อัตราการเกิดปฎิกิริยาเคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 วิชาเคมี

อัตราการเกิดปฎิกิริยาเคมี


เวลาพูดถึงปฏิกิริยาเคมี เพื่อน ๆ นึกถึงอะไรกันบ้าง ? 

บางคนอาจนึกถึงห้องแล็บ หลอดทดลองและสารเคมีเยอะแยะละลานตา แต่เพื่อน ๆ รู้ไหมว่าในชีวิตประจำวันของเราก็มีปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ เกิดขึ้นมากมายแบบไม่ต้องไปดูถึงห้องทดลองเลย ไม่ว่าจะเป็นการทำอาหาร หรือจะเป็นการอาบน้ำสระผมของเรา การย่อยอาหาร การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช จะเห็นได้ว่าปฏิกิริยาเคมีมีอยู่รอบตัวเรามากมาย แต่จริง ๆ แล้วปฏิกิริยาเคมีคืออะไร มีปัจจัยอะไรในการเกิดปฏิกิริยาเคมีบ้าง ถ้าอยากรู้คำตอบก็ตามพวกเราไปดูพร้อม ๆ กันเลย

giphy-Jul-21-2020-08-30-36-08-AM

 

ปฏิกิริยาเคมี คืออะไร ?

ปฏิกิริยาเคมีเกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสารตั้งต้น เกิดเป็นสารใหม่ซึ่งมีสมบัติทางกายภาพและทางเคมีต่างไปจากเดิม การเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเกี่ยวข้องกับสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ ซึ่งสารตั้งต้นก็คือสารแรกเริ่มที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา ส่วนผลิตภัณฑ์ก็คือสารใหม่ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยานั่นเอง

 

ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นได้เมื่อไหร่ ?

มีแค่สารตั้งต้นก็ยังไม่เพียงพอต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมีหรอกนะ ต้องมีเงื่อนไขเหล่านี้ให้ครบด้วย

  1. อนุภาคสารตั้งต้นมีการชนกัน 
  2. พลังงานที่ได้จะต้องสูงพอ เปรียบเสมือนการเดินขึ้นภูเขาที่มีปลายทางเป็นผลิตภัณฑ์ ถ้าเรามีพลังงานไปไม่ถึงยอดภูเขา ผลิตภัณฑ์ก็เกิดขึ้นไม่ได้
  3. ทิศทางการชนต้องเหมาะสม ยิ่งถ้าโครงสร้างของสารเคมีมีความซับซ้อน ทิศทางการชนที่เหมาะสมก็จะยิ่งมีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมีมากขึ้น เนื่องจากมีเรื่องของความซับซ้อนของโครงสร้างเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย

Artwork-Re-Size-Banner-840x200-2

แล้วอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (rate of chemical reaction) คืออะไร ?

เวลาเราต้องการบอกความเร็วหรือช้าของปฏิกิริยานั้น ๆ ก็จะบอกด้วย ‘อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี’ ดังนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็คือ การเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารใน ปฏิกิริยาเคมีต่อหนึ่งหน่วยเวลา โดยในการวัดอัตราการ เกิดปฏิกิริยาเคมีนั้น สามารถทำได้โดยการวัดการลดลงของสารตั้งต้นหรือวัดการเพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์ต่อหนึ่งหน่วย เวลานั่นเอง

สูตร-อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

ประเภทของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่

  1.  อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย (Average rate)
  2.  อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ขณะใดขณะหนึ่ง
  3.  อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ จุดใดจุดหนึ่งของเวลา

เพื่อให้เห็นภาพมากขึ้น เราขอชวนเพื่อน ๆ มาดูตัวอย่างอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีกัน โดยขอยกตัวอย่างเป็น ปฏิกิริยาระหว่าง Mg (แมกนีเซียม) และ HCl (กรดไฮโดรคลอริก)

 

 

เมื่อโลหะแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกจะได้ผลิตภัณฑ์เป็นแมกนีเซียมคลอไรด์ และแก๊สไฮโดรเจน โดยในการเกิดปฏิกิริยา ปริมาณของสารตั้งต้น ซึ่งประกอบด้วยโลหะแมกนีเซียมและกรดไฮโดรคลอริกจะลดลง และปริมาณของผลิตภัณฑ์ได้แก่ แม็กนีเซียมคลอไรด์ และแก๊สไฮโดรเจนจะเพิ่มขึ้น

ในการศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี เราจำเป็นต้องวัดการเปลี่ยนแปลงของสารในปฏิกิริยาเคมี โดยปฏิกิริยาระหว่างโลหะแม็กนีเซียมและกรดไฮโดรคลอริกนั้น สามารถวัดได้ 3 ทาง ทั้งจากปริมาตรของแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น มวลที่ลดลงของลวดแมกนีเซียม หรือการลดลงของความเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งในการทดลองนี้เราจะวัดการเกิดแก๊สไฮโดรเจน เนื่องจากเราสามารถสังเกตแก๊สไฮโดรเจนที่เพิ่มขึ้นในกระบอกตวงได้ง่ายและสะดวกที่สุด โดยเราจะบันทึกปริมาตรของแก๊สไฮโดรเจนในแต่ละช่วงเวลา ซึ่ง สามารถนำมาคำนวณหาอัตราการเปลี่ยนแปลงของแก๊สไฮโดรเจนได้ว่า 

สูตร-อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

เป็นยังไงบ้างเพื่อน ๆ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีไม่ได้ยากอย่างที่คิดเลยใช่ไหม จะเห็นได้ว่าปฏิกิริยาเคมีนั้นใกล้ตัวเรากว่าที่คิด แถมปฏิกิริยาเคมีหลาย ๆ ชนิดก็ยังเกิดขึ้นได้บ่อย ๆ ในชีวิตประจำวันของเราด้วยนะ ส่วนครั้งหน้าเราจะนำบทเรียนสนุก ๆ เรื่องไหนมาฝากเพื่อน ๆ อีกก็อย่าลืมติดตามกันด้วยนะ หรือจะคลิกไปอ่าน บทเรียนอื่น ๆ ก็ได้เช่นกัน เรามีทั้งบทเรียนออนไลน์วิชาชีววิทยาเรื่องความเครียดของพืช วิชาคณิตศาสตร์เรื่องการหาระยะทางระหว่างจุดสองจุด หรือการทดลองสุ่มและเหตุการณ์ และวิชาฟิสิกส์เรื่องการเกิดคลื่น ลุยยยย 

แสดงความคิดเห็น