ใบความรู้�ที่�� 2เรู้��อง แนวค�ดเกี่��ยวกี่�บกี่ารู้เกี่�ดปฏิ�กี่�รู้�ยาเคม�และพล�งงาน
กี่�บกี่ารู้ด�าเน�นไปของปฏิ�กี่�รู้�ยา******************************************************** ครู�ศั�กดิ์�อนั�นัต์ อนั�นัต์สุ�ข1. แนวค�ดเกี่��ยวกี่�บกี่ารู้เกี่�ดปฏิ�กี่�รู้�ยาเคม�
ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�หนั��งๆ จะเก�ดิ์ไดิ์!หรู"อไมี# เก�ดิ์ข�$นัไดิ์!อย#างไรู เก�ดิ์เรู%วหรู"อช้!าไดิ์!อย#างไรู นัอกจากจะทรูาบจากการูทดิ์ลองแล!ว ย�งสุามีารูถทรูาบไดิ์!จากการูใช้!ทฤษฎี�อธิ�บายอ�ต์รูาการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา เช้#นั ทฤษฎี�การูช้นั และทฤษฎี�ทรูานัสุ�ช้�นัสุเต์ต์ เป2นัต์!นั ทฤษฎี�ดิ์�งกล#าวจะอธิ�บายให!ทรูาบว#าการูท��ปฏิ�ก�รู�ยาจะเก�ดิ์ข�$นัไดิ์!ต์!องมี�สุภาวะอย#างไรู และเมี"�อมี�ปฏิ�ก�รู�ยาเก�ดิ์ข�$นัแล!วการูเพิ่��มีความีเข!มีข!นั อ�ณหภ�มี� ท6าให!เก�ดิ์เรู%วข�$นั เป2นัเพิ่รูาะเหต์�ใดิ์
ที่ฤษฎี�กี่ารู้ชนกี่�นของกี่%าซ (collision theory of gases)
นั�กว�ทยาศัาสุต์รู เช้"�อว#า “ปฏิ�กี่�รู้�ยาเคม�เกี่�ดข'(นได เม��ออน)ภาคของสารู้ตั้�(งตั้นเขามาชนกี่�น อนั�ภาคดิ์�งกล#าวอาจจะเป2นัโมีเลก�ล” อะต์อมีหรู"อไอออนัก%ไดิ์! อย#างไรูก%ต์ามีไมี#ไดิ์!หมีายความีว#า การูช้นัก�นัท�กครู�$งจะต์!องเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาย�งต์!องอาศั�ยป8จจ�ยอ"�นัๆ เช้#นั พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ และท�ศัทางของการูช้นัปรูะกอบดิ์!วย กล#าวไดิ์!ว#า การูช้นัก�นับางโอกาสุเท#านั�$นัท��ท6าให!เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาไดิ์! ดิ์�งนั�$นัอ�ต์รูาการูช้นัจ�งสุ�งกว#าอ�ต์รูาการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา
ต์�วอย#าง เช้#นั ก9าซ H2 1 โมีล (6.02 x 1023 โมีเลก�ล) บรูรูจ�อย�#ในัภาช้นัะท��มี�ก9าซ O2 1 โมีล (6.02 x 1023 โมีเลก�ล)อ�ต์รูาการูช้นัก�นัรูะหว#างโมีเลก�ลของ H2 และ O2 จะมี�ค#ามีากกว#า 1030 ครู�$งต์#อว�นัาท� จะพิ่บว#าไมี#มี�ปฏิ�ก�รู�ยาเก�ดิ์ข�$นั แต์#ถ!านั6าก9าซ NO 1 โมีล บรูรูจ�ลงในัภาช้นัะท��มี�ก9าซ O2 1 โมีลจะพิ่บว#ามี�อ�ต์รูาการูช้นัมีากกว#า 1030
ครู�$งต์#อว�นัาท� เช้#นัเดิ์�ยวก�นั แต์#สุามีารูถเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาไดิ์!เป2นั NO2
แสุดิ์งให!เห%นัว#าในับางกรูณ� ถ�งแมี!อนั�ภาคจะช้นัก�นัมีากเพิ่�ยงใดิ์ก%ย�งไมี#มี�ปฏิ�ก�รู�ยาเก�ดิ์ข�$นั แต์#บางกรูณ�ปฏิ�ก�รู�ยาจะเก�ดิ์ข�$นัไดิ์!อย#างรูวดิ์เรู%ว
ทฤษฎี�ท��ใช้!อธิ�บายการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาดิ์�งกล#าวนั�$ เรู�ยกว#า ทฤษฎี�การูช้นัก�นัของก9าซ
พล�งงานกี่-อกี่�มม�นตั้. (Activation energy)
ต์ามีหล�กของทฤษฎี�จลนั ท��อ�ณหภ�มี�หนั��งๆ โมีเลก�ลหรู"ออะต์อมีของก9าซท�กช้นั�ดิ์จะมี�พิ่ล�งงานัจลนั เฉล��ยเท#าก�นั และมี�ความีเรู%วเท#าก�บความีเรู%วเฉล��ย แต์#ในัสุภาพิ่ความีเป2นัจรู�ง โมีเลก�ลของก9าซจะเคล"�อนัท��ดิ์!วยความีเรู%วต์#างๆ ก�นั แมี!ว#าจะเป2นัโมีเลก�ลช้นั�ดิ์เดิ์�ยวก�นั บางกล�#มีอาจจะเคล"�อนัท��ดิ์!วยความีเรู%วต์6�ามีาก บางกล�#มีอาจจะสุ�งมีาก หรู"อบางโมีเลก�ลมี�การูช้นัก�นัแล!วท6าให!หย�ดิ์นั��ง การูท��โมีเลก�ลเหล#านั�$เคล"�อนัท��ไดิ์!เรู%วไมี#เท#าก�นั ท6าให!มี�พิ่ล�งงานัจลนั ในัต์�วแต์กต์#างก�นั พิ่วกโมีเลก�ลท��เคล"�อนัท��ช้!าลงจะมี�พิ่ล�งงานัจลนั ในัต์�วต์6�าและพิ่วกท��ท��เคล"�อนัท��เรู%ว จะมี�พิ่ล�งงานัจลนั ในัต์�วสุ�ง
เมี"�อโมีเลก�ลเหล#านั�$เคล"�อนัท��ต์ลอดิ์เวลาและช้นัก�นัจะท6าให!มี�การูเปล��ยนัแปลงพิ่ล�งงานัเก�ดิ์ข�$นั อาจจะมี�การูถ#ายเทพิ่ล�งงานัจากโมีเลก�ลหนั�� ง ไปย�งอ�กโมีเลก�ลหนั�� ง ถ! า โมีเลก�ลท�� ช้นัก�นันั�$นัมี�พิ่ล�งงานัจลนั สุ�ง พิ่ล�งงานัท��ไดิ์!จากการูช้นัก%จะมี�ค#าสุ�ง และถ!าพิ่ล�งงานันั�$นัสุ�งมีากพิ่อจะท6าให!เก�ดิ์การูสุลายพิ่�นัธิะในัสุารูต์�$งต์!นัท6าให!มี�โอกาสุสุรู!างพิ่�นัธิะใหมี#เก�ดิ์เป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ ไดิ์! ซ��งหมีายความีว#า ในักรูณ�ของการูช้นัก�นัดิ์�งกล#าวจะท6าให!มี�ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�เก�ดิ์ข�$นั แต์#ในัทางต์รูงก�นัข!ามี เนั"�องจากโมีเลก�ลท�$งหมีดิ์ไมี#ไดิ์!มี�พิ่ล�งงานัจลนั สุ�งมีากพิ่อ บางโมีเลก�ลอาจจะมี�พิ่ล�งงานัต์6�ามีาก เมี"�อโมีเลก�ลเหล#านั�$มีาช้นัก�นัพิ่ล�งงานัท��ไดิ์!จากการูช้นัก�นัจะมี�ค#าไมี#สุ�งพิ่อ ท6าให!ไมี#สุามีารูถสุลายพิ่�นัธิะของสุารูต์�$งต์!นั ดิ์�งนั�$นัปฏิ�ก�รู�ยาจ�งไมี#เก�ดิ์ข�$นั นั��นัค"อ การูช้นัก�นัของโมีเลก�ลท��พิ่ล�งงานัต์6�าปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�จะไมี#เก�ดิ์ข�$นั “พล�งงานของโมเลกี่)ลที่��ชนกี่�นแลว ที่�าให้ม�ปฏิ�กี่�รู้�ยาเกี่�ดข'(นไดอย-างนอยจะตั้องม�ค-าเที่-ากี่�บพล�งงานค-าห้น'�ง เรู้�ยกี่ว-า กี่-อกี่�มม�นตั้.ห้รู้�อพล�งงานกี่รู้ะตั้)น ถ!า”
โมีเลก�ลท��เข!ามีาช้นัก�นัมี�พิ่ล�งงานัเท#าก�บ หรู"อมีากกว#าพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ การูช้นัก�นันั�$นัจะท6าให!เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�ไดิ์! แต์#ถ!าโมีเลก�ลท��เข!ามีาช้นัก�นั มี�พิ่ล�งงานันั!อยกว#าพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ การูช้นัก�นันั�$นัจะไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�
เมี"�อโมีเลก�ลท��มี�พิ่ล�งงานัในัต์�วสุ�งกว#าพิ่ล�งงานัพิ่ล�งงานักรูะต์�!นัเข!ามีาช้นัก�นั จะก#อให!เก�ดิ์การูสุลายพิ่�นัธิะภายในัโมีเลก�ลนั�$นั ในัขณะเดิ์�ยวก�นัจะเก�ดิ์การูสุรู!างพิ่�นัธิะข�$ นัใหมี#พิ่รู!อมีๆ ก�นั ก#อให!เก�ดิ์สุารูปรูะกอบเช้�งซ!อนัท��มี�ท�$งการูสุลายและสุรู!างพิ่�นัธิะข�$นั เรู�ยกสุารูนั�$ว#า สุารูเช้�งซ!อนัท��ถ�กกรูะต์�!นั (activated complex) สุารูเช้�งซ!อนัท��ถ�กกรูะต์�!นัจะมี�พิ่ล�งงานัในัต์�วสุ�งกว#าโมีเลก�ลเดิ์�มีท6าให!อย�#ในัสุภาวะท��ไมี#เสุถ�ยรู อาจจะเก�ดิ์การูเปล��ยนัแปลงต์#อไปกลายเป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ หรู"ออาจจะกล�บค"นัเป2นัสุารูเดิ์�มีก%ไดิ์!
เช้#นั ในัปฏิ�ก�รู�ยา A2 + B2 2AB สุามีารูถแสุดิ์งสุารูเช้�งซ!อนัท��ถ�กกรูะต์�!นัไดิ์!ดิ์�งนั�$
ที่�ศที่างกี่ารู้ชนกี่�นของโมเลกี่)ลถ�งแมี!ว#าโมีเลก�ลท��เข!ามีาช้นัก�นั จะมี�พิ่ล�งงานัในัต์�วสุ�งมีากกว#า
พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ และช้นัก�นัอย#างแรูง อาจจะไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาก%ไดิ์!ถ!าท�ศัทางของการูช้นัก�นั หรู"อต์6าแหนั#งการูจ�ดิ์ต์�วของโมีเลก�ลท��เข!า
ช้นัก�นัไมี#เหมีาะสุมี หมีายความีว#า ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�จะเก�ดิ์ข�$นัไดิ์!นั�$นัต์!องข�$นัอย�#ก�บท�ศัทางการูช้นัก�นัดิ์!วย โดิ์ยท��ท�ศัทางของการูช้นัมี�สุ#วนัสุ�มีพิ่�นัธิ ก�บพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ของปฏิ�ก�รู�ยา ถ!าท�ศัทางของการูช้นัเหมีาะสุมี พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ของปฏิ�ก�รู�ยาจะต์6�ากว#าในักรูณ�ท��ท�ศัทางของการูช้นัไมี#เหมีาะสุมี ซ��งเป2นัผลให!เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาไดิ์!ง#ายกว#า
ต์�วอย#างเช้#นั ปฏิ�ก�รู�ยารูะหว#าง H2O (g) ก�บ CO (g) ไดิ์!ผล�ต์ภ�ณฑ์ เป2นั H2 (g) และ CO (g) ต์ามีสุมีการู H2O (g) + CO (g) H2 (g) + CO2 (g)
นัอกจากการูท��โมีเลก�ลของ H2O ท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งมีาช้นัก�บโมีเลก�ลของ CO ท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งแล!ว โมีเลก�ลท�$ง 2 จะต์!องมี�การูจ�ดิ์ต์�วให!ถ�กท�ศัทางดิ์!วย โมีเลก�ลอาจจะช้นัก�นัในัล�กษณะต์#างๆ ดิ์�งนั�$
กี่ารู้ชนกี่�นในแบบที่�� I ออกซ�เจนัในั H2O ช้นัก�บคารู บอนัในั CO ซ��งถ!ามี�พิ่ล�งงานัสุ�งพิ่อจะไดิ์!เป2นั CO2 และ H2 แสุดิ์งว#าท�ศัทางของการูช้นัเหมีาะสุมี สุามีารูถเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาไดิ์!
กี่ารู้ชนกี่�นในแบบที่�� II ออกซ�เจนัในั H2O และในั CO ช้นัก�นั ซ��งเป2นัท�ศัทางของการูช้นัท��ไมี#เหมีาะสุมี ถ�งแมี!ว#าจะมี�พิ่ล�งงานัสุ�งก%จะไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา ไมี#ไดิ์! CO2 และ H2
กี่ารู้ชนกี่�นในแบบที่�� III ไฮโดิ์รูเจนัในั H2O ช้นัก�บคารู บอนัในั CO ซ��งก%เป2นัท�ศัทางการูช้นัท��ไมี#เหมีาะสุมีเช้#นัเดิ์�ยวก�นั ดิ์�งนั�$นัการูช้นัแบบนั�$จะไมี#มี�ปฏิ�ก�รู�ยาเก�ดิ์ข�$นั
พิ่�จารูณาต์�วอย#างท�ศัทางการูช้นัท��เหมีาะสุมีของปฏิ�ก�รู�ยาCO2 + H2O H2CO3 + HCO3
- + H+
ก9าซ CO2 และ H2O อาจจะช้นัก�นัไดิ์!หลายแบบ ดิ์�งในัรู�ปCO2 + H2O H2CO3 +
HCO3- + H+
รู�ปท�� 2 ท�ศัทางการูช้นัก�นัของ CO2 และ H2O
เฉพิ่าะการูช้นัก�นัในัรู�ป (a) เท#านั�$นั ถ!าพิ่ล�งงานัของโมีเลก�ลสุ�งมีากพิ่อ จะท6าให!เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�ไดิ์! เนั"�องจากมี�ท�ศัทางการูช้นัท��เหมีาะสุมี สุ6า หรู�บการูช้นัแบบอ"� นัๆ ถ�งแมี!ว#าจะมี�พิ่ล�งงานัสุ�งก%ไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา เพิ่รูาะท�ศัทางการูช้นัไมี#เหมีาะสุมี
การูอธิ�บายเก��ยวก�บการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�จ�งสุามีารูถสุรู�ปไดิ์!ว#า “ปฏิ�กี่�รู้�ยาเคม�จะเกี่�ดข'(นไดเม��ออน)ภาคของสารู้ตั้�(งตั้นเขามาชนกี่�น อน)ภาคที่��เขามาชนกี่�นน�(จะตั้องม�พล�งงานในตั้�ว อย-างนอยเที่-ากี่�บพล�งงานกี่-อกี่�มม�นตั้. และจะตั้องชนกี่�นในที่�ศที่างที่��เห้มาะสม” ซ��งเป2นัเหต์�ผลท��ใช้!อธิ�บายว#าท6า ไมีการูช้นัก�นับางครู�$งเท#านั�$นั จ�งเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา โมีเลก�ลสุ#วนัหนั��ง จะมี�พิ่ล�งงานันั!อยกว#า พิ่ล�งงานั ก#อก�มี
มี�นัต์ ซ��งเมี"� อช้นัก�นัจะไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา และโมีเลก�ลท��มี�พิ่ล�งงานัมีากกว#าพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ถ!าช้นัก�นัไมี#ถ�กท�ศัทางก%จะไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเช้#นัเดิ์�ยวก�นั ดิ์�งนั�$นัอ�ต์รูาการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาจ�งต์!องมี�ค#านั!อยกว#าอ�ต์รูาการูช้นัก�นัของโมีเลก�ล
สุ6าหรู�บการูท��จะอธิ�บายว#าปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�หนั��ง ๆ มี�อ�ต์รูาการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาสุ�งหรู"อต์6�าต์!องอาศั�ยป8จจ�ย 2 อย#าง ค"อ
1. จ6านัวนัอนั�ภาคท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�ง2. ค#าพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ของปฏิ�ก�รู�ยา
การูท��ปฏิ�ก�รู�ยาเก�ดิ์ช้!าเป2นัเพิ่รูาะปฏิ�ก�รู�ยานั�$นัมี�พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ สุ�ง ซ��งอนั�ภาคท��จะช้นัก�นัแล!วท6า ให!เก�ดิ์พิ่ล�งงานัเท#าก�บ หรู"อ มีากกว#าพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ จะต์!องเป2นัอนั�ภาคท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งมีาก ซ��งท��อ�ณหภ�มี�ปกต์�อนั�ภาคท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งๆ เหล#านั�$จะมี�จ6านัวนันั!อย จ�งเป2นัผลให!อ�ต์รูาการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาต์6�า
ดิ์�งนั�$นั ปฏิ�ก�รู�ยาท��เก�ดิ์เรู%วจะต์!องมี�ค#าพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ต์6�า และมี�จ6า นัวนัอนั�ภาค ท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งอย�#มีาก ในัท6า นัองกล�บก�นั ปฏิ�ก�รู�ยาจะเก�ดิ์ช้!าถ!ามี�พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ สุ�ง และมี�จ6านัวนัอนั�ภาคท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งอย�#นั!อย โดิ์ยท��วๆ ไปพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ก�บจ6านัวนัโมีเลก�ลท�มี�พิ่ล�งงานัสุ�ง จะมี�สุ#วนัสุ�มีพิ่�นัธิ ก�นั ในัปฏิ�ก�รู�ยาท��มี�พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ต์6�า จะมี�โมีเลก�ลท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งๆ เมี"�อเท�ยบก�บพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ จ6านัวนัมีาก ในัขณะท��ปฏิ�ก�รู�ยาท��มี�พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ สุ�ง จะมี�โมีเลก�ลท��มี�พิ่ล�งงานัสุ�งๆ อย�#นั!อย
รู�ปท�� 3 เปรู�ยบเท�ยบการูเล#นับาสุเกต์บอลก�บการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�ภาพ a แสุดิ์งให!เห%นัว#าพิ่ล�งงานัย�งไมี#พิ่อ ในัแง#ของการูเก�ดิ์
ปฏิ�ก�รู�ยาก%ค"อ พิ่ล�งงานัไมี#ถ�งพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ท6า ให!ไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา
ภาพ b พิ่ล�งงานัท��ใช้!มีากเก�นัพิ่อ ไมี#เหมีาะสุมี ในัแง#ของการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�ก%ค"อ พิ่ล�งงานัสุ�งกว#า พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ แต์#ท�ศัทางของการูช้นัไมี#เหมีาะสุมี ท6าให!ไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา
ภาพ c แสุดิ์งให!เห%นัถ�งพิ่ล�งงานัพิ่อและท�ศัทางถ�กต์!อง ในัแง#ของการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�ก%ค"อ พิ่ล�งงานัสุ�งพิ่อและมี�ท�ศัทางท��เหมีาะสุมี ท6าให!เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�-----------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------
2. พล�งงานกี่�บกี่ารู้ด�าเน�นไปของปฏิ�กี่�รู้�ยาเนั"� องจากการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาเคมี� จะต์!องมี�พิ่ล�งงานัเข!ามีา
เก��ยวข!องดิ์!วย ถ!าเป2นัปฏิ�ก�รู�ยาของสุารูปรูะกอบโคเวเลนัต์ จะมี�การูสุลายพิ่�นัธิะของสุารูต์�$งต์!นั และมี�การูสุรู!างพิ่�นัธิะของสุารูผล�ต์ภ�ณฑ์ ข�$นั ถ!าพิ่ล�งงานัท�� ใช้!ในัการูสุลายพิ่�นัธิะท�$งหมีดิ์รูวมีก�นัแล!ว มี�ค#า
มีากกว#าพิ่ล�งงานัท��ไดิ์!จากการูเก�ดิ์พิ่�นัธิะใหมี#รูวมีก�นั การูเปล��ยนัแปลงนั�$นัจะเป2นัปรูะเภทดิ์�ดิ์ความีรู!อนั ในัทางต์รูงก�นัข!ามี ถ!าพิ่ล�งงานัท��ใช้!ในัการูสุลายพิ่�นัธิะท�$งหมีดิ์รูวมีก�นัมี�ค#านั!อยกว#า พิ่ล�งงานัท�� เก�ดิ์ข�$นัเนั"�องจากการูสุรู!างพิ่�นัธิะรูวมีก�นั การูเปล��ยนัแปลงนั�$นัก%จะเป2นัปรูะเภทคายความีรู!อนั
ในัแง#ของพิ่ล�งงานัของโมีเลก�ล ถ!าสุารูท�� เป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ มี�พิ่ล�งงานัต์6�ากว#าสุารูต์�$งต์!นั ปฏิ�ก�รู�ยานั�$นัจะเป2นัปรูะเภทคายพิ่ล�งงานั แต์#ถ!าสุารูท��เป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ มี�พิ่ล�งงานัสุ�งกว#าสุารูต์�งต์!นั ปฏิ�ก�รู�ยานั�$นัจะเป2นัปรูะเภทดิ์�ดิ์พิ่ล�งงานั
การูดิ์6าเนั�นัไปของปฏิ�ก�รู�ยาในัแง#ของพิ่ล�งงานัของโมีเลก�ล เมี"�อโมีเลก�ลของก9าซมีาช้นัก�นัจนักรูะท��งกลายเป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ สุามีารูถจะแสุดิ์งให!เห%นัไดิ์!โดิ์ยอาศั�ยกรูาฟแสุดิ์งความีสุ�มีพิ่�นัธิ รูะหว#างพิ่ล�งงานัของสุารูต์�$งต์!นั พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ของปฏิ�ก�รู�ยา และพิ่ล�งงานัของผล�ต์ภ�ณฑ์ ดิ์�งนั�$
ก. กรูาฟรูะหว#าง NO2 ก�บ CO ซ��งเป2นัปรูะเภทคายความีรู!อนั
NO2 (g) + CO (g) NO (g) + CO2 (g) + 234 kJ
เข�ยนักรูาฟแสุดิ์งความีสุ�มีพิ่�นัธิ รูะหว#างพิ่ล�งงานัก�บการูดิ์6าเนั�นัไปของปฏิ�ก�รู�ยาไดิ์!ดิ์�งนั�$
รู�ปท�� 4 การูเปล��ยนัแปลงพิ่ล�งงานัของปฏิ�ก�รู�ยา NO2 (g) + CO (g) NO (g) + CO2 (g)
E1 ค"อพิ่ล�งงานัของสุารูต์�$งต์!นั
E3 ค"อพิ่ล�งงานัของสุารูผล�ต์ภ�ณฑ์ Ea ค"อพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ซ��งเป2นัผลต์#างรูะหว#าง E2 ก�บ E1
E ค"อ พิ่ล�งงานัของปฏิ�ก�รู�ยา ซ��งเป2นัผลต์#างรูะหว#าง E3 ก�บ E1
ในัปฏิ�ก�รู�ยาดิ์�งกล#าวนั�$ E = -234 kJEa = 66.9 kJ
ข. ปฏิ�ก�รู�ยา 2HI (g) H2 (g) + I2 (g) ซ��งเป2นัปฏิ�ก�รู�ยาปรูะเภทดิ์�ดิ์ความีรู!อนั
รู�ปท�� 5 การูเปล��ยนัแปลงพิ่ล�งงานัของปฏิ�ก�รู�ยา 2HI (g) H2
(g) + I2 (g)
เมี"� อสุารูต์�$งต์!นั (HI) ซ��งมี�พิ่ล�งงานั E1 ช้นัก�นัจนัท6า ให!มี�พิ่ล�งงานัสุ�งข�$นัเป2นั E2 ซ��งจะกลายไปเป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ (H2 + I2) ท��มี�พิ่ล�งงานั E3
E3 มี�ค#ามีากกว#า E1 ดิ์�งนั�$นัจ�งเป2นัการูเปล��ยนัแปลงปรูะเภทดิ์�ดิ์ความีรู!อนั โดิ์ยมี�พิ่ล�งงานัของปฏิ�ก�รู�ยา หรู"อพิ่ล�งงานัท��รูะบบดิ์�ดิ์เข!าไปเท#าก�บ E
E = E3 - E1
Ea = E2 - E1
ในักรูณ�ท��เป2นัการูเปล��ยนัแปลงปรูะเภทผ�นักล�บไดิ์! ค"อ มี�ท�$งปฏิ�ก�รู�ยาไปข!างหนั!า และปฏิ�ก�รู�ยาย!อนักล�บ จะมี�ท�$งพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ของปฏิ�ก�รู�ยาไปข!างหนั!า (Eaf) และของปฏิ�ก�รู�ยาย!อนักล�บ (Ear)
ต์�วอย#างเช้#นั ปฏิ�ก�รู�ยาคายความีรู!อนั A B จะมี�กรูาฟแสุดิ์งการูดิ์6าเนั�นัไปของปฏิ�ก�รู�ยาดิ์�งนั�$
รู�ปท�� 6 การูเปล��ยนัแปลงปรูะเภทคายความีรู!อนัพิ่ล�งงานัของปฏิ�ก�รู�ยา (E) นัอกจากจะพิ่�จารูณาจาก
พิ่ล�งงานัของสุารูต์�$งต์!นัและพิ่ล�งงานัของผล�ต์ภ�ณฑ์ แล!ว ย�งสุามีารูถหาไดิ์!จากพิ่ล�งงานักรูะต์�!นั
E = E (ผล�ต์ภ�ณฑ์ ) - E (สุารูต์�$งต์!นั)= E3 - E1
หรู"อ E = Eaf - Ear
ถ!า Eaf > Ear จะเป2นัปฏิ�ก�รู�ยาดิ์�ดิ์ความีรู!อนัEaf < Ear จะเป2นัปฏิ�ก�รู�ยาคายความีรู!อนั
อย#างไรูก%ต์ามี E = Eaf - Ear ใช้!ไดิ์!ก�บปฏิ�ก�รู�ยาท��ผ�นักล�บเท#านั�$นั ปฏิ�ก�รู�ยาท��เก�ดิ์แบบสุมีบ�รูณ จะมี�แต์#ปฏิ�ก�รู�ยาไปข!างหนั!า หรู"อมี�แต์# Eaf ดิ์�งนั�$นัจะใช้!ความีสุ�มีพิ่�นัธิ ดิ์�งกล#าวไมี#ไดิ์!
พล�งงานกี่-อกี่�มม�นตั้.( Ea) กี่�บอ�ตั้รู้ากี่ารู้เกี่�ดปฏิ�กี่�รู้�ยาค#า Ea สุามีารูถใช้!เปรู�ยบเท�ยบอ�ต์รูาการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาไดิ์!โดิ์ย
“ปฏิ�ก�รู�ยาท��มี�ค#า Ea ต์6�า จะเก�ดิ์ไดิ์!เรู%วกว#าปฏิ�ก�รู�ยาท��มี� Ea สุ�ง” เช้#นั
2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g) มี� Ea สุ�งมีาก ท6าให!เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาช้!ามีากจนัสุ�งเกต์ไมี#ไดิ์! แต์#ปฏิ�ก�รู�ยา 2NO (g) +
O2 (g) 2NO2 (g) เก�ดิ์เรู%วมีากเพิ่รูาะมี� Ea ต์6�าอย#างไรูก%ต์ามีปฏิ�ก�รู�ยาท��มี�ค#า Ea ต์6�า อย#างนั!อยท��สุ�ดิ์ค#า Ea จะ
ต์!องเท#าก�บพิ่ล�งงานัของสุารูต์�$งต์!นั ค#า Ea ของปฏิ�ก�รู�ยาแต์#ละช้นั�ดิ์จะนั!อยกว#าพิ่ล�งงานัของสุารูต์�$งต์!นัไมี#ไดิ์! ค#า Ea เป2นัค#าเฉพิ่าะต์�วของปฏิ�ก�รู�ยาหนั��งๆ ไมี#ข�$นัก�บอ�ณหภ�มี� ค#า Ea ของปฏิ�ก�รู�ยาต์#างช้นั�ดิ์ก�นัจะมี�ค#าไมี#เท#าก�นั ดิ์�งแสุดิ์งในัต์ารูางท�� 1
ต์ารูางท�� 1 พิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ของปฏิ�ก�รู�ยาเคมี�บางช้นั�ดิ์ (ท�กต์�วอย�#ในัภาวะก9าซ)
ปฏิ�ก�รู�ยา Ea (kJ)
H2 + I2 2HI2HI H2 + I2NO + O3 NO2 + O2
Cl2 + H2 HCl + HBr + H2 HBr + H
167.2183.910.523.073.6
โดิ์ยท��วๆ ไปอาจจะสุรู�ปเก��ยวก�บพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ ไดิ์!ดิ์�งนั�$1. Ea ค"อพิ่ล�งงานัต์6�าท��สุ�ดิ์ท��โมีเลก�ลของสุารูต์�$งต์!นัจะต์!องมี�
เพิ่"�อท��จะช้นัก�นัแล!วเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาไดิ์!เป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ 2. Ea สุ#วนัใหญ่#เป2นัพิ่ล�งงานัจลนั ไมี#เก��ยวก�บพิ่ล�งงานัสุลาย
พิ่�นัธิะซ��งเป2นัพิ่ล�งงานัศั�กย 3. Ea ของปฏิ�ก�รู�ยาหนั��งๆ จะมี�ค#าไมี#เท#าก�นั ค#านั�$หาไดิ์!จากการู
ทดิ์ลองและการูค6านัวณ4. Ea จะบอกให!ทรูาบถ�งแนัวโนั!มีของอ�ต์รูาการูเก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยา
ปฏิ�ก�รู�ยาท��มี� Ea ต์6�าจะเก�ดิ์ไดิ์!เรู%วกว#าปฏิ�ก�รู�ยาท��มี� Ea สุ�ง
5. Ea ไมี#เก��ยวก�บพิ่ล�งงานัของปฏิ�ก�รู�ยา ไมี#เก��ยวก�บการูดิ์�ดิ์หรู"อคายความีรู!อนัของปฏิ�ก�รู�ยา ปฏิ�ก�รู�ยาท��คายความีรู!อนัอาจจะมี� Ea
สุ�งหรู"อต์6�าก%ไดิ์!6. Ea ไมี#ข�$นัก�บอ�ณหภ�มี� ไมี#ว#าอ�ณหภ�มี�สุ�งหรู"อต์6�าค#า Ea จะคงท��
ค#า Ea จะลดิ์ลงเมี"�อมี�การูเต์�มีต์�วเรู#งปฏิ�ก�รู�ยาลงไปเนั"�องจากปฏิ�ก�รู�ยาจะเก�ดิ์ข�$นัไดิ์!จะต์!องพิ่�จารูณาท�ศัทางการูช้นั
ก�นัของโมีเลก�ลดิ์!วย ดิ์�งเช้#นัในัปฏิ�ก�รู�ยารูะหว#าง H2O ก�บ CO ไดิ์!เป2นั H2 และ CO2 ดิ์�งท��ไดิ์!กล#าวมีาแล!ว ถ!าโมีเลก�ลของสุารูต์�$งต์!นัช้นัก�นัในัท�ศัทางเหมีาะสุมี จะเก�ดิ์เป2นัสุารูเช้�งซ!อนัท��ถ�กกรูะต์�!นั และกลายเป2นัผล�ต์ภ�ณฑ์ ในัท��สุ�ดิ์ ในักรูณ�นั�$พิ่ล�งงานักรูะต์�!นัจะต์6�า แต์#ถ!าช้นัก�นัไมี#เหมีาะสุมี ค#า Ea จะค#อนัข!างสุ�ง จ�งไมี#เก�ดิ์ปฏิ�ก�รู�ยาดิ์�งในัรู�ปท�� 7
รู�ปท�� 7 เปรู�ยบเท�ยบพิ่ล�งงานัก#อก�มีมี�นัต์ มี�ท�ศัทางการูช้นัเหมีาะสุมี และไมี#เหมีาะสุมี
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------