Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
แนวคิดเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคม, นาย.ภูตะวัน ก้านทอง ม.5/5…
แนวคิดเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคม
ทฤษฏีการชนของอนุภาค
1.มีการชนกันระหว่างโมเลกุลของสารตั้งต้น
2.ต้องชนกันในทิศทาวที่เหมาะสมและขนถูกตำแหน่งที่เหมาะสม
3.ชนกันแล้วต้องเกิดพลังงานขึ้นมากพอที่จะจัดเรียงอะตอมใหม่ (พลังงานจำนวนน้อยที่สุดที่ต้องมีเท่ากับพลังงานก่อกัมมันต์ที่จะเกิดปฏิกิริยาได้สารผลิตภัณฑ์)
4.ผลของการชนทำให้พันธะเดิมของสารตั้งต้นสลายไปเกิดสร้างพันธะใหม่ของสารผลิตภัณฑื
ปฏิกิริยาคายความร้อน
เป็นปฏิกิริยาที่ดูดพลังงานเข้าไปสลายพันธะน้อยกว่าที่คายออกมาเพื่อสร้างพันธะโดยในปฏิกิริยาคายความร้อนนี้สารตั้งต้นจะมีพลังงานสูงกว่าผลิตภัณฑ์จึงให้พลังงานความร้อนออกมาสู่สิ่งแวดล้อมทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นเมื่อเอามือสัมผัสภายนะจะรู้สึกร้อน
ทฤษฏีการชนของอนุภาค
1.ธรรมชาติของสารตั้งต้น(Nature of reactant)
สำหรับสารต่างชนิดกันจะสามารถเกิดปฏิกิริยาได้เร็วหรือช้านั้น ขึ้นอยู่กับสมบัติเฉพาะตัวของสารแต่ละชนิด เช่น โลหะโซเดียมทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นได้เร็วมาก และเกิดปฏิกิริยารุนแรง ในขณะที่โลหะแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นได้ช้า แต่เกิดได้เร็วขึ้นเมื่อใช้น้ำร้อน ที่เป็นเช่นนี้เพราะว่า โลหะโซเดียม มีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาดีกว่าโลหะแมกนีเซียม สารบางชนิดจะทำปฏิกิริยาได้ยาก เช่นการสึกกร่อนของหิน การเกิดสนิมเหล็กบางชนิดจะทำปฏิกิริยาได้ง่าย การระเบิดของประทัด
2.ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
ปฏิกิริยาเคมีโดยทั่วไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี มักขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่เข้าทำปฏิกิริยา เช่น ปฏิกิริยาระหว่างโลหะกับกรด ถ้าเริ่มต้นใช้กรดที่มีความเข้มข้นสูงจะเกิดการกัดกร่อนโลหะได้เร็วกว่ากรดที่มีความเข้มข้นต่ำ ดังนั้นในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม จึงต้องใช้สารเริ่มต้นที่มีความเข้มข้นสูงพอที่จะทำให้ปฏิกิริยาเกิดด้วยอัตราที่ให้ปริมาณผลิตภัณฑ์ได้ตามความต้องการในเวลาสั้น ซึ่งเป็นการลดต้นทุนทางหนึ่ง สำหรับสารปฏิกิริยาที่มีสารตั้งต้นมากกว่าหนึ่งชนิด อัตราการเกิดปฏิกิริยาอาจขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพียงสารใดสารหนึ่งหรือทุกสารก็ได้ แต่มีปฏิกิริยาบางชนิดที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาไม่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารตั้งต้นเลย กล่าวคือไม่ว่าจะเปลี่ยนความเข้มข้นของสารตั้งต้นอย่างไร อัตราการเกิดปฏิกิริยาคงที่เสมอ เช่น ปฏิกิริยาการกำจัดแอลกอฮอล์ในเลือดของคน อัตราการสลายตัวของแอลกอฮอล์ในร่างกายจะคงที่ไม่ว่าปริมาณของแอลกอฮอล์ในเลือดจะมากหรือน้อยเพียงใดก็ตาม
3.พื้นที่ผิวของสารตั้งต้น
พื้นที่ผิวของสารตั้งต้นจะมีอิทธิพลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็ต่อเมื่อปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นนั้นเป็นปฏิกิริยาเคมีแบบเนื้อผสมที่มีสารตั้งต้นเป็นของแข็งร่วมอยู่ด้วย เช่น การเกิดปฏิกิริยาระหว่าง Mg และ HCl ดังสมการMg (s) + HCl ( aq) -------> MgCl2(aq) + H2(g) ปฏิกิริยาของโลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกจะเกิดแก๊สไฮโดรเจนซึ่งถ้าทำให้ลวดแมกนีเซียมเป็นชิ้นเล็ก ๆ จะพบว่าปฏิกิริยาจะเกิดเร็วกว่าลวดแมกนีเซียมที่เป็นแผ่นหรือขดเป็นสปริง การเพิ่มพื้นที่ผิวของของแข็งให้สัมผัสกับของเหลวมากขึ้นจะช่วยให้ปฏิกิริยาเกิดได้เร็วขึ้นหลักการนี้นำมาใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น ในการรับประทานอาหารนักโภชนาการแนะนำให้เคี้ยวอาหารให้ละเอียดก่อนกลืนลงท้อง เพราะการเคี้ยวอาหารให้ละเอียดเป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวของอาหารให้มากขึ้นทำให้กรดและเอนไซม์ในน้ำย่อยในกระเพาะอาหารทำปฏิกิริยากับอาหารได้เร็วขึ้น อาหารจึงย่อยง่ายป้องกันการเกิดอาการจุกเสียด หรือ การเคี้ยวยาให้ละเอียดก่อนกลืน ก็เป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวเพื่อให้ยาละลายและออกฤทธิ์ได้ดียิ่งขึ้น
4.อุณหภูมิ
ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เช่น การบ่มผลไม้ในภาชนะที่มีฝาปิด จะสุกเร็วกว่าการไว้ข้างนอก หรือการเก็บอาหาร ถ้าเก็บไว้ในตู้เย็นจะเสียช้ากว่าเก็บไว้ข้างนอกโลหะแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นได้ช้า แต่เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำร้อนได้เร็วขึ้น
5.ตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวหน่วงปฏิกิริยา
5.1 ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst )คือ สารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาแล้ว ทำให้ปฏิกิริยาเกิดได้เร็วขึ้นหรือทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเกิดได้เพิ่มขึ้น โดยที่ตัวเร่งปฏิกิริยาอาจจะมีส่วนร่วมในการเกิดปฏิกิริยาหรือไม่ก็ได้ แต่เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล่านี้จะต้องมีปริมาณเท่าเดิมและมีสมบัติเหมือนเดิม ตัวอย่างของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใกล้ตัวเราที่สุดได้แก่ เอนไซม์ในร่างกาย เช่น อะไมเลสในน้ำตาลที่ใช้ย่อยแป้ง หรือเพปซินในกระเพาะอาหารที่ใช้ย่อยโปรตีน
5.2 ตัวหน่วงปฏิกิริยา ( Inhibiter ) คือ สารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาแล้วทำให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลง หรือทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาช้าลงและเมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา ตัวหน่วงปฏิกิริยาจะกลับคืนมาเหมือนเดิมและมีมวลคงที่ แต่สมบัติทางกายภาพเปลี่ยนแปลงไป เช่น ขนาด รูปร่าง ตัวอย่างที่พบในชีวิตประจำวัน เช่น การเติมวิตามินอี หรือสาร B.H.T. ลงไปในน้ำมันพืชเพื่อป้องกันการเหม็นหืน การเติมโซเดียมเบนโซเอตลงในอาหารสำเร็จรูปเพื่อป้องกันการบูดเน่าของอาหาร
ทฤษฏีสารเชิงซ้อนกัมมันต์
หรือทฤษฏีสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้นหรือทฤษฏีการสภาวะแทรนซิชันเป็นการขยายความคิดเรื่องทฤษฏีการชนอธิบายว่าหลังจากเกิดการชนจนมีพลังงานมากพอแล้วจะต้องมีการเปลี่ยนแปลงบางอย่างที่พันธะโดยพันธะเดิมจะยึดออกก็เกิดพันธะใหม่กับอีกสารหนึ่งเกิดเป็นสาร เชิงซ้อนเรียกว่าสารเชิงซ้อนกัมมันต์
ปฏิกิริยาดูดความร้อน
เป็นปฏิกิริยาที่ดูดพลังงานเข้าไปสลายพันธะมากกว่าที่คายออกมาเพื่อสร้างพันธะโดยในปฏิกิริยาดูดความร้อนนี้สารตั้งต้นจะมีพลังงานต่ำกว่าผลิตภัณฑ์จถึงทำให้สิ่งแวดล้อมเย็นลงอุณหภูมิลดลงเมื่อเอามือสัมผัสภายนะจะรู้สึดเย็น
กลไกการเกิดปฏิกิริยาเคมี
มีปฏิกิริยาเคมีบางปฏิกิริยาได้มากกว่า1 ขั้นตอนแสดงว่าสารตั้งต้นทั้งหมดไม่ได้เข้ามารวมหรือชนพร้อมกันทันที่เพื่อทำให้เกิดเป็นผลิตภัณฑ์แต่การเปลี่ยนแปลงจะมีหลายขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดอาจแทนด้สยผลบวกของหลายๆ ขั้นตอน
นาย.ภูตะวัน ก้านทอง ม.5/5 เลขที่10