Page 161 -
P. 161
โครงการหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ เฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี
152 บทที่ 7
ตัวอยางของวิธีทางกายภาพที่ใชศึกษาทางจลนพลศาสตร เพื่อติดตามความกาวหนาของ
ปฏิกิริยา ณ เวลาตางๆ เชน
1. การเปลี่ยนแปลงความดัน (pressure changes) ใชไดกับกรณีที่มีองคประกอบอยางนอย
หนึ่งชนิดที่มีสถานะแกสและมีการเปลี่ยนแปลงความดันเมื่อปฏิกิริยาดําเนินไป
จากกฎของแกสอุดมคติ p V = nRT (7.8)
หรือ p = CRT (7.9)
โดยที่ p = ความดันของแกส
V = ปริมาตรของระบบ
n = จํานวนโมล
C = ความเขมขนของสาร = n/V
R = คาคงที่ของแกส = 8.314 J K mol
-1
-1
T = อุณหภูมิสัมบูรณ (เคลวิน)
สมการ (7.9) แสดงใหเห็นวาความดันและความเขมขนแปรตามกันในเชิงเสนตรงคลายกับสมการ
(7.3) ดังนั้นการวัดความดันที่เวลาตางๆ จะสามารถติดตามความกาวหนาของปฏิกิริยาได
ตัวอยางเชน การสลายตัวของแกสไนโตรเจน (V) ออกไซด ดังปฏิกิริยาตอไปนี้
2 N O (g) ⎯ →⎯ 4 NO (g) + O (g)
2 5
2
2
โดยที่แตละโมลของสารตั้งตน (N O ) ที่สลายไป จะไดผลิตภัณฑที่เปนแกสรวม 5/2 โมล เมื่อ
2 5
จํานวนโมลของสารทั้งหมดที่เปนแกสเพิ่มขึ้น จะไดความดันของระบบเพิ่มขึ้น (เมื่อปริมาตรและ
อุณหภูมิคงที่) อยางไรก็ตามวิธีนี้มีขอเสียคือไมสามารถกําหนดคุณสมบัติเฉพาะของสารแตละชนิด
ไดเพราะความดันไดมาจากแกสทุกชนิด
2. สเปกโทรสโกป (spectroscopy) ใชในกรณีที่มีสารที่สามารถดูดกลืนแสงได จากการ
ใหแสงจากเครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร (spectrophotometer) ตกกระทบสาร สารจะดูดกลืนแสง
(absorbed light) บางสวน และแสงที่เหลือมีสามสวนคือแสงที่ผาน (transmitted) แสงที่หักเห
(refracted) แสงที่กระเจิง (scattered) โดยที่ปริมาณของการดูดกลืนแสงขึ้นกับองคประกอบทางเคมี
ความหนาของสาร และความเขมขนของสารที่ดูดกลืน ตามกฎของเบียร-แลมเบอรก (Beer-
Lambert’s law) คือ
I = I exp(– ε b C) (7.10)
0