4 พลังงานกับการดำเนินไปของปฏิกิริยา

วชิา เคม3ี (ว30223)โดย: ครูศิริวุฒิ บวัสมาน

วชิา เคม3ี(ว30223) โดย: ครูศิริวุฒิ บวัสมาน

พลงังานกบัการด าเนินไปของปฏิกริิยาเคมี


ทบทวนชัว่โมงท่ีผา่นมา


วิชา เคมี 3 (ว30223) โดย: ครูศิริวฒิุ บวัสมาน







พลงังานกบัการด าเนินไปของปฏิกริิยาเคมี



การเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีพลังงานเข้ามาเกี่ยวข้องด้วยเน่ืองจากมีการสลายและสร้างพันธะระหว่างอะตอมของสารในระบบ






จากกราฟ อธิบายไดว้า่สารตั้งตน้มีพลงังาน E1 เม่ือโมเลกลุของสารตั้งตน้ชนกนัมีพลงังานสูงข้ึนเป็น E2 หลงัจากนั้นกจ็ะเปล่ียนเป็นผลิตภณัฑ ์ซ่ึงมีพลงังานเป็น E3 ผลต่างระหวา่งพลงังาน E2 กบั E1 คือ พลงังานก่อกมัมนัตข์องปฏิกิริยา (Ea) เน่ืองจากผลิตภณัฑ ์ท่ีเกิดข้ึนมีพลงังานเท่ากบั E3 ซ่ึงมีค่านอ้ยกวา่ E1 ระบบจึงคายพลงังานออกมามีค่าเท่ากบั E3 - E1 = -E ปฏิกิริยาน้ีจึงเป็นปฏิกริิยาคายพลงังาน



จากกราฟท่ี 2 อธิบายไดว้า่สารตั้งตน้มีพลงังาน E1 พลงังานก่อกมัมนัตข์องปฏิกิริยาเท่ากบั Ea และผลิตภณัฑ ์ท่ีเกิดข้ึนมีพลงังานเท่ากบั E3 เน่ืองจากในปฏิกิริยาน้ี E3 มีค่าสูงกวา่ E1 ระบบจึงดูดพลงังานเขา้ไปมีค่าเท่ากบั E3 - E1 = +E ปฏิกิริยาน้ีจึงเป็นปฏกิริิยาดูดพลงังาน



ปฏิกิริยาท่ีมีหลายขั้นตอน ขั้นท่ีด าเนินไปชา้ท่ีสุด คือ ขั้นท่ีก าหนดอตัราของปฏิกิริยา และการดูวา่ปฏิกิริยานั้นเป็นปฏิกิริยาดูดพลงังานหรือคายพลงังานตอ้งดูทีละขั้น


พลงังาน (E)

การด าเนินไปของปฏิกริิยา

N2(g) + O2(g)

2NO(g) Ea

E E1

E2

E3

ภาพที่ 4 แสดงปฏิกริิยาดูดความร้อนของปฏิกริิยา N2(g) + O2(g) 2NO(g)



การด าเนินไปของปฏิกริิยา

N2(g) + 3H2(g)

2NH3(g)

Ea

E E3

E1

E2

ภาพที ่5 แสดงปฏิกริิยาคายความร้อนของปฏิกริิยา N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)



E1

E2

E3

E4

E5 A

X

B

Ea4

Ea1

Ea2 Ea3

การด าเนินไปของปฏิกริิยา A B

E

พลงังานกบัปฏิกริิยาเคมทีีม่หีลายขั้นตอน

ภาพที่ 6 แสดงการเปลีย่นแปลงพลงังานของปฏิกริิยาเคมีหลายขั้นตอน


จากภาพท่ี 6 ปฏิกิริยาการเปล่ียนแปลงจากสาร A ไปเป็นสาร B เป็นปฏิกิริยาคายพลงังานโดยมีขั้นตอนการเกิด 2 ขั้นตอน ขั้นตอนแรกสาร A เปล่ียนไปเป็นสาร X ขั้นตอนน้ีมีพลงังานก่อกมัมนัตเ์ท่ากบั Ea1(E3 – E1) ส่วน Ea3 คือพลงังานก่อกมัมนัตข์องปฏิกิริยายอ้นกลบัสาร X เปล่ียนไปเป็นสาร A ขั้นท่ีสองสาร X เปล่ียนไปเป็นสาร B มีพลงังานก่อกมัมนัตข์องปฏิกิริยาเท่ากบั Ea2(E4 – E2) ส่วน Ea4 คือพลงังานก่อกมัมนัตข์องปฏิกิริยายอ้นกลบัสาร B เปล่ียนไปเป็นสาร X





การเปล่ียนแปลงพลงังานศกัยส์ าหรับปฏิกิริยาคายความร้อน (a)และดูดความร้อน (b)



ตัวอย่าง 1.


2.

3.


4.


5.


6.


7.


8.


9.

วิชา เคมี 3 (ว30223) โดย: ครูศิริวฒิุ บวัสมาน 10.


11.


12.


13.


แบบฝึกวทิยายุทธ (การบ้าน

ส่ง…………...)




D


ประลองวทิยายุทธ


1.

วชิา เคม3ี(ว30223) โดย: ครูศิริวุฒิ บวัสมาน 2-3

2.

3.


4.


5.


6.


7.


8.


2.


I

II

การด าเนินไปของปฏิกิริยา

พลังงาน

10. การเปรียบเทียบพลงังานก่อกมัมันต์และการบอกชนิดของปฏิกริิยา I และ ปฏิกริิยา II ในข้อใดถูกต้อง

ข้อ พลงังานก่อกมัมนัต์ของปฏิกริิยา

ปฏิกริิยาดูดความร้อน ปฏิกริิยาคายความร้อน

1. I = II I II

2. I > II I II

3. I < II II I

4. I = II II I


11.


12.

วชิา เคม3ี(ว30223) โดย: ครูศิริวุฒิ บวัสมาน 13.


14.


สรุปพลงังานกบัการด าเนินไปของปฏิกริิยาเคมี


ปฏิกริิยาดูดความร้อน (endothermic reaction)

ปฏิกริิยาคายความร้อน (exothermic reaction)

ปฏิกริิยาดูด-คายความร้อนของปฏิกริิยาหลายขั้นตอน

1. กราฟ

2. Ep,Er Ep>Er Ep< Er พจิารณาที ่Epและ Er เช่นเดยีวกนั หรือดูทีค่่า Ea ถ้าขั้นใดค่า Ea มค่ีามากแสดงว่าเป็นขั้นก าหนดอตัรา

3. E ,H E ,H = Ep- Er E ,H = เป็น +

E ,H = Ep- Er E ,H = เป็น -

E ,H = Ep- Er E ,H = ถ้าเป็น + ดูดE / ถ้าเป็น – คายE

4.Ea Ea= Eac- Er

ถ้า Ea มาก ปฏกิริิยาเกดิ ช้า ถ้า Ea น้อย ปฏกิริิยาเกดิ เร็ว

Ea= Eac- Er


Ea1= Eac1- Er1

Ea2= Eac2- Ein1

พลังงาน (E)

E

1

E

2

E

3

E

4

E

5

A

X

B

Ea4

Ea1

Ea2 Ea3


E



E3




ปฏิกริิยาดูดความร้อน (endothermic reaction)

ปฏิกริิยาคายความร้อน (exothermic reaction)

ปฏิกริิยาดูด-คายความร้อนของปฏิกริิยาหลายขั้นตอน

1. กราฟ

5. ปฏิกริิยาย้อนกลบั

Ep< Er Ep> Er พจิารณาที ่Epและ Er เช่นเดยีวกนั หรือดูทีค่่า Ea ถ้าขั้นใดค่า Ea มค่ีามากแสดงว่าเป็นขั้นก าหนดอตัราของปฏิกริิยาย้อนกลบั

6. ปฏิกริิยา E ,H = Ep- Er

E ,H = เป็น - เป็นปฏิกริิยาคาย E

E ,H = Ep- Er E ,H = เป็น +เป็นปฏิกริิยาดูด E

E ,H = Ep- Er E ,H = ถ้าเป็น + ดูด / ถ้าเป็น – คาย

4.Ea Ea= Eac- Ep


Ea= Eac- Ep


Ea1= Eac2- Ep

Ea2= Eac1- Ein1


E

1

E

2

E

3

E

4

E

5

A

X

B

Ea4

Ea1

Ea2 Ea3


E



E3




ตัวอย่างแนวค าถาม เร่ือง :พลงังานกบัการด าเนินไปของ

ปฏิกริิยาเคม ี


4 พลังงานกับการดำเนินไปของปฏิกิริยา

Education