อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี อ.ปิยะพงศ์ ผลเจริญ

งานนำเสนอเรื่อง: "อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี อ.ปิยะพงศ์ ผลเจริญ"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี อ.ปิยะพงศ์ ผลเจริญ
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี อ.ปิยะพงศ์ ผลเจริญ

2 ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีที่มีอัตราการเกิดต่างกัน
1. Pb(NO3)2(aq) + 2KI(aq) → PbI2(s) + 2KNO3(aq) เกิดเร็วกว่า 2. 2Mg(s) + O2(aq) → 2MgO(s) เกิดช้ากว่า

3 ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีที่มีอัตราการเกิดต่างกัน
เช่น ปฏิกิริยาระหว่างธาตุหมุ่ 1A เช่น Na K กับน้ำ เกิดเร็วกว่า เช่น ปฏิกิริยาระหว่างธาตุหมุ่ 2A เช่น Mg Ca กับน้ำ เกิดช้ากว่า Animation Click here เอ แล้วทำไมปฏิกิริยา จึงเกิดได้ช้าหรือเร็วต่างกันน้า

4 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
4N2O5(g) → 2NO2(g) + O2(g) H2(g) + I2(g) → 2HI(g) ลองนึกดูซิว่าแก๊สเหล่านี้ สามารถเกิดปฏิกิริยาได้อย่างไร สมบัติทั่วไปของแก๊ส ตามทฤษฏีจลน์กล่าวว่าอย่างไร

5 สมบัติของแก๊สตามทฤษฏีจลน์
1.แก๊สประกอบด้วยอนุภาคจำนวนมากที่มีขนาดเล็กมาก จนถือได้ว่าอนุภาคแก๊สไม่มีปริมาตรเมื่อเทียบกับขนาดภาชนะที่บรรจุ 2. โมเลกุลของแก๊สอยู่ห่างกันมากทำให้แรงดึงดูด และแรงผลักระหว่างโมเลกุลน้อยมากจนถือได้ว่าไม่มีแรงกระทำต่อกัน 3. โมเลกุลของแก๊สเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วในแนวเส้นตรง เป็นอิสระด้วยอัตราเร็วคงที่และไม่เป็นระเบียบจนกระทั่งชนกับโมเลกุลอื่น หรือชนกับผนังของภาชนะจึงจะเปลี่ยนทิศทางและอัตราเร็ว

6 สมบัติของแก๊สตามทฤษฏีจลน์
4. โมเลกุลของแก๊สที่ชนกันเอง หรือชนกับผนังภาชนะ จะเกิดการถ่ายโอนพลังงานให้แก่กันได้แต่พลังงานรวมของระบบมีค่าคงที่ 5. ณ อุณหภูมิเดียวกันโมเลกุลของแก๊สแต่ละโมเลกุล เคลื่อนที่ด้วยความเร็วไม่เท่ากัน แต่จะมีพลังงานจลน์เฉลี่ยเท่ากัน โดยที่พลังงานจลน์เฉลี่ยของแก๊สจะแปรผันตรงกับอุณหภูมิหน่วยเคลวิน Click here เราจะใช้สมบัติของแก๊ส ตามทฤษฏีจลน์อธิบาย การเกิดปฏิกิริยาได้อย่างไร

7 ความร้อนของปฏิกิริยา
H2(g) +I2(g) → 2HI(g) + 9 kJ/mol H-H + I-I → 2 (H-I) + 9 kJ/mol สลายพันธะ(+) สร้างพันธะ(-) แล้วต้องทำอย่างไร จึงจะสลายพันธะ ในสารตั้งต้นได้ ใช้สมบัติของแก๊ส ตามทฤษฏีจลน์ ในการอธิบาย

8 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฏีการชนกันของโมเลกุล -โมเลกุลของแก๊สเคลื่อนที่ตลอดเวลา โมเลกุลเคลื่อนที่ช้าก็จะมีพลังงานจลน์ต่ำ แต่ถ้าโมเลกุลเคลื่อนที่เร็วก็จะมีพลังงานจลน์สูง ดังนั้น ถ้าโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์สูงชนกันพลังงานที่เกิดจากการชนก็ต้องสูงด้วย -เปรียบเทียบได้ง่ายๆ ได้กับการชนกันของรถยนต์ ถ้าทั้ง 2 คันเคลื่อนที่ช้า ในการชนกัน แรงที่จะกระแทกตัวผู้โดยสารก็น้อย ผู้โดยสารก็อาจจะไม่เสียชีวิตซึ่งเปรียบได้กับโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์ต่ำชนกันนั่นเองซึ่งจะมีผลทำให้พันธะในสารตั้งต้นไม่สลายตัว ส่วนถ้ารถยนต์วิ่งเร็วชนกันก็จะอธิบายได้ในทิศทางตรงกันข้าม

9 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฏีการชนกันของโมเลกุล แก๊ส H2 1 โมล หรือ 2 กรัม จะมีจำนวนโมเลกุล 6.02 ĭ 1023 โมเลกุล ดังนั้นถ้าเราบรรจุแก๊ส H2 และแก๊ส I2 ลงในภาชนะใบหนึ่งที่มีปริมาตรคงที่ สิ่งที่น่าจะเกิดขึ้นแน่ๆ คือ ทั้งโมเลกุลของแก๊ส H2 และแก๊ส I2 ต้องมีโอกาสชนกันแน่ๆ เพราะแต่ละตัวก็มีจำนวนอนุภาคจำนวนมาก น่าจะมีอนุภาคจำนวนมากที่ชนกันปฏิกิริยาต้องเกิดเร็วมาก แต่ทำไมยังมีปฏิกิริยาที่เกิดช้า? แสดงว่าในการชนกันทุกครั้งอาจจะไม่เกิดปฏิกิริยาเสมอไป น่าจะมีปัจจัยไหน เข้ามาเกี่ยวข้อง

10 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฏีการชนกันของโมเลกุล

11 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฏีการชนกันของโมเลกุล พลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยา -เปรียบเทียบกับความสูงของภูเขา รายการทาง TITV คนไทยทั้ง 9 คน จะพิชิตยอดเขา เอเวอเรสต์ได้หรือไม่ ขึ้นกับอะไร 1.จำนวนคนที่แข็งแรง2. ความสูงของภูเขา

12 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฏีการชนกันของโมเลกุล พิชิตได้ไหม??

13 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฏีการชนกันของโมเลกุล 1.จำนวนคนที่แข็งแรง เปรียบกับ จำนวนโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์สูง -ถ้าจำนวนโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์สูงมีมาก โมเลกุลชนกันได้แรง โอกาสเกิดปฏิกิริยามีมาก 2. ความสูงของภูเขา เปรียบกับ พลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยา -ถ้าพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยามาก ปฏิกิริยาจะเกิดช้า แต่ถ้าพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยาน้อย ปฏิกิริยาจะเกิดเร็ว โดยพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยาจะหาได้จากการทดลอง

14 พลังงานกับการดำเนินไปของปฏิกิริยา

15 พลังงานกับการดำเนินไปของปฏิกิริยา

16 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
2.ทฤษฏีสารเชิงซ้อนกัมมันต์

17 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
1.ทฤษฏีการชนกันของอนุภาค - ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นได้เมื่ออนุภาคของสารตั้งต้น มีการชนกันในทิศทางที่เหมาะสมและเป็นอนุภาคที่มีพลังงานสูงพอที่จะทำให้พลังงานจากการชนกันมีค่าอย่างน้อยที่สุดเท่ากับพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยานั้น

18 แนวคิดเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
2.ทฤษฏีสารเชิงซ้อนกัมมันต์ - สารตั้งต้นจะมีพันธะระหว่างอะตอมของสารตั้งต้นเท่านั้น เมื่อเกิดเป็นสารเชิงซ้อนกัมมันต์ ความแข็งแรงของพันธะระหว่างอะตอมของสารตั้งต้นจะลดลงและเริ่มมีพันธะอย่างอ่อนเกิดขึ้น เมื่อสารเชิงซ้อมกัมมันต์สลายตัวให้ผลิตภัณฑ์ จะมีการ สลายพันธะระหว่างอะตอมของสารตั้งต้น และมีพันธะระหว่างอะตอมสารผลิตภัณฑ์เกิดขึ้นแทนที่ สารเชิงซ้อนกัมมันต์อยู่ในภาวะที่ไม่เสถียรเพราะมีพลังงานสูงมาก สภาวะดังกล่าวนี้เรียกว่า สภาวะทรานซิชัน โดยพลังงานของสภาวะทรานซิชันจะมีค่าประมาณพลังงานก่อกัมมันต์

19 พลังงานกับการดำเนินไปของปฏิกิริยา
1.ปฏิกิริยาดูดพลังงาน พลังงานของสารตั้งต้นต่ำกว่าพลังงานของสารผลิตภัณฑ์ 2.ปฏิกิริยาคายพลังงาน พลังงานของสารตั้งต้นสูงกว่าพลังงานของสารผลิตภัณฑ์