ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง คือ

1.ธรรมชาติของสารตั้งตัน
สารตั้งต้นบางชนิดทำปฏิกิริยาได้เร็ว แต่บางชนิดทำปฏิกิริยาได้ช้า เช่น แผ่นโลหะทองแดง หรือแผ่นโลหะเงินจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนได้ช้ามาก แม้ว่าจะใช้เปลวไฟช่วยก็ไม่สามารถทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วได้ ส่วนแผ่นโลหะแมกนีเซียมสามารถติดไฟได้เร็วมาก หรือฟอสฟอรัสขาวสามารถติดไฟได้เลยในอากาศ เป็นต้น
2.ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้น จำนวนอนุภาคของสารตั้งต้นที่เข้าทำปฏิกิริยาก็มีมากขึ้นด้วย จึงทำให้อนุภาคของสารตั้งต้นมีโอกาสชนกันมากขึ้น และเมื่ออนุภาคที่เข้าชนกันมีพลังงานมากพอ ก็สามารถเกิดปฏิกิริยาขึ้นได้ แต่ถ้าความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะลดลง
3.พื้นที่ผิวของสารตั้งต้น
พื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี จากการศึกษามาแล้วเกี่ยวกับปฏิกิริยาของโลหะแมกนีเซียมกับกรดไฮโดรคลอริกจะเกิดก๊าซ H2 จากการทดลองพบว่าเมื่อเปลี่ยนความยาวของลวดแมกนีเซียม อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น ซึ่งถือว่าพื้นที่ผิวมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี พื้นที่ผิวจะมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเนื้อผสม (heterogeneous) เท่านั้น เช่น ปฏิกิริยาที่กล่าวมา Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl(aq) +H2(g) ถ้าทำให้ลวดแมกนีเซียมเป็นชิ้นเล็กๆจะพบว่าปฏิกิริยาจะเกิดเร็วกว่าลวดแมกนีเซียมที่เป็นแผ่นหรือขดเป็นสปริง แสดงให้เห็นว่าพื้นที่ผิวมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
4.อุณหภูมิ
ยิ่งอุณหภูมิสูงปฏิกิริยายิ่งดำเนินไปเร็วการเพิ่มอุณหภูมิให้กับปฏิกิริยาเคมี ทำให้โมเลกุลของสารตั้งต้นเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเฉลี่ยเพิ่มขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้โมเกลุกลมีพลังงานสูงขึ้นไปด้วย ในทางทฤษฏีกล่าวว่า เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10 องศาเซลเซียส อัตราการชนกันของโมเกกุลจะเพิ่มขึ้นเพียง 0.01 เท่า แต่ในทางปฏิบัติ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 10 องศาเซลเซียส อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นประมาณ 2-3 เท่า และเมื่อพลังงานจลน์ของโมเกลุกลสูงขึ้นจะก่อให้เกิดผล คือ - การเพิ่มอุณหภูมิเป็นการเพิ่มพลังงานจลน์ให้อนุภาค ทำให้อนุภาคเคลื่อนที่เร็วขึ้น จึงเพิ่มโอกาสในการชนมากขึ้น(ความถึ่ในการชนมากขึ้น)มากขึ้น
- การเพิ่มอุณหภูมิเป็นการเพิ่มจำนวนโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์สูง ซึ่งเมื่อชนกันแล้วเกิดผลสำเร็จ ทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยามีค่าสูงขึ้น
เมื่อเขียนกราฟระหว่างจำนวนโมเลกุลและพลังงานจลน์จะได้กราฟดังนี้
จากกราฟจะเห็นว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิจากT1เป็นT2แล้วจำนวนโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์สูงพอเพิ่มขึ้น

จากกราฟจะเห็นว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิจากT1เป็นT2แล้วจำนวนโมเลกุลที่มีพลังงานจลน์สูงพอเพิ่มขึ้น

5.สารบางชนิด แบ่งเป็น2ประเภท

ตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyse)
ตัวเร่งปฏิกิริยา ( Catalyst) คือ สารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาแล้ว ทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นได้เร็วขึ้น หรือทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น โดยที่ตัวเร่งปฏิกิริยาอาจจะมีส่วนร่วมในการเกิด ปฏิกิริยาด้วยหรือไม่ก็ได้ แต่เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา ตัวเร่งเหล่านี้จะมีต้องมีปริมาณเท่าเดิมและมีสมบัติเหมือนเดิม การที่ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้ เนื่องจากว่า
- ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยลดพลังงานก่อกัมมันต์ของปฏิกิริยาให้ต่ำลง จึงทำให้มีโมเลกุลที่มีพลังงานสูงกว่าหรือเท่ากับพลังงานก่อกัมมันต์จำนวนมากขึ้น ปฏิกิริยาเคมีจึงเกิดเร็วขึ้น แต่จะไม่ทำให้พลังงานของปฏิกิริยาเปลี่ยนแปลงไป
- ตัวเร่งปฏิกิริยามีสมบัติคือ เข้าร่วมในปฏิกิริยา และเมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุด จะแยกตัวออกมาเป็นสารเดิม

สารยับยั้งปฏิกิริยา หรือตัวหน่วงปฏิกิริยา (inhibitor)
เป็นสารที่เติมลงไปในปฏิกิริยาแล้วทำให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นช้าลง หรือทำให้อัตราการเกิด ปฏิกิริยาลดลง และเมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา ตัวหน่วงปฏิกิริยาจะกลับคืนมาเหมือนเดิมและมีมวลคงที่ การที่ตัวหน่วงปฏิกิริยาเคมี สามารถลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีสามารถลดอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ เนื่องจากว่า ตัวหนวงปฏิกิริยาจะทำให้พลังงานก่อกัมมันต์เพิ่มขึ้น จึงทำให้มีโมเกลุลที่มีพลังงานสูงกว่าหรือเท่ากับพลังงานก่อกัมมันต์จำนวนน้อยลงปฏิกิริยาจึงเกิดได้ช้าลง