หน่วยที่ 5: ปฏิกิริยาเคมี (Chemical Reactions)

ปฏิกิริยาเคมี (Chemical Reactions) เป็นกระบวนการที่ทำให้อะตอมหรือโมเลกุลของสารต่าง ๆ เปลี่ยนแปลงไปเป็นสารใหม่โดยการทำลายและสร้างพันธะเคมีใหม่ ปฏิกิริยาเคมีมีบทบาทสำคัญในทุกส่วนของชีวิตประจำวัน เช่น การย่อยอาหาร การเผาไหม้ และการสังเคราะห์สารต่าง ๆ ปฏิกิริยาเคมีสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามลักษณะการเกิดและการเปลี่ยนแปลงของสารที่เกี่ยวข้อง

5.1 ประเภทของปฏิกิริยาเคมี (Types of Chemical Reactions)

ปฏิกิริยาเคมีสามารถจำแนกออกเป็นประเภทต่าง ๆ ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของสารดังนี้

1. ปฏิกิริยาการรวมตัว (Synthesis Reaction)

ปฏิกิริยาการรวมตัวคือกระบวนการที่สารตั้งต้นสองชนิดหรือมากกว่ามารวมตัวกันเพื่อสร้างสารประกอบใหม่ ตัวอย่างของปฏิกิริยาการรวมตัวคือการสร้างน้ำจากก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน

\[ 2H_2 + O_2 \rightarrow 2H_2O \]

2. ปฏิกิริยาการสลายตัว (Decomposition Reaction)

ปฏิกิริยาการสลายตัวเกิดขึ้นเมื่อสารประกอบหนึ่งชนิดแยกย่อยออกเป็นสารตั้งต้นที่เป็นสารที่ง่ายกว่าหรือธาตุ ตัวอย่างเช่น การสลายตัวของน้ำเพื่อให้ได้ก๊าซไฮโดรเจนและก๊าซออกซิเจน

\[ 2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2 \]

3. ปฏิกิริยาแทนที่เดี่ยว (Single Displacement Reaction)

ปฏิกิริยาแทนที่เดี่ยวเกิดขึ้นเมื่อธาตุหนึ่งในสารประกอบถูกแทนที่โดยธาตุอื่น ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่างธาตุเหล็กและกรดไฮโดรคลอริก

\[ Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \]

4. ปฏิกิริยาแทนที่คู่ (Double Displacement Reaction)

ปฏิกิริยาแทนที่คู่เกิดขึ้นเมื่อธาตุหรือสารประกอบในสารตั้งต้นสองชนิดมีการแทนที่กัน ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่างโซเดียมคลอไรด์และซิลเวอร์ไนเตรต

\[ NaCl + AgNO_3 \rightarrow NaNO_3 + AgCl \]

5. ปฏิกิริยาเผาไหม้ (Combustion Reaction)

ปฏิกิริยาเผาไหม้คือการเกิดปฏิกิริยาระหว่างสารเชื้อเพลิงกับออกซิเจน ส่งผลให้เกิดการปลดปล่อยพลังงานในรูปของแสงและความร้อน ตัวอย่างเช่น การเผาไหม้ของก๊าซมีเทน

\[ CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O + \text{พลังงาน} \]

6. ปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน (Redox Reaction)

ปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชันเกิดขึ้นเมื่อมีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่างสารตั้งต้น ทำให้สารหนึ่งเกิดออกซิเดชันและสารอื่นเกิดรีดักชัน ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่างทองแดงและเงินไนเตรต

\[ Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag \]

ปฏิกิริยาเคมีสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภทตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ เช่น ปฏิกิริยาการรวมตัว ปฏิกิริยาการสลายตัว ปฏิกิริยาแทนที่เดี่ยวและคู่ ปฏิกิริยาเผาไหม้ และปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน การทำความเข้าใจประเภทของปฏิกิริยาเคมีจะช่วยให้เราสามารถคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของสารในปฏิกิริยาต่าง ๆ ได้