Activation Energy Bozeman Science English (auto-generated) Thai

Activation EnergyYouTube↗ IA↗(long shot)
Education 348.2K views 2.9K likes 86 dislikes 31 Oct 2013

Bozeman Science 1.4M subscribers N/A YouTube↗

chemistry essentials video 36 I in other

สวัสดี ครูแอนเดอเสนกับวิดีโอในชุดวิชาเคมีพื้นฐานลำดับที่ 39 นี้ จะว่าด้วยเรื่องของพลังงานกระตุ้น ลองนึกภาพว่าครูกำลังพยายามกลิ้งบอลลูกนี้ขึ้นเนิน ถ้าครูมีพลังงานมากพอที่จะใส่เข้าไปในระบบซึ่งก็คือลูกบอลอันนี้ ลูกบอลก็จะมีโอกาสที่จะกลิ้งลงไปทางอีกด้านนึงได้ นั่นหมายถึงว่า มันจะมีพลังงานอยู่จำนวนนึง

words there was a certain amount of energy that that ball had at the beginning we'll call that potential

ที่มีอยู่ในลูกบอลอันนี้แล้วตั้งแต่ต้น เรียกว่าพลังงานศักย์

energy and then we've lost some of that potential energy but the ball just

แล้วก็เกิดการสูญเสียพลังงานบางส่วนนั้นไป และลูกบอลนั้นก็ไม่ใช่ว่าจะสามารถกลิ้งลงมาได้เอง

didn't go there on its own I had to put a certain amount of energy into it and in chemistry we call that activation

ครูจะต้องใส่พลังงานจำนวนนึงเข้าไปก่อน ซึ่งในทางวิชาเคมีนั้น เราเรียกว่าพลังงานกระตุ้น

energy now it's not only balls rolling up a hill and down the other side it's

ตอนนี้ก็ไม่ใช่เพียงเรื่องของการกลิ้งลูกบอลขึ้นเนิน แล้วปล่อยให้กลิ้งลงไปอีกด้านนึงเท่านั้นแล้ว ..แต่เรากำลัง

chemical reactions you can think of this as the reactants on this side and this

พูดถึงเรื่องของปฏิกิริยาเคมี ทางด้านนี้ เราอาจจะมองได้ว่าเป็นสารตั้งต้น และด้านนี้ก็ย่อมจะต้องเป็นสารผลิตภัณฑ์

has products on the other side and so we're only netting this amount of energy

และเราก็สนใจแต่เพียงค่าสุทธิของพลังงาน ซึ่งก็คือค่าความแตกต่างระหว่างสองระดับตรงนี้เท่านั้น

between here and here but there's energy that you have to put into the system let's say we have an endergonic reaction

แต่ว่าก็ยังต้องมีพลังงานที่เราจะต้องใส่เข้าไปในระบบ ที่เห็นตรงนี้คือตัวอย่างของปฏิกริยาแบบ endergonic reaction (ค่าสุทธิเป็นบวก)

like this one that requires energy well I'm going to put more energy in I'm

เป็นแบบที่ต้องการพลังงาน ..เอาละ ครูก็จะใส่พลังงานที่มากกว่าเข้าไป

going to get some of that back if we were to look at the energy change then

ครูก็จะได้พลังงานบางส่วนกลับคืนมา ..แต่ถ้าเราสังเกตระดับของการเปลี่ยนแปลงพลังงาน อะไรก็ตามที่สูงไปกว่าระดับตรงนี้

everything above that is going to be the activation energy what if I don't have enough activation energy well I can put

ก็จะเป็นพลังงานกระตุ้น ..แล้วถ้าครูมีพลังงานกระตุ้นไม่เพียงพอล่ะ?

some energy in but if I don't have enough then it's going to go back to

ในกรณีที่ครูใส่พลังงานเข้าไปแล้ว แต่ว่ายังมีปริมาณไม่เพียงพอ มันก็จะกลับมาอยู่

where it was before and so activation energy is how much

ตรงจุดเริ่มต้นอีกครั้งนั่นเอง ..นั่นก็หมายความว่า พลังงานกระตุ้น ก็คือพลังงานในปริมาณที่เพียงพอ ที่ใส่เข้าไปในระบบแล้ว

energy you have to put into a system to have a chemical reaction occur and it's based on collisions between molecules

ทำให้มีปฏิกริยาเคมีเกิดขึ้น โดยมีความเกี่ยวข้องกับการชนของโมเลกุล

most of those are unsuccessful collisions and that's because they maybe

โดยส่วนใหญ่นั้น การชนที่เราเห็นมักจะไม่ทำให้ปฏิกริยาเกิดขึ้น นั่นก็เพราะการชนส่วนใหญ่มักจะมีพลังงานไม่เพียงพอ

don't have enough energy or they don't have proper orientation but if they are

หรือไม่ก็มีแนวการชนที่ไม่พอดี ..แต่ว่าถ้าเป็นการชนที่เหมาะสม ซึ่งก็อย่างที่ได้บอกไปแล้ว

successful which again is incredibly rare on then we can have chemical reactions fire off in a unimolecular

ว่าจะไม่เกิดขึ้นบ่อยครั้งนัก ..ก็จะทำให้มีปฏิกริยาเกิดขึ้น ..ในกรณีของปฏิกริยาโมเลกุลเดียวนั้น

reaction that's mostly going to be interactions between the molecule and the solvent or background molecules but

ส่วนใหญ่ก็จะเป็นปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลกับสารละลาย หรือไม่ก็เป็นโมเลกุลตัวอื่นรอบๆ

if it's a biomolecular termolecular reaction it's going to be with other

แต่ถ้าเป็นในกรณีของปฏิกริยาแบบสองโมเลกุล หรือ แบบ termolecular ก็จะเป็นระหว่างโมเลกุลด้วยกัน

molecules or reactions with other molecules in either case it's going to be based on the Maxwell Boltzmann

หรือไม่ก็เป็นปฏิกริยาที่เกิดกับโมเลกุลตัวอื่นๆ ..แต่ไม่ว่าจะเป็แบบใดก็ตาม ก็จะต้องขึ้นกับกฏการกระจายตัวของ Maxwell-Boltzmann

distribution how often this is going to occur and again that's where we can

ซึ่งอธิบายโอกาสความเป็นไปได้ที่จะเกิดขึ้น และอันนี้เอง ที่เราสามารถเอามาช่วยประเมินหาค่าพลังงานกระตุ้น

determine activation energy and so let's say we have two molecules we'll call this a and B and I were to lodge a at B

อย่างเช่นสมมติว่าเรามีโมเลกุลสองตัวคือ A กับ B แล้วครูก็จะปล่อยให้ A กับ B กระจายออกไป

what we'll find is that if I don't give it enough energy then there's not going

เราก็จะเห็นได้ว่า ถ้าไม่ได้ใส่พลังงานเข้าไปมากพอ ..ก็จะไม่ทำให้

to be a chemical reaction in this one simple collision in other words you

เกิดปฏิกิริยาเคมีในการชนอันนี้ ..นั่นก็เพราะว่าเราต้องการพลังงาน

require a certain amount of energy that reaction to occur so it's kind of

อย่างน้อยก็ในปริมาณนึงในการทำให้เกิดปฏิกริยา ซึ่งนั่นก็ขึ้นกับอุณหภูมิด้วย

based on temperature if I increase temperature I can have more reactions also if I fire it off-center like that

ถ้าครูเพิ่มอุณหภูมิขึ้นมา ครูก็จะมีปฏิกริยาเกิดมากขึ้น ทำนองเดียวกัน ถ้าครูปล่อยในแนวที่ไม่เหมาะสมอย่างที่เห็น

then they're not lined up properly and there's not going to be a reaction as

แนวการชนก็ไม่พอดี แล้วก็จะไม่มีปฏิกริยาเกิดขึ้นเช่นกัน

well and so with each of these collisions between all the molecules you

สรุปก็คือในการชนของโมเลกุลพวกนี้ ..เราจะต้อง

have to make sure that you have proper energy and you also have proper orientation but if you do then we can

มีพลังงานที่เหมาะสม มีแนวการชนที่พอดี ..ถ้าไม่มีปัจจัยอันนี้ ปฏืกริยาก็จะไม่เกิดขึ้น

fire off that reaction in other words we've exceeded that activation energy

พูดอีกอย่างนึงก็คือพลังงานกระตุ้นที่มากพออย่างเดียว ก็ไม่ทำให้เกิดปฏิกริยาได้เสมอไป .. ไม่ว่าจะเป็น

and so this could be in a unimolecular when we have just one molecule turning into products it could be by molecular

ในกรณีแบบที่เป็นโมเลกุลเดียว ..ซึ่งเป็นแบบที่มีโมเลกุลของสารตัวนึง เปลี่ยนไปเป็นสารผลิตภัณฑ์

where they're running into each other or

หรือแบบสองโมเลกุลที่เข้ามาชนกัน หรือแม้แต่แบบ termolecular ซึ่ง

could even be termolecular we have three things coming together at once and so all of these are based on the number of

เป็นแบบที่เรามีสามตัวเข้ามาชนกันในเวลานึงก็ตาม ก็คือว่า ทั้งหมดนี้ล้วนแต่ขึ้นกับจำนวนครั้งในการชน

collisions that we could possibly have and so the maxwell-boltzmann

ที่อาจจะเกิดขึ้น ..ดังนั้น เราจึงเอากฏการกระจายตัวของ Maxwell-Boltzmann

distribution explains how much energy we have to put into system for that

มาช่วยอธิบายว่าเราจะต้องใส่พลังงานเข้าไปเท่าไร เพื่อที่จะทำให้ปฏิกริยานั้นเกิดขึ้นได้

chemical reaction to actually occur and so the curve looks like this and so let

เราก็จะเห็นรูปกราฟเสันโค้งในลักษณะแบบที่เห็นนี้ ซึ่งครูก็จะอธิบายให้ฟัง

me explain it to you if you think of this curve representing all the molecules that have a potential to interact well we'd say the mode is going

ลองนึกภาพว่าเส้นโค้งนี้ เป็นตัวแทนของโมเลกุลที่จะเข้ามาทำปฏิกริยา

to be right here this is the number that have this amount of energy and this is

ถ้าเป็นครูก็จะบอกว่า ตรงจุดนี้ คือค่า mode ส่วนอันนี้ก็คือ จำนวนโมเลกุลที่มีปริมาณพลังงาน เท่ากับระดับตรงนี้

the number of particles that we have if we look on the left side right down here

และนี่คือจำนวนของอนุภาคที่เรามี ถ้าเราดูที่ด้านซ้ายลงมาตรงนี้

they're going to be no particles who have no energy and then as we move to

ก็จะเป็นจุดที่บอกเราว่าไม่มีอนุภาดไหนเลยที่ไม่มีพลังงาน และพอเราเลื่อนมาทางด้านขวา

the right side the mean is going to be a little bit to the right of that because

ก็จะมาถึงค่า mean ซึ่งอยู่ราวๆแถวนี้ ..เนื่องจากว่า

there's going to be a lot of particles way out here that have a huge amount of

มีจำนวนอนุภาคอยู่ทางด้านที่มีพลังงานมากนี้มากกว่า

energy now there's not many of those particles out there but there's a lot of

ส่วนทางด้านนี้ ก็ไม่มีจำนวนอนุภาคมากนัก อนุภาดส่วนใหญ่จะมีพลังงานมากพอสมควร

particles out there that have quite a bit of energy and so if we look at that area under the curve that represents all

และกระจายตัวอยู่มาทางด้านนี้ ..สรุปว่าถ้าเราดูพื้นที่ใต้โค้งทั้งหมด นั่นก็คือ

the molecules that we have or have the potential to have interactions with and

โมเลกุลทั้งหมดที่เรามีอยู่ หรือมีโอกาสที่จะเข้าทำปฏิกริยา

so we're going to set a sub a right here that's going to be that activation

เราก็จะมาเซ็ตค่า E ซับ A ไว้ตรงนี้ กำหนดให้เป็นค่าพลังงานกระตุ้น

energy and so all of these out here have the proper amount of energy to actually have a chemical reaction occur and so

เพราะงั้น โมเลกุลทุกตัวที่อยู่ค่อนมาทางด้านนี้ ต่างก็มีปริมาณพลังงาน มากพอที่จะทำให้มีปฏิกริยาเคมีเกิดขึ้นได้

what happens if we increase the temperature well if we increase the

ทีนั้ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราเพิ่มอุณหภูมิ? ..ก็ถ้าเราเพิ่มอุณหภูมิ

temperature we just get a different curve it's going to be the same number

เส้นโค้งก็จะเปลี่ยนรูปร่างไป จำนวนอนุภาคยังมีอยู่เท่าเดิม

of particles but it's shifting everything to the right notice what happened to the activation energy the

แต่ว่าส่วนใหญ่จะเลื่อนไปทางขวา ..ลองสังเกตดูที่เส้นพลังงานกระตุ้น

activation energy still is the same it still requires a certain amount of

ซึ่งก็ยังคงอยู่ที่ค่าเดิม ปริมาณพลังงานที่ต้องการใช้ให้เกิดปฏิกริยายังคงเดิม

energy for that reaction to occur but by shifting it to higher temperature we have more particles that have more

แต่การเลื่อนไปทางขวาที่เกิดจากการเพิ่มอุณหภูมินั้น เป็นการเพิ่มจำนวนอนุภาคที่มีพลังงานสูงเท่านั้น

energy and so that area out here is going to be greater and so again did you

ดังนั้น พิ้นที่ในส่วนนี้จึงเพิ่มขึ้น ..มาลองทบทวนกัน ว่าพวกเราสามารถอธิบาย

learn to explain the difference between successful in unsuccessful reactions

ความแตกต่างระหว่างการที่ปฏิกริยาจะเกดิขึ้นได้หรือไม่? อย่างที่บอกไปแล้วว่า อันนี้ขึ้นอยู่กับพลังงานที่มีอยู่

again it's based on the energy they have and the orientation they have and we can use the Maxwell Boltzmann distribution

และแนวการชน ..และเราก็สามารถใช้กฎการกระจายตัวของ Maxwell-Boltzmann มาอธิบายได้

to figure that out and I hope that was helpful

ก็หวังว่าคงเป็นประโยชน์บ้าง