More Related Content Similar to ปริมาณสารสัมพันธ์ (20) ปริมาณสารสัมพันธ์3. ระบบเปิดระบบปิด
ระบบ ( System) หมายถึง สิ่งซึ่งอยู่ในขอบเขตที่ศึกษา
ระบบเปิด (Open System) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเทมวล
ของสารระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลและ
พลังงานของสารก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลง
มีค่าไม่คงที่เช่น
4. ระบบปิด ( Closed System) หมายถึงระบบที่ไม่มีการถ่ายเท
มวลสารกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลของสารก่อนการ
เปลี่ยนแปลง และหลังการเปลี่ยนแปลงคงที่ แต่พลังงานของสาร
ก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลงไม่คงที่เช่น
5. สารละลาย
สารละลาย (Solution) คือ สารเนื้อเดียวที่มีสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้น
ไปมารวมกัน ประกอบด้วยตัวทำาละลายและตัวถูกละลายถ้าตัว
ถูกสารละลายและตัวทำาละลายมีสถานะเดียวกันสารละลายที่มี
ปริมาณมากกว่าเป็นตัวทำาละลาย แต่ถ้าสารทั้งสองมีสถานะแตก
ต่างกันสารที่มีสถานะเดียวกันกับสารละลายเป็นตัวทำาละลาย
หน่วยของสารละลาย เป็นค่าที่แสดงถึงปริมาณของตัวละลายที่
ละลายอยู่ในตัวทำาละลายหรือในสารละลาย ปริมาณตัวถูก
ละลายต่อปริมาณสารละลาย (ยกเว้นหน่วยโมลต่อกิโลกรัม)
6. ร้อยละ
1.1 ร้อยละโดยมวล(มวล/มวล) คือ ปริมาณมวลของตัวถูก
ละลายในมวลของสารละลาย 100 หน่วยมวล
1.2 ร้อยละโดยปริมาตร(ปริมาตร/ปริมาตร) คือ ปริมาตรของ
ตัวถูกละลายในสารละลายปริมาตร 100 หน่วยปริมาตร นิยมใช้
กับสารละลายที่เป็นของเหลว เช่น สารละลายแอลกอฮอล์เข้มข้น
ร้อยละ 20 โดยปริมาตร หมายความว่าสารละลายนี้100
ลูกบาศก์เซนติเมตรจะมีแอลกอฮอล์ละลายอยู่ 20 ลูกบาศก์
เซนติเมตร
7. 1.3 ร้อยละมวลต่อปริมาตร คือ ปริมาณของตัวถูกละลายใน
ปริมาตรของสารละลาย 100 หน่วยปริมาตร โดยทั่วไปถ้ามวล
ของตัวถูกละลายมีหน่วยเป็นกรัมปริมาตรของสารละลายจะมี
หน่วยเป็นลูกบาศก์เซนติเมตร และถ้ามวลของตัวถูกละลายมี
หน่วยเป็นกิโลกรัม ปริมาตรของสารละลายจะมีหน่วยเป็น
ลูกบาศก์เดซิเมตรหรือลิตร หน่วยมวลและหน่วยปริมาตรต้อง
ให้สอดคล้องกันด้วย
8. 2. โมลาริตี หรือโมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร (mol/dm3 หรือ
mol/l) เป็นหน่วยที่บอกจำานวนโมลของตัวถูกละลายใน
สารละลาย 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร หน่วยความเข้มข้นเป็นโมลต่อ
ลูกบาศก์เดซิเมตรอาจเรียกย่อได้เป็นโมลาร์(Molar) ใช้
สัญลักษณ์ M
3. โมแลลิตี หรือ โมลต่อกิโลกรัม (mol/kg) เป็นหน่วยที่
บอกจำานวนโมลของตัวถูกละลายที่ละลาย ในตัวทำาละลาย1
กิโลกรัม จึงมีหน่วยเป็น mol/kg หรือเรียกว่า โมแลล (Molal)
ใช้สัญลักษณ์ m
9. 4. เศษส่วนโมล (Mole fractions) คือ สัดส่วนจำานวนโมลของ
สารองค์ประกอบหนึ่งต่อจำานวนโมลรวมของสารทุกชนิดใน
สารละลาย ใช้สัญลักษณ์ X เช่น สารละลายชนิดหนึ่งประกอบ
ด้วยสาร A a mol, B b mol และC c mol จะได้เศษส่วนโมลของ
สาร A, B และ C ดังนี้
เศษส่วนโมลของสาร A (XA) = a / ( a + b + c )
เศษส่วนโมลของสาร B (XB) = b / ( a + b + c )
เศษส่วนโมลของสาร C (XC) = c / ( a + b + c )
10. ผลรวมของเศษส่วนโมลของสารองค์ประกอบทั้งหมด XA + XB + XC
มีค่าเท่ากับ 1
และเมื่อนำาค่าเศษส่วนโมลของแต่ละสารมาคูณด้วยร้อย จะได้ความ
เข้มข้นในหน่วยร้อยละโดยมวลของสารนั้น
ร้อยละโดยมวลของสาร A = เศษส่วนโมลของสาร A *
100
ร้อยละโดยมวลของสาร B = เศษส่วนโมลของสาร B *
100
ร้อยละโดยมวลของสาร C = เศษส่วนโมลของสาร C *
100
11. 5. ส่วนในล้านส่วน (parts per million; ppm) เป็นหน่วยที่
บอกมวลของตัวถูกละลายที่ละลายอยู่ในสารละลาย1 ล้านหน่วยมวล
เดียวกัน ซึ่งเป็นหน่วยความเข้มข้นของสารละลายที่เจือจางมาก ๆ
12. การคำานวณมวลโมเลกุลของ
สาร
ตัวอย่าง จงหามวลโมเลกุลของ CaSO 4 . 2H 2O กำาหนดมวลอะตอมของ Ca
= 40, S = 32, O = 16 และ H = 1
วิธีทำา มวลโมเลกุลของ CaSO 4 . 2H 2O = มวลอะตอมของทุกธาตุใน CaSO
4 . 2H 2O รวมกัน
= 40+32+(16 x 4)+2(2)+2(16)
= 40+32+64+4+32 = 172
ดังนั้น มวลโมเลกุลของ CaSO 4 . 2H 2O = 172 ตอบ
15. 7. การเปลี่ยนหน่วยสารละลายจากหน่วย
ร้อยละ -----------> mol/dm3
7.1 ร้อยละโดยมวล ---------> mol/dm3
C = ความเข้มข้น (mol/dm3) d = ความหนาแน่นของสารละลาย (g/cm3)
X = ความเข้มข้น (% โดยมวล) M = มวลโมเลกุลของตัวถูกละลาย
7.2 ร้อยละโดยปริมาตร --------------> mol/dm3
D = ความหนาแน่นของตัวทำาละลาย (g/cm3) x = ความเข้มข้นของ
สารละลาย (% โดยปริมาตร)
20. จุดหลอมเหลว (หรือ
จุดเยือกแข็ง)
Tf = จุดเยือกแข็งของตัวทำาละลาย - จุดเยือกแข็งของสารละลาย (องศาเซลเซียส)
Kf = ค่าคงที่ของการลดลงของจุดเยือกแข็งของสารละลาย (องศาเซลเซียส/mol/kg)
23. 1. ระบบปิด คือ ระบบที่ไม่มีการถ่ายเทมวลของสารระหว่างระบบ
กับสิ่งแวดล้อม
2. ระบบเปิด คือ ระบบที่มีการถ่ายเทมวลของสารระหว่างระบบกับ
สิ่งแวดล้อม
การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสารจำาเป็นต้องระบุสมบัติต่างๆ ของ
ระบบ เช่น มวล อุณหภูมิ ปริมาตร ความดัน ถ้าตรวจสอบได้ว่า
สมบัติใดของระบบมีการเปลี่ยนแปลงก็ถือได้ว่ามีการเปลี่ยนแปลง
เกิดขึ้นในระบบ สมบัติของสารและปัจจัยที่มีผลต่อสมบัติของระบบ
เรียกว่าภาวะของระบบ
24. ในปี พ.ศ. 2317 อองตวน-โลรอง ลาวัวซิเอ ได้ทดลองเผาสารในหลอดที่ปิดสนิท
พบว่า มวลรวมของสารก่อนเกิดปฏิกิริยาเท่ากับมวลรวมของสารหลังทำาปฏิกิริยา
จึงตั้งเป็นกฎเรียกว่า กฎทรงมวล
โจเชฟ เพราสต์ ได้ศึกษาการเตรียมสารประกอบบางชนิด
พบว่าสารประกอบชนิดหนึ่งที่เตรียมด้วยวิธีการที่แตกต่างกันมีอัตราส่วนโดยมวล
ของธาตุที่รวมกันเป็นสารประกอบหนึ่งๆ จะมีค่าคงที่ จึงตั้งเป็นกฎเรียกว่า กฎ
สัดส่วนคงที่ ตัวอย่างเช่น สารประกอบคอปเปอร์(II)ซัลไฟด์ ( CuS ) ที่เกิดจาก
การรวมตัวของทองแดงและกำามะถันจะมีอัตราส่วนโดยมวลเท่ากับ 2:1 เสมอ
25. ปริมาตรก๊าซในปฏิกิริยาเคมี
1. กฎของเกย์ลุสแซก
ในปี พ.ศ. 2531 โซเซฟ-ลุย-เก-ลูซัก
ได้ทดลองวัดปริมาตรของก๊าซที่ทำาปฏิกิริยาพอดีกันและปริมาตร
ของก๊าซที่ได้จากปฏิกิริยาณ อุณหภมิและความดันเดียวกัน แล้ว
สรุปเป็นกฎการรวมปริมาตรของก๊าซว่า "ในปฏิกิริยาเคมีที่เป็นก๊าซ
อัตราส่วนโดยปริมาตรของก๊าซที่ทำาปฏิกิริยาพอดีกันและปริมาตร
ของก๊าซที่เกิดจากปฏิกิริยาที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน จะเป็น
เลขจำานวนเต็มลงตัวน้อย ๆ"
26. 2. กฎอาโวกาโดร
ในปี พ.ศ. 2354 อาเมเดโอ อาโวกาโดร ได้ศึกษากฎของเกย์-
ลูสแซกและอธิบายว่าการที่อัตราส่วนโดยปริมาตรของก๊าซที่
เข้าทำาปฎิกิริยาและที่ได้จากปฏิกิริยาเป็นเลขจำานวนเต็มน้อยๆคง
เป็นเพราะ ปริมาตรของก๊าซมีความสัมพันธ์กับจำานวนอนุภาคที่
รวมตัวกันเป็นสารประกอบ อาโวกาโดรจึงเสนอสมสุติฐานว่า"ที่
อุณหภูมิและความดันเดียวกัน ก๊าซทุกชนิดที่มีปริมาตรเท่ากันจะ
มีจำานวนโมเลกุลเท่ากัน
27. ไฮโดรเจน + ออกซิเจน -------> ไอนำ้า
2 cm3 1 cm3 2 cm3
2n โมเลกุล n โมเลกุล 2n โมเลกุล
2 โมเลกุล 1 โมเลกุล 2 โมเลกุล
หรือ 1 โมเลกุล 1/2 โมเลกุล 1 โมเลกุล
หรือ 2 อะตอม 1 อะตอม 2 อะตอม
30. การหาสูตรเอมพิริคัล มีหลัก
ดังนี้
1. ต้องทราบว่าสารที่จะหาสูตรเอมพิริคัลประกอบด้วยธาตุ
ใดบ้าง
2. ต้องทราบมวลอะตอมของแต่ละธาตุในสารที่จะหาสูตร
เอาพิริคัล
3. ต้องทราบมวลของแต่ละธาตุในสารที่จะหาสูตร
4. ให้ข้อมูลจากข้อ 1, 2 และ 3 หาอัตราส่วนโดยโมล ด้วย
การนำามวลของแต่ละธาตุหารด้วยมวลอะตอมของมันมา
เข้าอัตราส่วน
5. สำาหรับการปัดจุดทศนิยมของตัวเลขในการหา
อัตราส่วนโดยโมล โดยทำาตัวเลขใดตัวเลขหนึ่ง ให้เป็น
1 แล้วจึงปัดจุดทศนิยมด้วยวิธีปัด 0.1 - 0.2 ทิ้ง ถ้าเป็น
0.8 - 0.9 ปัดขึ้นอีก 1 ถ้าเป็น 0.0 - 0.7
32. (มวลของสูตรเอมพิริคัล) x n = มวล
โมเลกุล
n = เลขเป็นจำานวนเต็มบวก เช่น 1, 2,
3
การปัดจุดทศนิยมของค่า n ตั้งแต่ 0.5 ขึ้นไป ให้ปัดขึ้น
อีกหนึ่ง แต่ถ้าตำ่ากว่า 0.5 ก็ปัดทิ้งไป เช่น 3.6
ก็ให้ปัดจุดทศนิยมเป็น4.0 และ 2.2 ปัดจุดทศนิยมเป็น
2.0
การหาสูตรโมเลกุลของก๊าซ และการหาร้อยละโดยมวล
ของธาตุจากสูตรเคมี
34. 4. หาอัตราส่วนโดยปริมาตรก๊าซต่าง ๆ เป็นอย่างตำ่า
5. เปลี่ยนอัตราส่วนโดยปริมาตรของก๊าซเป็นอัตราส่วน
โดยโมล โดยใช้กฎอาโวกาโดร
6. เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีตามโจทย์บอก แล้วเข้า
สมการพีชคณิตของจำานวนอะตอมทั้งหมด ทางซ้ายและ
ทางขวาของแต่ละธาตุให้เท่ากัน
การหาสูตรโมเลกุลของก๊าซ
มีหลักการดังนี้
38. สารกำาหนดปริมาณ (Limiting Reagent) และร้อยละ
ของผลได้ของสารผลิตภัณฑ์
สารกำาหนดปริมาณ (Limiting Reagent)
สารที่เข้าทำาปฏิกิริยามีปริมาณไม่พอดีกัน ปฏิกิริยาที่เกิด
ขึ้นจะสิ้นสุดเมื่อสารใดสารหนึ่งหมดสาร
ที่หมดก่อนจะเป็นตัวกำาหนดปริมาณของผลิตภัณฑ์ของ
สารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นเรียกว่าสารกำาหนดปริมาณ
(Limiting Reagent)