ปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดสารใหม่ มีสมบัติต่างจากสารเดิม สารก่อนการเปลี่ยนแปลงเรียกว่า สารตั้งต้น (reactant) และสารที่เกิดใหม่เรียกว่า ผลิตภัณฑ์ (product)
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากได้สารใหม่แล้วยังอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านอื่นๆ อีกได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่น่าสนใจเช่น
เมื่อนำลวดแมกนีเซียมใส่ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก เป็นปฏิกิริยาระหว่างโลหะ (แมกนีเซียม) กับกรด (กรดไฮโดรคลอริก) สารทั้งสองจะทำปฏิกิริยากัน เกิดการเปลี่ยนแปลงได้สารใหม่เกิดขึ้นดังสมการ
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากได้สารใหม่แล้วยังอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านอื่นๆ อีกได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่น่าสนใจเช่น
เมื่อนำลวดแมกนีเซียมใส่ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก เป็นปฏิกิริยาระหว่างโลหะ (แมกนีเซียม) กับกรด (กรดไฮโดรคลอริก) สารทั้งสองจะทำปฏิกิริยากัน เกิดการเปลี่ยนแปลงได้สารใหม่เกิดขึ้นดังสมการ
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
MgCl2 = แมกนีเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
Mg = แมกนีเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
MgCl2 = แมกนีเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
K = โพแทสเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
KCl = โพแทสเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
K = โพแทสเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
KCl = โพแทสเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
NaCl = โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง)
H2 = ไฮโดรเจน
Na = โซเดียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
NaCl = โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง)
H2 = ไฮโดรเจน
แต่ถ้าเปลี่ยนสารตั้งต้นของปฏิกิริยาจากกรดไฮโดรคลอริก (HCl) เป็นน้ำ (H2O) สามารถเขียนความสัมพันธ์ระหว่างสารตั้งต้น เป็นผลิตภัณฑ์ได้ดังนี้
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยา ได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
H2O = น้ำ
Mg(OH)2 = แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
Mg = แมกนีเซียม
H2O = น้ำ
Mg(OH)2 = แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
H2O = น้ำ
NaOH = โซเดียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
Na = โซเดียม
H2O = น้ำ
NaOH = โซเดียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Ca = แคลเซียม
H2O = น้ำ
Ca(OH)2 = แคลเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน
รอบๆ ตัวเราและในร่างกายเรามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นอยู่ตลอดเวลา ปฏิกิริยาเคมีเกิดจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของสารต่างๆ มีผลให้พลังงานของระบบเปลี่ยนไป และให้ผลิตภัณฑ์หรือสารใหม่เกิดขึ้น ปฏิกิริยาเคมีบางชนิดเกิดขึ้นเอง แต่บางชนิดต้องได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งก่อนจึงจะเกิดปฏิกิริยาได้ ปฏิกิริยาเคมีหลายชนิดสามารถนำมาใช้ประโยชน์ในชีวิตประจำวัน ในอุตสาหกรรม เกษตรกรรมและทางการแพทย์ ในขณะเดียวกันปฏิกิริยาบางชนิดก็ให้ผลลบต่อสิ่งแวดล้อมและชีวิตของมนุษย์เอง ปฏิกิริยาเคมีแต่ละชนิดมีอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลัก 5 ประการ ได้แก่ ความเข้มข้น พื้นที่ผิว อุณหภูมิ ตัวเร่งปฏิกิริยา และธรรมชาติของสาร ผลของปัจจัยดังกล่าวสามารถหาได้จากการทดลอง การที่มนุษย์สามารถปรับเปลี่ยนและควบคุมปัจจัยต่างๆ ดังกล่าวได้ ทำให้มนุษย์สามารถใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาได้อย่างกว้างขวาง
สารต่าง ๆ ในโลก รวมทั้งสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ ล้วนแต่เป็นผลผลิตที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีของสารที่มีอยู่บนพื้นโลกเกือบทั้งสิ้น เมื่อเราทราบวิธีการเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้ว เราก็สามารถนำความรู้มาใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ และป้องกันการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ไม่ต้องการกับสิ่งต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน เพื่อรักษาสภาพของสิ่งนั้นให้สามารถใช้งานได้นานขึ้น
สารต่าง ๆ ในโลก รวมทั้งสิ่งของเครื่องใช้ต่าง ๆ ล้วนแต่เป็นผลผลิตที่เกิดจากการทำปฏิกิริยาเคมีของสารที่มีอยู่บนพื้นโลกเกือบทั้งสิ้น เมื่อเราทราบวิธีการเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้ว เราก็สามารถนำความรู้มาใช้ในการสร้างผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ และป้องกันการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ไม่ต้องการกับสิ่งต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน เพื่อรักษาสภาพของสิ่งนั้นให้สามารถใช้งานได้นานขึ้น
ตอบ ข้อ 2
พลังงานเคมี (Chemical energy) เป็นพลังงานศักย์ที่แฝงอยู่ในโครงสร้างของสาร เช่น อยู่ในรูปของน้ำมันเชื้อเพลิง ไขมัน ซึ่งเมื่อเกิดการเผาไหม้จะปล่อยพลังงานเคมีออกมา และนำมาใช้ประโยชน์ได้พลังงานเคมีเป็นพลังงานที่มีส่วนเกี่ยวข้องและสำคัญกับสิ่งมีชีวิตมาก
ปฏิกิริยาเคมี (Chemical reaction) เป็นกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสารแล้วได้สารตัวใหม่ ซึ่งมีคุณสมบัติแตกต่างไปจากสารเดิม
สมการเคมี หมายถึง สัญลักษณ์ที่ใช้อธิบายกระบวนการเกิดปฏิกิริยาเคมี เช่น สาร A ทำปฏิกิริยากับสาร B แล้วได้สาร C ซึ่งเราสามารถเขียนสมการเคมีได้ดังนี้
สารที่ทำปฏิกิริยากัน เรียก สารตั้งต้น
สารที่ได้จากปฏิกิริยา เรียก สารผลิตภัณฑ์
จากสมการสามารถบอกได้ว่าสารมีสถานะใดดังตัวอย่าง
สมการเคมีทำให้ทราบว่ามีสารใดทำปฏิกิริยากันบ้าง และได้สารใหม่ใดบ้าง มีสถานะอะไร ปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาพอดีกัน และปริมาณสารใหม่ที่เกิดขึ้น ปรากฏการณ์ที่แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นนั้น อาจพิจารณาได้จาก
1. การเกิดตะกอน เมื่อมีการผสมสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป แล้วเกิดตะกอน
2. การเกิดแก๊ส สารเดิมเป็นของแข็งหรือของเหลว เมื่อผสมกันแล้วเกิดฟองแก๊สเกิดขึ้น ซึ่งเป็นสารใหม่
3. สีเปลี่ยนไป
4. ความร้อนที่ดูดหรือคายออกมา เกิดประกายไฟหรือเกิดการระเบิด
5. เกิดกลิ่น สารเดิมไม่มีกลิ่น เมื่อรวมตัวกับสารไม่มีกลิ่นเหมือนกันแล้วมีกลิ่นเกิดขึ้น
ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออนุภาคของสารตั้งต้น (Substrate) มีการชนกันในทิศทางที่เหมาะสม อนุภาคที่เข้ามาชนกันนั้นจะต้องมีพลังงานปริมาณหนึ่งอย่างน้อยที่สุด ต้องมีค่าเท่ากับหรือมากกว่าพลังงานกระตุ้น
ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ดังนี้
ชนิดของสารตั้งต้นที่ที่เข้าทำปฏิกิริยากัน
ความเข้มขนของสารตั้งต้นที่เข้าทำปฏิกิริยากัน
อุณหภูมิ อุณหภูมิสูงกเกิดได้เร็ว
พื้นที่ผิว ถ้าพื้นที่ผิวมากมักเกิดได้เร็ว
ตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวหน่วงปฏิกิริยา
พลังงานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
เมื่อใช้การเปลี่ยนแปลงพลังงานระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อมเป็นเกณฑ์ จะแบ่งปฏิกิริยาได้ 2 ประเภทดังนี้
1. ปฏิกิริยาคายความร้อน (Exothermic reaction) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นแล้วระบบจะคายพลังงานให้กับสิ่งแวดล้อม
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีแบบคายความร้อน โดยการทดลองหยดกลีเซอรีนลงบนเกล็ดโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (ด่างทับทิม) ไว้สักครู่ จะทำให้เกิดปฏิกิริยาคายความร้อนมีเปลวไฟลุกไหม้ขึ้น
ปฏิกิริยาระหว่างกลีเซอรีนกับ ด่างทับทิม
ตัวอย่างปฏิกิริยาคายความร้อนในชีวิตประจำวัน เช่น การเผาไหม้ของสารต่างๆ การย่อยอาหารหรือสันดาปอาหารในร่างกาย การระเบิด การจุดพลุ เป็นต้น
2. ปฏิกิริยาดูดความร้อน (endothermic reaction) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นแล้ว ระบบจะดูดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมทำให้อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมเย็นลง สัมผัสจะรู้สึกเย็น สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องใช้พลังงาน (Energy) ในการทำกิจกรรมต่างๆ ได้แก่ การหายใจ การเจริญเติบโต การเคลื่อนไหว การขับถ่าย การลำเลียงสาร พลังงานส่วนใหญ่ที่สิ่งมีชีวิตได้จากการสลายสารอาหารด้วยกระบวนการทางเคมี และพลังงานที่ได้เป็นพลังงานเคมี ซึ่งพลังงานเคมีจะเกิดขึ้นได้จะต้องมาจากปฏิกิริยาเคมี
ตอบ ข้อ2
ที่มา . http://krusutida.com/atom/new/008/content_8_1.htm
ฝนกรด
ฝนกรด หมายถึง น้ำฝนที่มีค่า pH ต่ำกว่า 5.6
ฝนกรด (Acid Rain) วัดได้จากการใช้เสกลที่เรียกว่า pH ซึ่งค่ายิ่งน้อยแสดงความเป็นกรดที่แรงขึ้น น้ำบริสุทธิ์มี pH เท่ากับ 7 น้ำฝนปกติมีความเป็นกรดเล็กน้อยเพราะว่ามีคาร์บอนไดออกไซด์ละลายอยู่ ส่วนฝนกรดจะมี pH ต่ำกว่า 5.6 ฝนกรดส่วนมากพบในบริเวณศูนย์กลางอุตสาหกรรมได้แก่ ทวีปยุโรป อเมริกา ญี่ปุ่น และจีน ตะกอนกรดสามารถอยู่ในรูปของฝน หมอก หิมะ และมีผลกระทบต่อพืช สัตว์น้ำ และสิ่งก่อสร้างต่างๆ ลมที่พัดแรงสามารถพัดพาอนุภาคกรดไปพื้นที่อื่นได้ไกลหลายร้อยกิโลเมตร
ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นของน้ำฝน เกิดจากมลพิษ 2 ตัวหลัก คือ
1. ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ทำให้เกิดกรด ซัลฟุริก (H2SO4)
2. ออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx) ทำให้เกิดกรด ไนตริก (HNO3)
ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการผลิตกระแสไฟฟ้า,โรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ การเผาไหม้ในเครื่องยนต์ดีเซล เบนซิน ส่วนที่เกิดจากธรรมชาติ เช่นการระเบิดของภูเขาไฟ การระเหยจากน้ำทะเล การเน่าเปื่อยของพืชและแพลงตอน มีน้อยมาก
กลไกการเปลี่ยนจากก๊าซ SO2 และ NOx เป็นตะกอนกรด
เกิดได้ทั้งในสถานะก๊าซและของเหลว
1.ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2)
สถานะก๊าซ
เกิดทั้งหมด 2 ปฎิกิริยาด้วยกัน
1.1 โฟโต้ออกซิเดชั่นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ โดย UV ซึ่งมีศักยภาพสูงในการกระตุ้นโมเลกุลและนำไปสู่ออกซิเดชัน
1.2 ปฎิกิริยาของซัลเฟอร์ไดออกไซด์กับออกซิเจนในบรรยากาศ ดังนี้
SO2 + O2 ---> 2SO3
SO3+H2O ---> H2SO4
แต่พบว่าปฎิกิริยาทั้ง 2 ปฎิกิริยา ไม่มีความสำคัญมากนัก เนื่องจากเกิดได้ช้ามาก ปฎิกิริยาที่มีความสำคัญ คือ
HO + SO2 (+M) ---> H2SO4
สถานะของเหลว
ในสถานะนี้ SO2 จะมี 3 รูป
[S (IV)] ---> [SO2 (aq)] + [HSO3-] + [SO3 2-]
ซึ่งเกิดการแตกตัว โดย 2 กระบวนการนี้
SO2 (aq) --> H+ + HSO3 2-
HSO3- (aq)---> H+ + SO3 2-
การเกิดออกซิเดชั่นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์เกิดโดยโมเลกุลของออกซิเจนกับตัวกระตุ้นจำพวกโลหะเช่น Fe3+ หรือ Mn2+ หรือทั้ง 2 อย่างรวมกัน อย่างไรก็ตามการเกิดออกซิเดชั่นโดยโอโซนเป็นกระบวนการที่น่าสนใจเนื่องจากไม่ต้องมีตัวกระตุ้นและมีปริมาณในบรรยากาศมาก เช่น ปฎิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับตัวกลาง(Intermediate) และไอออนของกรด peroxymonosulfurous ดังสมการ
HSO3- + H2O2--->A- + H2O
A- + H+ ---> H2SO4
2. ออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx)
สถานะก๊าซ
ตัวการหลักในการเกิดกรดไนตริก คือ อนุมูลของไฮโดรเจน
HO + NO2 [+M] ----> HONO2 (+M)
จากนั้นจะเกิดออกซิเดชันโดยออกซิเจนในบรรยากาศอีกมาก แต่ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างเป็นตัวการหลักของการเกิดกรดไนตริก
สถานะของเหลว มี 3 รูป
2N2O(g) + H2O (l) ---->2H+ + NO3- + NO2-
NO (g) + H2O (l) -----> 2H+ + 2NO3- + NO (g)
3N2O(g) + H2O (l) ----> 2H+ + 2NO3- + NO (g)
ปฎิกิริยาออกไซด์ของไนโตรเจน เหล่านี้เกิดที่ความกดบางระดับและมีเสถียรภาพต่ำ การเพิ่มขึ้นของปฎิกิริยาเกิดเมื่อมีตัวกระตุ้นจำพวกโลหะ
ผลกระทบของฝนกรด
พืช
ฝนกรดสามารถทำปฎิกิริยากับธาตุอาหารที่สำคัญของพืช เช่น Calcium, magnesium และ potassium ทำให้พืชไม่สามารถนำธาตุอาหารไปใช้ได้ และ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในบรรยากาศยังไปปิดปากใบพืช ทำให้ความสามารถในการสังเคราะห์แสงลดลง
สัตว์
โดยเฉพาะสัตว์น้ำจะได้รับผลกระทบโดยตรง จากการศึกษาพบว่า ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นของน้ำทำให้สัตว์น้ำไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ จากการศึกษาพบว่า จำนวนปลา Trout และ salmonในประเทศนอร์เวย์ได้ลดจำนวนลงเป็นจำนวนมากและในระยะยาวยังพบว่าปลาหยุดการผสมพันธุ์อีกด้วย นอกจากนี้สัตว์ที่อยู่ในลำดับขั้นที่สูงกว่าก็จะได้รับผลกระทบเช่นเดียวกัน
สิ่งก่อสร้าง
ฝนกรดสามารถละลาย Calcium carbonate ในหินเกิดการผุพัง เช่น ปิรามิดในประเทศอียิปต์ และ ทัชมาฮาลในประเทศอินเดีย
การควบคุมและป้องกัน
สามารถทำได้โดยการลดตัวการที่จะทำให้เกิดฝนกรด โดยลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลให้น้อยลง จะสามารถทำให้ค่าความเป็นกรดในน้ำฝนลดลงได้ สำหรับพวกเราควรระมัดระวัง การดื่มน้ำฝนที่เป็นกรดและสารพิษอื่นๆ ซึ่งตกลงมาผ่านอากาศที่เป็นมลพิษในเมืองใหญ่เช่น กรุงเทพฯ พบว่าน้ำฝนมีความเป็นกรดสูง คือ pH อยู่ระหว่าง 3.5-5.0 โดยเฉพาะช่วงที่ฝนตกใหม่ๆ น้ำฝนจะไม่สะอาด ส่วนในชนบทที่อากาศสะอาด เราจะสามารถดื่มน้ำฝนได้อย่างปลอดภัย
ตอบ ข้อ4
ที่มา . ozone.tmd.go.th/acid.htm
กรดไฮโดรคลอริก หรือ กรดเกลือ (อังกฤษ: hydrochloric acid) เป็นสารประกอบเคมีประเภทกรดละลายในน้ำ โดยเป็นสารละลายของไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) เป็นกรดแก่, เป็นส่วนประกอบหลักของกรดกระเพาะ (gastric acid) และใช้กันอย่างกว้างในอุตสาหกรรมเป็นของเหลวที่มีพลังการกัดกร่อนสูง
กรดไฮโดรคลอริก หรือ มูเรียติกแอซิด ถูกค้นพบโดย "จาเบียร์ เฮย์ยัน" (Jabir ibn Hayyan) ราวปี ค.ศ. 800 ช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรม (Industrial Revolution) ถูกใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตสารประกอบอินทรีย์ เช่น วีนิลคลอไรด์ สำหรับผลิต PVC พลาสติก และ MDI/TDI (Toluene Diisocyanate) สำหรับผลิต พอลิยูลิเทน, (polyurethane) และใช้ในการผลิตขนาดเล็กเช่น การผลิต เจนลาติน (gelatin) ใช้ปรุงอาหาร, และ ใช้ฟอกหนัง กำลังผลิตในปัจจุบันประมาณ 20 ล้านเมตริกตัน ต่อปี (20 Mt/a) ของก๊าซ HCl
ตอบ ข้อ1
ที่มา . th.wikipedia.org/wiki/กรดเกลือ
ไอโซโทป (อังกฤษ: isotope) คืออะตอมต่าง ๆ ของธาตุชนิดเดียวกัน ที่มีจำนวนโปรตอนหรือเลขอะตอมเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ส่งผลให้เลขมวลต่างกันด้วย และเรียกเป็นไอโซโทปของธาตุนั้น ๆ. ไอโซโทปของธาตุต่าง ๆ จะมีสมบัติทางเคมีฟิสิกส์เหมือนกัน ยกเว้นสมบัติทางนิวเคลียร์ที่เกี่ยวกับมวลอะตอม เช่น ยูเรเนียม มี 2 ไอโซโทป คือ ยูเรเนียม-235 เป็นไอโซโทปที่แผ่รังสี และยูเรเนียม-238 เป็นไอโซโทปที่ไม่แผ่รังสี
ไอโซโทป
คือ ธาตุชนิดเดียวกัน ที่มีเลขอะตอมเท่ากันแต่เลขมวลต่างกัน หรือธาตุที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่นิวตรอนต่างกัน
การหาไอโซโทป โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า " แมสสเปกโตรมิเตอร์ " วิธีการ คือ เร่งให้ไอออนบวกผ่านช่องแคบ แล้วผ่านเข้าไปในสนามแม่เหล็ก ทิศทางของอนุภาคจะเบนโค้ง การเบนได้มากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับมวลและประจุ
* ถ้าประจุเท่ากัน อนุภาคที่มีเลขมวลเบาจะเบนไปมากกว่าอนุภาคที่มีมวลหนัก
* ถ้ามวลเท่ากัน อนุภาคที่มีประจุมากจะเบนไปมากกว่าอนุภาคที่มีประจุน้อย
ตอบ ข้อ2
ที่มา. http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/phayao/phuangphet_k/atommic/sec03p01.html
การหาปริมาณวาเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุที่มี วิธีหนึ่งก็ดูที่ หมู่ธาตุ (คอลัมน์ในแนวตั้ง) ที่ซึ่งธาตุเรียงอยู่ ยกเว้น หมู่ 3-12 (โลหะทรานซิชั่น-transition metals) ตัวเลขในคอลัมน์ขวาสุดคือจำนวน วาเลนซ์อิเล็กตรอน ของธาตุในหมู่นั้น
หมู่ จำนวน วาเลนซ์อิเล็กตรอน
หมู่ 1 (โลหะแอลคาไล) 1
หมู่ 2 (โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท) 2
หมู่ 3 - 12 (โลหะทรานซิชั่น) 1-2
หมู่ 13 (หมู่โบรอน) 3
หมู่ 14 (หมู่คาร์บอน) 4
หมู่ 15 (พีนิคโคเจน) 5
หมู่ 16 (แชลโคเจน) 6
หมู่ 17 (แฮโลเจน) 7
หมู่ 18 (ก๊าซมีตระกูล) *8
ตอบ ข้อ4
ที่มา . www.kr.ac.th/tech/detchm48/atommodel100.html
การใช้สัญลักษณ์แทนอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
พิจารณาปฏิกิริยา Mg(s) + H2SO4 (aq) → MgSO4 (aq) + H2 (g)
สามารถจะวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้ทั้งจากปริมาณ Mg หรือ H2SO4 ที่ลดลง และจากปริมาณของ MgSO4 หรือ H2 ที่เกิดขึ้น ซึ่งอาจจะเขียนสัญลักษณ์แทนอัตราการเกิดปฏิกิริยาจากสารต่างๆ ได้ดังนี้
ให้ [ ] แทนความเข้มข้น หรือปริมาตรของสาร
Δ แทนการเปลี่ยนแปลง
t แทนระยะเวลาที่เกิดปฏิกิริยา
เครื่องหมาย + แทนการเพิ่มขึ้น
- แทนการลดลง
ถ้าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจากความเข้มข้นของกรด H2SO4 ที่ลดลง
เมื่อเวลาเริ่มต้น (t1) มี H2SO4 เข้มข้น C1
เมื่อเวลา t2 มี H2SO4 เข้มข้น C2
เวลาที่ใช้ = t2 - t1 = Δt
ความเข้มข้นที่ลดลง = C2 - C1 = - Δ[H2SO4]
∵ อัตราการลดลงของกรด H2SO4 = ปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น
เวลา
∴ อัตราการลดลงของกรด H2SO4 = - Δ[H2SO4] .......................(1)
Δt
ในทำนองเดียวกัน สารอื่นๆ ก็สามารถหาอัตราการเปลี่ยนแปลงได้เช่นเดียวกัน
อัตราการลดลงของ Mg = - Δ[Mg] .......................(2)
Δt
อัตราการเพิ่มขึ้นของ MgSO4 = + Δ[MgSO4] .......................(3)
Δt
อัตราการเพิ่มขึ้นของ H2 = + Δ[H2] .......................(4)
Δt
อัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารตั้งต้นสมการ (1) - (4) ยังไม่ใช่อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นเพียงอัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารเท่านั้น แต่สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารได้
พิจารณาจากสมการ Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
จะเห็นได้ว่า Mg ลดลง 1 โมล H2SO4 จะลดลง 1 โมลด้วย พร้อมกันนั้น MgSO4 และ H2 ก็จะเกิดขึ้นอย่างละ 1 โมล ดังนั้นในเวลา 1 หน่วยเวลา การเปลี่ยนแปลงปริมาณของ Mg, H2SO4 , MgSO4 และ H2 จะเท่ากัน
เช่น ถ้าในเวลา 10 นาที ใช้ Mg ไป 0.1 โมล
อัตราการลดลงของ Mg = 0.1 = 0.01 โมล/นาที
10
อัตราการเปลี่ยนแปลงของ H2SO4 ,MgSO4 ,และ H2 ก็จะเป็น 0.01 โมล/นาที เช่นเดียวกัน
เนื่องจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของสารทุกตัวต่อ 1 หน่วยเวลามีค่าเท่ากัน ดังนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงสามารถพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของสารใดก็ได้ และในกรณีนี้อัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของสาร
อัตราการเกิดปฏิกิริยา = อัตราการลดลง H2SO4 = - Δ[H2SO4]
Δt
อัตราการลดลงของ Mg = - Δ[Mg]
Δt
อัตราการเพิ่มขึ้นของ MgSO4 = + Δ[MgSO4]
Δt
อัตราการเพิ่มขึ้นของ H2 = + Δ[H2]
Δt
ถ้าให้ R = อัตราการเกิดปฏิกิริยา
R = - Δ[H2SO4] = - Δ[Mg] = + Δ[MgSO4] = + Δ[H2]
Δt Δt Δt Δt
ในกรณีที่ปฏิกิริยาเคมีนั้นเกี่ยวข้องกับสารมากกว่า 1 โมลอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะไม่เท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของสารนั้น จะต้องมีการเพิ่มแฟกเตอร์บางอย่างเข้าไปจึงจะหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้
พิจารณาจากสมการ Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl2 (aq) + H2 (g)
อัตราการลดลง Mg = - Δ[Mg].......................(1)
Δt
อัตราการลดลงของ HCl = - Δ[HCl].......................(2)
Δt
อัตราการเพิ่มขึ้นของ MgCl2 = + Δ[MgCl2].......................(3)
Δt
อัตราการเพิ่มขึ้นของ H2 = + Δ[H2].......................(4)
Δt
อัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารทั้ง 4 ชนิดจะไม่เท่ากัน
จากสมการถ้าใช้ Mg 1 โมล จะต้องใช้ HCl 2 โมล จึงจะได้ MgCl2 และ H2 อย่างละ 1 โมล
สมมติว่าในเวลา 10 นาที ใช้ Mg ไป 0.1 โมล จะหาอัตราการเปลี่ยนแปลงของสารต่างๆ ได้ดังนี้
จากสมการ ถ้าใช้ Mg 0.1 โมลจะใช้ HCl 0.2 โมล และได้ MgCl2 กับ H2 อย่างละ 0.1 โมล
อัตราการลดลงของ Mg = 0.1 = 0.01 โมล/นาที
10
อัตราการลดลงของ HCl = 0.2 = 0.02 โมล/นาที
10
อัตราการลดลงของ MgCl2 = 0.1 = 0.01 โมล/นาที
10
อัตราการลดลงของ H2 = 0.1 = 0.01 โมล/นาที
10
จะเห็นได้ว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงของสารมีค่าไม่เท่ากัน ถ้าอัตราการเกิดปฏิกิริยา คือ อัตราการเปลี่ยนแปลงของสาร อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่คิดจากสารต่างๆ ก็จะมีค่าไม่เท่ากัน ซึ่งเป็นไปไม่ได้ ทั้งนี้เพราะ อัตราการเกิดปฏิกิริยาของปฏิกิริยาเคมีหนึ่งๆ จะต้องมีค่าเท่ากันไม่ว่าจะคิดจากสารใด ดังนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงไม่ใช่ อัตราการเปลี่ยนแปลงของสาร แต่สามารถคิดจากอัตราการเปลี่ยนแปลงของสารได้
การที่จะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยามีค่าเท่ากันไม่ว่าจะคิดจากสารใด ต้องมีการเพิ่มแฟกเตอร์บางอย่างเข้าไป
พิจารณากรณีของ HCl ถ้าคูณอัตราการลดของ HCl ด้วย 1/2 จะพบว่าอัตราการเกิดเปลี่ยนแปลงจะเท่ากับสารอี่นๆ
1/2 x อัตราการลดลงของ HCl = 1/2 x 0.2 = 0.01 โมล/นาที
10
ตอบ ข้อ3
ที่มา . http://thaigoodview.com/node/73074?page=0%2C2
พันธะไอออนิก (ionic bonds)
พันธะไอออนิก คือ พันธะที่เกิดขึ้นอันเนื่องมาจากแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนบวก(cation) และไอออนลบ(anion) อันเนื่องมาจากการถ่ายโอนอิเล็กตรอน จากโลหะให้แก่อโลหะ โดยทั่วไปแล้วพันธะไอออนิกเป็นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างโลหะและอโลหะ ทั้งนี้เนื่องจากว่าโลหะมีค่าพลังงานไอออไนเซชัน(ionization energy)ต่ำ แต่อโลหะมีค่าสัมพรรคภาพอิเล็กตรอน(electron affinity)สูง ดังนั้นโลหะจึงมีแนวโน้มที่จะให้อิเล็กตรอน และอโลหะมีแนวโน้มที่จะรับอิเล็กตรอน
เมื่อโลหะเสียอิเล็กตรอนก็จะกลายเป็นไอออนบวก
อโลหะเมื่อรับอิเล็กตรอนก็จะกลายเป็นไอออนลบ
ประจุบวกและลบที่เกิดขึ้นก่อให้เกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้าซึ่งกันและกันเกิดเป็นพันธะไอออนิก และเพื่อความเข้าใจมากขึ้นขออธิบายการเกิดพันธะไอออนิกระหว่าง อะตอมของโซเดียม และ คลอไรด์
ตอบ ข้อ4
ที่มา . www.il.mahidol.ac.th/e-media/ap-chemistry1/chemical.../ionic.htm
ปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดสารใหม่ มีสมบัติต่างจากสารเดิม สารก่อนการเปลี่ยนแปลงเรียกว่า สารตั้งต้น (reactant) และสารที่เกิดใหม่เรียกว่า ผลิตภัณฑ์ (product)
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากได้สารใหม่แล้วยังอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านอื่นๆ อีกได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่น่าสนใจเช่น
เมื่อนำลวดแมกนีเซียมใส่ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก เป็นปฏิกิริยาระหว่างโลหะ (แมกนีเซียม) กับกรด (กรดไฮโดรคลอริก) สารทั้งสองจะทำปฏิกิริยากัน เกิดการเปลี่ยนแปลงได้สารใหม่เกิดขึ้นดังสมการ
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
MgCl2 = แมกนีเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
K = โพแทสเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
KCl = โพแทสเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
NaCl = โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง)
H2 = ไฮโดรเจน
แต่ถ้าเปลี่ยนสารตั้งต้นของปฏิกิริยาจากกรดไฮโดรคลอริก (HCl) เป็นน้ำ (H2O) สามารถเขียนความสัมพันธ์ระหว่างสารตั้งต้น เป็นผลิตภัณฑ์ได้ดังนี้
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยา ได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
H2O = น้ำ
Mg(OH)2 = แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
H2O = น้ำ
NaOH = โซเดียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Ca = แคลเซียม
H2O = น้ำ
Ca(OH)2 = แคลเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
ประเภทของปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมีจำแนกได้ 3 ประเภทดังนี้
1. ปฏิกิริยาการรวมตัว (combination) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวของสารโมเลกุลเล็กรวมกันเป็นสารโมเลกุลใหญ่ หรือเกิดจากการรวมตัวของธาตุซึ่งจะได้สารประกอบ ดังเช่น
2. ปฏิกิริยาการแยกสลาย (decomposition) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดการแยกสลายของสารโมเลกุลใหญ่ให้ได้สารโมเลกุลเล็กลง ดังเช่น
3. ปฏิกิริยาการแทนที่ (replacement) เป็นปฏิกิริยาการแทนที่ของสารหนึ่งเข้าไปแทนที่อีกสารหนึ่ง ดังเช่น
ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี หมายถึงสิ่งที่จะมีผลทำให้ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเร็วหรือช้า ได้แก่
1. ความเข้มข้น สารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าสารละลายที่เจือจาง
2. พื้นที่ผิว ของแข็งที่มีพื้นที่ผิวมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่า
3. อุณหภูมิ ที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า
4. ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวคะตะลิสต์ (catalyst) เป็นสารชนิดต่างๆ ที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น
ปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวันและผลต่อสิ่งแวดล้อม
ปฏิกิริยาเคมีเกิดจากสารทำปฏิกิริยากันแล้วได้สารใหม่ ซึ่งสารนั้นคือผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้นั้นมีทั้งประโยชน์และโทษ รอบๆ ตัวเรามีปฏิกิริยาเกิดขึ้นมากมาย เช่น ปฏิกิริยาชีวเคมีในร่างกาย การเกษตรกรรม อุตสาหกรรม ตัวอย่างเหล่านี้ล้วนเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีทั้งสิ้น จึงเห็นได้ว่าปฏิกิริยาเคมีมีความสำคัญต่อชีวิตอย่างยิ่ง
ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวัน
1. ฝนกรด เมื่อเกิดฝนตกลงมา น้ำ (H2O) จะละลายแก๊สต่างๆ ที่อยู่ในอากาศตามธรรมชาติ เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)
เมื่อน้ำละลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ จะทำให้น้ำฝนมีสภาพเป็นกรดคาร์บอนิก (H2CO3) ดังสมการ
เมื่อน้ำฝนที่มีสภาพเป็นกรดไหลไปตามภูเขาหินปูนก็จะทำปฏิกิริยากับแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ในหินปูน และได้สารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต (Ca(HCO3)2) ออกมา ดังสมการ
เมื่อสารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตไหลซึมไปตามเพดานถ้ำ น้ำจะระเหยไปเหลือแต่หินปูนเกาะจนกลายเป็นหินย้อยที่เพดานถ้ำ ถ้าสารละลายนี้หยดลงบนพื้นถ้ำ เมื่อน้ำระเหย ไปจะกลายเป็นหินงอกต่อไป
สรุปปฏิกิริยาเคมีในการเกิดหินย้อยและหินงอก
ตอบ 0.39/min
ที่มา . http://www.maceducation.com/e-knowledge/2422210100/23.htm
ครึ่งชีวิต (Half life) หมายถึง ระยะเวลาที่ปริมาณของสารกัมมันตรังสีสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเริ่มต้น เช่น S-35 มีครึ่งชีวิต 87 วัน ถ้ามี S-35 อยู่ 8 กรัม เมื่อเวลาผ่านไป 87 วัน จะเหลืออยู่ 4 กรัม และเมื่อเวลาผ่านไปอีก 87 วัน จะเหลือ 2 กรัม ถ้าเริ่มต้นจาก 1 กรัม เมื่อเวลาผ่านไป 87 วัน จะเหลืออยู่ 0.5 กรัม และเมื่อผ่านไป 87 วัน จะเหลืออยู่ 0.25 กรัม C-14 มีครึ่งชีวิต 5730 ปี ถ้ามี C-14 อยู่ 5 กรัม เมื่อเวลาผ่านไป 5730 ปี จะเหลืออยู่ 2.5 กรัม และเมื่อผ่านไปอีก 5730 ปี จะเหลือ 1.25 กรัม เป็นต้น
แสดงปริมาณของ Na-24 ที่ลดลงทุกๆ 15 ชั่วโมง
ครึ่งชีวิตเป็นสมบัติเฉพาะตัวของแต่ละไอโซโทป และสามารถใช้เปรียบเทียบอัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิดได้ ดัวอย่างครึ่งชีวิตของไอโซโทปกัมมันตรังสีบางชนิด
ตอบ 5 วัน
ที่มา . 203.114.105.84/virtual/Virtual%20IE/...19.../main4.html
ตัวอย่างที่ 3 ธาตุไอโอดีน –126 มีครึ่งชีวิต 13.3 วัน ถ้าในขณะหนึ่งมีมวลของไอโอดีนนี้อยู่ 10 กรัม จงหาว่า
จะต้องใช้เวลานานเท่าใดจึงจะมีไอโอดีน –126 เหลือจากการสลายอยู่เท่ากับ 2.5 กรัม
ถ้าเวลาผ่านไป 20 วัน จะมีปริมาณไอโอดีน –126 เหลืออยู่กี่กรัม
วิธีทำ
ตัวอย่าง โซเดียม –24 มีค่าเวลาครึ่งชีวิต 15 ชั่วโมง เริ่มต้นมีอยู่ 10 กรัม จะเหลือเท่าไร เมื่อเวลาผ่านไป
ก. 30 ชั่วโมง ข. 37.5 ชั่วโมง ค. 33.75 ชั่วโมง ง. 50 ซม.
ตอบ 50 วินาที
110คะแนน
ตอบลบเนื้อหาครบถ้วนค่ะ
เรียบร้อยดี
ให้ 110 คะแนน
ตอบลบเนื้อครบถ้วน สวยงาม