อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1. ความหมาย

1.1. ปริมาณสารตั้งต้นที่ลดลง หรือปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาใน 1 หน่วยเวลา

1.1.1. ปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น/เวลา

1.1.2. ปริมาณสารตั้งต้นที่ลดลง/เวลา

1.2. ประเภทของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1.2.1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย

1.2.1.1. คิดจากการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นที่ลดลง หรือผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้นตลอดการเกิดปฏิกิริยา

1.2.2. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง

1.2.2.1. คิดจากการเปลี่ยนแปลง ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง

1.2.3. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ จุดใดจุดหนึ่งของเวลา

1.2.3.1. คิดจากการเปลี่ยนแปลง ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง สามารถหาได้จากความชัน

2. แนวคิดเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

2.1. ทฤษฎีการชน

2.1.1. อนุภาคของสารจะต้องมีการชนกัน

2.1.2. มีทิศทางในการชนกันที่เหมาะสม

2.1.3. อนุภาคที่ชนกันจะต้องมีค่าน้อยที่สุดเท่ากับพลังงานก่อกัมมันต์พอที่จะทำลายพันธะเก่าแล้วสร้างพันธะใหม่

2.1.3.1. พลังงานก่อกัมมันต์(Ea)

2.1.3.1.1. พลังงานปริมาณน้อยที่สุดที่เกิดจากการชนกันของอนุภาคสารตั้งต้น แล้วทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี

2.1.3.1.2. หน่วยเป็น กิโลจูล/โมล (kJ/mol)

2.1.3.1.3. Ea สูง = ปฏิกิริยาเคมีเกิดได้ยาก Ea ต่ำ = ปฏิกิริยาเคมีเกิดได้ง่าย

2.2. ทฤษฎีสารเชิงซ้อนที่ถูกกระตุ้น

2.2.1. เมื่อสารเข้าทำปฏิกิริยากันจะมีสารใหม่เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ ซึ่งในระหว่างที่สารตั้งต้นเกิดเป็นผลิตภัณฑ์ จะมีสารเชิงซ้อนกัมมันต์เกิดขึ้นก่อนชั่วขณะ แล้วจึงสลายให้ผลิตภัณฑ์ต่อไป

3. พลังงานกับการดำเนินไปของปฏิกิริยาเคมี

3.1. ปฏิกิริยาดูดพลังงาน

3.1.1. พลังงานของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นมีค่ามากกว่าพลังงานของสารตั้งต้น

3.2. ปฏิกิริยาคายพลังงาน

3.2.1. พลังงานของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นมีค่าน้อยกว่าพลังงานของสารตั้งต้น

4. ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

4.1. ความเข้มข้น

4.1.1. สารตั้งต้นมีความเข้มข้นต่ำ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะช้า

4.1.2. สารตั้งต้นมีความเข้มข้นสูง อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเร็ว

4.2. พื้นที่ผิวของสาร

4.2.1. สารตั้งต้นมีพื้นที่ผิวน้อย อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคทีจะช้า

4.2.2. สารตั้งต้นมีพื้นที่ผิวมาก อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคทีจะเร็ว

4.3. อุณหภูมิ

4.3.1. เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีค่าเพิ่มขึ้น

4.3.2. เมื่ออุณหภูมิต่ำลง อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีค่าลดลง

4.4. ตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวหน่วงปฏิกิริยา

4.4.1. ตัวเร่งปฏิกิริยา

4.4.1.1. ลด Ea ของปฏิกิริยา ทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น

4.4.2. ตัวหน่วงปฏิกิริยา

4.4.2.1. เพิ่ม Ea ของปฏิกิริยา ทำให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลง