ปฏิกิริยาเคมี
คือ การที่สารตั้งต้นเปลี่ยนไปเป็นสารผลิตภัณฑ์(สารใหม่) ซึ่งมีสมบัติต่างไปจากสารเดิม เมื่อเวลาผ่านไปปริมาณของสารตั้งต้นจะลดลง ปริมาณสารใหม่จะเพิ่มขึ้น
ประเภทของปฏิกิริยาเคมี แบ่งตามการถ่ายเทพลังงาน
1. ปฏิกิริยาดูดพลังงาน
สารตั้งต้น + พลังงาน = ผลิตภัณฑ์
2. ปฏิกิริยาคายความร้อน
สารตั้งต้น = ผลิตภัณฑ์ + พลังงาน
ข้อสังเกตในการดูว่ามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น
1. มีตะกอนเกิดขึ้น
2. มีแก๊สเกิดขึ้น
3. มีสีเปลี่ยนแปลง
4. มีกลิ่น
5. มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ซึ่งสารโดยทั่วไปเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเกิดการเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนควบคู่ไปด้วยเสมอ
หมายเหตุ การเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้เกิดปฏิกิริยาเคมีแน่นอน
1. ถ้ามีการสันดาป หมายถึง มีการทำปฏิกิริยาเคมีกับออกวิเจนเป็นปฏิกิริยาเคมี เสมอ
2. ถ้าเป็นการหมัก เป็นปฏิกิริยาเคมีเสมอ
3. ถ้าเป็นกระบวนการเมตาโบลิซึม(ปฏิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิต) เช่น ผลไม้สุก เนื้อเน่า
4. การถลุงแร่ แบตเตอรี่ การเกิดสนิม
ประเภทของปฏิกิริยาเคมี แบ่งตามการถ่ายเทพลังงาน
1. ปฏิกิริยาดูดพลังงาน
สารตั้งต้น + พลังงาน = ผลิตภัณฑ์
2. ปฏิกิริยาคายความร้อน
สารตั้งต้น = ผลิตภัณฑ์ + พลังงาน
ข้อสังเกตในการดูว่ามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น
1. มีตะกอนเกิดขึ้น
2. มีแก๊สเกิดขึ้น
3. มีสีเปลี่ยนแปลง
4. มีกลิ่น
5. มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ซึ่งสารโดยทั่วไปเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเกิดการเปลี่ยนแปลงพลังงานความร้อนควบคู่ไปด้วยเสมอ
หมายเหตุ การเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้เกิดปฏิกิริยาเคมีแน่นอน
1. ถ้ามีการสันดาป หมายถึง มีการทำปฏิกิริยาเคมีกับออกวิเจนเป็นปฏิกิริยาเคมี เสมอ
2. ถ้าเป็นการหมัก เป็นปฏิกิริยาเคมีเสมอ
3. ถ้าเป็นกระบวนการเมตาโบลิซึม(ปฏิกิริยาเคมีในสิ่งมีชีวิต) เช่น ผลไม้สุก เนื้อเน่า
4. การถลุงแร่ แบตเตอรี่ การเกิดสนิม
อัตราการเกิดปฏิกิริยา
อัตราการเกิดปฏิริยา บางปฏิกิริยาเกิดได้เร็ว บางปฏิกิริยาเกิดได้ช้าทั้งนี้ขึ้นอยู่กับ
1. ชนิดของสารตั้งต้น
2. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
3. พื้นที่ผิวของสารตั้งต้น
4. อุณหภูมิ
5. ตัวเร่งปฏิกิริยา และตัวหน่วงปฏิกิริยา
1.ชนิดของสารตั้งต้น
- สารตั้งต้นที่เกาะกันแข็งแรง หรือมีพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรง จะเิกดปฏิกิริยายากกว่าสารตั้งต้นที่เป็นสารอิออนิกทั้งคู่
- สารตั้งต้นที่เป็นแก๊สทั้งคู่ จะทำปฏิกิริยาได้เร็วกว่าสารตั้งต้นที่อยู่ต่างสถานะ
2. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
ความเข้มข้นมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา กล่าวคือ ถ้าสารตั้งต้นเจือจางปฏิกิริยาจะเกิดช้า แต่ถ้าสารตั้งต้นเข้มข้นขึ้นปฏิกิริยาจะเกิดรวดเร็วขึ้น เช่น ถ้าเทกรดที่เข้มข้นลงไปบนหินปูน จะมีฟองแก๊สเกิดขึ้นเร็วกว่าใช้กรดที่เจือจาง
การเพิ่มความเข้มข้นทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เพราะการเพิ่มความเข้มข้น ทำให้จำนวนโมเลกุลเพิ่มมากขึ้น และจำนวนโมเลกุลที่มีพลังงานสูงก็มีเพิ่มขึ้น
3.พื้นที่ผิวของสารตั้งต้น
พื้นที่ผิวมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา กล่าวคือ ถ้าสารตั้งต้นมีพื้นที่ผิวสัมผัสมากกว่าปฏิกิริยาจะเกิดได้เร็วกว่า เช่น เทกรดที่เข้มข้นเท่ากันลงบนหินปูนที่บดละเอียด จะเกิดฟองแก๊สได้เร็วกว่าเมื่อใช้หินปูนชิ้นใหญ่ๆ
การเพิ่มพื้นที่ผิวจะทำให้ปฏิกิริยาเกิดได้เร็วขึ้น แต่จะมีผลต่อปฏิกิริยาเนื้อผสมเท่านั้น
*ปฏิกิริยาเนื้อเดียวและเนื้อผสม
ปฏิกิริยาเนื้อเดียว คือ ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นมีสถานะเดียวกัน
ปฏิกิริยาเนื้อผสม คือ ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นมีสถานะต่างกัน
4.อุณหภูมิ
อุณหภูมิมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา กล่าวคือ ถ้าอุณหภูมิ ร้อนขึ้น จะทำให้ปฏกิริยาเกิดเร็วขึ้น การเพิ่มอุณหภูมิทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เพราะ การเพิ่มอุณหภูมิทำให้โมเลกุลมีพลังงานจลน์สูงขึ้น โมเลกุลจึงวิ่งชนกันเร็วขึ้น แรงขึ้น
5.ตัวเร่งปฏิกิริยา และตัวหน่วงปฏิกิริยา
บางปฏิกิริยาไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาได้ในภาวะปกติ แต่ถ้าเติมตัวเร่งลงไปจะเกิดปฏิกิริยาได้
ตัวเร่ง(ตัวคะตะลิสต์) ทำให้ปกิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เพราะ
- ตัวเร่งทำใหโมเลกุลวิ่งชนถูกทิศทางมากขึ้น
- ตัวเร่งลดพลังงานกระตุ้น
ตัวหน่วง(ตัวขัดขวาง) ทำให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลง เพราะ
- ตัวหน่วงทำให้โมเลกุลวิ่งชนผิดทางมากขึ้น
- ตัวหน่วงเพิ่มพลังงานกระตุ้น
*พลังงานกระตุ้นคือ พลังงานที่น้อยที่สุดที่สารตั้งต้นจำเป็นต้องมีเพื่อเกิดปฏิกิริยา
- ปฏิกิริยาที่เกิดเร็ว แสดงว่า มีค่าพลังงานกระตุ้นต่ำ
- ปฏิกิริยาที่เกิดช้า แสดงว่า มีค่าพลังงานกระตุ้นสูง
1. ชนิดของสารตั้งต้น
2. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
3. พื้นที่ผิวของสารตั้งต้น
4. อุณหภูมิ
5. ตัวเร่งปฏิกิริยา และตัวหน่วงปฏิกิริยา
1.ชนิดของสารตั้งต้น
- สารตั้งต้นที่เกาะกันแข็งแรง หรือมีพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรง จะเิกดปฏิกิริยายากกว่าสารตั้งต้นที่เป็นสารอิออนิกทั้งคู่
- สารตั้งต้นที่เป็นแก๊สทั้งคู่ จะทำปฏิกิริยาได้เร็วกว่าสารตั้งต้นที่อยู่ต่างสถานะ
2. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
ความเข้มข้นมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา กล่าวคือ ถ้าสารตั้งต้นเจือจางปฏิกิริยาจะเกิดช้า แต่ถ้าสารตั้งต้นเข้มข้นขึ้นปฏิกิริยาจะเกิดรวดเร็วขึ้น เช่น ถ้าเทกรดที่เข้มข้นลงไปบนหินปูน จะมีฟองแก๊สเกิดขึ้นเร็วกว่าใช้กรดที่เจือจาง
การเพิ่มความเข้มข้นทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เพราะการเพิ่มความเข้มข้น ทำให้จำนวนโมเลกุลเพิ่มมากขึ้น และจำนวนโมเลกุลที่มีพลังงานสูงก็มีเพิ่มขึ้น
3.พื้นที่ผิวของสารตั้งต้น
พื้นที่ผิวมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา กล่าวคือ ถ้าสารตั้งต้นมีพื้นที่ผิวสัมผัสมากกว่าปฏิกิริยาจะเกิดได้เร็วกว่า เช่น เทกรดที่เข้มข้นเท่ากันลงบนหินปูนที่บดละเอียด จะเกิดฟองแก๊สได้เร็วกว่าเมื่อใช้หินปูนชิ้นใหญ่ๆ
การเพิ่มพื้นที่ผิวจะทำให้ปฏิกิริยาเกิดได้เร็วขึ้น แต่จะมีผลต่อปฏิกิริยาเนื้อผสมเท่านั้น
*ปฏิกิริยาเนื้อเดียวและเนื้อผสม
ปฏิกิริยาเนื้อเดียว คือ ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นมีสถานะเดียวกัน
ปฏิกิริยาเนื้อผสม คือ ปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นมีสถานะต่างกัน
4.อุณหภูมิ
อุณหภูมิมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา กล่าวคือ ถ้าอุณหภูมิ ร้อนขึ้น จะทำให้ปฏกิริยาเกิดเร็วขึ้น การเพิ่มอุณหภูมิทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เพราะ การเพิ่มอุณหภูมิทำให้โมเลกุลมีพลังงานจลน์สูงขึ้น โมเลกุลจึงวิ่งชนกันเร็วขึ้น แรงขึ้น
5.ตัวเร่งปฏิกิริยา และตัวหน่วงปฏิกิริยา
บางปฏิกิริยาไม่สามารถเกิดปฏิกิริยาได้ในภาวะปกติ แต่ถ้าเติมตัวเร่งลงไปจะเกิดปฏิกิริยาได้
ตัวเร่ง(ตัวคะตะลิสต์) ทำให้ปกิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เพราะ
- ตัวเร่งทำใหโมเลกุลวิ่งชนถูกทิศทางมากขึ้น
- ตัวเร่งลดพลังงานกระตุ้น
ตัวหน่วง(ตัวขัดขวาง) ทำให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลง เพราะ
- ตัวหน่วงทำให้โมเลกุลวิ่งชนผิดทางมากขึ้น
- ตัวหน่วงเพิ่มพลังงานกระตุ้น
*พลังงานกระตุ้นคือ พลังงานที่น้อยที่สุดที่สารตั้งต้นจำเป็นต้องมีเพื่อเกิดปฏิกิริยา
- ปฏิกิริยาที่เกิดเร็ว แสดงว่า มีค่าพลังงานกระตุ้นต่ำ
- ปฏิกิริยาที่เกิดช้า แสดงว่า มีค่าพลังงานกระตุ้นสูง
กฎทรงมวลของสาร
กฎทรงมวล กล่าวว่า มวลของสารก่อนทำปฏกิริยา เท่ากับ มวลของสารหลังทำปฏิกิริยา
ประเภทของปฏิกิริยาเคมี
1. ปฏิกิริยารวมตัว
คือ ปฏิกิริยาที่เกิดจากสาร 2 ชนิดเข้ารวมตัวกันโดยตรง แล้วเกิดเป็นสารใหม่เพียงอย่างเดียว
2. ปฏิกิริยาแยกสลาย
คือ ปฏิกิริยาที่เกิดจากสารโมเลกุลใหญ่แยกสลายให้สารโมเลกุลเล็กๆ
3.ปฏิกิริยาแทนที่
คือ ปฏิกิริยาที่เกิดจากธาตุอย่างหนึ่งเข้าไปแทนที่ธาตุอีกอย่างหนึ่งในสารประกอบ
คือ ปฏิกิริยาที่เกิดจากสาร 2 ชนิดเข้ารวมตัวกันโดยตรง แล้วเกิดเป็นสารใหม่เพียงอย่างเดียว
2. ปฏิกิริยาแยกสลาย
คือ ปฏิกิริยาที่เกิดจากสารโมเลกุลใหญ่แยกสลายให้สารโมเลกุลเล็กๆ
3.ปฏิกิริยาแทนที่
คือ ปฏิกิริยาที่เกิดจากธาตุอย่างหนึ่งเข้าไปแทนที่ธาตุอีกอย่างหนึ่งในสารประกอบ
ปฏิกิริยาระหว่างกรด-เบส
กรดสามารถทำปฏิกิริยากับเบสได้ ได้ผลคือ เกลือกับน้ำ ปฏิกิริยานี้เรียกว่า "ปฏิกิริยาสะเทิน"
กรดสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะได้แก๊สไฮโดรเจน
เบสสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะAl ได้แก๊ส ไฮโดรเจน
จากสมบัติของปฏิกิริยากรด-เบส ทำให้ทราบว่า
1. ไม่ควรใช้ภาชนะที่ทำด้วย Al ใส่สารที่เป็นกรดและเบส เพราะจะเกิดการผุกร่อน
2. ใช้กรด-เบส ทำความสะอาดห้องน้ำหรือเครื่องสุขภัณฑ์ได้
3. เหล็กในของแมลงต่างๆ จะมีสมบัติเป็นกรด เมื่อถูกแมลงพวกนี้ให้ใช้เบสอ่อนๆหรือผงฟูวึ่งมีสมบัติเป็นเบส เช็ดบริเวณที่ถูกแมลงต่อย
4. เมื่อรับประทานอาหารมากๆ กรดเกลือในกระเพาะอาหารจะหลั่งออกมา ทำให้เกิดอาการท้องอืด ท้องเฟ้อ สามารถลดความเป็นกรดได้โดยรับประทานยาลดกรดซึ่งมีสมบัติเป็นเบส
กรดสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะได้แก๊สไฮโดรเจน
เบสสามารถทำปฏิกิริยากับโลหะAl ได้แก๊ส ไฮโดรเจน
จากสมบัติของปฏิกิริยากรด-เบส ทำให้ทราบว่า
1. ไม่ควรใช้ภาชนะที่ทำด้วย Al ใส่สารที่เป็นกรดและเบส เพราะจะเกิดการผุกร่อน
2. ใช้กรด-เบส ทำความสะอาดห้องน้ำหรือเครื่องสุขภัณฑ์ได้
3. เหล็กในของแมลงต่างๆ จะมีสมบัติเป็นกรด เมื่อถูกแมลงพวกนี้ให้ใช้เบสอ่อนๆหรือผงฟูวึ่งมีสมบัติเป็นเบส เช็ดบริเวณที่ถูกแมลงต่อย
4. เมื่อรับประทานอาหารมากๆ กรดเกลือในกระเพาะอาหารจะหลั่งออกมา ทำให้เกิดอาการท้องอืด ท้องเฟ้อ สามารถลดความเป็นกรดได้โดยรับประทานยาลดกรดซึ่งมีสมบัติเป็นเบส
การสึกกร่อนของโลหะ
โลหะที่นำมาใช้ส่วนใหญ่จะเป็นโลหะที่มีการผุกร่อนได้ง่าย เมื่อ
1. โลหะสัมผัสกับสารที่มีสมบัติเป็นกรด
2.โลหะบางชนิด
เช่น โซเดียม โพแทสเซียม แมกนีเซียม แคลเซียม ซึ่งเป็นโลหะที่อยู่ทางซ้ายของตารางธาตุ ว่องไวต่อปฏิกิริยา จึงทำปฏกิริยากับน้ำได้เบสและแก๊สไฮโดรเจน
3. การเกิดสนิมเหล็ก
เมื่อโลหะทำปกกิริยากับออกซิเจน และน้ำ จะเกิดเป็นสารประกอบออกไซต์
ออกไซต์บางชนิด เป็นสนิมและเกิดการผุกร่อนในที่สุด แต่ออกไซต์บางชนิด เคลือบที่ผิวหน้าของโลหะ จะแข็งติดอยู่กับโลหะไม่ทำให้โลหะสึกกร่อน สมบัติอันนี้เองทำให้นำมาใช้เคลือบผิวโลหะป้องกันการผุกร่อนของโลหะ
วิธีการป้องกันการเกิดสนิมหรือการผุกร่อนของโลหะ
1. เช็ดให้แห้ง ไม่ให้ถูกน้ำและอากาศ เพราะในน้ำและอากาศมีแก๊สออกซิเจนอยู่
2. เคลือบผิวโลหะด้วยการทาน้ำมัน ชุบพลาสติก ชุบโลหะที่เกิดสนิมยาก
1. โลหะสัมผัสกับสารที่มีสมบัติเป็นกรด
2.โลหะบางชนิด
เช่น โซเดียม โพแทสเซียม แมกนีเซียม แคลเซียม ซึ่งเป็นโลหะที่อยู่ทางซ้ายของตารางธาตุ ว่องไวต่อปฏิกิริยา จึงทำปฏกิริยากับน้ำได้เบสและแก๊สไฮโดรเจน
3. การเกิดสนิมเหล็ก
เมื่อโลหะทำปกกิริยากับออกซิเจน และน้ำ จะเกิดเป็นสารประกอบออกไซต์
ออกไซต์บางชนิด เป็นสนิมและเกิดการผุกร่อนในที่สุด แต่ออกไซต์บางชนิด เคลือบที่ผิวหน้าของโลหะ จะแข็งติดอยู่กับโลหะไม่ทำให้โลหะสึกกร่อน สมบัติอันนี้เองทำให้นำมาใช้เคลือบผิวโลหะป้องกันการผุกร่อนของโลหะ
วิธีการป้องกันการเกิดสนิมหรือการผุกร่อนของโลหะ
1. เช็ดให้แห้ง ไม่ให้ถูกน้ำและอากาศ เพราะในน้ำและอากาศมีแก๊สออกซิเจนอยู่
2. เคลือบผิวโลหะด้วยการทาน้ำมัน ชุบพลาสติก ชุบโลหะที่เกิดสนิมยาก
การสึกกร่อนของวัสดุคาร์บอเนต
วัสดุคาร์บอเนต คือ วัสดุที่มีแคลเซียมคาร์บอเนตเป็นองค์ประกอบซึ่งสามารถเกิดการสึกกร่อนได้
การเผาไหม้สารอินทรีย์
สารอินทรีย์ คือ สารที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบสำคัญ มีปฏิกิริยาผเาไหม้ 2 แบบ คือ
1. ปฏิกิริยาการเผาไหม้สมบูรณ์ คือ การเผาไหม้ที่มีออกซิเจนเพียงพอ จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซต์และน้ำ
2. ปฏิกิริยาการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ คือ การเผาไหม้ที่ีมีออกซิเจนไม่เพียงพอ จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซตื,น้ำ,เขม่า และพลังงาน
ชนิดของเชื้อเพลิง แบ่งเชื้อเพลิงตามลักษระการใช้งานเป็น 2 ชนิดดังนี้
1. เชื้อเพลิงที่ใช้แล้วหมดไป ไม่สามารถผลิตขึ้นมาชดเชยได้
ได้แก่ น้ำมันปิโตรเลียม
แก๊สหุงต้ม
น้ำมันเบนซิน
น้ำมันก๊าด
น้ำมันดีเซล
น้ำมันเตา
ลิกไนต์จากถ่านหิน
2. เชื้อเพลิงที่สามารถผลิตมาทดแทนได้ เนื่องจากน้ำมันปิโตรเลียม ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วหมดไป ไม่สามารถผลิตขึ้นมาชดเชยได้ มนุษยืจึงคิดน้ำมันที่จะนำมาทดแทนดังนี้
- แก๊สโซฮอลื คือ น้ำมันเบนซิน 90% และแอลกอฮอล์ ประเทสไทยใช้แก๊สโซฮอล์แทนน้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 95 บางประเทศจะใช้แอลกอฮอล์มากกว่า 10%
- น้ำมันมะพร้าว และน้ำมันก๊าด ในรถยนต์ดีเซล
1. ปฏิกิริยาการเผาไหม้สมบูรณ์ คือ การเผาไหม้ที่มีออกซิเจนเพียงพอ จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซต์และน้ำ
2. ปฏิกิริยาการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ คือ การเผาไหม้ที่ีมีออกซิเจนไม่เพียงพอ จะได้ผลิตภัณฑ์เป็นคาร์บอนไดออกไซตื,น้ำ,เขม่า และพลังงาน
ชนิดของเชื้อเพลิง แบ่งเชื้อเพลิงตามลักษระการใช้งานเป็น 2 ชนิดดังนี้
1. เชื้อเพลิงที่ใช้แล้วหมดไป ไม่สามารถผลิตขึ้นมาชดเชยได้
ได้แก่ น้ำมันปิโตรเลียม
แก๊สหุงต้ม
น้ำมันเบนซิน
น้ำมันก๊าด
น้ำมันดีเซล
น้ำมันเตา
ลิกไนต์จากถ่านหิน
2. เชื้อเพลิงที่สามารถผลิตมาทดแทนได้ เนื่องจากน้ำมันปิโตรเลียม ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่ใช้แล้วหมดไป ไม่สามารถผลิตขึ้นมาชดเชยได้ มนุษยืจึงคิดน้ำมันที่จะนำมาทดแทนดังนี้
- แก๊สโซฮอลื คือ น้ำมันเบนซิน 90% และแอลกอฮอล์ ประเทสไทยใช้แก๊สโซฮอล์แทนน้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทน 95 บางประเทศจะใช้แอลกอฮอล์มากกว่า 10%
- น้ำมันมะพร้าว และน้ำมันก๊าด ในรถยนต์ดีเซล
อ้างอิง http://writer.dek-d.com/funny00/story/viewlongc.php?id=1052176&chapter=4
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น