ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำวัน

ปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดสารใหม่ มีสมบัติต่างจากสารเดิม สารก่อนการเปลี่ยนแปลงเรียกว่า สารตั้งต้น (reactant) และสารที่เกิดใหม่เรียกว่า ผลิตภัณฑ์ (product)
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากได้สารใหม่แล้วยังอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านอื่นๆ อีกได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่น่าสนใจเช่น
เมื่อนำลวดแมกนีเซียมใส่ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริก เป็นปฏิกิริยาระหว่างโลหะ (แมกนีเซียม) กับกรด (กรดไฮโดรคลอริก) สารทั้งสองจะทำปฏิกิริยากัน เกิดการเปลี่ยนแปลงได้สารใหม่เกิดขึ้นดังสมการ

เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
MgCl2 = แมกนีเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน

เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
K = โพแทสเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
KCl = โพแทสเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน

เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
NaCl = โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง)
H2 = ไฮโดรเจน

แต่ถ้าเปลี่ยนสารตั้งต้นของปฏิกิริยาจากกรดไฮโดรคลอริก (HCl) เป็นน้ำ (H2O) สามารถเขียนความสัมพันธ์ระหว่างสารตั้งต้น เป็นผลิตภัณฑ์ได้ดังนี้

เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยา ได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
H2O = น้ำ
Mg(OH)2 = แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน

เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
H2O = น้ำ
NaOH = โซเดียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน

เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Ca = แคลเซียม
H2O = น้ำ
Ca(OH)2 = แคลเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน

ประเภทของปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมีจำแนกได้ 3 ประเภทดังนี้
1. ปฏิกิริยาการรวมตัว (combination) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวของสารโมเลกุลเล็กรวมกันเป็นสารโมเลกุลใหญ่ หรือเกิดจากการรวมตัวของธาตุซึ่งจะได้สารประกอบ ดังเช่น
 
2. ปฏิกิริยาการแยกสลาย (decomposition) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดการแยกสลายของสารโมเลกุลใหญ่ให้ได้สารโมเลกุลเล็กลง ดังเช่น
 
3. ปฏิกิริยาการแทนที่ (replacement) เป็นปฏิกิริยาการแทนที่ของสารหนึ่งเข้าไปแทนที่อีกสารหนึ่ง ดังเช่น

ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี หมายถึงสิ่งที่จะมีผลทำให้ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเร็วหรือช้า ได้แก่
1. ความเข้มข้น สารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าสารละลายที่เจือจาง
2. พื้นที่ผิว ของแข็งที่มีพื้นที่ผิวมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่า
3. อุณหภูมิ ที่ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า
4. ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวคะตะลิสต์ (catalyst) เป็นสารชนิดต่างๆ ที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น

ปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวันและผลต่อสิ่งแวดล้อม
ปฏิกิริยาเคมีเกิดจากสารทำปฏิกิริยากันแล้วได้สารใหม่ ซึ่งสารนั้นคือผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้นั้นมีทั้งประโยชน์และโทษ รอบๆ ตัวเรามีปฏิกิริยาเกิดขึ้นมากมาย เช่น ปฏิกิริยาชีวเคมีในร่างกาย การเกษตรกรรม อุตสาหกรรม ตัวอย่างเหล่านี้ล้วนเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีทั้งสิ้น จึงเห็นได้ว่าปฏิกิริยาเคมีมีความสำคัญต่อชีวิตอย่างยิ่ง
ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวัน
1. ฝนกรด เมื่อเกิดฝนตกลงมา น้ำ (H2O) จะละลายแก๊สต่างๆ ที่อยู่ในอากาศตามธรรมชาติ เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) 
เมื่อน้ำละลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ จะทำให้น้ำฝนมีสภาพเป็นกรดคาร์บอนิก (H2CO3) ดังสมการ

เมื่อน้ำฝนที่มีสภาพเป็นกรดไหลไปตามภูเขาหินปูนก็จะทำปฏิกิริยากับแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO3) ในหินปูน และได้สารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต (Ca(HCO3)2) ออกมา ดังสมการ

เมื่อสารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตไหลซึมไปตามเพดานถ้ำ น้ำจะระเหยไปเหลือแต่หินปูนเกาะจนกลายเป็นหินย้อยที่เพดานถ้ำ ถ้าสารละลายนี้หยดลงบนพื้นถ้ำ เมื่อน้ำระเหย ไปจะกลายเป็นหินงอกต่อไป
สรุปปฏิกิริยาเคมีในการเกิดหินย้อยและหินงอก

รูปแสดงหินย้อย

2. ปฏิกิริยาโลหะหรืออโลหะกับแก๊สออกซิเจน เมื่อนำธาตุโลหะ เช่น โซเดียม (Na) หรือแมกนีเซียม (Mg) ทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจน จะทำให้เกิดเปลวไฟสว่างและเกิดสารประกอบ ออกไซด์ของโลหะ ส่วนธาตุอโลหะ เช่น คาร์บอน (C) เมื่อทำปฏิกิริยา กับแก๊สออกซิเจนจะทำให้เกิดเปลวไฟสว่างและเกิดสารประกอบออกไซด์ของอโลหะ
ตัวอย่างสมการแสดงการเกิดปฏิกิริยาการรวมตัวของธาตุกับแก๊สออกซิเจน ซึ่งทำให้เกิดเป็นสารประกอบออกไซด์ เช่น

3. ปฏิกิริยาออกไซด์ของโลหะหรืออโลหะกับน้ำ ออกไซด์ของโลหะเมื่อนำมาละลายน้ำจะให้สารละลายเบส ดังตัวอย่าง
 
ออกไซด์ของอโลหะเมื่อนำมาละลายน้ำจะให้สารละลายกรด ดังสมการ

สารละลายที่ได้คือ สารที่เป็นเบสและสารที่เป็นกรด สามารถตรวจสอบความเป็นกรดและเบสได้โดยใช้อินดิเคเตอร์หรือกระดาษลิตมัส 
4. ปฏิกิริยาของโลหะกับน้ำ กรด หรือเบส เมื่อนำโลหะมาทำปฏิกิริยากับน้ำจะได้สารที่มีสมบัติเป็นเบส ดังตัวอย่าง

แต่เมื่อนำโลหะมาทำปฏิกิริยากับกรดจะได้เกลือกับแก๊สไฮโดรเจน ดังตัวอย่าง

และเมื่อนำโลหะบางชนิดมาทำปฏิกิริยากับเบสจะได้เกลือกับน้ำเกิดขึ้น

5. ปฏิกิริยากรดกับเบส เมื่อนำสารละลายกรดกับสารละลายเบสมาทำปฏิกิริยากันจะได้เกลือกับน้ำ ดังตัวอย่าง

6. ปฏิกิริยากรดกับสารคาร์บอเนต สารประกอบคาร์บอเนตเมื่อทำปฏิกิริยากับกรดจะให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ดังตัวอย่าง