วิทยาศาสตร์ 1 (ม.1 ภาคเรียนที่ 1) add

4
ภาพ ก ภาพ ข 1. ทฤษฎีการชน(Collision Theory) 2. ทฤษฎีสารเชิงซ้อนกัมมันต์(Activated Complex Theory) ทฤษฎีการชน(Collision Theory) กล่าวว่า “ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นได ้ก็ต่อเมื่ออนุภาคของสารตั้ง ต้น อาจเป็นโมเลกุล อะตอม หรือไอออนก็ได้ จะต้องมีการเคลื่อนที่ชนกันก่อน” ในการเคลื่อนที่ชนกัน นั้นไม่ทุกครั้งที่จะเกิดปฏิกิริยาเคมีมีเพียง 1 ใน 10 7 ครั้งโดยประมาณเท่านั้นที่เกิดปฏิกิริยาเคมี ดังนั้น ยิ่งชนมากโอกาสที่จะเกิดปฏิกิริยาก็จะมากด้วย นอกจากนี ้แล ้วยังต้องมี ทิศทางการชนที ่เหมาะสม และมี พลังงานมากพออย่างน้อยเท่ากับพลังงานก่อกัมมันต์( Ea) จึงจะเกิดปฏิกิริยา ทิศทางการชนที่เหมาะสมอาจพิจารณา จากภาพต่อไปนี้ จากภาพ ก จะมีโอกาส เกิดปฏิกิริยาได้มากกว่าภาพ ข เนื่องจากทิศทาง ในการชนกันมีความเหมาะสมมากกว่า พลังงานก่อกัมมันต์(Ea) พลังงานก่อกัมมันต์เป็นค่าทีได้จากการทดลอง หมายถึงค่าพลังงานจานวนน้อยที่สุดที่ได้จาก การชนกันแล้วทาให้เกิดปฏิกิริยา เปรียบเทียบกับกบข้ามกาแพง เมื่อความสูงของกาแพงคือพลังงานก่อกัมมันต์แล้ว กบที่มี พลังงานในการกระโดดอย่างน้อยที่สุดเท่ากับความสูงของกาแพง (พลังงานก่อกัมมันต์)จึงจะสามารถข้ามกาแพงนั ้นไปได ในการพิจารณาการเกิดปฏิกิริยาจะ เกิดขึ้นมากหรือน ้อยขึ ้นอยู ่กับจานวนอนุภาค ที่มีพลังงานสูงพอและค่าพลังงานก่อกัมมันต์ กล่าวคือ เมื่อจานวนอนุภาคที ่มีพลังงานสูง กว่าพลังงานก่อกัมมันต์ มีมาก(จานวนกบทีมีพลังงานมาก)โอกาสในการเกิดปฏิกิริยาก็จะ มีมากขึ้นด ้วย(ข้ามกาแพงได้มาก) และเมื่อพลังงานก่อกัมมันต์ต ่า(กาแพงเตี้ยๆ) ก็จะทาให ้มี แนวคิดเกี ่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี

Upload: snualpe

Post on 30-Jan-2016

239 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

teacher8

TRANSCRIPT

Page 1: วิทยาศาสตร์ 1 (ม.1 ภาคเรียนที่ 1) Add

ภาพ ก

ภาพ ข

1. ทฤษฎการชน(Collision Theory)

2. ทฤษฎสารเชงซอนกมมนต(Activated Complex Theory)

ทฤษฎการชน(Collision Theory) กลาววา “ปฏกรยาเคมจะเกดขนไดกตอเมออนภาคของสารตง

ตน อาจเปนโมเลกล อะตอม หรอไอออนกได จะตองมการเคลอนทชนกนกอน” ในการเคลอนทชนกน

นนไมทกครงทจะเกดปฏกรยาเคมมเพยง 1 ใน 107 ครงโดยประมาณเทานนทเกดปฏกรยาเคม ดงนน

ยงชนมากโอกาสทจะเกดปฏกรยากจะมากดวย นอกจากนแลวยงตองมทศทางการชนทเหมาะสม

และมพลงงานมากพออยางนอยเทากบพลงงานกอกมมนต(Ea) จงจะเกดปฏกรยา

ทศทางการชนทเหมาะสมอาจพจารณา

จากภาพตอไปน จากภาพ ก จะมโอกาส

เกดปฏกรยาไดมากกวาภาพ ข เนองจากทศทาง

ในการชนกนมความเหมาะสมมากกวา

พลงงานกอกมมนต(Ea) พลงงานกอกมมนตเปนคาท

ไดจากการทดลอง หมายถงคาพลงงานจ านวนนอยทสดทไดจาก

การชนกนแลวท าใหเกดปฏกรยา เปรยบเทยบกบกบขามก าแพง

เมอความสงของก าแพงคอพลงงานกอกมมนตแลว กบทม

พลงงานในการกระโดดอยางนอยทสดเทากบความสงของก าแพง

(พลงงานกอกมมนต)จงจะสามารถขามก าแพงนนไปได

ในการพจารณาการเกดปฏกรยาจะ

เกดขนมากหรอนอยขนอยกบจ านวนอนภาค

ทมพลงงานสงพอและคาพลงงานกอกมมนต

กลาวคอ เมอจ านวนอนภาคทมพลงงานสง

กวาพลงงานกอกมมนตมมาก(จ านวนกบท

มพลงงานมาก)โอกาสในการเกดปฏกรยากจะ

มมากขนดวย(ขามก าแพงไดมาก) และเมอพลงงานกอกมมนตต า(ก าแพงเตยๆ) กจะท าใหม

แนวคดเกยวกบการเกดปฏกรยาเคม

Page 2: วิทยาศาสตร์ 1 (ม.1 ภาคเรียนที่ 1) Add

จ านวนอนภาคทมพลงงานสงกวาพลงงานกอกมมนตมจ านวนเพมขน จงมโอกาสเกดปฏกรยา

ไดมากขนดวย

ดงนนการชนทจะเกดปฏกรยาไดนน ตองเปนการชนทมทศทางเหมาะสมและม

พลงงานมากพอ(อยางนอยเทากบพลงงานกอกมมนต)

ทฤษฎสารเชงซอนกมมนต

(Activated Complex Theory) หรอทฤษฎ

สารเชงซอนทถกกระตน หรอทฤษฎ

สภาวะแทรนซชน(Transition State

Theory) เปนการขยายความคดเรองทฤษฎ

การชน อธบายวา หลงจากเกดการชนจนมพลงงานมากพอแลว จะตองมการเปลยนแปลง

บางอยางทพนธะ โดยพนธะเดมจะยดออกขณะเดยวกนกเกดพนธะใหมกบอกสารหนง เกดเปน

สารเชงซอน เรยกวาสารเชงซอนกมมนต หรอ activated complex ซงสารเชงซอนนไมใชสารตง

ตนและไมใชผลตภณฑ ไมเสถยร สารนจะเกด ณ

พลงงานกอกมมนต และอาจเปลยนเปนผลตภณฑได

เมอมพลงงานพอ หรอกลบเปนสารตงตนกได ซง

สภาวะทเกดสารเชงซอนกมมนตน เรยกวา สภาวะท

รานซชน (transition state แปลวา สภาวะทเกด

การเปลยนแปลง)

พลงงานกบการด าเนนไปของปฏกรยาเคม

E2

E1

E3

E2

∆E -∆E

Ea

Ea

E1

E3

Endothermic Reaction Exothermic Reaction

Page 3: วิทยาศาสตร์ 1 (ม.1 ภาคเรียนที่ 1) Add

จากกราฟ a และ b สามารถหาพลงงานกอกมมนตไดจาก E2 – E1 = Ea (พลงงานกอกมมนต)

ปฏกรยาดดความรอน(ปฏกรยาดดพลงงาน)Endothermic Reaction จากกราฟ a สามารถหา

พลงงานทดดเขาไปไดจาก E3 – E1 = ∆E (พลงงานของผลตภณฑ – พลงงานของสารตงตน) นนคอ

พลงงานของผลตภณฑมคามากกวาพลงงานของสารตงตน หรอ ∆E เปนบวก จะเปนปฏกรยาดด

ความรอน

ปฏกรยาคายความรอน(ปฏกรยาคายพลงงาน)Exothermic Reaction จากกราฟ b สามารถ

หาพลงงานทคายออกมาไดจาก E3 – E1 = - ∆E (พลงงานของผลตภณฑ – พลงงานของสารตงตน)

นนคอ พลงงานของผลตภณฑมคานอยกวาพลงงานของสารตงตน หรอ ∆E เปนลบ จะเปนปฏกรยา

คายความรอน

กลไกการเกดปฏกรยา(Reaction Machanism)

ในการเกดปฏกรยานน บางครงไมไดเกดขนโดยตรงแตมขนตอนทซบซอนหลายขนตอน ซงมล าดบ

ขนของการเกดปฏกรยาตอเนองกนไปจนไดผลตภณฑ เรยกวา กลไกการเกดปฏกรยา

ตวอยาง 4HBr(g) + O2(g) 2H2O(l) + 2Br2(g)……………..(1)

มกลไกการเกดปฏกรยาดงน

HBr + O2 HOOBr เกดชา………………(2)

HOOBr + HBr 2HOBr เกดเรว.....................(3)

HOBr + HBr H2O + Br2(g) เกดเรว.....................(4)

ขนตอนแตละขนยอยๆ เรยกวา กระบวนการประถม(Elementary process) สารผลตภณฑท

เกดขนในกระบวนการประถมทไมใชผลตภณฑของปฏกรยารวม เรยกวา สารมธยนต หรออนเทอร

มเดยต หรอสารตวกลาง(Intermediate) ดงนน จากกลไกการเกดปฏกรยา HOOBr และ HOBr จง

เปน อนเทอรมเดยต

พลงงานกบการด าเนนไปของอตราการเกดปฏกรยาเคมหลายขนตอน

จากปฏกรยาเคมทมหลายขนตอนข นตอนท

เกดชาจะเปนขนก าหนดอตรา โดยขนตอนทมคา

Page 4: วิทยาศาสตร์ 1 (ม.1 ภาคเรียนที่ 1) Add

Ea มากทสดจะเกดปฏกรยาชาทสด ซง

เปนขนก าหนดอตรา ดงนน คา Ea ของ

ขนก าหนดอตราจงเปน คา Ea ของ

ปฏกรยารวม

เรยบเรยงโดย

ครวระวธ ศรปณย ครกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

โรงเรยนนวมนทราชนทศ เบญจมราชาลย

เอกสารอางอง

สงเสรมการสอนวทยาศาสตร,สถาบน.เคมเลม 3. กรงเทพมหานคร:ครสภา,2550.

ส าราญ พฤกษสนทร.คมอสาระการเรยนรพนฐานและเพมเตม กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร

เคม ม.4 เลม 3.กรงเทพมหานคร:พ.ศ.พฒนา,2553.

โรงเรยนมหดลวทยานสรณ .เอกสารประกอบการสอนวชาเคม 2 ว40123.