ใบความร้ท่ 1 - whangaipcc€¦ · ปฏิกิริยาเคมี...

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร โรงเรยนจฬาภรณราชวทยาลย ชลบร เขตพนทการศกษาชลบร เขต 1 หนา 1

ใบความรท 1 เรอง สมการเคมและความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

รายวชา เคมเพมเตม 2 (ว 32222 ) ชนมธยมศกษาปท 5 ผสอน ครหวานใจ โบบทอง ชอ…………………………………….สกล.....................................................ชน.....................เลขท...................

ทบทวนกอนเขาสเนอหา

ปฏกรยาเคมและสมการเคม ปฏกรยาเคม หมายถง การเปลยนแปลงทท าใหเกดสารใหม มสมบตตาง จากสารเดม สารกอนการเปลยนแปลงเรยกวา สารตงตน (Reactant) และสารทเกดใหมเรยกวา ผลตภณฑ(Product) สงเกตไดอยางไรวาการเปลยนแปลงเหลานนมปฏกรยาเคมเกดขน

เราสามารสงเกตไดวามปฏกรยาเคมเกดขนโดยสงเกตสงตอไปน

มฟองแกส

มตะกอน

สของสารเปลยนไป ใ นการเกดปฏกรยาเคม นอกจากจะมผลตภณฑซงเปนสารใหมเกดขน แลว จะตอง มพลงงานเกยวของดวยเสมอ เชน การเผาไหมของเชอเพลง มกจะใหพลงงานความ รอน พลงงานแสง หรอพลงงานชนดอนเปนผลพลอยได การเผาผลาญอาหารใน รางกายของเรา กมพลงงานเกดขน เราจงสามารถน าพลงงานจากการเผาผลาญอาหารมาใชในการด ารงชวต เปนตน การเปลยนแปลงพลงงานในการเกดปฏกรยาเคม ม 2 ประเภท คอ


ยกตวอยางปฏกรยาเคมเพมเตม 5 ปฏกรยาพรอมเขยนสมการ

1. ปฏกรยาคายความรอน (exothermic reaction) คอปฏกรยาทเกดขนแลวใหพลงงานความรอน ออกมา แกสงแวดลอม เชน การเผาไหมเชอเพลง การเผาผลาญอาหารในรางกาย เปนตน 2. ปฏกรยาดดความรอน (endothermic reaction) คอปฏกรยาทเกดขนแลว ดดความรอนจาก สงแวดลอมเขาไป ท าใหสงแวดลอมมอณหภมลดลง

ตวอยางปฏกรยาเคมในชวตประจ าวน

1 ปฏกรยาการเผาไหม C + O2 ------> CO2 2 ปฏกรยาการสนดาปในแกสหงตม 2C4H10 + 13O2 ------> 8CO2 + 10H2O 3 ปฏกรยาการเกดฝนกรด SO3 + H2 O ------> H2SO4 4 ปฏกรยาการเกดสนมเหลก 4Fe + 3O2 ------> 2Fe2O3 . H2O

……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………


แบบฝกหด

ใหนกเรยนฝกเขยนสมการเคม พรอมทงดลสมการ

1. เมอน าสงกะส Zn มาท าปฏกรยากบแกสออกซเจน O2 เกดสงกะสออกไซดZnO2 ……………………………………………………………………………………………………… 2. น าผงเหลก Fe มาท าปฏกรยากบแกสออกซเจน O2 ไดเหลกออกไซด FeO ……………………………………………………………………………………………………… 3. น ากาซมเทน CH4 มาท าปฏกรยากบแกสออกซเจน O2 ได น า H2O กบคารบอนไดออกไซด CO2 ……………………………………………………………………………………………………… 4. น าทองแดง Cu มาท าปฏกรยากบแกสออกซเจน ได ทองแดงออกไซด CuO ……………………………………………………………………………………………………… 5. ไฮโดรเจน H2 มาท าปฏกรยากบคลอรน Cl2 ได ไฮโดรเจนคลอไรด HCl ………………………………………………………………………………………………………

โปรดตดตามหวขอตอไป


อตราการเกดปฏกรยาเคม (Rate of Chemical Reaction)

ปฏกรยาเคมตาง ๆ อาจจะเกดไดเรวหรอชาตางกนซงขนอยกบชนดของปฏกรยา เชน การ

ระเบดของดนปน จดวาเปนปฏกรยาทเกดเรวมากเพราะใชเวลาไมถงวนาท การลกไหมของเชอเพลง เชน กาซหงตม และน ามนเบนซน กจดเปนปฏกรยาทเกดเรว การลกไหมของถานหรอของไม จดวาเปนปฏกรยาทเกดเรวปานกลาง การเนาเปอยของผก ผลไม จดวาเปนปฏกรยาทเกดคอนขางชา การเกดสนมของเหลกจดวาเปนปฏกรยาทเกดชามาก เปนตน

ตารางแสดง ตวอยางของปฏกรยาทมอตราการเกดปฏกรยาตาง ๆ กน

เกดเรวมาก เกดเรวปานกลาง เกดชามาก 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4

การเปลยนแปลงของสารเทยบกบเวลาทเปลยนแปลงไป

จะเรยกวาอตราการเกดปฏกรยา (rate of chemical reaction) หรอเรยกอก ชอวา จลนศาสตรเคม (Chemical Kinetics)

ชวยเตมค าตอบลงในตารางดวยครบ

NOTE.................................................................................... ............................................................................................... ............................................................................................. ..............................................................................................


ความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

อตราการเกดปฏกรยาเคม หมายถง การวดปรมาณของสารผลตภณฑทเพมขน หรอวดปรมาณของสารตงตนทลดลงตอหนวยเวลา โดยสามารถเขยนเปนความสมพนธไดดงน

อตราการเกดปฏกรยาเคม= ปรมาณสารตงตนทลดลงทงหมด

เวลาในการด าเนนปฏกรยาเคม

อตราการเกดปฏกรยาเคม = เวลา

เพมขนลตภณฑทปรมาณของผ

หนวยของอตราการเกดปฏกรยาเคม ของแขง ใชหนวยมวล ไดแก กรม(g) กโลกรม(kg) ของเหลวและแกส ใชหนวยปรมาตร ไดแก ลตร(L) ลกบาศกเดซเมตร(dm3) ลกบาศกเซนตเมตร(cm3) สารละลาย ใชหนวยความเขมขน ไดแก mol/dm3

หนวยเวลา ไดแก วนาท(s) นาท(min) ชวโมง(hr) หนวยอตราการเกดปฏกรยาทใชกนมากคอ mol/dm3.S หรอ mol/s

………………………………………………… …………………………………………………. …………………………………………………

…………………………………………………..

กราฟท 1แสดงอตราการเกดปฏกรยาเคมของสมการ A B

พจารณากราฟของปฏกรยาเคมตอไปน

Reactants(A) Products (B)

จากกราฟอธบายไดวา


จากกราฟเขยนอตราการเกดปฏกรยาได ดงน

อตราการเกดปฏกรยาเคม = ……………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………….. หรอ

อตราการเกดปฏกรยาเคม = ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………..

วธการวดอตราการเกดปฏกรยา

การวดอตราการเกดปฏกรยาจะพจารณาจากการวดปรมาณของสารตงตนหรอสารผลตภณฑกได ทงนขนอยกบความสะดวกของการทดลอง ขนอยกบลกษณะและ

สมบตของสารทเกยวของ ตวอยางเชน 1. ถาในปฏกรยาเกยวของเปนกาซ อาจจะวดอตราการเกดปฏกรยาจากปรมาณของกาซทเกดขน หรอวดจากความดนของระบบทเปลยนแปลงไป 2. ถาในปฏกรยาเกยวของกบสารทมส วดอตราการเกดปฏกรยาจาก………………………………….. 3. ถาในปฏกรยาเกยวของกบสารละลาย วดอตราการเกดปฏกรยาจาก………………………………….

4. ถาเปนของแขง วดอตราการเกดปฏกรยาจาก……………………………………………………….. 5. ถาเปนสารละลายทเกยวของกบกรด-เบส วดอตราการเกดปฏกรยาจาก……………………………

…………………………………………………………………………………………………………………. ตวอยางการวดอตราการเกดปฏกรยา 1 Cl2(g) + 2Br-(aq) Br2(l) + 2Cl-(aq) วดอตราการเกดปฏกรยาจาก....................................................................... 2 I2(aq) + 2S2O3

2-(aq) S4O62-(aq) + 2I-(aq)

วดอตราการเกดปฏกรยาจาก....................................................................... 3 H2(g) + N2(g) NH3(g) วดอตราการเกดปฏกรยาจาก....................................................................... 4 CO2(g) + 2H2O(l) 2HCO3

-(aq) + H+(aq) วดอตราการเกดปฏกรยาจาก.......................................................................


5 ปฏกรยา Mg (s) + 2HCl (aq) MgCl2 (aq) + H2 (g) วดอตราการเกดปฏกรยาจาก.......................................................................

6. ปฏกรยา 2MnO4- (aq) +5C2O4

2- (aq) +16H+ (aq) 2Mn2+ (aq) + 8H2O (l) + 10CO2(g) วดอตราการเกดปฏกรยาจาก..................................................................................... 7. ปฏกรยา 2H+ (aq) + S2O3

2- (aq) S (s) + SO2 (g) + H2O (l) วดอตราการเกดปฏกรยาจาก.....................................................................................

ลองท าขอสอบดซ 1 เมอน ากาซ N2O5 ไปละลายในตวท าละลายอนทรยชนดหนง N2O5 จะสลายตวดงสมการ 2N2O5 (g) 4NO2 (g) + O2 (g) ถา NO2 ละลายในตวท าละลายอนทรยนน และ O2 ไมละลาย ขอใดใชวดอตราการเกดปฏกรยาของสมการขางตน ก. วดปรมาตรของกาซ O2 ทเกดขน ข. วดความดนของกาซ O2 ทเกดขน ค. วดการน าไฟฟาของสารละลาย

ง. วดมวลของสารละลายทลดลง

การใชสญลกษณแทนอตราการเกดปฏกรยาเคม

พจารณาปฏกรยา Mg(s) + H2SO4 (aq) MgSO4 (aq) + H2 (g) สามารถจะวดอตราการเกดปฏกรยาไดทงจากปรมาณ Mg หรอ H2SO4 ทลดลง และจากปรมาณของ

MgSO4 หรอ H2 ทเกดขน ซงอาจจะเขยนสญลกษณแทนอตราการเกดปฏกรยาจากสารตางๆ ไดดงน ให [ ] แทนความเขมขน หรอปรมาตรของสาร แทนการเปลยนแปลง T แทนระยะเวลาทเกดปฏกรยา เครองหมาย + แทนการเพมขน - แทนการลดลง


ถาวดอตราการเกดปฏกรยาจากความเขมขนของกรด H2SO4 ทลดลง เมอเวลาเรมตน (t1) ม H2SO4 เขมขน C1 เมอเวลา t2 ม H2SO4 เขมขน C2 เวลาทใช = t2 - t1 = t ความเขมขนทลดลง = C2 - C1 = - [H2SO4] อตราการลดลงของกรด H2SO4 = …………………………………………………………….. ……………………………………………………………… เขยนแทนดวยสญลกษณ

อตราการลดลงของกรด H2SO4 = t

]SOH[ 22

………………………… (1)

ในท านองเดยวกน สารอนๆ กสามารถหาอตราการเปลยนแปลงไดเชนเดยวกน อตราการลดลงของ Mg = ………………………… (2)

อตราการเพมขนของ MgSO4 = ………………………… (3) อตราการเพมขนของ H2 = ………………………… (4) อตราการเปลยนแปลงปรมาณของสารตงตนสมการ (1) - (4) ยงไมใชอตราการเกดปฏกรยาเปนเพยงอตราการเปลยนแปลงปรมาณของสารเทานน แตสามารถสรางความสมพนธระหวางอตราการเกดปฏกรยากบอตราการเปลยนแปลง ปรมาณของสารได พจารณาจากสมการ Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 จะเหนไดวา Mg ลดลง 1 โมล H2SO4 จะลดลง 1 โมลดวย พรอมกนนน MgSO4 และ H2

กจะเกดขนอยางละ 1 โมล ดงนนในเวลา 1 หนวยเวลา การเปลยนแปลงปรมาณของ Mg, H2SO4 , MgSO4 และ H2 จะเทากน เชน ถาในเวลา 10 นาท ใช Mg ไป 0.1 โมล

อตราการลดลงของ Mg = 10

1.0 = 0.01 โมล/นาท

อตราการเปลยนแปลงของ H2SO4 ,MgSO4 ,และ H2 กจะเปน 0.01 โมล/นาท เชนเดยวกน


เนองจากอตราการเปลยนแปลงของสารทกตวตอ 1 หนวยเวลามคา เทากน ดงนนอตราการเกดปฏกรยาจงสามารถพจารณาจากการเปลยนแปลง ของสารใดกไดและในกรณนอตราการเกดปฏกรยาจงเทากบอตราการ เปลยนแปลงของสาร

อตราการเกดปฏกรยา = อตราการลดลงของ H2SO4 = t

]SOH[ 22

= อตราการลดลงของ Mg = t

]Mg[

= อตราการเพมขนของ MgSO4 = t

]MgSO[ 4

= อตราการเพมขนของ H2 = t

]H[ 2

ถาให R = อตราการเกดปฏกรยา

R = t

]SOH[ 22

=

t

]Mg[

=

t

]MgSO[ 4

=

t

]H[ 2

ในกรณทปฏกรยาเคมนนเกยวของกบสารมากกวา 1 โมลอตราการ เกดปฏกรยาจะไมเทากบอตราการเปลยนแปลงของสารนน จะตองมการเพม แฟกเตอร บางอยางเขาไปจงจะหาอตราการเกดปฏกรยาได พจารณาตวอยางของปฏกรยา Mg (s) + 2HCl (aq) MgCl2 (aq) + H2 (g) สมมตวาในเวลาในการเกดปฏกรยา 10 นาท ดงนน

อตราการลดลงของ Mg = 10

1.0 = 0.01 โมล/นาท

อตราการลดลงของ HCl = 10

2.0 = 0.02 โมล/นาท

อตราการลดลงของ MgCl2 = 10

1.0 = 0.01 โมล/นาท

อตราการลดลงของ H2 = 10

1.0 = 0.01 โมล/นาท

จะเหนไดวาอตราการเปลยนแปลงของสารมคาไมเทากนการทจะ ท าใหอตราการเกดปฏกรยามคาเทากนไมวาจะคดจากสารใด ตองมการคณ ตวเลข เขาไป ดงน


ถาคณอตราการลดของ HCl ดวย …………..จะพบวาอตราการเปลยนแปลง จะเทากบสารอนๆ ดงน

……… x อตราการลดลงของ HCl = ………….. x 10

2.0 = 0.01 โมล/นาท

ตวเลข ……..ทเพมเขาไป กคอจ านวน………ของ HCl นนเอง ซงเปนตวเลขทเพม เขาไปเพอท าใหอตราการเปลยนแปลงเทากน

สารอนกคดไดในลกษณะเดยวกน ดงน

อตราการลดลงของ Mg 10

1.0 x.................. = 0.01 โมล/นาท

อตราการลดลงของ MgCl2 10

1.0 x ............... = 0.01 โมล/นาท

อตราการลดลงของ H2 10

1.0 x ................. = 0.01 โมล/นาท

ดงนนจงเขยนอตราการเกดปฏกรยาเคมจากสารตางๆ ไดดงน

R = t

]Mg[

=

t

]HCl[

2

1

=

t

]MgCl[

=

t

]H[ 2

อตราการเกดปฏกรยาเคมจงมสวนสมพนธกบอตราการเปลยนแปลงของสารผานทางแฟกเตอรเกยวกบ

จ านวนโมล ซงเขยนความสมพนธทวๆ ไป ไดดงน

R = n

1 x อตราการเปลยนแปลงของสาร หรอ R = n

1 .t

]X[

เมอ n = จ านวนโมลของสาร X [X] = ความเขมขนของสาร X ในกรณทพจารณาสมการทวๆ ไป aA + bB cC + dD จะเขยนอตราการเกดปฏกรยาไดเปน

R = t

]A[

a

1

=

t

]B[

b

1

=

t

]C[

c

1

=

t

]D[

d

1


ตวอยางเชน 2A + 3B C + 4D

R = …………………………………………………………………. …………………………………………………………………….

นนคออตราการเกดปฏกรยาเคมคดจากสารใดกไดแตตองคดตามความสมพนธดงกลาว

ตวอยางโจทย

1.ปรมาณของกรดไฮโดรคลอรกทเพมขน 20 มลลลตร เมอกาซไฮโดรเจนท าปฏกรยากบกาซคลอรน เปนเวลา 5 นาท จงหาอตราการเกดปฏกรยาเคม พรอมหนวย ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 2.เกดไฟไหมตกแถวในกรงเทพมหานคร นกวทยาศาสตรไดตรวจพบวาเกดกาซคารบอนไดออกไซด ในอตรา 20 ลกบาศกเซนตเมตรตอวนาท ถาใชเวลาในการวด 10 นาท จงหาวาในเวลา 10 นาท นมกาซคารบอนไดออกไซดเพมขนกลกบาศกเซนตเมตร ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………


3.เมอจมแผนโลหะสงกะสหนก 1000 กรม ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอรกเปนเวลา 20 นาทจากนนน าสงกะสไปชงใหม พบวาเหลอน าหนกของแผนสงกะสเพยง 250 กรม จงเขยนสมการแสดงการเกดปฏกรยาและหาอตราการเกดปฏกรยา พรอมหนวย ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

ประเภทของอตราการเกดปฏกรยา

อตราการเกดปฏกรยาแบงออกเปน 3 ประเภท

1 อตราการเกดปฏกรยาเฉลย (Average rate) หมายถง อตราการเกดปฏกรยาทคดจากการเปลยนแปลงปรมาณสารตงตนทลดลง หรอการเปลยนแปลงปรมาณสารผลตภณฑทเพมขนตงแตเรมตนปฏกรยา จนสนสดการเกดปฏกรยาหรอสนสดการทดลองในหนงหนวยเวลา มไดคาเดยว

สมการของปฏกรยา สารตงตน สารผลตภณฑ Rateave = ปรมาณของสารใหมทงหมด หรอ ปรมาณของสารตงตนทลดลง เวลาทใชทงหมด Rateave = - Δ [สารตงตน] Δ[เวลา] หรอสามารถ หาไดจากสารผลตภณฑทเกดขน เทยบกบเวลาทใชไปทงหมด

Rateave = + Δ [สารผลตภณฑ] Δ [เวลา]


ตวอยาง ปฏกรยา A(s) + B(q) → C(aq) + D(q) อตราการเกดปฏกรยาเคมนมคา = ปรมาณของ C ทเพมขน / เวลา = ปรมาณของ D ทเพมขน / เวลา = ปรมาณของ B ทลดลง / เวลา = ปรมาณของ A ทลดลง / เวลา โจทย เมอน าสาร M ไปสลายตวเปนสาร N พบวาความเขมขนของสาร M มการเปลยนแปลงดงน

เวลา (s) [M] (mol / dm3) 0.00 1.00

25.00 0.75 50.00 0.60 75.00 0.45 100.00 0.35

2 อตราการเกดปฏกรยา ณ ขณะใดขณะหนง (Instantaneous rate) หมายถง อตราการเกดปฏกรยาทคด

จากการเปลยนแปลงปรมาณสารตงตนทลดลง หรอการเปลยนแปลงปรมาณสารผลตภณฑทเพมขน ณ ชวงใดชวงหนง ขณะทปฏกรยาก าลงด าเนนอยในหนงหนวยเวลา ทชวงนน อตราการเกดปฏกรยานมไดหลายคา ทเวลาตางกนจะมคาไมเทากน คอ ตอนเรมตนอตราการเกดปฏกรยาจะมคามาก เมอปฏกรยาด าเนนตอไป อตราการเกดปฏกรยาจะลดลงตามล าดบ เพราะความเขมขนของสารตงตนลดลง

rate = ปรมาณของสารใหมทเกดในชวงนน ๆหรอปรมาณของสารตงตนทลดลงในชวงนน ๆ

ระยะเวลาในชวงนน ๆ

จงหาอตราการเกดปฏกรยาของสาร M ................................................................................ .................................................................................. ................................................................................ .................................................................................


โจทย

เมอน าสาร M ไปสลายตวเปนสาร N พบวาความเขมขนของสาร M มการเปลยนแปลง

ดงน เวลา (s) [M] (mol / dm3)

0.00 1.00 25.00 0.75 50.00 0.60 75.00 0.45 100.00 0.35

3 อตราการเกดปฏกรยาขณะใดขณะหนง (Instantaneous rate) หมายถงปรมาณสารทเกดขนขณะใดขณะหนงในหนงหนวยเวลาของชวงนน ซงมกจะหาไดจากคา slope ของกราฟ ณ เวลานน ๆ หาไดโดยการน าขอมลทไดจากการทดลองไปเขยนกราฟ (ใหปรมาณสารท เปลยนแปลงเปนแกนตง เวลาเปนแกนนอน) เมอตองการทราบอตราการเกดปฏกรยาทเวลาใดกใหลากเสน สมผสกราฟตรงจดนนแลวหาคาความชน (Slop)ของเสนสมผส คาความชน จะเทากบ อตราการเกดปฏกรยา ณ เวลานน

ความชน (slope) = Δ y หรอ slope = (y1-y2)

Δ x (x1-x2)

จงหาอตราการเกดปฏกรยาของสาร M ในชวงเวลา 0-25 และ 50-75 นาท ................................................................................ .................................................................................. ................................................................................ ................................................................................. ................................................................................ .................................................................................. ................................................................................


ตวอยาง ภาพท 2 แสดงการเพมขนของปรมาตรกาซไฮโดรเจน ณ เวลาตาง ๆ จากกราฟขางตน เมอตองการหาอตราการเกดปฏกรยา ณ วนาทท 60 สามารถท าโดยลากเสนจากจดวนาทท 60 มาตงฉากทจด C แลวลากเสนสมผส AB ผานจด C หาความชนของเสนสมผส ความชนทหาไดนคอ อตราการเกดปฏกรยากาซไฮโดรเจน ณ วนาทท 60

อตราการเกดปฏกรยากาซไฮโดรเจน ณ วนาทท 60 = (5.2-3.3) / (80-30) = 0.038 cm3/s

ตวอยางขอสอบประเภทของอตราการเกดปฏกรยาเคม

1 ในการศกษาอตราการเกดปฏกรยา Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) โดยการวดปรมาตรของ H2 ทเกดขนกบเวลาไดผลดงน


หาอตราการเกดปฏกรยาเฉลย อตราการเกดปฏกรยาเฉลย = 8 / 124 = 0.065 cm3/s หาอตราการเกดปฏกรยา ณ ขณะใดขณะหนง อตราการเกดกาซ H2 1 cm3 ท 3 (ชวงเวลา 10-18 วนาท) = 3-2 / 18-10 = 0.125 cm3/s อตราการเกดกาซ H2 1 cm3 ท 5 (ชวงเวลา 28-40 วนาท) = 5-4 / 40-28 = 1 / 12 = 0.083 cm3/s หาอตราการเกดปฏกรยา ณ วนาทท 50 หาไดดงน

ความชน(Slope) = a/b เนองจาก Slope = a / b โดยท a คอปรมาตรของ H2 และ b คอเวลา

อตราการเกดปฏกรยาทวนาทท 50 = a / b = 2.4 / 35 = 0.069 cm3/s

ลองท าโจทยตวอยางดนะคะ


จากการทดลองหาอตราการเกดปฏกรยาระหวาง Mg กบ HCl ตามสมการ Mg + 2HCl MgCl2 + H2 โดยการเกบกาซ H2 จากการแทนทสารละลายดงในรป

ผลการทดลองเปนดงน

ปรมาตร H2 (cm3) เวลา (s) ปรมาตร H2 (cm3) เวลา (s) 1 2 3

7 15 23

4 6 8

32 60 105

ก. จงค านวณอตราเฉลยของการเกดกาซ H2 (0.076 cm3/s)

...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ข. จงค านวณอตราการเกดกาซ H2 ระหวางเวลา 23 - 32 วนาท (0.11 cm3 /s) ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ค. จงค านวณอตราการเกดกาซ H2 ณ วนาทท 50 (0.069 cm3/s) ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ...………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………


กราฟแสดงอตราการเกดปฏกรยาเคม

การเขยนกราฟแสดงอตราการเกดปฏกรยาอาจจะกระท าไดหลายแบบ ทง ในเทอมของความเขมขนของสารแตละชนดกบเวลา หรอในเทอมของอตราการเกด ปฏกรยากบเวลา นอกจากนยงตองพจารณาดวยวา ปฏกรยานนเกดขนแบบสมบรณ หรอแบบมภาวะสมดล 1. ถาเปนปฏกรยาทเกดสมบรณ ไมมภาวะสมดลเกดขนจะเขยนกราฟไดดงน

เมอถงระยะเวลาหนงสารตงตนบางชนดจะถกใชหมดไป ปฏกรยาจงสนสดลง จะเหนไดวาเมอเกดปฏกรยาทเกดสมบรณแลว อตราการเกดปฏกรยาจะเทกบศนย เพราะไมมปฏกรยาเกดขนอก 2 ถาเปนปฏกรยาทมภาวะสมดลเกดขน จะเขยนกราฟไดดงน

กรณท 1 เมอใช Mg มากเกนพอ

หลงจากเกดปฏกรยาในชวงระยะเวลาหนง Mg จะท าปฏกรยากบกรด HCl จน HCl ถกใชหมดไป

กราฟในเทอมของความเขมขนเมอถงเวลา t1 จะเหนไดวาความเขมขนของ A และ B มคาคงท แสดงวาเวลา t1 คอเวลาทระบบก าลงอยในภาวะสมดล กราฟในเทอมของอตราการเกดปฏกรยา เมอถงเวลา t2 อตราการเกดปฏกรยาไปขางหนา (A → B) จะเทากบอตราการเกดปฏกรยายอนกลบ (B → A) แสดงวาระบบก าลงอยในภาวะสมดล


ตวอยาง จากปฏกรยา A(s) + B(g) <===> C(s) + D(g) อตราการเกดปฏกรยาไปขางหนาในเทอมของความเขมขนกบเวลาจะเขยนกราฟไดอยางไร (แนวตอบเขยนได 2 แบบ คอ 1 กรณทภาวะสมดล จะมความเขมขนของ D มากกวา B 2 กรณทภาวะสมดล จะมความเขมขนของ B มากกวา D ) ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ...……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ...………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

NOTE


แบบฝกหดเรองความหมายของอตราการเกดปฏกรยาเคม

1 จากปฏกรยา A(s) + B (g) C (s) + D(g) จงเขยนอตราการเกดปฏกรยาในเทอมของการลดลงของสารตงตนและการเพมขนของสารผลตภณฑ กบเวลา .......................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 2 ถาอตราการเพมของ X เปน 3 เทาของอตราการลดลงของ Y และเปน 1/2 เทาของอตราการลดลงของ Z และเปน 1/3 เทาของอตราการเพมของ H2 จงเขยนสมการแสดงความสมพนธของปฏกรยาน ..................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... 3 เมอสาร A ท าปฏกรยากบสาร B ไดผลตภณฑเปนสาร C เพยงชนดเดยวจากการทดลองพบวา อตราการเกดปฏกรยา ถาคดจากสาร A จะเทากบ 1/2 เทาของอตราการลดลงของสาร A ถาคดจากสาร B จะเทากบ 2 เทาของอตราการลดลงของสาร B และถาคดจากสาร C จะเทากบ 1/3 เทาของอตราการเพมขนของสาร C สมการทใชแสดงปฏกรยานคออะไร ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................

4 ปฏกรยาดงสมการ ทดลองบนทกขอมลไดตามตารางน 2H2 (g) + 2NO (g) → 2H 2O (g) + N 2 (g)

เวลา( S ) ปรมาณ N2 ทวดไดท STP ( cm3 ) 0

12 25 50 90 125

0.00 1.50 2.24 3.30 3.80 4.00


( 1 ) อตราการเกด N2 จากปฏกรยานมคาเทาใด( 0.032 cm3)

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

( 2 ) อตราของปฏกรยาระหวางวนาทท 50 ถงวนาทท 90 มคาเทาใด ( 0.0125 cm3 / s )

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.....................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................... 5 ปฏกรยา Mg (s) + 2HCl → MgCl2 + H2 (g) นอกจากจะหาอตราการเกดปฏกรยาโดยการวดปรมาตรของ H2 และจบเวลาแลว ยงสามารถวดสงใดไดอกบาง อยางไร ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 6 จากปฏกรยาน 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 (g) ถาอตราการลดลงของสารละลาย HCl มคา 2.0 mol / s อตราการเกดกาซ Cl2 จะมคาก dm3 / s ท STP ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................


7 จากปฏกรยาตอไปน 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 จากการทดลองพบวาในเวลา 10 นาท ใช Al หมดไป 13.5 กรม ก. จงค านวณอตราการเปลยนแปลง H2SO4 และ H2 เปนโมล/ลตร ข. จงค านวณอตราการเกดปฏกรยาเฉลยจากการทดลองน .......................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................ ......................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................... 8 จากปฏกรยา 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 จงเขยนอตราการเกดปฏกรยาในเทอมของสารตางๆ .................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................... 9. ถาน ากาซ A 40.0 โมล มาใสในภาชนะขนาด 10.0 cm3 จากนนน ามาท าปฏกรยากบสาร B เกดปฏกรยาดงน 2 A + 2 B 2 C + D เมอปลอยให กาซ A ท าปฏกรยากบกาซ B 20.0 วนาท พบวา เกดกาซ C ขน 80.0 โมล จงหา

9.1 อตราการเกดปฏกรยาของกาซ C ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

9.2 อตราการลดลงของกาซ A ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………


9.3 อตราการลดลงของกาซ B ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

9.4 อตราการเกดปฏกรยาของกาซ D ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 10 ปฏกรยาระหวาง NO2 กบ CO เปนดงน NO2 (g) + CO (g) NO (g) + CO2 (g) ถาเรมตนม NO2 100.0 cm3 และ CO อย 50.0 cm3 เมอผสมแกสทงสองชนดดวยกนเปนเวลา 10.0 นาท ปรากฏวาเกดแกสคารบอนไดออกไซดขน 30.0 cm3 จงหา

10.1 อตราการเกดของ CO2 ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

10.2 อตราการลดลงของสาร NO2

………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

10.3 อตราการลดลงของสาร CO ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

10.4 อตราการเกดของ NO ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

10.5 อตราการเกดปฏกรยาเฉลย ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………


10.6 เมอปฏกรยาด าเนนไป 5.0 นาท จะม CO2 เกดขนก cm3 ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 11 จากปฏกรยาตอไปน 2A(g) + B(g) 3C(g) + D(g) เรมตนใชกาซ A 5 โมล ท าปฏกรยากบกาซ B 3 โมล ในภาชนะ 500 cm3 เมอเวลาผานไป 25 วนาท วดปรมาณของกาซ D ทนท พบวาเกดขน 0.5 โมล จงค านวณหา 11.1 ) อตราการเกดกาซ C ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 11.2) อตราการลดลงของกาซ A ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 11.3) อตราการเกดปฏกรยา (หนวยโมลตอวนาท และ โมลตอลตรตอวนาท) ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………


12 เมอใสโลหะอลมเนยม (Al) จ านวน 5.4 กรม ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอรกเขมขน X mol/dm3 จ านวน 300 cm3 จะเกดปฏกรยาดงสมการ 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 จบเวลาทนททใสโลหะอลมเนยมลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอรก หลงจากเวลาผานไป 10 นาท พบวาโลหะอลมเนยมยงเหลออย 4.86 กรม จงค านวณหา

12.1 อตราการเกดกาซ H2 ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

12.2 และอตราการเกดปฏกรยา ( มวลอะตอมของ Al = 27) ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… 13 จากปฏกรยา 3A 2B +C การสลายตวของสาร A มการเปลยนแปลงความเขมขนดงน

เวลา (S) [A] (mol / dm3) 0.00 1.00

25.00 0.78 50.00 0.61 75.00 0.47 100.00 0.37 150.00 0.22 200.00 0.14 250.00 Y


ถาอตราการสลายตวเฉลยของสาร A เปน 3.68×10-3 โมลตอลกบาศกเดซเมตร-วนาท Y จะมคาเทาใด ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 14 ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

ตอบ 5 mol/L


15 จากขอ 14 อตราการเกดปฏกรยาในชวง 0 – 500 มคาเทใด ( ตอบ 1.5 x 10-3 mol/s) ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 16

( ตอบ 9.4 x 10 -5 M) ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… 17

( ตอบ 1.25 x 10 -2M ) ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………

ใบความร้ท่ 1 - whangaipcc€¦ · ปฏิกิริยาเคมี...

Documents