อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี คืออะไร สรุปย่อ อ่านแล้วเข้าใจทันทีพร้อมสอบ

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี คือ การเปลี่ยนแปลงสารในหนึ่งหน่วยเวลา ซึ่งเนื้อหาของบทนี้จะอยู่ในเคมี ม.5 ของนักเรียนม.ปลาย ที่จะอยู่ในพาร์ทเคมีคำนวณ ต้องใช้ทั้งความเข้าใจในทฤษฎีเกี่ยวกับ ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา  และการคำนวณโดยใช้สูตรอีกด้วย ถือเป็นบทสำคัญที่ออกสอบค่อนข้างบ่อยมาก ๆ น้อง ๆ ATHOME คนไหนอยากทบทวนความรู้พร้อมดูตัวอย่างโจทย์พร้อมเฉลย มาดูกันได้เลยนะคะ

ความหมายของปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมี คือ กระบวนการเปลี่ยนของสารตั้งต้นไปเป็นสารใหม่ โดยปริมาณสารตั้งต้นจะลดลง และปริมาณสารใหม่จะเกิดขึ้น และเพิ่มปริมาณขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเวลาผ่านไป 

เช่น ปฏิกิริยาการเผาไหม้, ปฏิกิริยาการระเบิด, ปฏิกิริยาแสง เป็นต้น ( ใส่รูป 1 )

ชนิดของปฏิกิริยาเคมี

ชนิดของปฏิกิริยาเคมีนั้นแบ่งออกเป็น 2 ชนิด ซึ่งเกี่ยวข้องกับทิศทางของปฏิกิริยา

1. ปฏิกิริยาแบบผันกลับได้ คือ ปฏิกิริยาเคมีที่สารตั้งต้นเมื่อเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว สามารถย้อนกลับเป็นสารตั้งต้นได้อีก

2. ปฏิกิริยาแบบผันกลับไม่ได้ คือ ปฏิกิริยาเคมีที่สารตั้งต้นเมื่อเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว ผลิตภัณฑ์ไม่สามารถย้อนกลับไปเป็นสารตั้งต้นได้อีก

ความหมายของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี คือ อัตราการเปลี่ยนแปลงของสารที่ช้าที่สุดในสมการเคมี สามารถหาได้จากสารทุกตัวและสมการเคมีโดยหาจากอัตราการเปลี่ยนแปลงสารหารด้วยเลขดุลหน้าสารนั้น
จะได้ค่าเท่ากันทุกสาร 

ชนิดของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย (Average Rate) คือ คิดจากการเปลี่ยนแปลงสาร ตั้งแต่เริ่มต้นทำปฏิกิริยาไปจนถึงปฏิกิริยาสิ้นสุด (สารตั้งต้นทุกตัวหมด หรือ ตัวใดตัวหนึ่งหมด)

2. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ช่วงเวลาหนึ่ง (Instantaneous Rate) คือ คิดจากการเปลี่ยนแปลงสารในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง หรือขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งเท่านั้น

3. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ จุดใดจุดหนึ่งของเวลา คือ อัตราที่คิดจากการเปลี่ยนแปลงสารในช่วงจุดใดจุดหนึ่งของเวลา (คิดเป็นช่วงเวลาแคบ ๆ) เช่น วินาทีที่ 1 ของปฏิกิริยา เป็นต้น สามารถหาได 2 วิธี คือ

• วิธีที่ 1 หาได้จากความชันของกราฟระหว่างปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลงกับเวลา แล้วหาความชัน ณ ช่วงวินาทีนั้น ๆ 
• วิธีที่ 2 หาได้จากช่วงเวลาที่คร่อม ณ จุดวินาทีนั้น ๆ จากตารางข้อมูลความเข้มข้นของสารที่เปลี่ยนไป หรือ สมการความเข้มข้นในรูปของฟังก์ชันเวลา 

ตัวอย่าง 

Mg ทำปฏิกิริยากับสารละลายกรด HCl เข้มข้น 0.2 mol/L ได้แก๊ส H₂ ตามผลการทดลองดังนี้

ปริมาตรแก๊ส H2 (cm3)	เวลา (s)
0	0
1	10
2	20
3	35
4	50
5	80
6	130

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น เป็นดังนี้

 ( ใส่รูป 2 )

ก. จงหาอัตราการเกิด H₂ โดยเฉลี่ย

ข. จงหาอัตราการเกิดแก๊ส H₂ ที่ช่วงเวลา 20-35 วินาที

ค. จงเขียนกราฟระหว่างปริมาตรของแก๊ส H₂ ที่เกิดขึ้นกับเวลา

วิธีทำ

ก. Rate H₂ เฉลี่ย = ปริมาตร H₂ ที่เกิดขึ้นทั้งหมด / เวลาทั้งหมดที่ใช้

= 6 – 0 cm³ / 130 – 0 s

= 6 cm³ / 130 s 

= 0.047 cm³ / s

ข. Rate H₂ 20-30 s = ปริมาตร H₂ ที่เกิดขึ้น 20-35 s / ผลต่างของเวลาที่ 20 – 30 s

= 3 – 2 cm³ / 35 – 20 s

= 0.067 cm³ / s 

ค. พล็อตกราฟ ( ใส่รูป 3 )

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ม.5 รวมสูตร

( ใส่รูป 4 )

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สรุปสาระสำคัญ

1.ปฏิกิริยาเคมีใด ๆ สารแต่ละตัวไม่จำเป็นต้องมีอัตราเร็วของการเปลี่ยนแปลงเท่ากัน แต่เมื่อหารด้วยเลขดุลสมการ ต้องมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเท่ากัน

2.การเกิดปฏิกิริยาเคมี สังเกต คีย์เวิร์ด ได้จากโจทย์ เช่น

• สีของสารเปลี่ยนแปลงไป (เข้มขึ้น / จางลง / เปลี่ยนเป็นสีใหม่ไปเลย)
• เกิดกลิ่น (กลิ่นฉุน / กลิ่นหอม / กลิ่นเหม็น)
• เกิดตะกอน หรือ ตะกอนถูกละลายหายไป
• เกิดฟองแก๊ส
• อุณหภูมิหรือความดันของระบบเปลี่ยนแปลงไป 

3.กราฟการเปลี่ยนแปลงสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์

( ใส่รูป 5 )

4.ปฏิกิริยาเคมีแต่ละประเภท จะมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีไม่เท่ากัน
ขึ้นอยู่กับธรรมชาติของสารแต่ละชนิด เช่น

• ปฏิกิริยาการเกิดสนิมเหล็ก จะใช้เวลานานมาก
• ปฏิกิริยาการเกิดระเบิด เวลาเพียงเสี้ยววินาทีก็สามารถระเบิดได้
• ปฏิกิริยาสะเทินระหว่างกรดกับเบส ใช้เวลาหลายวินาที

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี โจทย์ พร้อมเฉลย

1. สาร A สลายตัวเป็นสาร B ดังสมการเคมี 3A → 5B เมื่อเริ่มต้นปฏิกิริยามีสาร A 3.00 โมลาร์ เมื่อเวลาผ่านไป 30 วินาที อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเฉลี่ยเท่ากับ 0.015 โมลาร์ต่อวินาที สาร A และ สาร B จะมีความเข้มข้นเท่าใด

(วิดีโอเฉลย) 

---

2. เมื่อนำสาร A และสาร B ที่มีความเข้มข้นต่าง ๆ มาทำปฏิกิริยากัน 10 นาที พบว่าได้ผลิตภัณฑ์เป็น A₂ B ซึ่งความเข้มข้น ดังตาราง

( ใส่รูป 6 )

1. เขียนสมการปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น
2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นกับความเข้มข้นเริ่มต้นของสาร A และ B อย่างไร

(คลิปเฉลย)

---

3. สาร A เกิดปฏิกิริยาเคมีเปลี่ยนเป็นสาร B และ C ตามแผนภาพการดำเนินไปของปฏิกิริยาดังแสดง
( ใส่รูป 7 )

ถ้าเริ่มปฏิกิริยาด้วยความเข้มข้น A เท่ากัน อัตราากรเกิดปฏิกิริยา A → B และ A → C เท่ากันหรือไม่ อย่างไร

(คลิปเฉลย) 

---

4. เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยา 3 ชนิด มาใช้เร่งการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ของมอนอเมอร์ X ในสารละลายที่มีความเข้มข้นเริ่มต้นของ X เท่ากับ 5 โมลาร์ โดยใช้ปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาแต่ละชนิดเท่า ๆ กัน
บันทึกผลดังตาราง

ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดใดทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยในช่วงหนึ่งวันมากที่สุด และตัวเร่งนี้ให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยในช่วง 4 ชั่วโมงแรกเท่าใด

(คลิปเฉลย) 

---

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

เป็นอย่างไรกันบ้างคะน้อง ๆ เนื้อหาเคมีม.ปลาย เรื่องอัตราปฏิกิริยาเคมีเป็นเนื้อหาที่สนุกและน่าสนใจมาก ๆ เลยใช่ไหมคะ น้อง ๆ คนไหนที่อ่านสรุปย่อแล้วยังไม่เข้าใจก็สามารถเข้าไปศึกษาเพิ่มเติมในเว็บไซต์ของ ATHOME ได้เลยน้า ที่นี่พร้อมมอบสาระความรู้ดี ๆ ให้น้อง ๆ ทุกคนเสมอนะคะ