sheet rate

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ (องคการมหาชน) โรงเรียนวิทยาศาสตรของรัฐ เอกสารประกอบการเรียน วิชาเคมี 3 (ว40123) ภาคเรียนที่ 1 ปการศึกษา 2549

อัตราการเกดิปฏิกิริยาเคมี (Rate of Chemical Reaction)

จากการศึกษาวิชาเคมีที่ผานมา เราไดศึกษาสมบัติตาง ๆ ของกาซ ของเหลว ของแข็ง และ

สารละลาย สมบัติในระดับโมเลกุลและพิจารณาปฏิกิริยาประเภทตาง ๆ ไปแลว การศึกษาขั้นตอไปคือการศึกษาวาเมื่อปฏิกิริยาเกิดขึ้นแลวจะดําเนินตอไปไดรวดเร็วเพียงใด และจะเกิดขึ้นไดมากนอยเพียงใดจึงจะสิ้นสุด

ภาพที่ 1 The Wide range of reaction rates. (Silberberg . 2003)

(A) An explosion is much faster than the process of ripening (B) Process of ripening which is much faster than the process of rusting (C) Process of rusting which is much faster than the process of human age (D) Process of human age.

1


เคมีที่ เกี่ยวของกับการศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเรียกวา จลนศาสตรเคมี (Chemical Kinetics) ซ่ึงตามปกติคําวา “จลนศาสตร” มีความหมายเกี่ยวเนื่องกับการเคลื่อนที่ ซ่ึงเปนเรื่องที่เกี่ยวของกับ อัตราการเกิดปฏิกิริยา (rate of chemical reaction) ซ่ึงปฏิกิริยาหนึ่ง ๆ ภายในสภาวะเดียวกัน จะมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉพาะคาหนึ่งซึ่งขึ้นอยูกับธรรมชาติของสารตั้งตน เชน ปฏิกิริยาของกาซไฮโดรเจนกับกาซฟลูออรีนและกาซไนโตรเจน

Note

H2 (g) + F2 (g) 2HF very fast 3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 very slow

การศึกษาอัตราของปฏิกิริยาเคมีเปนวิชาหนึ่งของวิชาเคมี ไมเพียงแตวัดอัตราของปฏิกิริยา

เทานั้น ยังศึกษาถึงปจจัยตาง ๆ ที่มีอิทธิพลตออัตราของปฏิกิริยานั้น

Note 1. ปจจัยท่ีมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา ไดแก

1.1 ธรรมชาติของสารตั้งตน (reactant) และผลิตผล (product) ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นชาหรือเร็วขึ้นอยูกับธรรมชาติของสาร เชน โดยทั่วไปสารที่ทําปฏิกิริยาเปนสารไอออนิกทั้งคูจะเกิดปฏิกิริยาเร็วกวาสารที่เปนโควาเลนท สารที่ทําปฏิกิริยาเปนกาซทั้งคูจะทําปฏิกิริยาไดเร็วกวาปฏิกิริยาที่สารอยูในสถานะตางกัน

1.2 ความเขมขนของสารตั้งตนและผลิตผล ความเขมขนของสารจะมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิกิริยาเคมี จากปฏิกิริยาระหวางโลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกชวงแรกปฏิกิริยาจะเกิดเร็วมากและจะคอย ๆ ชาลงในการเกิดกาซ H2 ยิ่งเวลาผานไปนานเทาใดอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะยิ่งลดลงเทานั้น

2


Note 1.3 พื้นที่ผิว พื้นที่ผิวจะมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาวิวิธพันธุเกิดขึ้นที่ผิวของวัฏภาค ดังนั้นยิ่งเพิ่มพื้นที่ผิวของตัวทําปฏิกิริยา ปฏิกิริยาก็ยิ่งเกิดขึ้นเร็ว เชนปฏิกิริยาของสังกะสีกับกรดไฮโดรคลอริกเจือจางซึ่งใหกาซไฮโดรเจน ถาใชสังกะสีช้ินโตปฏิกิริยาเกิดชาแตถาใชสังกะสีช้ินเล็กหรือผงสังกะสีปฏิกิริยาจะเกิดรวดเร็ว ทั้งนี้เพราะในปริมาณที่เทากันเมื่อขนาดชิ้นวัตถุยิ่งเล็กลงพื้นที่ผิวยิ่งมากขึ้น

1.4 อุณหภูมิ การเพิ่มอุณหภูมิทําใหปฏิกิริยาเร็วข้ึน เปนที่พบเห็นอยู เสมอวาเมื่อใดตองการใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เราจะตองตมหรือเผาตัวทําปฏิกิริยา ถาปลอยใหสารทําปฏิกิริยากันเองในอุณหภูมิธรรมดา บางทีอาจไมเกิดปฏิกิริยาขึ้นเลยก็ไดหรือเกิดชามาก น้ํามันตั้งทิ้งไวในอากาศเฉย ๆ ไมลุกไหมแตพอจุดไฟเขาที่น้ํามัน น้ํามันจะทําปฏิกิริยากับออกซิเจนลุกไหมเปนเปลวไฟ

1.5 ตัวเรงปฏิกิริยา ตัวเรงปฏิกิริยาคือสารซึ่ง เพิ่มอัตราของปฏิกิ ริยาโดยตัวเองไมไดเปลี่ยนแปลงไปดวยเมื่อเสร็จสิ้นปฏิกิริยา เชนในการเผาโพแทสเซียมคลอเรต แมงกานีสไดออกไซดที่ใสลงไปเปนตัวเรงปฏิกิริยาอาจเปนชนิดกอนเล็ก ๆ แต เมื่อเสร็จปฏิกิ ริยาแลวกอนแมงกานีสไดออกไซดแปรสภาพเปนผงละเอียด

1.6 ความดัน ความดันจะมีผลตอปฏิกิริยาในกรณีปฏิกิริยาที่เกี่ยวกับกาซ กลาวคือเมื่อเพิ่มความดันโมเลกุลของกาซจะชนกันมากขึ้นปฏิกิริยาจะมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น

3


2. การอธิบายการเกิดปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นไดอยางไร นักวิทยาศาสตรพยายามอธิบาย ทฤษฎีหนึ่งที่ตอบ

คําถามนี้ไดคือ ทฤษฎีการชน (Collision theory) และ ทฤษฎีทรานซิชันสเตด (Transition state theory)

2.1 ทฤษฎีการชน (Collision theory) มีหลักทั่วไปกลาววา การเกิดปฏิกิริยาเคมี โมเลกุลของสารตั้งตนหรือสารที่เขาทําปฏิกิริยาจะตองเกิดการชนกันกอน พิจารณาปฏิกิริยาระหวางโมเลกุลของสาร A กับ Bโดยตรง ถาเพิ่มความเขมขนของ A เปนสองเทา จํานวนการชนระหวาง A – B ก็จะเพิ่มเปนสองเทาเนื่องจากจํานวนโมเลกุลของ A ที่จะชนกับ B เพิ่มเปนสองเทา ดังนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาก็เพิ่มเปนสองเทาดวย ในทํานองเดียวกันการเพิ่มความเขมขนของ B เปนสองเทาก็จะทําใหอัตราเพิ่มเปนสองเทาเชนกัน นอกจากนี้โมเลกุลของสารตั้งตนจะตองชนกันในทิศทางที่เหมาะสมดวย เชน ปฏิกิริยาระหวางกาซไฮโดรเจนกับกาซไอโอดีนเกิดกาซไฮโดรเจนไอโอไดด โมเลกุลของกาซไฮโดรเจนและกาซไอโอดีน หรือ ปฏิกิ ริยาของออกซิ เจนกับไนโตเจนออกไซด

Note

4


ภาพที่ 2 การจัดตัวของโมเลกุล H2 และ I2

เมื่อพิจารณาการชนกันของโมเลกุล H2 และ I2 พบวาการชนกันแบบ ข. มีโอกาสที่จะเกิดปฏิกิริยาเคมีไดมากกวาแบบ ก เนื่องจากมีทิศทางในการชนกันของทั้งสองโมเลกุลมีความเหมาะสม ทฤษฎีการชนมีหลักการที่สอดคลองกับหลักความเปนจริง แตเราพบวาความสัมพันธระหวางอัตรากับการชนของโมเลกุลซับซอนกวานี้ ในทางปฏิบัติพบวาหลาย ๆ กรณีปฏิกิริยาไมไดเกิดขึ้นเพราะการชนกันแตเพียงอยางเดียว จากการทดลองและคํานวณพบวาจํานวนครั้งของการชนกันที่ไดผลเปนเพียงเศษสวนนอยมากของจํานวนครั้งของการชนกันทั้งหมด จากการคํานวณพบวาในปฏิกิริยาทั่วไป การชนกันทีไ่ดผลมีเพียง 1 ใน 107 คร้ังเทานั้นโดยประมาณ

Note

5


โมเลกุลที่เขาชนกันจะมีการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลนและพลังงานศักย เมื่อสองโมเลกุลเขาใกลกันและกันจะเกิดแรงผลักระหวางกลุมหมอกของอิเล็กตรอน เปนเหตุใหโมเลกุลเคลื่อนที่ชาลง พลังงานจลนของโมเลกุลจะลดลง ในขณะเดียวกันพลังงานศักยจะเพิ่มขึ้น หรือกลาวอีกนัยหนึ่งวา พลังงานจลนเปล่ียนไปเปนพลังงานศักยขณะที่โมเลกุลชนกัน ถาโมเลกุลเคลื่อนที่ชา (พลังงานจลนต่ํา) เขาชนกัน พลังงานศักยที่ไดจากพลังงานจลนไมเพียงพอที่จะเอ้ืออํานวยใหกลุมหมอกอิเล็กตรอนจัดเรียงตัวใหม โมเลกุลท้ังสองจะเคลื่อนที่ออกจากกันโดยไมมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น ตรงกันขาม ถาโมเลกุลเคลื่อนที่ดวยความเร็วสูง (พลังงานจลนสูง) เขาชนกันพลังงานศักยที่ไดจากพลังงานจลนสูงพอที่จะเอื้ออํานวยใหกลุมหมอกอิเล็กตรอนทะลุทะลวงกันและกัน เกิดการสลายของพันธะเดิมและสรางพันธะใหมเกิดผลิตผลขึ้น และเมื่อผลิตผลที่ไดเคลื่อนที่ออกไป พลังงานศักยจะลดลงขณะที่พลังงานจลนเพิ่มขึ้น โมเลกุลเหลานี้จึงเคลื่อนที่เร็วขึ้น สรุปไดวาโมเลกุลที่มีพลังงานจลนสูง (พลังงานศักยสูงเมื่อชนกัน) เทานั้นที่เกิดปฏิกิริยาได และพลังงานขั้นต่ําสุดที่โมเลกุลจะตองมีเพื่อเอ้ืออํานวยใหเกิดปฏิกิริยาก็คือพลังงานกอกัมมันต (activation energy , Ea) นั่นเอง ถามีพลังงานไมถึงคานี้โมเลกุลก็จะไมมีการเปลี่ยนแปลงหลังจากการชน

ภาพที่ 3 การเปลี่ยนแปลงพลังงานศักยสําหรับปฏิกิริยาคายความรอนและดูดความรอน

Note

6


Note 2.2 ทฤษฎีทรานซิชันสเตด (Transition state theory) หรือทฤษฎีสถานะ ทรานซิชัน หรือทฤษฎีสารเชิงซอนกัมมันต เปนอีกทฤษฎีหนึ่งที่เกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาและอัตราการเกิดปฏิกิ ริยาทฤษฎีนี้ขยายความคิดเรื่องการชนออกไปอีก อธิบายไดวา ในการเกิดปฏิกิริยาจะตองมีการเปลี่ยนแปลงที่พันธะบางพันธะอาจยืดและแตกออกไปแลวเกิดพันธะใหมช่ัวขณะหนึ่งที่อนุภาคเขามาปะทะกันมันจะรวมกันเกิดเปนสารเชิงซอนชนิดหนึ่ง เรียกวา แอกติเวเตดคอมเพล็ก (activated complex) ซ่ึงไมเสถียรและปรากฏอยูบนสุดยอดของเสนโคงของแผนภาพแสดงพลังงานศักยกับการดําเนินไปของปฏิกิริยา แอกติเวเตดคอมเพล็กนีไ้มใชสารตั้งตนหรือสารผลิตผล แตเปนการรวมเขาดวยกันของอะตอมของสารที่เขาทําปฏิกิริยา ดังนี้

A – A A A A A B – B B B B + B

แอกติเวเตดคอมเพล็ก เสนขีด ---- ระหวางอะตอมในแอกติเวเตดคอมเพล็ก แสดงใหเห็นวาพันธะระหวาง A-A และ B-B เร่ิมสลายลง และพันธะ A-B ของผลิตผลเริ่มเกิดขึ้น และวงเล็บมีความหมายวา แอกติเวเตดคอมเพล็กนี้ไมเสถียร ซ่ึงอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงได 2 อยางคืออาจเกิดเปนผลิตผลหรือสารตั้งตนก็ไดสุดยอดของเสนโคงของพลังงานศักยที่พบแอกติเวเตดคอมเพล็กเรียกวา ทรานซิชันสเตด (transition state แปลวาภาวะที่เกิดการเปลี่ยนแปลง)

7


ภาพที่ 4 แสดงทรานซิชันสเตด และแอกติเวเตดคอมเพล็ก

ภาพที่ 5 Reaction energy diagram for the reaction between CH3Br and OH-

8


ถาสารตั้งตนมีพลังงานจลนสูงไมมาก การปะทะกันจะใหพลังงานศักยสูงไมพอที่จะทําใหเกิดสารเชิงซอนกอกัมมันต โมเลกุลทั้งสองก็อาจแยกออกจากกันไปเลยโดยไมเกิดอะไรขึ้น ความแตกตางระหวางพลังงานของสารเชิงซอนกอกัมมันต (พลังงานที่เปนคาสูงสุด) กับพลังงานของตัวทําปฏิกิริยา คือ พลังงานกอกัมมันต นั่นเอง

3. พลังงานกอกัมมันต ดังที่เสนอไวในทฤษฎีของการชนวา การชนกันที่จะใหเปนผลสําเร็จนั้นตอง

ประกอบดวยการชนในทิศทางที่เหมาะสม และพลังงานของอนุภาคก็ตองสูงพอเพียงดวย เราเรียกพลังงานจํานวนนอยที่สุดที่จะทําใหเกิดปฏิกิริยาขึ้นไดวา พลังงานกอกัมมันต เมื่อพลังงานกอกัมมันตมีคานอย ปฏิกิริยามีอัตราเร็ว ปฏิกิริยาเร็วบางปฏิกิริยาแทบไมมีพลังงานกอกัมมันตเลย อนุภาคของตัวทําปฏิกิริยามีพลังงานรวมกันแลวเกินคาพลังงานกอกัมมันตไดงาย ถาพลังงานกอกัมมันตมีคามาก ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นชา การเพิ่มอุณหภูมิทําใหอัตราของปฏิกิริยาเพิ่มเร็วขึ้นเพราะเปนการเพิ่มพลังงานจลนใหแกอนุภาคของตัวทําปฏิกิริยา และเพิ่มจํานวนอนุภาคที่มีพลังงานสูงพอที่จะทําใหพลังงานศักยของระบบเกินพลังงานกอกัมมันต ซ่ึงทําใหปฏิกิริยาเกิดไดสําเร็จ

ภาพที่ 6 การเดินทางขามภูเขา

จากภาพคนที่จะเดินขามภูเขาไดจะตองแข็งแรกมาก เปรียบเสมือนอนุภาคของสารที่มีพลังงานสูง ดังนั้นจํานวนคนที่จะขามภูเขาไดภายในเวลาที่กําหนดจึงขึ้นอยูกับองคประกอบที่สําคัญ 2 ประการคือ (1) จํานวนคนที่แข็งแรงหรือมีพลังงานมาก และ (2) ความสูงของภูเขา เมื่อพลังงานกอกัมมันตมีคานอย อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะมีคา…………. ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเร็วบางปฏิกิริยาแทบไมมีพลังงานกอกัมมันตเลย อนุภาคของตัวทําปฏิกิริยามีพลังงานรวมกันแลวเกินคาพลังงานกอกัมมันตไดงาย ถาพลังงานกอกัมมันตมีคามาก ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น……… การเพิ่มอุณหภูมิ ทําใหอัตราของการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มเร็วขึ้นเพราะเปนการเพิ่มพลังงานจลนใหแกอนุภาคของตัวทําปฏิกิริยา และเพิ่มจํานวนอนุภาคที่มีพลังงานสูงพอที่จะทําใหพลังงานศักยของระบบเกิดกวาพลังงานกอกัมมันต ซ่ึงทําใหปฏิกิริยาเกิดไดสําเร็จ

9


แบบฝกหัด 1. จงยกตวัอยางปฏิกิริยาที่เกิดชามาก (ใชเวลาหลาย ๆ วันจงึเกิดสมบูรณ) และปฏิกิริยาที่

เกิดขึ้นเรว็มาก (ปฏิกิริยาส้ินสุดภายในไมกีน่าทีหรือไมกีว่ินาท)ี มาชนดิละ 2 ตัวอยาง ……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………. 2. พลังงานกอกมัมันตคืออะไร มีบทบาทในจลนศาสตรเคมีอยางไร ……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………. 3. จงระบุปจจยัทีท่ําใหอนภุาคชนกันแลวเกดิปฏิกิริยาเคมีได ……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. 4. จงเขียนรูปแสดงการจัดตัวของโมเลกลุและทิศทางการชนกันของโมเลกุลที่นาจะทําใหเกิดปฏิกิริยาเคมีไดในปฏิกิริยาตอไปนี ้ ก. H2O (g) + CO (g) H2 (g) + CO2 (g) ข. NO2 (g) + CO (g) NO (g) + CO2 (g) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

10


4. พลังงานกบัการดําเนินไปของปฏิกิริยาเคมี การเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีพลังงานมาเกี่ยวของดวย เนื่องจากมีการสลายและสราง

พันธะระหวางอะตอมของสารในปฏิกิริยา อาจแสดงไดดวยกราฟดังรูป

ภาพที่ 7 Reaction energy diagrams and possible transition states for three reaction(silberberg.2003)

(A) 2NOCl(g) 2 NO(g) + Cl2 (g) (B) NO (g) + O3 (g) NO2 (g) + O2 (g) (C ) 2ClO (g) Cl2 (g) + O2 (g) จากกราฟ (A) สารตั้งตนมีพลังงานต่ํากวาสารผลิตภัณฑ กราฟนี้เปนปฏิกิริยาดูดพลังงานหรือดูดความรอน (Endothermic Reaction) กราฟ (B) และ (C) สารตั้งตนมีพลังงานสูงกวาสารผลิตภัณฑ กราฟนี้เปนปฏิกิริยาคายพลังงานหรือคายความรอน (Exothermic Reaction)

Note

11


พลังงาน

ก ข

ภาพที่ 8 การเปลี่ยนพลังงานในแบบคายพลังงานและดดูพลังงาน

จากรูป ก C และ D มีพลังงานต่ํากวา A และ B แสดงวาปฏิกิริยานี้ปลอยพลังงานออกมา พลังงานที่ปลอยออกมาเปนความรอนของปฏิกิริยา ปฏิกิริยานี้เปนแบบคายความรอน ตามรูปจะเห็นไดวาความรอนของปฏิกิริยาไมเกี่ยวของกับพลังงานกอกัมมันตแตอยางใด ถาพลังงานของ C กับ D สูงกวาพลังงานของ A กับ B ดังรูป ข ปฏิกิริยาเปนแบบดูดกลืนความรอน ถาตองการใหปฏิกิริยาดําเนินตอไป จะตองใสพลังงานเขาไปเรื่อย ๆ

ภาพที่ 9 พลังงานกอกัมมันตของปฏิกิริยาไปขางหนาและของปฏิกิริยาผันกลับ

สมมติวาปฏิกิริยาระหวาง A และ B ไปเปน C และ D เปนปฏิกิริยาคายความรอน และสามารถผันกลับได กลาวคือ C และ D สามารถทําปฏิกิริยากันกลับมาเปน A และ B ปฏิกิริยาที่ผันกลับก็จะเปนปฏิกิริยาแบบดูดความรอน เราจะเห็นไดวาพลังงานกอกัมมันตของปฏิกิริยาผันกลับคือ C กับ D ไปเปน A กับ B นั้นมีคามากกวาพลังงานกอกัมมันตของปฏิกิริยาระหวาง A กับ B ไปเปน A กับ C

12


แบบฝกหัด 5. จากสมการ O3 (g) + O (g) 2O2 (g)

พลังงานกอกมัมันตของปฏิกิริยาไปขางหนาเทากับ 19 kJ และพลังงานของปฏิกิริยานี้เทากับ – 392 kJ จงวาดกราฟแสดงความสัมพันธของพลังงานกับการดําเนินไปของปฏิกิริยา และคํานวณหาคาพลังงานกอกมัมันตของปฏิกิริยายอนกลับ

6. จากภาพที่กําหนดให 2 OH 78 kJ + 72 kJ

O + H2O

จงเขียน Ea (fwd) , Ea (rev) และ ΔHrxn ที่ตําแหนงที่ถูกตองในภาพ พรอมวาดแอกติเวเตดคอมเพล็กบริเวณทรานซิชันสเตด และ คํานวณ Ea (rev) ของปฏิกิริยานี้

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

13


4. อัตราการเกิดปฏิกิริยาและการวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยา อัตราของปฏิกิริยา (rate of chemical reaction) คืออัตราซึ่งสารตั้งตน (reactant)

ทําปฏิกิริยาไป หรืออัตราซึ่งผลิตผล (product) ปรากฏขึ้นหรือเกิดขึ้นจากปฏิกิริยา ในการศึกษาจลนศาสตรเคมี มักระบุอัตราเปนการลดลงความเขมขนของสารตั้งตนหรือการเพิ่มขึ้นของผลิตผลกับเวลา ซ่ึงสามารถวัดไดจากการทดลองไดแก

(1) ปริมาณกาซที่เกิดขึ้น กรณีที่การวัดความเขมขนโดยตรงของสารทําไดยาก นักเคมีมักวัดสมบัติที่สัมพันธโดยตรงกับความเขมขน เชน ความดัน สี แลวจึงเปลีย่นเปนความเขมขน

(2) ความดันที่เปลี่ยนแปลง (3) การเปลี่ยนสี (4) การเกิดตะกอน (5) การเกิดกรดหรือเบส ในวิชาจลนศาสตรเคมี ปริมาณของสารตั้งตนที่ลดลงหรือผลิตภัณฑที่เกิดขึ้นนิยม

ระบุหนวยเปนความเขมขน โมล/ลิตร หรือ M เสมอ และเขียนแทนดวยวงเล็บ [ ดังนั้นความเขมขนเปนโมล/ลิตรของ N

]2O5 จึงเขียนแทนดวย [ ]52ON เชน [ ]52ON = 0.1 หมายความวา

N2O5 มีความเขมขน 0.1 โมล/ลิตร อัตราการเกิดปฏิกิริยาระบุใหทราบวาการเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาเกิดรวดเร็ว

เพียงใด ซ่ึงโดยทั่วไปจะระบุในเทอมของการเปลี่ยนแปลงความขมขนของสารตั้งตนหรือผลิตผลที่เกิดในชวงเวลาที่กําหนด เชน สมการ A + 2B C อัตราการเกิดปฏิกิริยา = ความเขมขนของ C ที่เปลี่ยนไป เวลาที่เปลี่ยนไป

อัตราการเกิดปฏิกิริยา = Δ (ความเขมขนของ C)

Δ T

[ ]tPΔΔ

=

เนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เวลาตาง ๆ ไมเทากัน จึงควรเขียนวา

อัตราการเกิดปฏิกิริยา = dtCd ][

หรือถาเขียนในรูปของการเปลี่ยนความเขมขนของสารตั้งตน A และ B จะเขียนไดดังนี้

อัตราการเกิดปฏิกิริยา [ ] [ ]dtBd

dtAd

−=−=

14


จากสมการ A + 2B C ดวยเหตุที่วาอัตราการลดลงไปของ A เปนครึ่งหนึ่งของการลดลงไปของ B เพราะฉะนั้น จึงเขียนความสัมพันธระหวางอัตราการเกิดปฏิกิริยาในรูปของสารตาง ๆ ได จะตองคิดตอ 1 โมลของสารนั้น ๆ จึงเขียนไดดังนี้

อัตราการเกิดปฏิกิริยา dtPd

dtBd

dtAd ][][

21][

=−=−=

คําวา อัตราการเกิดปฏิกิริยา หมายถึงอัตราสุทธิ (net rate) มิไดหมายถึงอัตราการเกิดปฏิกิริยาดําเนินไปขางหนา (forward reaction) อยางเดียว เพราะปฏิกิริยายอนกลับ (backward reaction) ก็อาจเกิดไดเชนกัน จะเห็นวาหนวยของอัตราเร็วของปฏิกิริยา คือหนวยของความเขมขนหารดวยเวลา เราทราบวาหนวยความเขมขนที่นิยมคือ mol dm-3 หรือ mol l-1 และหนวยของเวลาคือ s (second) ดังนั้น หนวยของอัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงเปน mol dm-3 s-1 และจะติดตามสารที่วัดไดงายที่สุด เชน ปฏิกิริยาระหวาง 0.10 mol ของ CO กับ 0.10 mol ของ NO2 ในภาชนะปริมาตร 1 ลิตรที่อุณหภูมิหนึ่ง CO (g) + NO2 (g) CO2 (G) + NO (g) เราอาจเลือกตดิตามความเขมขนของ CO ที่เปลี่ยนไปที่เวลาตาง ๆ แลวนําคาที่ไดมาเขียนกราฟกับเวลา จะไดกราฟตามภาพที่ 9 ความเร็วของปฏิกริิยาที่เวลาใด ๆ ก็คือความชันของกราฟที่เวลานั้น ตัวอยางเชนที่ t = 20 s ความชันมีคาเทากับ 0.0010 mol dm-3 s-1

ภาพที่ 10 การหาอัตราการเกดิปฏิกิริยา

15


ตัวอยาง ปฏิกิริยาระหวางแมกนีเซยีมกับสารละลายกรดไฮโดรคลอริก ดังสมการ Mg (s) + 2 HCl (aq) MgCl2 (aq) + H2 (g) สามารถวัดความเขมขนของสารละลายกรดไฮโดรคลอริกในระหวางเกิดปฏิกิริยา ไดดังนี ้

เวลา (s) ความเขมขนของ HCl (mol/dm3) 0 50 100 150 200 250

1.80 1.65 1.50 1.30 1.00 0.85

จากขอมูล สามารถหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาไดดังนี้

1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเฉลี่ย วัดจากการเปลี่ยนแปลงปริมารสารตั้งตนทั้งหมด หรือสารผลิตภัณฑทั้งหมดตอเวลาทั้งหมดที่ใชในการเกิดปฏิกิริยาเคมี

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเฉลี่ย = ปริมาณสารตั้งตนที่ลงลงทั้งหมด เวลาทั้งหมดทีใ่ชในการเกิดปฏิกิริยาเคม ี

หรือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเฉลี่ย = ปริมาณสารผลิตภัณฑที่เกดิขึ้นทัง้หมด เวลาทั้งหมดที่ใชในการเกดิปฏิกิริยาเคม ี

250

85.080.1 −=

= 3.8 x 10 –3 mol dm-3 s-1

2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในชวงวินาทีที่ 150 – 200

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในชวงเวลาหนึง่ = ปริมาณสารตั้งตนที่ลดลงในชวงเวลานั้น เวลาในชวงนัน้ ๆ

16


อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในชวงเวลาหนึง่ = ปริมาณสารผลิตภัณฑที่เพิ่มขึ้นในชวงเวลานั้น เวลาในชวงนัน้ ๆ

อัตราการเกิดปฏิกิริยาของปฏิกิริยานี้จึง

= ปริมาณสารตั้งตนที่ลดลงในชวงวินาททีี่ 150-200 เวลาในชวงวนิาทีที ่150 - 200

150200

00.130.1−−

=

mol dm3106 −×= -3 s-1

3. อัตราการเกดิปฏิกิริยาเคมทีี่วินาทีที่ 200 หาไดจากความชันของกราฟระหวางความเขมขนกบัเวลา

อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่วินาทีที่ 200 = xy

ภาพที่ 11 การหาอัตราการเกดิปฏิกิริยาที่เวลาหนึ่ง ๆ

Note

17


แบบฝกหัด 1 เมื่อสาร A ทําปฏิกิริยากับสาร B ไดผลิตภัณฑเปนสาร C เพียงชนิดเดียวจากการทดลอง พบวาอัตราการเกิดปฏิกิริยาถาคิดจากสาร A จะเทากับ ½ เทาของอัตราการลดลงของสาร A ถาคิดจากสาร B จะเทากับ 2 เทาของอัตราการลดลงของสาร B และถาคิดจากสาร C จะเทากับ 1/3 เทาของอัตราการเพิ่มขึ้นของสาร C จงเขียนสมการเคมีที่ใชแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. 2. จากปฏิกิริยาตอไปนี้ 2 Al + 3 H2SO4 Al2(SO4)3 + 3 H2

จากการทดลองพบวาในเวลา 10 นาที ใช Al หมดไป 13.5 กรัม จงคํานวณ ก. จงคํานวณอตัราการเปลี่ยนแปลง H2SO4 และ H2 เปนโมลตอนาที ข. จงคํานวณอตัราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยจากการทดลองนี ้ …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………….

18


3. จงเขียนอตัราการเกิดปฏิกิริยาตอไปนี้ในรูปของการลดความเขมขนของสารตั้งตนและการเพิ่มความเขมขนของสารผลิตภัณฑ CH4 (g) + 2O2 (g) CO2(g) + 2H2O(g) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………….

Note

19


ความเขมขน

5. กฎอัตราและลําดับของปฏิกิริยา การศึกษาผลของความเขมขนของสารตั้งตนตออัตราการเกิดปฏิกิริยาวิธีหนึ่งคือหาวาความเขมขนเริ่มตนมีผลตออัตราเริ่มตน (initial rate) อยางไรบาง โดยทั่วไปเรามักนิยมวัดอัตราเริ่มตนเพราะเมื่อปฏิกิริยาดําเนินไปสารตั้งตนจะมีความเขมขนลดลง และอาจทําใหการวัดการเปลี่ยนแปลงความเขมขนไดยากขึ้น นอกจากนี้ยังอาจเกิดปฏิกิริยายอนกลับจากผลิตภัณฑไปเปนสารตั้งตน ทําใหการวดัอัตราผิดพลาดไดแตที่เริ่มตนปฏิกิริยาจะไมมีปญหาดังกลาวนี้ ในทางปฏิบัติอาจติดตามความเขมขนของสารตั้งตนหรือผลิตผลที่เวลาตาง ๆ แลวนํามาเขียนกราฟระหวางความเขมขนกับเวลา จากนั้นจึงคํานวณความเขมขนที่เวลา t = 0 ดังแสดงในภาพ

Note

อัตราเริ่มตน คิดจากสารเริ่มตน ผลิตภัณฑ

สารเร่ิมตน อัตราเริ่มตน คิดจากผลิตภัณฑ

เวลา

ภาพที่ 12 การเปลี่ยนแปลงความเขมขนของสารตั้งตนและสารผลิตภัณฑ กับเวลา

20


การศึกษาอัตราของปฏิกิริยา ใชวิธีทําการทดลองหลาย ๆ การทดลอง โดยท่ีแตละการทดลองใชความเขมขนเริ่มตน (initial concentration) ของสารตั้งตนตางกันแลวบันทึกอัตราเริ่มตนที่ไดจากการทดลอง และสามารถเขียนความสัมพันธระหวางอัตราการเกิดปฏิกิริยากับความเขมขนของสารไดในรูปของคณิตศาสตรดังนี้ A + B C + D

อัตราการเกิดปฏิกิริยา α [A] [B] หรือ อัตราการเกิดปฏิกิริยา = k [A] [B] หรือ R (Rate) = k [A] [B] สมการแสดงความสัมพันธระหวางอัตราการเกิดปฏิกิริยากับความเขมขนของสารตั้งตนที่มีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี เรียกวา กฎอัตรา (rate law) คา k เปนคาคงที่เรียกวา คาคงท่ีอัตรา (rate constant) คา k จะมีคาเทากับอัตราการเกิดปฏิกิริยาเมื่อสารตั้งตนทุกชนิดมีความเขมขนเทากับหนึ่งหนวย และ k จะมีคามากหรือนอยข้ึนกับปจจัยตาง ๆ เชน ธรรมชาติของสารตั้งตน อุณหภูมิ ฯลฯ

]][[][][][][ BAkdtDd

dtCd

dtBd

dtAd

===−=−

สําหรับปฏิกิริยาตอไปนี ้ 3 A + 2 B C + D สามารถเขียนกฎอัตราในเทอมของผลคูณของความเขมขนของสารตั้งตนยกกําลังดวยเลขบางตัวไดดังนี ้

nm BAkdtDd

dtCd

dtBd

dtAd ][][][][][

21][

31

===−=−

สําหรับเลขยกกําลัง m และ n อาจมีคาเทาใดก็ได จะเปนบวกหรือลบก็ได โดย m คือ อันดับ (order) ของปฏิกิริยา เมื่อถือ A เปนหลัก n คือ อันดับ (order) ของปฏิกิริยา เมื่อถือ B เปนหลัก m + n คือ อันดับรวมของปฏิกิริยา (overall order of reaction) (คา m และ n ไมจําเปนตองเทากับคาสัมประสิทธิ์ในสมการปริมาณสัมพันธ ดังนั้นคาของ m และ n จะตองหาจากการทดลองเทานั้น)

21


m + n เทากับ 0 เรียกวา ปฏิกิริยาอันดบัศูนย (zero – order reaction)

m + n เทากับ 1 เรียกวา ปฏิกิริยาอันดบัหนึ่ง (first – order reaction)

m + n เทากับ 2 เรียกวา ปฏิกิริยาอันดบัสอง (second – order reaction)

m + n เทากับ 3 เรียกวา ปฏิกิริยาอันดบัสาม (third – order reaction)

m + n เทากับ 3/2 เรียกวา ปฏิกิริยาอันดบัสามสวนสอง (three – halves

order reaction) ตัวอยางเชน การทดลองปฏิกิริยาระหวางออกซิเจนและไนโตรเจนออกไซด O2(g) + 2NO(g) 2NO2 (g)

ความเขมขนเริม่ตนของปฏิกิริยา (โมล/ลิตร) การทดลองที่ O2 NO

อัตราเริ่มตน (mol dm-3 s-1)

1 2 3 4 5

1.10 x 10-2

1.10 x 10-2

1.10 x 10-2

2.20 x 10-2

3.30 x 10-2

1.30 x 10-2

2.60 x 10-2

3.90 x 10-2

1.30 x 10-2

1.30 x 10-2

3.21 x 10-3

12.8 x 10-3

28.8 x 10-3

6.40 x10-3

9.60 x 10-3

จากตาราง การทดลองที่ 1 และ 4 จะเห็นวาถาเพิ่มความเขมขนเริ่มตนของ O2 (g) เปนสองเทา โดยที่ความเขมขนของ NO (g) คงที่ อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะเพิ่มขึ้น และจากการทดลองที่ 1 และ 2 จะเห็นวาถาเพิ่มความเขมขนเริ่มตนของ NO (g) เปนสองเทา โดยท่ีความเขมขนของ O2 (g) คงที่ อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะเพิ่มขึ้น

[ ][ ] nm

nm

RateRate

NOOk

NOOk

112

44214

][

][=

m

OO

RateRate

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

12

42][][

14

6.40 x 10-3 mol dm-3s-1 = 2.20 x 10-2 mol dm-3s-1 m

3.21 x 10-3 mol dm-3s-1 1.10 x 10-3 mol dm-3s-1

22


1.99 = (2.00)m

2 = 2m ดังนั้น m = 1 จะเห็นวาปฏิกิริยานี้เปนปฏิกิริยาอันดับหนึ่งเมื่อยึด O2 เปนหลัก แสดงวาเมื่อเพิ่มความเขมขนของ O2 เปนสองเทา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นเปน 2 เทา

[ ][ ] nm

nm

RateRate

NOOk

NOOk

112

22212

][

][=

n

NONO

RateRate

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

1

2][][

12

12.8 x 10-3 mol dm-3s-1 = 2.60 x 10-2 mol dm-3s-1 n

3.21 x 10-3 mol dm-3s-1 1.30 x 10-3 mol dm-3s-1

3.99 = (2.00)n

4 = 2m ดังนั้น n = 2 จะเห็นวาปฏิกิริยานี้เปนปฏิกิริยาอันดับสองเมื่อยึด NO เปนหลัก แสดงวาเมื่อเพิ่มความเขมขนของ NO เปนสองเทา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นเปน 4 เทา ดังนั้นจะเขียนกฎอัตราของปฏิกิริยานี้ไดวา Rate = k[O2][NO]2

นักเรียนอาจจะใชตวัอยางนีค้ํานวณโดยใชการทดลองครั้งอ่ืน ๆ เพื่อตรวจสอบผลการทดลองได

Note

23


แบบฝกหัด 1. Determining Reaction Orders from Initial Rate Data Many gaseous reactions occur in a car engine and exhaust system. One of these is NO2(g) + CO (g) NO(g) + CO2(g) rate = k[NO2]

m[CO]n

Experiment Initial Rate (mol/L.s) Initial [NO2](mol/L) Initial [CO](mol/L) 1 2 3

0.0050 0.0800 0.0050

0.10 0.40 0.10

0.10 0.10 0.20

………………………………………………………………………………………………

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

24


การหาคาคงท่ีอัตรา (Determining the Rate Constant) เมื่อทราบกฎอัตราของปฏิกิริยาตาง ๆ แลวก็สามารถหาคาคงที่อัตราได คาคงที่อัตรานี้เปนคาเฉพาะที่อุณหภูมิหนึ่ง ในที่นี้จะใชขอมูลจากการทดลองปฏิกิริยาระหวางออกซิเจนและไนโตรเจนออกไซด (หนา 19)

( )( )222

3

22 /1030.1/1010.1

./1021.3]][[

1

LmolxLmolx

sLmolxNOO

ratek−−

−==

smolLxLmolxsLmolx ./1073.1

/1086.1./1021.3 223336

3==

−

−

นักเรียนสามารถตรวจสอบไดจากการทดลองครั้งอื่น ๆ ไดดวยวิธีเดียวกันนี้ จะสังเกตเห็นไดวาคา k นี้จะมีหนวยขึ้นอยูกับอันดับของปฏิกิริยา ดังนั้นคา k จึงไมนิยมเขียนหนวยไว นักเรียนลองตรวจสอบหนวยของคา k ในเมื่อเวลามีหนวยเปน s ในตารางนี้

Overall Reaction Oder Unit of k (t in seconds) 0 1 2 3

Mol/L.s (or mol L-1s-1) 1/s (or s-1)

L/mol.s (or L mol-1 s-1) L2/mol2.s (or L2 mol-1 s-1)

สามารถสรุปเปนสูตรทั่วไปไดวา

(L/mol)order – 1

unit of t Unit of k =

Note

25


6. กลไกของปฏิกิริยาและอัตราการเกิดปฏกิิริยา 6.1 กระบวนการปฐม สมการแสดงปฏิกิริยาเคมีไมไดบอกใหเราทราบวาปฏิกิริยาเกิดขึ้นอยางไร ในหลาย ๆ กรณี สมการเคมีแสดงผลรวมของปฏิกิริยายอยหลาย ๆ ขั้น และปฏิกิริยาสวนใหญมิไดเกิดขึ้นภายในขั้นเดียว เชน 2 O3 (g) 3 O2 (g) ปฏิกิริยานี้ไมไดหมายความวา 2 โมเลกุลของ O3 เขามาชนกัน แลวได O2 3 โมเลกุลเปนผลิตผลในทันที ปฏิกิริยานี้ดําเนินไปโดยมี 2 ขั้นตอน ดังนี้ O3 (g) O2 (g) + O (g) O3 (g) + O (g) 2 O2 (g) แตละขั้นของปฏิกิริยาที่เชื่อวาเกิดขึ้นนี้ เรียกวา กระบวนการปฐม (elementary process or elementary steps or elementary reactions) เปนการแสดงขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาในระดับโมเลกุล เราเรียกการแสดงขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยายอยเหลานี้ตามลําดับวา กลไกของปฏิกิริยา (reaction mechanism) O3 (g) O2 (g) + O (g) กระบวนการปฐม O3 (g) + O (g) 2 O2 (g) กระบวนการปฐม 2 O3 (g) + O (g) 3 O2 (g) + O (g) ปฏิกิริยารวม เราเรียก O (g) ในปฏิกิริยานี้วา สารมัธยันต (Intermediate) หมายถึงสารที่เกิดขึ้นในกลไกของปฏิกิริยาแตไมปรากฏในสมการแสดงปฏิกิริยารวม สังเกตวาสารมัธยันตรจะเกิดในขั้นแรกของกลไกและจะถูกใชตอไปในขั้นใดขั้นหนึ่ง สารมัธยันตหรืออินเตอรมิเดียตนี้แตกตางกับแอกติเวเตดคอมเพล็ก เพราะอินเตอรมีเดียตเกิดขึ้นจริง ๆ และสามารถตรวจสอบไดแมในบางกรณีอาจจะไมงายนัก เพราะอาจเกิดขึ้นแลวถูกใชไปอยางรวดเร็วมาก

Note

26


พิจารณากระบวนการปฐมขางตนทําใหแบงออกเปนชนิดตาง ๆตามจํานวนโมเลกุลของสารที่เขาทําปฏิกิริยากันในแตละขั้นดังนี้ 1. กระบวนการโมเลกุลเดี่ยว (unimolecular reaction) เปนกระบวนการที่มีสารเริ่มตนเพียงโมเลกุลเดียว เชน O3 (g) O2 (g) + O (g) N2O4 (g) 2 NO2 (g) 2. กระบวนการโมเลกุลคู (bimolecular reaction) เปนกระบวนการที่มีสารเริ่มตน 2 โมเลกุลเขาทําปฏิกิริยากัน เชน O3 (g) + O (g) 2 O2 (g) NO2Cl (g) + Cl (g) NO2 (g) + Cl2 (g) 3. กระบวนการโมเลกุลสาม (termolecular reaction) เปนกระบวนการชนิดที่สารเริ่มตน 3 โมเลกุลเขาทําปฏิกิริยากัน กระบวนการโมเลกุลสามนี้ไมคอยพบบอยนัก

Note

เนื่องจากเชื่อวาปฏิกิริยาเกิดขึ้นจริง ฉะนัน้จึงเขียนกฎอตัราสําหรับแตละกระบวนการได โดยดจูากปริมาณสัมพันธไดทันที ดังนี ้

Elementary Step Molecularity Rate Law A Product 2A Product A + B Product 2A + B Product

Unimolecular Bimolecular Bimolecular Termolecular

Rate = k[A] Rate = k[A]2

Rate = k[A][B] Rate = k[A]2[B]

27


6.2 ขั้นกําหนดอัตรา การเขียนปฏิกริิยาเคมี ถาแยกออกเปนกระบวนการปฐมแสดงวาเราทราบกลไกหรือวิถีทางของการเกดิปฏิกิริยา อัตราการเกิดปฏิกิริยาในกระบวนการปฐมแตละขั้นนัน้มคีาไมเทากัน และอัตราของปฏิกิริยารวมยอมขึ้นอยูกับกระบวนการปฐม ในทางปฏิบัติเราศึกษากลไกของปฏิกิริยาโดยเริ่มจากการรวบรวมขอมูล (จากการวดัอัตราการเกิดปฏิกิริยา) นําขอมูลเหลานี้มาวเิคราะหเพื่อหาคาคงที่อัตราและอันดับของปฏิกิริยา เขียนกฎอัตรา แลวจึงเสนอกลไกของปฏิกิริยาในรูปของกระบวนการปฐมโดยมีหลักการ 2 ขอ

- กระบวนการปฐมทั้งหมดตองรวมกันไดสมการแสดงปฏิกิริยารวม - ขั้นกําหนดอัตรา (rate determining step) ซ่ึงหมายถึงกระบวนการ

ปฐมขั้นที่ชาที่สุดในกลไกจะตองใหกฎอตัราที่เหมือนกบักฎอัตราที่ไดจากการทดลอง นอกจากนี้ในการเสนอกลไกของปฏิกิริยาเคมี จะตองมวีิธีตรวจสอบได

วาสารมัธยันตรในกระบวนการปฐมแตละขั้นเกิดขึ้นจริงดังแสดงในกลไก

ปฏิกิริยาระหวางไนโตรเจนไดออกไซดกับคารบอนมอนนอกไซด

ดังสมการ NO2 (g) + CO (g) NO (g) + CO2 (g)

ถาเราเขียนกฎอัตราโดยดูจากปริมาณสัมพนัธทันที ก็จะผิด ซ่ึงนักเรียนไดเคยหากฎอตัราของปฏิกิริยานี้แลวจากแบบฝกหัดขอที ่10 และคําตอบคือ

Rate = k[NO2]2

กลไกของปฏิกิริยานี้เปนดังนี้

(1) NO2(g) + NO2(g) NO3(g) + NO(g) [slow;rate determining]

(2) NO3(g) + CO (g) NO2(g) + CO2(g) [fast]

พิจารณาจากกลไกของปฏิกิริยาจะเห็นวา NO3 (g) เปนสารมัธยันตร หรือ

สารอินเทอรมิเดียต และสามารถเขียนกฎอัตราของกระบวนการปฐมไดดังนี ้

(1) Rate1 = k1[NO2][NO2] = k1[NO2]2

(2) Rate2 = k2[NO3][CO]

28


ถา k1 = k จะไดวากฎอัตราของกระบวนการปฐมที่ 1 เทากับกฎอัตรา

ของปฏิกิริยานี้ และกระบวนการปฐมที่ 1 เปนขั้นที่ชาเมื่อเทียบกับขั้นที่ 2 ดังนั้นกระบวนการ

ปฐมขั้นที่ 1 นี้จึงเปนขั้นกําหนดอัตราของปฏิกิริยา ถึงตรงนี้เมื่อนักเรียนพิจารณาแบบฝกหัดที่

12 จะตอบไดวาเพราะเหตุใด CO จึงเปนปฏิกิริยาอันดับศูนย ทั้งนี้เนื่องจาก CO เปนการ

เกิดปฏิกิริยาหลังจากขั้นกําหนดอัตรานั่นเอง

แบบฝกหัด

11. เชื่อกันวาการสลายตัวของไนตรัสออกไซด (N2O) เกิดขึ้นดวยกลไก 2 ขั้น ดังนี ้

ขั้นที่ 1 N2O N2 + O

ขั้นที่ 2 N2O + O N2 + O2

กฎอัตราที่ไดจากการทดลองคือ r = k[N2O]

(ก) จงเขียนสมการแสดงปฏิกิริยารวม

(ข) สารใดเปนสารมัธยันตร

(ค) กระบวนการปฐมทั้งสองขั้นมีอัตราการเกิดตางกันอยางไร

………………………………………………………………………………………………

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

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

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

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

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

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

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

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

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

29


7. อุณหภูมิกับอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ทําไมเราจึงเก็บอาหารไวในตูเย็น คําตอบคือเนื่องจากสารบางชนิดในอาหารสามารถทําปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศได น้ํามันและไขมันในอาหารหลายชนิดมีกล่ินเหม็นหืนเมื่อตั้งทิ้วไวในอากาศ อุณหภูมิต่ําในตูเย็นจะชวยใหปฏิกิริยาที่เปนสาเหตุใหอาหารบูดชาลง

อนุภาคมีการเคลื่อนที่อยางไรเมื่อไดรับความรอน อนุภาคที่มีพลังงานมากขึ้น มีการเคลื่อนที่รอบ ๆ ไดเร็วขึ้น เมื่อมีการเคลื่อนที่เร็วขึ้น ทําใหมีการชนกันเพิ่มมากขึ้นภายในเวลาที่กําหนด ดังนั้นปฏิกิริยาจะเกิดไดเร็วขึ้นเมื่อเราเพิ่มอุณหภูมิใหสูงขึ้น ในบางครั้งการชนกันของอนุภาคทําใหเกิดการเดงกลับ เนื่องจากการชนกันไมมีความรุนแรงเพียงพอที่จะเริ่มปฏิกิริยาได เพราะอนุภาคไมมีพลังงานเพียงพอ อยางไรก็ตามอุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้นทําใหอนุภาคมีการเคลื่อนที่เร็วขึ้น ทําใหเกิดการชนที่รุนแรงยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงมีการชนที่ทําใหเกิดปฏิกิริยามากขึ้น

ดังนั้น การเพิ่มอุณหภูม ิ1. ทําใหอนภุาคมีการชนกันบอยครั้งขึ้นในชวงเวลาทีก่ําหนด 2. การชนกันชองอนุภาคที่มากขึ้นเปนผลใหเกิดปฏิกิริยามากขึ้น เนื่องจากมกีารชนที่บอยครั้งขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น อุณหภูมิมีอิทธิพล

เปนอยางมากตออัตราการเกดิปฏิกิริยา ถาเพิ่มอุณหภูมิขึ้น 10°C จะประมาณไดวาอัตราเกิดปฏิกิริยาเพิม่ขึ้นเปน 2 เทา

ภาพที่ 13 The effect of temperature on the distribution of collision energies. At the higher temperature (T2) ,

A larger fraction of collisions occurs with enough energy to exceed Ea.

30


ตามสมการทั่วไป r = k[A]a[B]b ถาความเขมขนของ A และความเขมขนของ B คงที่ แตอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่ม แสดงวา k มีคาสูงขึ้น ความเขมขนนั้นเกี่ยวของกับจํานวนการปะทะกัน สวน k จะตองเกี่ยวของกับจํานวนการปะทะกันที่ใหผลสําเร็จอันขึ้นอยูกับพลังงานกอกัมมันตและทิศทางชนที่เหมาะสมของอนุภาค ทั้งยังเกี่ยวของกับอุณหภูมิดวย ดังสมการของอารเรเนียส

k = A e-Ea / RT

k = คาคงตัวอัตรา A = อารเรเนียสแฟกเตอร (เกีย่วกบัจํานวนการปะทะ การหนั

เหทิศทาง และอื่น ๆ ) e = 2.718 (ฐานของลอการิทึมธรรมชาติ) Ea = พลังงานกอกมัมันต R = คาคงตัวของกาซ เทากับ 8.314 JK-1 mol-1 หรือ

1.98 คอลอรี /โมล-องศา หรือ 0.0821 l atm mol-1K-1

T = อุณหภูมิสัมบูรณ จากสมการของแอรเรเนียส

RTEaAk −= lnln

ทําใหเปน log10

RT

EaAk303.2

loglog −=

จะเห็นไดวา เมื่อ T เปลี่ยนไปเล็กนอย k จะเปลี่ยนไปไดมาก ซ่ึงหมายถึงวา r ยอมเปลี่ยนไปไดมากดวย (Higher T larger k increased rate) เราอาจให A เปนคาคงตัว โดยประมาณวาไมขึ้นตออุณหภูมิ ดังนั้น สามารถเขียนสมการใหมไดวา

RT

Eak303.2

log −= + คาคงตัว

31


เมื่อหาคา k ที่อุณหภูมิตาง ๆ หลายอุณหภูมิแลวทํากราฟของ log k กับ 1/T จะไดกราฟของเสนตรง มีความชันเทากับ –Ea/2.303 R จากนี้ก็อาจคํานวณพลังงานกอกัมมันต (Ea) ไดจากความชนั ถาหากทราบคา k ที่อุณหภูมติางกันเพยีงสองอุณหภูมิ เชน ที ่ T1 และ T2 ก็อาจเขียนเปนสมการไดดังนี ้ log k1 = - Ea/2.303R T1 + คาคงตัว log k2 = - Ea/2.303R T2 + คาคงตัว

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−−=−

1212

11303.2

loglogTTR

Eakk

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

211

2 11303.2

logTTR

Eakk

จากคา k1 , k2 , T1 และ T2 กจ็ะสามารถคํานวณหาคา Ea ไดวา

1

2

12

21 log303.2kk

TTTTREa ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

=

Note

32


แบบฝกหัด 1. การศึกษาการสลายตัวของ N2O5 ที่อุณหภูมิตาง ๆ ผลที่ไดบันทึกในตาราง และเมื่อวาด

กราฟระหวาง log k กับ T1 พบวาผลที่ไดคือเสนตรง มีความชัน – 5400 องศา-1 ใหคํานวณหาคา

พลังงานกระตุนของปฏิกิริยานี้

อุณหภูมิ °C 1/T k x 105 นาที-1 log k

65 55 45 35 25 0

0.002959 0.003048 0.003145 0.003247 0.003357 0.003663

987 150 99.8 13.5 3.46

0.0787

-2.313 -2.824 -3.303 -3.871 -4.461 -6.104

………………………………………………………………………………………………

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

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

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

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

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

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

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

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

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

33


2. จงคํานวณหาพลังงานกระตุนสําหรับปฏิกิริยาหนึ่ง ซ่ึงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิจาก 300 K เปน 310 K อัตราของปฏิกิริยาเพิม่ขึ้นเปน 2 เทา ………………………………………………………………………………………………

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Note

34


8. ตัวเรงและตัวหนวงปฏิกิริยากับอัตราการเกิดปฏิกิริยา ในหลายกรณีที่พบวามีความจํา เปนที่ตองการเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิ ริยา โดยเฉพาะในทางอุตสาหกรรมการเพิ่มผลิตผลมีความจําเปนอยางมาก ในบางครั้งการเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาอาจทําไดโดยการเพิ่มอุณหภูมิ แตการไดมาซึ่งพลังงานตองเสียคาใชจายมากและความรอนทําใหสารหลายตัวอาจเกิดการสลายหรือเปลี่ยนสภาพไดงาย เราจึงไดยินคําวา การเรงปฏิกิริยา (catalysis) เปนกลไกที่ชวยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยตัวเรงปฏิกิริยา (catalyst) ตัวเรงปฏิกิริยา หมายถึงสารซึ่งทําใหอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นโดยตัวเรงปฏิกิริยาเองไมเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอยางถาวรในปฏิกิริยา ดังนั้น เมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุดลงแลวจะไดตัวเรงปฏิกิริยากลับคืนมา ตัวเรงปฏิกิริยามีความสําคัญเปนอยางมากในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรม และประเทศที่ผลิตตัวเรงปฏิกิ ริยาสําหรับปฏิกิ ริยาตาง ๆ คือสหรัฐอเมริกา

ส่ิงสําคัญเกี่ยวกับตัวเรงปฏิกิริยามี 2 ประการดังนี้

1. ตัวเรงปฏิกิริยาสามารถทําใหปฏิกิริยาเกิดไดเร็วขึ้น แตผลผลิตไมไดเพิ่มมากขึ้นเมื่อเทียบกับไมไดใชตัวเรงปฏิกิริยา เพียงแตผลผลิตเกิดขึ้นไดเร็วกวาเทานั้น เมื่อเปนเชนนี้พลังงานของปฏิกิริยาที่มีตัวเรงปฏิกิริยาและไมมีตัวเรงปฏิกิริยาจะมีคาเทากันดวย ถึงแมวาพลังงานกอกัมมันตของปฏิกิริยาจะเปลี่ยนไปก็ตาม

2. ตัวเรงปฏิกิริยาสามารถทําใหปฏิกิริยาเกิดไดเร็วขึ้น โดยตัวเรงปฏิกิริยาจะทําใหเกิดกลไกใหมที่มีพลังงานกอกัมมันตต่ํากวากลไกที่มิไดมีตัวเรงปฏิกิริยา

ภาพที่ 14 Reaction energy diagram of a catalyzed and uncatalyzed process.

35


จากภาพที่ 14 เมื่อไมมีตัวเรงปฏิกิริยา ปฏิกิริยานี้เกิด 1 ขั้น ดวยกระบวนการแบบสองโมเลกุล A + B Product [Slower] และเมื่อมีตัวเรงปฏิกิริยา ตัวเรงปฏิกิริยาทําใหเกิดกลไกขึ้น 2 ขั้น ดังนี้ A + Catalyst C [Faster] C + B Product + Catalyst [Faster] การเรงปฏิกิริยาโดยทั่วไปอาจแบงไดเปน 2 ชนิด คือ

(1) การเรงปฏิกิริยาประเภทเอกพันธ (Homogeneous catalysis) (2) การเรงปฏิกิริยาประเภทวิวิธพันธ (Heterogeneous catalysis)

8.1 การเรงปฏิกิริยาประเภทเอกพันธ (Homogeneous catalysis) ในการเรงปฏิกิริยาเอกพันธ สารตั้งตน สารผลิตภัณฑ และตัวเรงปฏิกิริยาตางก็อยูในวัฏภาคเดียวกัน ซ่ึงมักไดแก วัฏภาคของเหลว ตัวอยางที่สําคัญที่สุดของการเรงปฏิกิริยาเอกพันธคือการเรงปฏิกิริยาดวยกรดหรือเบสในสารละลายของเหลว ตัวอยางเชนปฏิกิริยาระหวางเอทิลแอซีเตตกับน้ํา ไดกรดแอซิติกกับเอทานอล ตามปกติปฏิกิริยานี้เกิดไดชามากถาไมมีตัวเรงปฏิกิริยา กฎอัตราจะเปนดังนี้

r = k [CH3COOC2H5]

แตถามีตัวเรงปฏิกิริยาซึ่งปกติใชกรด กฎอัตราจะเปลี่ยนเปน

r = k [CH3COOC2H5] [H+]

การเรงปฏิกิริยาเอกพันธอาจเกิดขึ้นไดในสถานะกาซ ตัวอยางเปนที่รูจักกันดีไดแกกระบวนการหองตะกั่ว (lead chamber process) ซ่ึงเปนกระบวนการหลักในการผลิตกรดซัลฟวริก ดังสมการ

2 SO2 (g) + 2 NO2 (g) 2 SO3 (g) + 2 NO (g)

2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g)

2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) ปฏิกิริยารวม

ในปฏิกิริยานีส้ารใดคือตัวเรงปฏิกิริยา

36


8.2 การเรงปฏิกิริยาประเภทวิวิธพันธ (Heterogeneous catalysis) ในการเรงปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ สารตั้งตนและตัวเรงปฏิกิริยามีวัฏภาคตางกัน ตามปกติตัวเรงปฏิกิริยาจะเปนของแข็งและสารตั้งตนเปนกาซหรือของเหลว ในเคมีอุตสาหกรรมการเรงปฏิกิริยาวิวิธพันธนับวามีความสําคัญมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งในการสังเคราะหสารเคมีสําคัญ ๆ หลายชนิด ตัวอยางการนําไปใชในชีวิตประจําวันเชน ตัวเรงกําจัดไอเสีย ที่อุณหภูมิสูงในเครื่องยนตของรถยนต กาซไนโตรเจนกับออกซิเจนทําปฏิกิริยากันเปนไนตริกออกไซด ดังสมการ

N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g)

NO (g) จะทําปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศเกิดเปน NO2 (g) ซ่ึงกาซนี้เปนแหลงสําคัญของภาวะมลพิษทางอากาศ ปจจุบันนี้รถยนตสวนใหญจะมีอุปกรณพิเศษที่เรียกวา ตัวเรงกําจัดไอเสีย (catalytic converter) ดังแสดงในภาพที่ 15 ตัวเรงกําจัดไอเสียจะทําหนาที่ 2 อยางคือ ออกซิไดซ CO กับไฮโดรคารบอนที่เหลืออยูใหกลายเปน CO2 กับ H2O และรีดิวซ NO กับ NO2 เปน N2 กับ O2 ตามลําดับ วิธีการทํางานของอุปกรณนี้คือ ฉีดอากาศเขาไปผสมกับไอเสียรอนแลวผานกาซทั้งหมดเขาไปยังตัวเรงปฏิกิริยาในชองแรกเพื่อเรงการเผาไหมของไฮโดรคารบอนใหสมบูรณและลดปริมาณของ CO ในภาพแสดงลักษณะภายในตัวเรงกําจัดไอเสียซ่ึงประกอบดวย Pt หรือ Pd หรือออกไซดของโลหะทรานซิชัน เชน CuO หรือ Cr2O3) อยางไรก็ตาม เนื่องจากกาซ NO เกิดไดเร็วข้ึนที่อุณหภูมิสูง ชองที่สองจึงบรรจุตัวเรงอีกชนิดหนึ่ง (ซ่ึงเปนโลหะทรานซิชันหรือออกไซดของโลหะทรานซิชัน) ซ่ึงสามารถแยกสลาย NO เปน N2 และ O2 ไดที่อุณหภูมิต่ํา กอนที่กาซทั้งหมดจะถูกพนออกทางทอไอเสียตอไป

ภาพที่ 15 อุปกรณตัวเรงกําจัดไอเสีย (catalytic converter) สําหรับรถยนต

37


การเรงปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธนั้น ถึงแมกลไกยังไมแนชัด แตก็เชื่อวาโมเลกุลของตัวทําปฏิกิริยาถูกดูดซับอยูที่ผิวของตัวเรงปฏิกิริยา และอยูในสภาพที่จะทําใหเกิดสารเชิงซอนกอกัมมันตไดงาย พันธะภายในตัวทําปฏิกิริยาที่ถูกดูดซับอยูบนผิวของตัวเรงปฏิกิริยาอาจยืดออกและออนแรงลง ไมตองการพลังงานมากนักก็เกิดปฏิกิริยาได หรือบางทีระหวางที่ถูกดูดซับอยูบนผิวอาจหันเหตัวไดในทิศทางที่เหมาะสมตอการปะทะกับโมเลกุลของอีกสารหนึ่ง นอกจากนั้น การถูกดูดซับบนผิวของตัวเรงปฏิกิริยาทําใหตัวทําปฏิกิริยาเขามารวมอยูใกลเคียงกันมาก นับเปนสาเหตุหนึ่งที่ใหอัตราของปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น

ภาพที่ 16 The metal – catalyzed hydrogenation of ethylene.

8.3 ตัวหนวงปฏิกิริยา (Inhibitor) ตัวหนวงปฏิกิริยาหรือตัวยับยั้ง เปนสารบางชนิดที่เติมลงไปในของผสมที่นํามาทําปฏิกิริยา อาจทําใหปฏิกิริยาเกิดชาลงหรือหยุดยั้งปฏิกิริยาไดอยางส้ินเชิง เชนการแยกสลายของ H2O2 เปนน้ําและออกซิเจน โดยปกติจะสลายไดงายแตถาใสสารบางอยางเชนฟอสเฟต จะทําใหเกิดการสลายชาลง ในสารละลาย H2O2 มักมี Fe3+ ปนอยูเล็กนอย ซ่ึง Fe3+ นี้ จะเปนตัวเรงปฏิกิริยาการสลายของ H2O2 เมื่อใสฟอสเฟตลงไป ฟอสเฟตจะรวมกับ Fe3+ ซ่ึงเทากับชวยทําลายตัวเรงปฏิกิริยา บางกรณีตัวยับยั้งอาจไปแยงทําปฏิกิริยากับตัวเรงปฏิกิริยาเชน สาร As เปนตัวยับยั้งของปฏิกิริยาการสลายของ HI เปน H2 และ I2 ซ่ึงมี Pt เปนตัวเรงปฏิกิริยา ทั้งนี้ เพราะอะตอมของ As ถูกดูดติดบนผิว Pt ไดดีกวาโมเลกุล HI ซ่ึงแยงพื้นที่ผิวของ Pt เสียหมด HI จึงหาชองวางเขามาเกาะบนอะตอมของ Pt ไมได ปฏิกิริยาจึงเกิดยาก

38


แบบฝกหัด 1. ตัวเรงปฏิกิริยาชวยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาอยางไร ……………………………………………………………………………………

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

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

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

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

2. จงบอกความแตกตางระหวางการเรงปฏิกิริยาเอกพันธกับการเรงปฏิกิริยาวิวิธพันธ และ

ยกตัวอยางกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ใชการเรงปฏิกิริยาวิวิธพันธมา 1 ตัวอยาง ……………………………………………………………………………………

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

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

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

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

3. ตัวเรงปฏิกริิยามีผลอยางไรตอส่ิงตอไปนี้ 3.1 ความรอนของปฏิกิริยา 3.2 พลังงานศักยของสารตั้งตน

3.3 ทรานซิชันสเตด

3.4 พลังงานกอกัมมันต 3.5 กลไกของปฏิกิริยา ……………………………………………………………………………………

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

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

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

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

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

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

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

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

39


สรุปทายบท

1. อัตราการเกิดปฏิกิริยา คือการเปลี่ยนแปลงความเขมขนของสารตั้งตนหรือสารผลิตภัณฑตอหนึ่งหนวยเวลา อัตรามีคาไมคงที่ แตจะเปลี่ยนไปเรื่อย ๆ เมื่อความเขมขนเปลี่ยนแปลง

2. กฎอัตรา คือสมการที่แสดงความสัมพันธระหวางอัตราการเกิดปฏิกิริยากับคาคงที่อัตราและความเขมขนของสารตั้งตน คาคงที่อัตรา (k) เปลี่ยนแปลงไดตามอุณหภูมิ

3. อันดับรวมของปฏิกิริยา คือผลรวมของเลขชี้กําลังของความเขมขนของสารตั้งตนในกฎอัตรา ทั้งกฎอัตราและอันดับของปฏิกิริยาจะหาไดจากการทดลองเทานั้น จะหาจากสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธในสมการที่ดุลแลวไมได สําหรับปฏิกิริยาอันดับศูนยอัตราการเกิดปฏิกิริยามีคาเทากับคาคงที่อัตรา

4. ทฤษฎีการชน ปฏิกิริยาเกิดขึ้นไดเมื่อโมเลกุลชนกันดวยพลังงานสูงพอที่จะทําใหพันธะสลายแลวเกิดปฏิกิริยาตอไป พลังงานนี้เรียกวาพลังงานกอกัมมันต

5. ปจจัยที่มีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยาไดแก ธรรมชาติของสารตั้งตน ความเขมขนของสารตั้งตนและผลิตผล พื้นที่ผิว อุณหภูมิ ตัวเรงปฏิกิริยาและตัวหนวงปฏิกิริยา และ ความดัน

6. คาคงที่อัตราและพลังงานกอกัมมันตมีความสัมพันธกันตามสมการของอารเรเนียส คอื k = A-Ea/RT

7. สมการแสดงปฏิกิริยารวมที่ดุลแลวอาจแบงออกเปนขั้นตอนยอย ๆ ไดมากกวา 1 ขั้น เรียกวากระบวนการปฐม กระบวนการปฐมทั้งหมดรวมกันเรียกวากลไกของปฏิกิริยา

8. กระบวนการปฐมขั้นที่ชาที่สุดในกลไกเรียกวา ขั้นกําหนดอัตรา 9. ตัวเรงปฏิกิริยาทําใหปฏิกิริยาเกิดไดเร็วขึ้นโดยการลด Ea ของปฏิกิริยา เมื่อปฏิกิริยา

ส้ินสุดลงแลวจะไดตัวเรงปฏิกิริยากลับคืนมา 10. ในการเรงปฏิกิริยาวิวิธพันธ ซ่ึงมีความสําคัญมากในอุตสาหกรรม ตัวเรงมักเปน

ของแข็งและสารตั้งตนเปนของเหลวหรือกาซ ในการเรงปฏิกิริยาเอกพันธ ตัวเรงและสารตั้งตนอยูในวัฏภาคเดียวกัน

40

sheet rate

Technology