Create your own awesome maps
Even on the go
with our free apps for iPhone, iPad and Android
Get StartedAlready have an account? Log In
Objective 1. เพื่อศึกษาการหาอัตราการเกิดปฏิกริยา 2. เพื่อหากฎอัตราของปฏิกริยาระหว่างไอออนเปอร์ออกซีไดซัลเฟตและไอออนไอโอไดด์ 3. เพื่อศึกษาผลของอุณหภูมิต่ออัตราการเกิดปฏิกริยาและหาค่าพลังงานกระตุ้นของปฏิกริยา 4. เพื่อศึกษาผลของสารตัวเร่ง
อัตราการเกิดปฏิกิริยา (reaction rate, r) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นหรือสารผลิตภัณฑ์เมื่อเวลาเปลี่ยนไป สารตั้งต้น -----------> สารผลิตภัณฑ์ ความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์กับเวลา ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาโมเลกุลของสารตั้งต้นก็จะเปลี่ยนเป็นสารผลิตภัณฑ์ ทำให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง ส่วนความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เราจึงสามารถติดตามการดำเนินไปของปฏิกิริยาได้จาก การวัดความเข้มข้นที่ลดลงของสารตั้งต้น การวัดความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของสารผลิตภัณฑ์
ความหมายของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี หมายถึง ปริมาณสารตั้งต้นที่หายไปต่อหนึ่งหน่วยเวลา หรือ ปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นต่อหนึ่งหน่วยเวลา เขียนความสัมพันธ์ดังกล่าวได้ว่า x + A ------> y + B อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี = ปริมาณของสารตั้งต้นที่ลดลง/เวลา = ปริมาณของสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น / เวลา อัตราเร็วเฉลี่ย หมายถึง อัตราเร็วโดยเฉลี่ย ตั้งแต่เริ่มต้น จนปฏิกิริยาเกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง เช่น อัตราเร็วเฉลี่ยในช่วง 10 วินาที (หาได้จากการทดลอง) อัตราเร็ว ณ เวลาหนึ่ง หมายถึง อัตราเร็วของปฏิกิริยาที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง เช่น อัตราเร็ว ณ 10 วินาที (หาจากค่าความชันของกราฟระหว่างปริมาณสารกับเวลา)
กำหนดความเข้มข้นของสารตามปฏิกริยาที่ 1 ทำให้ปฏิกริยาเกิดที่อุณหภูมิสูงกว่าและ ตำ่กว่าอุณหภูมิห้อง 15 องศา บันทึกเวลาและอุณหภูมิ
กำหนดความเข้มข้นตามปฏิกริยาที่ 1 แต่เติม 0.1 CuSO4 5 หยดลงในขวดขนาด 50 ml ก่อนที่จะนำสารละลายในขวดทั้งสองมาผสมกันแล้วทำการทดลองเช่นเด๊ยวกับตอนที่ 1
กฎอัตรา (rate law) หมายถึงสมการที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเกิดปฏิกิริยากับค่าคงที่อัตราและความเข้มข้นของสารตั้งต้น สำหรับปฏิกิริยาทั่วไป aA + bB -----------> cC + dD กฎอัตราจะเป็นดังนี้ r = k [A]x[B]y ถ้าทราบค่าของ k, x และ y เราก็สามารถใช้กฎอัตราในการคำนวณอัตราการเกิดปฏิกิริยาจากความเข้มข้นของ A และ B ที่กำหนดให้ได้ ค่าของ k, x และ y จะหาได้จากการทดลอง ผลรวมของเลขชี้กำลังของความเข้มข้นของสารตั้งต้นในกฎอัตรา (x + y + ...) เรียกว่า อันดับรวมของปฏิกิริยา (overall reaction order) สำหรับกฎอัตราข้างต้น อันดับรวมของปฏิกิริยา คือ x + y สำหรับปฏิกิริยาระหว่าง F2 กับ ClO2 อันดับรวม คือ 1 + 1 = 2 หมายความว่า ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาอันดับหนึ่งเมื่อยึด F2 หรือ ClO2 เป็นหลัก และคิดรวมเป็นปฏิกิริยาอันดับสอง
จากกฎอัตรา rate = k [A]m[B]n บอก ได้แต่เพียงว่า การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดปฏิกิริยา แต่ค่าคงที่อัตราอาจเปลี่ยนแปลงไปได้เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปหรือมีการใช้ตัว เร่งปฏิกิริยา เราหาคำตอบว่า ค่าคงที่อัตราเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่ออุณหภูมิและพลังงานก่อกัมมันต์(ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา)เปลี่ยนไป จากสมการนี้ไม่ได้เช่นกัน แต่มีสมการอยู่สมการหนึ่งที่สามารถบอกความสัมพันธ์ของสามตัวแปรนี้ได้ นั่นคือ สมการอาร์เรเนียส (Arrhenius equation) จากการสังเกต เราจะเห็นได้ว่า ค่าคงที่อัตราของปฏิกิริยาส่วนใหญ่จะเป็นไปตาม สมการของอาร์เรเนียส ถ้าเราเขียนสมการให้อยู่ในรูปลอกาลิทึมธรรมชาติ จะได้ว่า ถ้าเราเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง ln k กับ 1/T จะได้กราฟเป็นเส้นตรง และมีค่าความชันเท่ากับ -Ea/R และมีจุดตัดแกน ln k ที่จุด ln k = ln A เมื่อ A = แฟกเตอร์ความถี่ (frequency factor) ซึ่งมีค่าคงที่ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างพอสมควรสำหรับแต่ละปฏิกิริยา Ea = พลังงานก่อกัมมันต์ (activation energy) ของปฏิกิริยา (kJ/mol) R = ค่าคงที่ของแก๊ส (8.314 J/K.mol) T = อุณหภูมิสัมบูรณ์ (หน่วย K)