดปฏิกริ ิยาหนึง่ ๆ ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 105

นองๆ รหู รอื ไมว า การเกดิ ปฏกิ ิรยิ าในขณะเรมิ่ ตนจะเกดิ ไดเรว็ เพราะปริมาณสารต้ังตน ยงั มมี าก ทาํ ใหปรมิ าณ ผลิตภณั ฑเกดิ ขึ้นมากเชน กัน แตเ มอื่ เวลาผานไปอตั ราการเกิดปฏิกิริยาจะชาลง เพราะมีปริมาณสารตง้ั ตนลดลง ทาํ ใหเ กดิ ผลิตภณั ฑไดช าลงตามไปดว ย ถา เทยี บแลว กเ็ หมือนนอ งๆ ทีต่ นเดอื น คุณแมใ หเ งนิ คาขนมมา อยากกิน อะไรกซ็ อ้ื งายจาย คลอ งกันเลยทีเดยี ว แตพ อใกลๆ จะสนิ้ เดือน เกดิ ปญหาเศรษฐกิจระดบั โลกน่ันก็คอื เงนิ หมด ทําใหอ าหารทีเ่ ดมิ ทนี อ งๆ ซอ้ื งายจายคลอ ง เร่มิ ขาดแคลน อาหาร ขนมตางๆ เริ่มตอ งเสียเวลาตดั สินใจในการซอื้ น่นั เอง ตวั อยา งการเกิดปฏิกิรยิ าของสมการ 2H2O2(aq) 2H2O(l) + O2(g) ถาพเ่ี อาขอ มูลมาเขียนกราฟ จะสามารถเขยี นกราฟแสดงความสมั พันธไ ด ดงั นี้ H2O2 H2O O2 เวลา เวลา เวลา การคํานวณอตั ราปฏิกริ ยิ าเคมี • แบบอตั ราเรว็ คงท่ี คอื ปฏกิ ริ ยิ าท่ีมอี ตั ราการลดลงของสารต้งั ตน และการเกดิ ผลติ ภัณฑค งทต่ี ลอดจนสารต้ังตน หมดไปเหมือนกบั นอ งทบ่ี ริหารเงินเกงมากๆ มีการวางแผนการใชเ งินตัง้ แตตนเดือน จนสามารถมีเงนิ จบั จายใชส อย ในปรมิ าณทเี่ ทากันตลอดทง้ั เดอื น ตัวอยา งขอ สอบ ปฏกิ ริ ยิ าของสาร A สลายตัว ดังสมการ A 4B ไดข อมลู ดังตาราง เวลา (s) สาร A ที่เหลือ (mol/L) 3.0 0 2.6 2 2.0 5 1.4 8 1.0 10 จงหาอัตราการเกิดปฏิกิรยิ าของสาร A ในชวง 0 – 2 วนิ าที และชว ง 5 – 8 วนิ าที - ชวง 0 - 2 s = ความเขมขน A ท่เี ปลีย่ นไป(mol/L)= 3.0 - 2.6 mol/L = 0.2 mol/L.s เวลา (s) 2–0s - ชว ง 5 - 8 s = ความเขม ขนA ทเี่ ปล่ียนไป(mol/L)= 2.0 - 1.4 mol/L = 0.2 mol/L.s เวลา (s) 8–5s 106 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

จงหาอตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาของสาร A และ B - R A = ความเขม ขน A ที่เปล่ยี นไป(mol/L)= 3.0 – 1.0 mol/L = 0.2 mol/L.s เวลา (s) 2–0s - R B = R Ax14 = 0.2 mol/L.s x 4 = 0.8 mol/L.s หมายเหตุ 4/1 มาจากตัวเลขในสมการของสาร A และ B ท่ดี ลุ สมการแลว น่ันคอื เมอื่ สาร A สลายตัว 1mol/L จะเกดิ สาร B 4 mol/L • แบบอตั ราเร็วไมค งที่ คือ ปฏกิ ริ ยิ าท่ีมีอตั ราการลดลงของสารตง้ั ตน ในชว งแรกจะเกดิ อยา งรวดเร็วและคอ ยๆ ชา ลงเร่อื ยๆ จนสารตัง้ ตน หมดไป เหมือนกบั นอ งๆ คนท่ปี กติท่วั ไป ใชจายตามใจฉัน ตนเดอื นจงึ เปน ชว งทีม่ ีความสขุ ที่สดุ เพราะอยากไดอะไร ก็มเี งนิ ซ้อื ทันที แตสิน้ เดือนการจะกินขา วจานหนงึ่ ยงั ตองคดิ แลวคดิ อีก ตัวอยางขอ สอบ ปฏกิ ิริยาเคมรี ะหวา งลวดแมกนีเซยี มกับกรดซลั ฟวริก เปนดงั สมการ Mg(s) + H2SO4 (aq) MgSO4(aq) + H2 (g) บนั ทึกเวลาการเกดิ แกส H2 เรม่ิ ตนจนถงึ ปริมาตร 5cm3 ดงั ตาราง ปริมาตร H2ท่เี กิด (cm3) สาร A ท่เี หลอื (mol/L) 1 2 2 5 3 9 4 14 5 20 จากขอ มลู ในตาราง ขอ ใดถูกตอ ง อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยา (cm3/s) อัตราเฉล่ีย อตั ราชวงเกิดแกส H2ปริมาตร 3 - 5cm3 1. 0.16 0.18 2. 0.25 0.18 3. 0.50 0.25 4. 0.25 0.27 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 107

เฉลยขอ 2 ดลุ สมการ Mg(s) + H2SO4 (aq) MgSO4(aq) + H2 (g) อัตราเฉลี่ย = ปรมิ าตร H2เทวล่เี กาิดทใ่ี (ชcmท ัง้3)ห=มด5 (cm3)= 0.25 cm3 (s) 20 (s) อัตราชวงเกิดแกส H2ปริมาตร 3 - 5cm3 = ปริมาตร H2ทเ่ี กิด (cm3) = 5 – 3 (cm3) เวลาทใี่ ช (s) 20 – 9 (s) = 0.18 cm3 4. ปจจัยท่มี ีผลตอ อัตราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมี 1. ธรรมชาติของสาร สารตั้งตนทม่ี พี ันธะทีอ่ อนแอหรอื แตกออกงายจะเกดิ ปฏกิ ิรยิ าไดง า ยกวา และสารต้งั ตนทีม่ ีความ ซบั ซอ นของโครงสรา งนอ ยจะเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไดเ รว็ กวา สารทม่ี โี ครงสรา งซบั ซอ น (โครงสรา งขนาดใหญ) 2.อณุ หภมู ิ เมอ่ื อณุ หภูมิเพม่ิ ปฏกิ ริ ยิ าจะเกิดเรว็ ข้นึ เนื่องจากโมเลกลุ ของสารจะมีพลงั งานจลนส งู ขึ้น ทาํ ให เกดิ การชนกนั ของโมเลกุลมากข้นึ แสดงไดดงั รปู 3. พนื้ ที่ผิวสัมผสั หากสารมีพื้นทผี่ ิวสมั ผสั ตอตวั ทาํ ละลายมาก ปฏกิ ิรยิ าจะเกดิ ไดเร็วขน้ึ เชน กอนสงั กะสี > เศษสังกะสี > ผงสังกะสี ดังภาพ 4. ตัวเรง ปฏกิ ริ ยิ า/ตวั คะตะลสิ ต (Catalyst) เม่ือเตมิ ตวั เรงลงในสารต้งั ตนจะทาํ ใหป ฏกิ ิรยิ าเกดิ เรว็ ขึ้น โดยตัวเรง จะไมมีผล ตอ ผลิตภณั ฑเ มื่อสน้ิ สุดปฏกิ ริ ยิ า เชนปฏกิ ิรยิ า Cl-+ O3 ClO- + O2 ClO- + O2- Cl- + O2 จะมี Cl ทาํ หนา ท่เี ปนตวั เรง ปฏกิ ิริยาโดยลดพลังงานกระตนุ ลง **ถาไมเขาใจนึกถึงเวลาเราตองไปเรียน แลวมีภาพแมถือไมเรียวคอยเปนตัวกระตุน/ตัวเรงใหเรา รีบไปเรยี นนั่นเอง !! 108 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

5. ตัวหนว ง เมอื่ เตมิ ตวั หนวงจะทาํ ใหป ฏกิ ิรยิ าเกดิ ชาลง เนือ่ งจากจะเขาไปเพ่ิมพลงั งานกระตนุ **ถาไมเขาใจนึกภาพตอนนองๆ ถึงหนาโรงเรียน แลวเจอเพื่อนชวนเขารานเกม เพ่ือนนองนั่นละ ตัวหนวงชน้ั ยอด ทําใหน องเขา โรงเรียนชาลง หรอื ไมเขา เลย !! 6. ความเขม ขน สารตั้งตน ทีม่ ีความเขม ขน สูง จะมีจาํ นวนโมเลกลุ ในระบบมากทําใหเ กิดการชนกนั ไดง าย ดังน้นั ปฏิกิรยิ าจะ เกดิ เรว็ ขึน้ **มุมเลก็ ๆขอเมา ทม อย ถาเทยี บอตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าเคมกี บั โอกาสการจีบผหู ญิงใหสําเรจ็ ปจ จยั อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมี โอการในการจบี ผูหญิงสาํ เรจ็ ธรรมชาตขิ องสาร หนาตาของผูจบี ถาหนา ตาดีมชี ยั ไปกวา ครง่ึ พื้นที่ผิวสมั ผัส ระยะเวลาที่เขา หา เขาหามาก สาํ เร็จมาก ตวั เรงปฏกิ ริ ิยา/ตัวคะตะลิสต แรงผลักดนั และความรกั (Catalyst) ความสญู เสียความม่นั ใจ ตัวหนวง ความต้งั ใจในการจีบ ความเขม ขน ตัวอยางขอสอบ เมอ่ื นาํ เหลก็ ใสล งในสารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ ชน้ิ หนงึ่ วธิ ที ที่ าํ ใหป ฏกิ ริ ยิ าเกดิ เรว็ ขน้ึ โดยไมเ พม่ิ ปรมิ าณเหลก็ และกรด a. ใหความรอ น b. ใชแ ทงแกวคนใหท ั่ว c. เติมนาํ้ กลน่ั ลงไปเทาตวั d. ใชผ งเหลก็ นํ้าหนกั เทากันแทนชิน้ เหลก็ ขอใดถูกตอง 1. ขอ 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 เฉลยขอ 2 ขอ a. ถกู เน่อื งจากการใหค วามรอนเปนการเพิม่ อณุ หภูมิใหก บั ปฏิกริ ิยา ทาํ ใหปฏกิ ิรยิ าเกิดไดเรว็ ขึ้น ขอ b. ถกู เน่ืองจากการใชแ ทง แกวคนเปน การเพ่ิมโอกาสใหโมเลกลุ ชนกันมากข้ึน สง ผลใหปฏกิ ิรยิ าเกิดเร็วขึน้ ขอ c. ผดิ เนอื่ งจากการเตมิ นํา้ กลัน่ ลงไปเทา ตวั นนั้ เปน การลดความเขม ขนของกรด ซ่งึ จะสง ผลใหปฏิกริ ยิ าเกดิ ไดชาลง นอกจากจะไมท าํ ใหเ ร็วขน้ึ แลว ยังทําใหช า ลงอีกดวย ขอ d. ถกู เน่อื งจากการใชผงเหลก็ เปน การเพ่ิมพื้นที่ผิวสมั ผัสหะหวา งเหลก็ กับกรดมากข้นึ จงึ เกดิ ปฏิกิรยิ าไดเ ร็วข้นึ ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 109

5. กฎอตั ราเร็ว (Law of Mass Action) อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมเี ปน สัดสว นโดยตรงกบั ความเขม ขนของสารต้ันตนทเี่ ขา ทําปฏกิ ริ ยิ า หรือพดู งา ยๆ คือ อัตราจะเยอะ จะนอ ยขึ้นกบั ความเขม ขน ถา ความเขมขนมาก อัตราการเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมกี จ็ ะเกิดเร็ว ถาความเขม ขน นอ ย อตั ราการเกิดปฏิกริ ิยาเคมกี จ็ ะชา เหมอื นนอ งๆ ถา นอ งๆ มีเงินมาก โอกาสท่ีจะจับจา ยใชสอยก็มาก แตถ านอ ยโอกาสทจี่ ะจบั จา ยใชส อยก็จะนอ ยตามไปดวย เขียนเปนสัญลักษณไดว า Rate [A]m[B]n และสามารถสรปุ เปน กฎอัตราไดเ ปน Rate = k[A]m[B]n เม่อื Rate แทนอัตราการเกิดปฏิกริ ิยา k แทนคา คงทีอ่ ัตรา [A] แทนความเขม ขนของสารตงั้ ตน A [B] แทนความเขม ขนของสารตัง้ ตน B m,n แทนคา คงทใ่ี ดๆ ซง่ึ หาไดจ ากผลการทดลองเทา น้ัน โดยถา เปนปฏิกริ ิยาขั้นตอนเดยี ว m และ n จะมีคาเทากบั ตวั เลขขา งหนาของสารตามสมการที่ดุลแลว แต หากเปน ปฏิกริ ยิ าท่ีมีหลายข้นั ตอน อตั ราเร็วของปฏิกริ ิยารวมจะขึ้นกบั ขั้นทเี่ กิดชา ทส่ี ดุ และเรียก m + n วาอันดบั ของปฏกิ ิริยา เชน 1) ถาผลการทดลองได m = 0, n = 0 แสดงวา R = k แสดงวา สารตงั้ ตน ไมมีผลตออตั ราการเกดิ ปฏิกิริยา ไมวา ความเขม ขน จะเปลย่ี นแปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะไม เปล่ยี นแปลง จงึ เปนปฏกิ ริ ิยาอันดบั ศูนยท ้งั ของ A, B และปฏกิ ริ ิยารวม 2) ถา ผลการทดลองได m = 1, n = 0 แสดงวา R = k [A] แสดงวา อัตราการเกิดปฏกิ ริ ยิ าจะข้นึ อยูกับสาร A เทา นน้ั ถาความเขม ขนของสาร A เปล่ยี นอัตราการเกิดปฏิกริ ิยาจะ เปลี่ยน จึงจดั เปนปฏิกิรยิ าอันดบั หนงึ่ เมือ่ เทียบกับ A เปน อนั ดบั ศูนยเมอ่ื เทียบกับ B และมปี ฏิกิรยิ ารวมเปนอันดับหน่งึ 3) ถาผลการทดลองได m = 1, n = 1 แสดงวา R = k [A] [B] แสดงวา อัตราการเกิดปฏกิ ิริยาจะขน้ึ อยูก ับความเขม ขน ของทั้ง A และ Bถา ความเขม ขนของสารใดสารหนึ่งเปลยี่ น แปลงไป อัตราการเกดิ ปฏกิ ิริยาจะเปล่ียนแปลงไป ซึ่งปฏกิ ิรยิ านี้เปนอันดบั หนึ่ง เมื่อเทียบกับ A หรอื B และมปี ฏกิ ริ ยิ ารวมเปน อันดบั สอง 4) ถา ผลการทดลองได m = 2, n = 1 แสดงวา R = k [A]2 [B] แสดงวา อตั ราการเกิดปฏกิ ริ ิยาจะข้ึนอยกู ับความเขมขนของท้งั A และ B แตข น้ึ กับ A เปน 2 เทาของ B ถา ความ เขมขนของสารใดสารหนงึ่ เปลยี่ นแปลงไป อัตราการเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าจะเปล่ยี นแปลงไป ซึง่ ปฏกิ ิริยานีเ้ ปน อนั ดับสอง เม่อื เทียบกบั A และเปน ปฏิกริ ยิ าอันดับหน่ึง เมอ่ื เทยี บกับ B และมปี ฏกิ ริ ยิ ารวมเปน อนั ดับสาม 5) ถา ผลการทดลองได m = 2, n = 2 แสดงวา R = k [A]2 [B]2 แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะข้ึนอยูกับความเขมขนของทั้ง A และ B ถาความเขมขนของสารใดสารหนึ่ง เปลีย่ นแปลงไป อตั ราการเกิดปฏกิ ิรยิ าจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปฏิกิริยานเ้ี ปนอนั ดบั สอง เม่อื เทยี บกบั A หรือ B และมปี ฏกิ ิริยา รวมเปนอนั ดับสี่ 110 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

6. พลังงานกับการดาํ เนนิ ไปของปฏกิ ิริยา • ปฏิกริ ยิ าดูดความรอ น (Endothermic Reaction) สว นใหญใ ชใ นการสลายพันธะ ใหแ ตกออกจากกนั โดยดดู ความ รอ นจากสง่ิ แวดลอ มเขาไป มผี ลทําใหอณุ หภมู ติ าํ่ ลง นกึ ถึงเมือ่ นอ งๆ เอามอื ไปจบั ถงุ นาํ้ โคก นอ งๆ จะพบวา มันเย็น เพราะมนั ดดู ความรอ นจากภายนอก และมผี ลทาํ ใหอ ณุ หภมู โิ ดยรอบลดตาํ่ ลง โดยใชพ ลงั งานเทา กบั พลงั งานกระตนุ แตจ ะดดู เกบ็ พลงั งาน ไวส วนหน่งึ ( E)ดังรูปท่ี 3 เขยี นสมการไดเปน A+B+E C+D • ปฏิกริ ยิ าคายความรอ น (Exothermic Reaction) สว นใหญใ ชในการสรางพนั ธะ โดยคายความรอนใหสง่ิ แวดลอม มผี ลทําใหอุณหภมู เิ พิม่ ข้นึ นกึ ถงึ เม่อื นอ งๆ จบั ถุงใสน ํา้ แกงรอ นๆ นองๆ จะพบวามันรอน เพราะมนั คายความรอนสภู ายนอก และมผี ลทาํ ใหอณุ หภมู ริ อบๆ สูงข้นึ โดยใชพ ลังงานเทา กับพลงั งานกระตุน แตจะคายพลังงานออกมา ( E) ดงั รูปที่ 3 เขียน สมการไดเปน A+B C+D+E รปู 3.1 ปฏิกริ ยิ าดูดความรอน รปู 3.2) ปฏิกริ ยิ าคายความรอน ดังนั้นจึงสรปุ สน้ั ๆ ไดวา “สรางคาย สลายดูด” ตวั อยา งขอสอบ จากขอมูลตอไปนี้ อุณหภูมิ (OC) ลกั ษณะการเปลีย่ นแปลง 25 สารละลาย 25 สารละลายใส ไมมสี ี X 26 สารละลายใส ไมม สี ี Y 23 สารละลายใส ไมม สี ี Z 25 สารละลายสเี หลอื ง ตะกอนสขี าว X ผสม Y X ผสม Z ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 111

ขอสรุปใดถกู 1. X และ Z เปนสารเดยี วกนั 2. Y ผสมกบั Z เกดิ ปฏิกิรยิ าดูดความรอน 3. X ผสมกับ Z เกิดปฏิกิริยาคายความรอ น 4. X และ Y ไมท าํ ปฏกิ ิรยิ ากัน เฉลยขอ 2 ขอ 2 ถูก เนอื่ งจากเม่ือ Y ผสมกับ Z แลว มีอุณหภูมติ า่ํ ลง จงึ เกดิ ปฏิกิรยิ าดูดความรอ น ตวั อยางขอสอบ สารละลาย A, B และ C ตา งก็เปนสารละลายท่ไี มม สี ี เม่ือนาํ สารแตล ะชนิดทม่ี ีความเขม ขน และปรมิ าณเทา กันมาผสมกนั ที่ อณุ หภมู ิ 25 OC ไดผลดงั ตาราง สารละลาย อุณหภูมิหลังผสม (OC) สิง่ ที่สงั เกตได A ผสมกับ B 24 B ผสมกับ C 25 สารละลายสีฟา สารละลายใส ไมม ีสี ขอสรปุ ใดไมถ ูกตอ ง 1. A กบั B เกดิ ปฏิกิรยิ าคายความรอน 2. B กับ C เปน สารละลายชนดิ เดยี วกัน 3. B กบั C ทาํ ปฏิกริ ยิ ากนั โดยไมค ายความรอ น 4. B กับ C เปน สารละลายตา งชนดิ ท่ไี มท ําปฏกิ ริ ิยากัน เฉลยขอ 1 ขอ 1 ผดิ เน่ืองจากเมอื่ A ผสมกับ B แลวมอี ณุ หภมู ติ า่ํ ลง จงึ เกิดปฏิกริ ิยาดดู ความรอน 112 ตวิ เขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

นอ งๆ สามารถศกึ ษาเพ่มิ เติมไดท ่ี Tag : สอนศาสตร เคมี ปฏกิ ริ ิยาเคมี สมดลุ เคมี การเกิดปฏิกริยาเคมี อตั ราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมี • 09 : อตั ราการเกิดปฎกิ ริ ยิ าเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-1 • 10 : สมดลุ เคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-2 • สอนศาสตร เคมี ม.ปลาย : อตั ราการเกิดปฎิกริ ิยาเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-3 • สมดุลเคมี ตอนท่ี 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-4 • สมดลุ เคมี ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-5 • สมดุลเคมี ตอนท่ี 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 ตอนท่ี 5 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-8 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya 113