Page 110 -
P. 110
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
การเรงปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ 101
แทนคาสมการ (5.42) ในสมการ (5.40) จะได
d [P] k 1 k 2 [SH] [OH − ]
R = = (5.43)
dt k -1 K b
–
= k [SH] [OH ] (5.44)
OH-
k k
เมื่อ คาคงที่อัตราของตัวเรงไฮดรอกไซดไอออน k = 1 2 (5.45)
OH-
k -1 K b
สมการ (5.43) และ (5.44) แสดงใหเห็นวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่มีเบสเปนตัวเรงแปรตามความ
–
เขมขนของสารตั้งตน SH และไฮดรอกไซดไอออน (OH ) และเนื่องจากไฮดรอกไซดไอออนทํา
หนาที่เปนตัวเรงปฏิกิริยา จึงอาจถือวาไฮดรอกไซดไอออนมีความเขมขนคงที่ ดังนั้นสมการ (5.43)
และ (5.44) สามารถเปลี่ยนรูปเปน
d [P]
R = = k [SH] (5.46)
dt
–
เมื่อ คาคงที่อัตราของปฏิกิริยาที่มีเบสเปนตัวเรง k = k [OH ] (5.47)
OH-
K w
= k (5.48)
OH-
H [ + ]
เมื่อ k OH- = คาคงที่อัตราของตัวเรงไฮดรอกไซดไอออน
+
–
และคาคงที่ของการแตกตัวของน้ํา K w = [H ] [OH ] (5.49)
ถาใสลอกการิธึม (logarithm) ในสมการ (5.48) จะได
log k = log k + log K + pH (5.50)
OH-
w
กราฟแสดงความสัมพันธระหวาง log k และ pH ในสมการ (5.50) เปนเสนตรง และมีความชันเปน
+1 ดังแสดงในรูปที่ 5.3 เสนที่ 2
อยางไรก็ตามบางปฏิกิริยาอาจมีทั้งกรดและเบสเปนตัวเรง คาคงที่อัตราจะอยูในรูปผลรวม
ของคาคงที่อัตราของปฏิกิริยาที่มีกรดและเบสเปนตัวเรงในสมการ (5.31) และ (5.47) ตามลําดับ คือ
–
+
k = k + [H ] + k [OH ] (5.51)
OH-
H
สมการ (5.51) แสดงใหเห็นวา คาคงที่อัตราของปฏิกิริยาขึ้นกับความเขมขนของไฮโดรเจนไอออน
และไฮดรอกไซดไอออน เชน ถาความเขมขนของไฮโดรเจนไอออนสูง ปฏิกิริยาจะถูกเรงดวยกรด
แตถาความเขมขนของไฮดรอกไซดไอออนสูง ปฏิกิริยาจะถูกเรงดวยเบส ดังนั้นกราฟแสดง