นิยาย สรุปสอบปฏิกิริยาเคมี ม.4 : Dek-D.com

A-
A+

ข้อมูลเบื้องต้น

สรุปสอบวิทยาศาสตร์ ม.4

บทที่ 2 เรื่อง ปฏิกิริยาเคมี

การเกิดปฏิกิริยาเคมี คืออะไร?

กระบวนการของสารอย่างน้อย 2 ชนิดเข้าทำปฏิกิริยากัน เรียกสารนี้ว่า สารตั้งต้น แล้วเกิดการเปลี่ยนแปลงทำให้เกิดสารใหม่เรียกว่า ผลิตภัณฑ์ โดยสารที่เกิดใหม่นั้นจะต้องมีสมบัติแตกต่างไปจากเดิม

· ไม่เกิดสารใหม่ = ไม่เกิดปฏิกิริยาเคมี

การเปลี่ยนแปลงของสารในการเกิดปฏิกิริยาเคมี

ในขณะเกิดปฏิกิริยาเคมีนั้นสารตั้งต้นจะลดลง ผลิตภัณฑ์จะเพิ่มขึ้น เช่น การเกิดปฏิกิริยาของน้ำ มีสารตั้งต้นเป็นออกซิเจน และไฮโดรเจน เมื่อเกิดปฏิกิริยาโมเลกุลของสารตั้งต้นทั้งจะค่อยๆแตกสลายไป แล้วรวมตัวใหม่เป็นโมเลกุลของน้ำ

การเปลี่ยนแปลงปฏิกิริยาเคมีในพลังงาน

1. ปฏิกิริยาคายความร้อน ปฏิกิริยาใช้พลังงานในการยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมน้อยกว่าพลังงานที่ถูกปล่อยออกมา ทำให้พลังงานภายในสารลดลงขณะที่ภายนอกเพิ่มขึ้น ผลที่ไดจะไดพลังงานถายทอดออกมา สวนใหญจะอยูในรูปของพลังงานความรอน สามารถรูสึกไดถึงอุณหภูมิรอบขางที่จะรอนขึ้น ตัวอยางปฏิกิริยาการคายความรอน เชน การเผาผลาญเชื้อเพลิง การหายใจ

2. ปฏิกิริยาดูดความร้อน ใช้พลังงานในการสลายแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมมากกว่าพลังงานที่ปล่อยออกมา ดูดความร้อนเข้าไปมากกว่าที่คายออกมา สามารถรูสึกไดโดยอุณหภูมิรอบขางจะเย็นขึ้น ตัวอยางปฏิกิริยาการดูดความรอน เชน การละลายของน้ำแข็ง

สร้าง -----------> คาย

สลาย -----------> ดูด

ปจจัยที่มีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

1. ความเข้มข้น สารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าสารละลายที่เจือจาง

2. พื้นที่ผิว ของแข็งที่มีพื้นที่ผิวมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่า

3. อุณหภูมิ ที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า

4. ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวคะตะลิสต์ (catalyst) เป็นสารชนิดต่างๆ ที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น

ประเภทของปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมีจำแนกได้ 3 ประเภทดังนี้

1.ปฏิกิริยาการรวมตัว (combination) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวของสารโมเลกุลเล็กรวมกันเป็นสารโมเลกุลใหญ่ หรือเกิดจากการรวมตัวของธาตุซึ่งจะได้สารประกอบ ดังเช่น

2. ปฏิกิริยาการแยกสลาย (decomposition) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดการแยกสลายของสารโมเลกุลใหญ่ให้ได้สารโมเลกุลเล็กลง ดังเช่น

3. ปฏิกิริยาการแทนที่ (replacement) เป็นปฏิกิริยาการแทนที่ของสารหนึ่งเข้าไปแทนที่อีกสารหนึ่ง ดังเช่น

ข้อสังเกตการเกิดปฏิกิริยา

สารใหม่ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาเคมี สังเกตได้ดังนี้

1. สี เช่น สารเดิมไม่มีสีเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมี จะมีสีใหม่เกิดขึ้น (สารใหม่)

2. กลิ่น เช่น เกิดกลิ่นฉุน กลิ่นเหม็น กลิ่นหอม

3. ตะกอน เช่น สารละลายเลด (II) ไนเตรต และโพแทสเซียมไอโอไดด์ เป็นของเหลวใส ไม่มีสี เมื่อผสมกันแล้วเกิดตะกอนสีเหลือง

4. ฟองแก๊ส เช่น กรดไฮโดรคลอริก ผสมกับหินปูนหรือแคลเซียมคาร์บอเนตเกิดฟองแก๊สขึ้น

5. เกิดการระเบิด หรือเกิดประกายไฟ เช่น ใส่โลหะโซเดียมลงในน้ำจะเกิดประกายไฟขึ้น

6. มีอุณหภูมิเปลี่ยน ซึ่งสารโดยทั่วไปเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเกิดการเปลี่ยนแปลง พลังงาน ความร้อนควบคู่ไปด้วยเสมอ

* ระวัง! น้ำแข็งที่ในน้ำร้อน ไม่ใช่การเกิดปฏิกิริยาเคมี เป็นเพียงการถ่ายเทความร้อน

รู้หรือไม่???

อองตวน โลรอง ลาวัวซิเยร์ เป็นผู้ค้นพบทฤษฎีการเผาไหม้โดยอธิบายว่าเป็นปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารกับออกซิเจน และเป็นผู้อธิบายการเกิดสนิมโลหะว่าเกิดจากปฏิกิริยาระหว่าโลหะ ความชื้น ออกซิเจน

สมการเคมี

สัญลักษณที่อธิบายการเกิดปฏิกิริยาเคมีของสารโดยมีหลักการเขียนสมการคือ 1.เขียนเคมีของสารตั้งต้น ไว้ทางซ้ายมือ ถ้ามีมากกว่า 1 สาร ให้ใช้เครื่องหมายบวกคั่น 2.เขียนสูตรเคมีของสารผลิตภัณฑ์ไว้ทางขวามือ ถ้ามีมากกว่า 1 สารให้ใช้เครื่องหมายบวกคั่น 3.ระหว่างสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์คั่นด้วย 4.เขียนตัวย่อเพื่อบอกสถานะหรือภาวะของแต่ละสารในสมการ ดังนี้ (s) แทนของแข็ง, (g) แทนแก๊ส, (l) แทนของเหลว, (aq) แทนสารละลายในน้ำ

สารตั้งต้น ผลิตภัณฑ์

ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวันและผลการทบต่อสิ่งแวดล้อม

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง

ปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์(ยาน้ำเดือด)

(l)

ในภาวะปกติไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สลายตัวเองอย่างช้าๆให้แก๊สออกซิเจนและน้ำ แต่ถ้าได้รับแสงสว่างและความร้อน จะช่วยให้เกิดการสลายตัวได้เร็วขึ้น

ปฏิกิริยาการสลายตัวของโซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตหรือผงฟู

ผงฟูใช้ในการดับไฟป่า แต่ไม่นิยมดับไฟเมือง เพราะการสลายตัวของผลฟูนั้นจะเกิดคาร์บอนไดออกไซด์มาก

ปฏิกิริยาการเผาไหม้เชื้อเพลิง

การเผาไหม้ต้องมี 1.เชื้อเพลิง 2.ความร้อน 3.ออกซิเจน

ผลปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง

ผลิตภัณฑ์การการเผาไหม้ที่สมบูรณ์จะเกิดคาร์บอนไดออกไซด์สะสมในปริมาณมากในบรรยากาศทำให้เกิดภาวะโลกร้อน แต่ถ้าการเผาไหม้นั้นไม่สมบูรณ์จะเกิดเขม่าแก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์และไอน้ำ นอกจากนั้นเชื้อเพลิงที่ได้จากซากดึกดำบรรพ์ เมื่อเกิดการเผาไหม้ กำมะถันในเชื้อเพลิงจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนเกิดแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งทำปฏิกิริยากับออกซินเจนจนเกิดเป็นแก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ ดังสมการ

เชื้อเพลิงบางชนิดมีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบเมื่อเผาไหม้ได้ดังสมการ

แก๊สซัลเฟอร์ไตรออกไซด์และแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์เป็นแก๊สที่ละลายน้ำได้ดีมาก สามารถรวมตัวกับน้ำในอากาศเกิดกรดซัลฟิวริก และกรดไนตริก เป็นสาเหตุการเกิดฝนกรด

> SO3(g) + H2O(l) H2SO4 (aq)

> NO2(g) + H2O (l) HNO3 (aq)

ผลกระทบของฝนกรด

1.ทำให้ดินเป็นกรดเพิ่มขึ้น มีผลต่อการเพาะปลูก เช่น ผลผลิตของพืชน้อยกว่าปกติ

2.ฝนกรดทำให้ดินเปรี้ยวจุลินทรีย์หลายชนิดในดินที่มีประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืชถูกทำลาย ซึ่งจะมีผลกระทบในแง่การย่อยสลายในดินและการเจริญเติบโตของพืช

3.ฝนกรดสามารถทำปฏิกิริยากับธาตุอาหารที่สำคัญของพืช เช่น แคลเซียม, ไนเตรต,แมกนีเซียม และโพแทสเซียม ทำให้พืชไม่สามารถ

.นำธาตุอาหารเหล่านี้ไปใช้ได้

4.แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในบรรยากาศทำให้ปากใบปิดซึ่งจะมีผลกระทบต่อการหายใจของพืช

.5.ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นของน้ำยังมีผลกระทบด้านระบบนิเวศ ที่อยู่อาศัยรวมถึงการดำรงชีวิตอีกด้วย

6.ฝนกรดสามารถละลาย calcium carbonate ในหินทำให้เกิดการสึกกร่อน เช่น พิรามิดในประเทศอียิปต์และ ทัชมาฮาลในประเทศอินเดีย

เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีฤทธิ์กัดกร่อนทำลาย พวกโลหะทำให้เกิดสนิมเร็วขึ้นอีกด้วย

7.ฝนกรดทำลายวัสดุสิ่งก่อสร้างและอุปกรณ์บางชนิด คือ จะกัดกร่อนทำลายพวกโลหะ เช่น เหล็กเป็นสนิม เร็วขึ้น สังกะสีมุงหลังคา ที่ใกล้ๆ โรงงานจะผุกร่อนเร็ว สังเกตได้ง่าย นอกจากนี้ยังทำให้แอร์ ตู้เย็น หรือวัสดุอื่นๆ เช่น ปูนซีเมนต์หมดอายุเร็วขึ้น ผุกร่อนเร็วขึ้น เป็นต้น

8.ฝนกรดจะทำลายทรัพยากรธรรมชาติ เช่น ปู หอย กุ้ง มีจำนวนลดลงหรือสูญพันธุ์ไปได้เพราะฝนกรดที่เกิดจากแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และเกิดจากแก๊สไนโตรเจนออกไซด์ จะทำให้น้ำในแม่น้ำทะเลสาบ มีความเป็นกรดเพิ่มขึ้น ถ้าเกิดอย่างรุนแรงจะทำให้สัตว์น้ำดังกล่าวตาย

ปฏิกิริยาการเกิดสนิมโลหะ

สารเคมีในชีวิตประจำวัน

สารเคมีที่ใช้ในการเกษตร มีเป้าหมายเพื่อเพิ่มคุณภาพและปริมาณผลลิต และยังมีเพื่อใช้ในกิจการประมงอีกด้วย เช่น ปุ๋ยต่างๆ ฮอร์โมนพืช สารเคมีป้องกัน และกำจัดศัตรูพืช การใช้สารเคมีเหล่านี้แม้มีประโยชน์ต่อการเกษตร แต่ถ้าใช้มากไปจะก่อเกิดผลเสียต่อสภาพแวดล้อม และต่อเศรษฐกิจของประเทศ โดยเฉพาะเรื่องสารเคมีตกค้าง สารเคมีที่มีผลต่อร่างกาย คือ กลุ่มยาฆ่าแมลง หากได้รับมากอาจเกิดพิษเฉียบพลันถึงขั้นเสียชีวิตได้ หากได้น้อยในเวลานานอาจไปก่อมะเร็งทางเดินอาหารและมะเร็งตับได้

สารเคมีในอุตสาหกรรมที่เกิดจากกระบวนการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรมโดยใช้สารเคมีตั้งต้น หรือสารที่ช่วยในกระบวนการผลิต สารเคมีในอุตสาหกรรมควรกำจัดทิ้งด้วยความระมัดระวัง เนื่องจากกระบวนการต่างๆเกี่ยวกับสารเคมีอาจก่อมลภาวะทางอากาศ เกิดอันต่อพืช สัตว์ สิ่งแวดล้อม