ปฏกรยาเคม นางสาวแพรไหม ลงกา ชนม. 6/1 เลขท 8

เปนการเปลยนแปลงของสารทไดผลตภณฑของสารทแตกตางจากสารเดมโดยอาจ สงเกตจากการเปลยนสของสาร การเกดตะกอน หรอการเกดกลนใหมทฤษฎทใชอธบายปฏกรยาเคม มอย 2 ทฤษฎ คอ

การเกดปฏกรยาเคม

1.ทฤษฎการชน (The Collision Theory)

ปฏกรยาเคมจะเกดขนได กตอเมออนภาคของสารตงตนตองมาปะทะกนหรอมาชนกน และการชนกนนนมทงการชนทประสบผลส าเรจ ดงภาพ

2. ทฤษฎแอกตเวเตดคอมเพลกซหรอทฤษฎสภาวะทรานซชน (The ActivatedComplex Theory or The Transition State Theory)

เปนทฤษฎทดดแปลงมาจากทฤษฎการชน โดยทฤษฎนจะกลาวถงการชนอยางมประสทธภาพของสารตงตนในลกษณะท เหมาะสม โดยจะเกดเปนสารประกอบใหมชวคราว ทเรยกวา สารเชงซอนกมมนต (Activated Complex) ซงในระหวางการเกดสารชนดนพนธะเคมของสารตงตนจะออนลง และเรมมการสรางพนธะใหมระหวางคอะตอมทเหมาะสม จนในทสดพนธะเกาจะถกท าลายลงอยางสนเชง และจะมพนธะใหมถกสรางขนมาแทนท ดง แบบจ าลองการเกดปฏกรยาเคมตอไปน

พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

1. ปฏกรยาดดความรอน ( Endothermic reaction) เปนปฏกรยาทดดพลงงานเขาไปสลายพนธะมากกวาทคายออกมาเพอสราง พนธะ โดยในปฏกรยาดดความรอนนสารตงตนจะมพลงงานต ากวาผลตภณฑ จงท าใหสงแวดลอมเยนลง อณหภมลดลง เมอเอามอสมผสภาชนะจะรสกเยน ดงภาพ

2. ปฏกรยาคายความรอน ( Exothermic reaction) เปนปฏกรยาทดดพลงงานเขาไปสลายพนธะนอยกวาทคายออกมาเพอสราง พนธะ โดยในปฏกรยาคายความรอนนสารตงตนจะมพลงงานสงกวาผลตภณฑ จงใหพลงงานความรอนออกมาสสงแวดลอม ท าใหอณหภมสงขน เมอเอามอสมผสภาชนะจะรสกรอน ดงภาพ

อตราการเกดปฏกรยาเคม

อตราการเกดปฏกรยาเคม

หมายถง ปรมาณสารตงตนทหายไปตอหนงหนวยเวลา หรอปรมาณผลตภณฑทเกดขนตอหนงหนวยเวลา

เมอพจารณาจากปฏกรยาตอไปน

A + 2B -------------> C ………..(1)

ในขณะทปฏกรยาด าเนนไป สาร A และสาร B เปนสารตงตนถกใชไป ดงนนความเขมขนของสาร A และ B จะลดลง สวนความเขมขนของสาร C ซงเปนผลตภณฑจะเพมขน จากปฏกรยา (1) จะพบวาอตราการลดลงของสาร A เปนครงหนงของการลดลงของสาร B

ดงนนเมอเขยนความสมพนธระหวางอตราการเกดปฏกรยาในรปของสารตางๆ จะตองคดตอ 1 โมล ของสารนน ซงสามารถเขยนไดดงน

อตราการลดลงของสารตงตน = ปรมาณของสารตงตนทลดลง/ เวลา

อตราการเพมขนของสารผลตภณฑ = ปรมาณของสารผลตภณฑทเกดขน/ เวลา

ปจจยทมผลตออตราการเกดปฏกรยา

1.ความเขมขนของสารตงตน กรณทสารตงตนเปนสารละลาย

ถาสารตงตนมความเขมขนมากจะเกดเรว เนองจากตวถกละลายมโอกาสชนกนมากขนบอยขน ในทางตรงกนขามถาเราเพมปรมาตรของสารละลายโดยความเขมขนเทาเดม อตราการเกดปฏกรยาจะเทาเดม

2.พนทผวสมผสกรณทสารตงตนมสถานะเปนของแขง สารทมพนทผวสมผสมาก

จะท าปฏกรยาไดเรวขน เนองจากสมผสกนมากขน ใชพจารณากรณทสารตงตนมสถานะของแขง ดงภาพ

3. ความดน

กรณทสารตงตนมสถานะเปนกาซ ถาความดนมากปรมาตรกลดลง และปฏกรยากจะเกดไดเรว เนองจากอนภาคของสารมโอกาสชนกนมากขนบอยขนในพนททจ ากดนนเอง ดงภาพ

4. อณหภมการทอณหภมของสารตงตนเพมขนอตราการเกดปฏกรยาจะ

เพมขน เนองจากเมออณหภมสงขน โมเลกลของสารในระบบจะมพลงงานจลนสงขนและมการชนกนของโมเลกลมากขน

ต า สง

5. ตวเรงปฏกรยา (Catalyst)

หมายถงสารเคมทชวยท าใหอตราการเกดปฏกรยาเรวขนเนองจากตวเรง จะชวยในการลดพลงงานกระตนโดยชวยปรบกลไกในการเกดปฏกรยาใหเหมาะสม กวาเดม โดยจะเขาไปชวยตงแตเรมปฏกรยาแตเมอสนสดปฏกรยาจะ กลบมาเปนสารเดม

6. ธรรมชาตของสารเนองจากสารมแรงยดเหนยวซงแตกตางกน โดยปกต

สารประกอบไอออนกจะเคลอนทไดเรวกวาสารประกอบโควาเลนต ดงนนสารประกอบไอออนกจะเกดปฏกรยาเรวกวาสารประกอบโควาเลนต

ปฏกรยาเคมในชวตประจ าวน

ปฏกรยาการเผาไหม

การเผาไหมเปนปฏกรยาการรวมตวกนของเชอเพลงกบออกซเจนอยางรวดเรว พรอมกบเกดการลกไหมและการคายความรอน ในการเผาไหมสวนใหญจะไมใชออกซเจนลวน ๆ เพราะสนเปลองคาใชจายมากแตจะใชอากาศแทน โดยอากาศจะมแกสออกซเจนและแกสไนโตรเจนเปนองคประกอบหลก สวนแกสอนมปะปนอยนอยมาก

ปฏกรยาการเกดฝนกรด

ฝนกรด คอ น าฝนทรวมตวกนกบแกสออกไซดของvโลหะบางชนดในอากาศ เกดเปนสารละลายทมสมบตเปนกรด และมความเปนกรดอยในชวง pH = 3-5

แกสออกไซดของอโลหะทท าใหเกดฝนกรด ไดแก- แกสออกไซดของก ามะถน เชน แกสซลเฟอรไดออกไซด

แกสซลเฟอรไตรออกไซด- แกสออกไซดของไนโตรเจน เชน แกสไดไนโตรเจนไตรออกไซด

แกสไนโตรเจนไดออกไซด และแกสไดไนโตรเจนเพนตะออกไซด- แกสออกไซดของคารบอน เชน แกสคารบอนไดออกไซด แหลงท

ปลอยแกสท าใหเกดฝนกรด- แกสออกไซดของก ามะถน เกดจากการปลอยควนเสยจากโรงงาน

อตสาหกรรมโรงไฟฟาทใชถานหน หรอน ามนเชอเพลงทมก ามะถนเปนองคประกอบ รวมทงไอเสยรถยนต ในธรรมชาตจากปลองภเขาไฟ การยอยสลายพช

- แกสออกไซด ของไนโตรเจน เกดจากเผาไหมเชอเพลงฟอสซล เชน ควนเสยรถยนต ควนเสยจากโรงงานแบตเตอร รวมทงควนจากไฟไหมปา ผลกระทบของฝนกรด

ปฏกรยาการเกดสนม มดงนน1.การผกรอนของโลหะ คอปฏกรยาเคมทเกดระหวางโลหะกบภาวะแวดลอม2.ภาวะแวดลอมทท าใหผกรอน คอ ความชน และออกซเจน (H2O, O2) หรอ H2O กบอากาศ 3.ปฏกรยาเคมทเกดในการผกรอน เปนปฏกรยารดอกซ

3.1 โลหะทเกดปฏกรยา Oxidation (ใหอเลกตรอน) 3.2 ภาวะแวดลอมเปนฝายรบอเลกตรอน เกดปฏกรยา Reduction

ปฏกรยาการเกดสนมเหลก

4. สมการแสดงปฏกรยาการผกรอน

ปฏกรยาการสลายตวของสารบางชนด

ปฏกรยาการสลายตวของโซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนต

โซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนตหรอโซเดยมไบคารบอเนต หรอเรยกกนทวไปวา โซดาท าขนม เปนสารเคมทน ามาใชประโยชนอยางกวางขวาง เชน ท าคาราเมล ใสในน าตมผกท าใหผกมสเขยว ใชเปนสวนผสมของผงฟ

ปฏกรยาทเกดขนในผงฟเมอไดรบความรอน พบวาโซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนตจะสลายให CO2 ดงสมการ

2NaHCO3ความรอน Na2CO3 + H2O + CO2

โซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนตนอกจากใชท าขนมหลายชนดแลว ยงใชประโยชนในการดบไฟปา โดยโปรยผง NaHCO3 จากเครองบนลงบรเวณเหนอไฟปา ความรอนจากไฟปาจะท าใหสาร NaHCO3 สลายตวใหแกส CO2 ทงนแกส CO2 ทเกดขนเปนแกสทหนกกวาอากาศ จงปกคลมไมใหเชอเพลงไดรบแกสออกซเจน ท าใหบรรเทาหรอหยดการเผาไหมลง

ปฏกรยาการสลายตวของไฮโดรเจนเปอรออกไซด

ไฮโดรเจนเปอรออกไซด เปนสารใชฟอกสผมและฆาเชอโรค โดยปกตจะสลายตวไปเองอยางชา ๆ ใหน าและออกซเจนเกดขน ดงสมการ แสงสวางและความรอนจะชวยเรงใหเกดการสลายตวเรวขน ดงนนจงตองเกบไวในทมด หรอในภาชนะสน าตาลเขม และในทเยน