Page 102 -
P. 102
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
การเรงปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ 93
3. การเรงปฏิกิริยาดวยตัวเอง (autocatalysis) เปนการเรงปฏิกิริยาดวยผลิตภัณฑตัวใดตัว
หนึ่งของปฏิกิริยา ที่จะกลาวตอไปในหัวขอ 5.5
4. การเรงปฏิกิริยาภายในโมเลกุล (intramolecular catalysis) เปนการเรงปฏิกิริยาดวยหมู
ฟงกชัน (functional group) หนึ่งในสารตั้งตนตัวใดตัวหนึ่งของปฏิกิริยา (จะไมกลาวในรายละเอียด)
คุณสมบัติทั่วไปของตัวเรงปฏิกิริยามีดังตอไปนี้
1. ตัวเรงจะไมเปลี่ยนทั้งปริมาณและองคประกอบทางเคมีเมื่อปฏิกิริยาสิ้นสุด แมวาตัวเรง
อาจถูกดัดแปลงโครงสรางทางกายภาพ เชน ขนาดของอนุภาคหรือพื้นที่ผิว
2. ปริมาณเพียงเล็กนอยของตัวเรงจะมีผลตอการเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดปฏิกิริยา
3. ตัวเรงไมสามารถเริ่มปฏิกิริยาได แตตัวเรงทําใหอัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้นโดยการ
เปลี่ยนแปลงกลไกของปฏิกิริยาที่ตางจากกลไกของปฏิกิริยาที่ไมมีตัวเรง เพื่อลดพลังงานกระตุนดัง
รูปที่ 5.1 และการที่พลังงานกระตุนของปฏิกิริยาลดลง สงผลใหจํานวนโมเลกุลสัมพัทธที่มีพลังงาน
สูงกวาพลังงานกระตุนเพิ่มขึ้นดังรูปที่ 5.2
4. ตัวเรงจะไมเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางอุณหพลวัต (thermodynamic properties) ของ
ปฏิกิริยา เชน ความแตกตางของเอนทัลป (enthalpy change, ΔH), ความแตกตางของเอนโทรป
(entropy change, ΔS), ความแตกตางของอุณหภูมิ (temperature change, ΔT) ของปฏิกิริยา รวมทั้ง
คาคงที่สมดุล (equilibrium constant, K) ของปฏิกิริยายอนกลับได (reversible reaction) โดยที่ตัวเรง
ปฏิกิริยาจะทําใหอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปขางหนาและยอนกลับเพิ่มขึ้น ซึ่งเปนการเรงใหปฏิกิริยา
เขาสูสมดุลเร็วขึ้นนั่นเอง
5. ตัวเรงทุกชนิดทําหนาที่เรงเฉพาะบางปฏิกิริยา เชน อลูมินา (Alumina, Al O ) เปน
2 3
ตัวเรงของปฏิกิริยาการขจัดน้ํา (dehydration) ของเอทธานอล (ethanol, C H OH) แตทองแดง
2 5
(copper, Cu) เปนตัวเรงของปฏิกิริยาการขจัดไฮโดรเจน (dehydrogenation) ของเอทธานอล ดัง
สมการ (5.1) และ (5.2) ตามลําดับ
ที่อุณหภูมิ 570 K, C H OH ⎯ Al ⎯ O ⎯ C H + H O (5.1)
3
2
⎯→
2 4
⎯
2 5
2
Cu
ที่อุณหภูมิ 470 - 570 K, C H OH ⎯ →⎯ CH CHO + H 2 (5.2)
3
2 5
อยางไรก็ตามสารที่ทําหนาที่คลายตัวเรง แตจะถูกใชไปในปฏิกิริยา จะเรียกวา ตัวเรงเทียม
(pseudocatalyst) หรือ ตัวกอกัมมันต (activator)