2

1. บทที่ 2
ปริมาณสารสัมพันธ์
(Stoichiometry)
2-2-11

2. ปริมาณสารใน
ปฏิกิริยาเคมี
โลกจุลภาค
อะตอม & โมเลกุล
โลกมหัพภาค
กรัม
มองไม่เห็นต้อง
ใช้จินตนาการช่วย
มองเห็น
และวัดได้
เคมีเกิดขึ้นในระดับอะตอมและโมเ
2-2-22

3. นิยาม
1 atom 12
C มีมวล 12 am
ซึ่งทำาให้
1
H = 1.008
amu
16
มวลอะตอม (Atomic mass)
คือ มวลของอะตอมในหน่วย
atomic mass units (amu)
มวลอะตอม (Atomic
mass)
2-2-33

4. ตัวอย่างโจทย์
ทอง (Au) มีมวลอะตอมเป็น
16.4 เท่าของ 12
C ทองมีมวล
อะตอมเป็นกี่ amu
มวลของ 1 atom
12
C = 12 amu
6.4 x 12 amu = 197 amu
มวลของ 1 atom Au
= 16.4มวลของ 1 atom 12
C
มวลของ 1 atom Au
มวลของ 1 atom 12
C
X มวลของ 1 atom 12
C
2-2-44

5. ในธรรมชาติ Li มี 2
ไอโซโทป คือ
7.42% 6
Li (6.015
amu)
92.58% 7
Li (7.016
amu)
.42 x 6.015 + 92.58 x 7.016
100 = 6.941 amu
มวลอะตอมเฉลี่ยของ Li คือ
มวลอะตอมเฉลี่ย
2-2-55

6. 6
Average atomic mass (6.941)

7. ตัวอย่างโจทย์
คลอรีนมีมวลอะตอมเฉลี่ยเป็น 35.5
จงคำานวณเปอร์เซ็นต์ของ 35
Cl ใน
ธรรมชาติ เมื่อกำาหนดให้คลอรีนใน
ธรรมชาติมีเพียงสองไอโซโทปคือ 3
5
Cl และ 37
Cl ซึ่งมีมวลอะตอมเป็น
34.968 amu และ 36.956 amu
ตามลำาดับ
1 atom 35
Cl = 34.968 amu
1 atom 37
Cl = 36.956 amu
1 atom Cl = 35.5 amu
หนดให้ X ส่วน ใน 1 atom Cl เป็น 35
Cl
X amu + 36.956 (1-X) amu = 35.5 am
X = 0.7324 = 73.2% 2-2-77

8. โมล (mole, mol) คือ ปริมาณของ
สสารที่ประกอบด้วยจำานวนของ
อนุภาคมูลฐาน (เช่น อะตอม
โมเลกุล หรือไอออน) เท่ากับ
จำานวนอะตอมที่มีอยู่ใน 12.00
กรัมของ 12
C
1 mol = NA = 6.0221367 x 1023
เลขอะโวกาโดร (Avogadro’s num2-2-88

9. Molar mass คือมวลของ
จำานวน 1 โมล มีหน่วยเป็นกรัม
โมเลกุล
1 โมลของ 12
C = 6.022 x 1023
อะตอมของ 12
C = 12.00 g
1 12
C atom = 12.00 amu1 โมลของ 12
C atoms =
12.00 g 12
C
1 โมลของ Li atoms = 6.941
g of Li
สำาหรับอะตอมของธาตุใด ๆ
มวลอะตอม (amu) = มวล
อะตอม
ไอออน
2-2-99

10. 1 amu = 1.66 x 10-24
g หรือ
1 g = 6.022 x 1023
amu
x 12.00 g
6.022 x 1023 12
C atom1 amu
= 1.66 x 10-24
g
1 amu = ?g
1 12
C atom
12.00 amux
C atom = 12.00 amu
6.022 x 1023 12
C atoms = 12.0
2-2-1010

11. M= มวลของ 1 โมล ในหน่วย g
NA = เลขอะโวกาโดร
มวลของธาตุ
(m)
จำานวนโมล
ของธาตุ (n)
จำานวนอะตอ
ของธาตุ (N
m/M nNA
nM N/NA
ความสัมพันธ์ระหว่าง มวล
โมล และ อะตอม
2-2-1111

12. คำานวณเกี่ยวกับมวลอะตอมแล
ทสเซียม (K) มวล 0.551 g มีกี่อะตอม
1 โมล K = 39.10 g K
1 โมล K = 6.022 x 1023
อะตอม K
0.551 g K1 mol K
39.10 g K
x x6.022 x 1023
atoms K
1 mol K
=8.49 x 1021
อะตอม K
2-2-1212

13. ตัวอย่างโจทย์
Pb) 1.00 x 1012
อะตอม มีมวลเป็นกี่ก
1 mol Pb = 207.2 g
1 mol Pb = 6.022 x 1023
atom Pb
0 x 1012
atom Pb1 mol Pb
6.022 x 1023
atom Pb
x 207.2 g
1 mol Pb
x
= 3.44 x 10-10
g
2-2-1313

14. มวลโมเลกุล (หรือนำ้าหนักโมเลกุล)
คือ ผลรวมของมวลอะตอม (amu)
ทั้งหมด
SO2
1
S
32.07 amu
2O+ 2 x 16.00 amu
SO2 64.07 amu
สำาหรับโมเลกุลใด ๆ
มวลโมเลกุล (amu) = มวล
ของ 1 โมล (grams)
1 โมเลกุล SO2 = 64.07 amu
1 โมล SO2 = 64.07 g SO2 2-2-1414

15. การคำานวณเกี่ยวกับมวลโมเลกุล
72.5 g ของ C3H8O มี
H อยู่กี่อะตอม ?
1 mol C3H8O = (3 x 12) + (8 x
1) + 16 = 60 g C3H8O
1 mol H = 6.022 x 1023
atoms H
5.82 x 1024
atoms
mol C3H8O molecules = 8 mol H at
2.5 g C3H8O
1 mol C3H8O
60 g C3H8Ox
8 mol H atoms
1 mol C3H8Ox
6.022 x 1023
H atoms
1 mol H atomsx =
8O โมล C3H8O โมล H
2-2-1515

16. ตัวอย่างโจทย์
วณจำานวนโมเลกุลของนำ้า 2.56 mL
2O = 1 mL H2O (ความหนาแน่น)
l H2O = 18.016 g H2O (มวลโมเลกุล
l H2O = 6.022 x 1023
molecules H2
2.56 mL H2O1 g H2O
1 mL H2Ox 1 mol H2O
18.016 g H2Ox
6.022 x 1023
molecules H2O
1 mol H2Ox
= 8.56 x 1022
molecules H2O2-2-1616

17. 17
KE = 1/2 x m x v2
v = (2 x KE/m)1/2
F = q x v x B
Light
Light
Heavy
Heavy
2-2-1717

18. การใช้แมสสเปกโทร
มิเตอร์เพื่อพิสูจน์แหล่งที่มา
ของทองที่ถูกโขมย
2-2-1818

19. ตัวอย่างโจทย์
ระบุจำานวนและตำาแหน่งสัญญา
นของไอออน H2S+
ในแมส
สเปกตรัม ถ้าในธรรมชาติ
ไฮโดรเจนมี 2ไอโซโทปคือ 1
H
และ 2
H ส่วนซัลเฟอร์มี 4
ไอโซโทปคือ 32
S, 33
S, 34
S และ
36
S
1
H1
H 34 35 36 38
H2
H หรือ 2
H1
H 35 36 37 39
2
H2
H 36 37 38 40
32
S 33
S 34
S 36
S
นที่ตำาแหน่ง 34, 35, 36, 37, 38, 39 แ
2-2-1919

20. n คือ จำานวนโมลอะตอมของธาตุ
ในหนึ่งโมลโมเลกุลของ
สารประกอบ
C2H6O
%C =2 x (12.01 g)
46.07 gx 100% = 52.14
%H =6 x (1.008 g)
46.07 gx 100% = 13.13
%O =1 x (16.00 g)
46.07 gx 100% = 34.73
52.14% + 13.13% + 34.73% = 1
n x มวลของธาตุ 1 โมล
มวลของสารประกอบ 1 โมลx 100%=
เปอร์เซ็นต์ของธาตุองค์ประกอบ
ในสารประกอบ
2-2-2020

21. การหาสูตรสัดส่วน
(สูตรอัตราส่วน สูตร
อย่างง่าย
สูตรเอมไพริคัล
หรือสูตรโมเลกุล) 2-2-2121

22. g CO2 mol CO2 mol C g C
g H2O mol H2O mol H g H
= g of sample – (g of C + g of H)
ไหม้ ethanol 11.5 g
O2 22.0 g และ H2O 13.5 g
0.5 mol C = 6.0 g
1.5 mol H = 1.5 g
4.0 g O = 0.25 mo
สูตรอัตราส่วน C0.5H1.5O0.25
ทำาให้เป็นจำานวนเต็มโดยคูณด้วย 4
สูตรอัตราส่วน C2H6O
22/44 x 1/1
13.5/18 x 2/1
x 12
x 1
11.5 6.0 1.5 4/16
2-2-2222

23. ตัวอย่างโจทย์
ต้องใช้ไอโอดีน ( I2) กี่กรัม เพื่อ
ให้ทำาปฏิกิริยาพอดีกับ
อะลูมิเนียม (Al) 20.4 กรัม แล้ว
เกิดเป็น AlI3
1 mol Al = 26.98 g Al
2 mol Al สมมูลกับ 3 mol I2
เพื่อเกิดเป็น AlI3 1 mol mol
I2 = 253.8 g I2
20.4 g Al
26.98 g Al
1 mol Alx 3 mol I2
2 mol Al
x
1 mol I2
253.8 g I2x
= 288 g I2
2-2-2323

24. ตัวอย่างโจทย์
ปุ๋ยไนโตรเจนสามารถเตรียมได้จาก
สารเคมีหลายชนิด เช่น
ยูเรีย [(NH2)2CO], แอมโมเนียมไน
เตรต (NH4NO3), กัวนิดีน
[HNC(NH2)2] และแอมโมเนีย (NH3)
สารตัวใดมีเปอร์เซนต์ไนโตรเจนสูง
ที่สุด
ยูเรีย : 14.01 x 2
4.01 x 2 + 1.008 x 4 + 12.01 + 16.00
x 100 = 46.7% N
NH4NO3: 14.01 x 2
14.01 x 2 + 1.008 x 4 + 16.00 x 3
x 100 = 35.0% N
กัวนิดีน: 14.01 x 3
14.01 x 3 + 1.008 x 5 + 12.01
x 100 = 71.1% N
NH3: 14.01
14.01 + 1.008 x 3x 100 = 82.3% N 2-2-2424

25. ปฏิกิริยาระหว่าง H2 กับ O2 เกิดเป็น
H2O อาจแสดงได้ดังนี้
ปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction)
คือ กระบวนการเปลี่ยนแปลงที่ทำาให้
เกิดสารที่ต่างจากสารตั้งต้น ซึ่งมักจะ
แสดงโดยใช้ สมการเคมี (chemical
equation) ที่ประกอบด้วยสัญลักษณ์
ทางเคมีและลูกศรชี้ทิศทางการ
เปลี่ยนแปลง
reactants products
2-2-2525

26. ความหมายของสมการเคมี
2 Mg + O2 2 MgO
2 อะตอมของ Mg + 1 โมเลกุลของ
O2 ให้ 2 โมเลกุลของ MgO
2 โมลของ Mg + 1 โมลของ O2 ให้
2 โมลของ MgO
48.6 กรัมของ Mg + 32.0 กรัมของ
O2 ให้ 80.6 กรัมของ MgO
ไม่ใช่
อง Mg + 1 กรัมของ O2 ให้ 2 กรัมขอ2-2-2626

27. 1.เขียนสูตรโมเลกุลที่ถูกต้องของตัว
ทำาปฏิกิริยาไว้ทางซ้ายมือและ
เขียนสูตรโมเลกุลที่ถูกต้องของ
ผลิตภัณฑ์ไว้ทางขวามือ
Ethane ทำาปฏิกิริยากับออกซิเจน
เกิดเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และนำ้า
C2H6 + O2 CO2 + H2O
2.เติมตัวเลขสัมประสิทธิ์หน้าสูตร
โมเลกุลของสารแต่ละตัวเพื่อให้
จำานวนอะตอมของธาตุทางซ้าย
และขวามือของสมการเท่ากัน ห้าม
เปลี่ยนตัวเลขห้อยในสูตรโมเลกุล2C2H6ไม่ใช่C4H12
การดุลสมการเคมี
2-2-2727

28. การดุลสมการเคมี
3.เริ่มต้นจากการดุลอะตอมของธาตุ
ที่พบในแต่ละข้างของสมการเพียง
ข้างละหนึ่งสารC2H6 + O2 CO2 + H2Oเริ่มด้วย C หรือ
H ไม่ใช่ O
คูณ CO2
ด้วย 2
C2H6 + O2 2CO2 + H2O
คูณ H2O
ด้วย 3
C2H6 + O22CO2 + 3H2O
2-2-2828

29. 4.ดุลอะตอมของธาตุที่พบใน
แต่ละข้างของสมการมากกว่า
หนึ่งสารC2H6 + O22CO2 + 3H2O
คูณ O2 by 7
2C2H6+ O22CO2 + 3H2O7
2
ให้เป็นจำานวนเต็ม
ยคูณสมการด้วย 22C2H6 + 7O24CO2 + 6H2O
การดุลสมการเคมี
1x2 = 2 2x2 + 3x1 = 7
2-2-2929

30. 5.ตรวจดูจำานวนอะตอมของธาตุ
ทุกตัวว่าดุลแล้วหรือไม่
2C2H6 + 7O24CO2 + 6H2O
4 C (2 x 2) 4 C
12 H (2 x 6)12 H (6 x 2)
14 O (7 x 2)14 O (4 x 2 + 6)
การดุลสมการเคมี
โครงสร้างของ ethane
2-2-3030

31. ตัวอย่างโจทย์
ลสมการเคมีต่อไปนี้
N2O5 N2O4 +
O2
1
2
N2O5 N2O4 +
O2
2 2
CH4 +
4 Br2
CBr4 +
4 HBr
4 N
10 O
4 N
8 O 2 O
1 C
4 H
8 Br
1 C
4 Br
4 H
4 Br
x 2
2-2-3131

32. 1.เขียนและดุลสมการเคมี
2.แปลงมวลสารที่ทราบให้เป็นโมล
3.ใช้สัมประสิทธิ์ในสมการเคมีคำานวณ
โมลสารที่ต้องการหา
4.แปลงโมลสารที่ต้องการหาให้เป็น
การคำานวณมวลสารใน
ปฏิกิริยาเคมี
2-2-3232

33. ตัวอย่างโจทย์
ต้องใช้แอมโมเนีย (NH3) กี่กิโลกรัม
เพื่อเตรียมแอมโมเนียมซัลเฟต
(NH4)2SO4 1.0 กิโลกรัม จากปฏิกิริยา
ต่อไปนี้
NH3 (g) + H2SO4 (aq) (NH4)2SO
4 (aq)1 mol (NH4)2SO4 = 132.2 g
(NH4)2SO4
1 mol (NH4)2SO4 ต้องใช้ 2 mol
NH3
1 mol NH3 = 17.03 g NH3
kg (NH4)2SO4
132.2 g (NH4)2SO4
1 mol (NH4)2SO4x 2 mol NH3
1 mol (NH4)2Sx
1 mol NH3
17.03 g NH3x = 0.258 kg NH3 2-2-3333

34. พิจารณาปฏิกิริยาการเผา
ไหม้ของเมทธานอลCH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O
การเผาไหม้ของเมทธานอล 209
g จะเกิดนำ้าขึ้นกี่กรัม ?รัม CH3OHโมล CH3OHโมล H2Oกรัม H2O
มวลโมเลกุล
CH3OH
สัมประสิทธิ์มวลโมเลกุล
H2O
209 g CH3OH1 mol CH3OH
32.0 g CH3OHx 4 mol H2O
2 mol CH3OH
x
18.0 g H2O
1 mol H2Ox =235 g H2O
2-2-3434

35. 6 เขียวใช้หมด
เหลือ 6 แดง
(6)
(12)
Limiting Reagents
2-2-3535

36. 36
คำานวณมวลของ Al2O3 ที่เกิดขึ้น
จากปฏิกิริยาของ Al 124 g กับ
Fe2O3 601 g2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe
มวล Alโมล Alโมล Fe2O3
ที่ต้องใช้
มวล Fe2O3
ที่ต้องใช้
124 g 601 g ?
ถ้ามวล
Fe2O3
ที่ต้องใช้
<มวล Fe2O3
ที่มีในปฏิกิริยา
Al เป็น
miting reagent
Fe2O3 เป็น
miting reagent
ถ้ามวล
Fe2O3
>มวล Fe2O3
ที่มีในปฏิกิริยา
การคำานวณเมื่อมี
Limiting Reagents
2-2-3636

37. 124 g Al
1 mol Al
27.0 g Alx 1 mol Fe2O3
2 mol Al
x
Al 124 g ต้องใช้ Fe2O3 367 g
160. g Fe2O3
1 mol Fe2O3
x
=367 g Fe2O
เนื่องจากในปฏิกิริยามี Fe2O3
601 g ดังนั้น Fe2O3 จึงมีมากเกิน
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2F
124 g 601 g ?
2-2-3737

38. ใช้มวลของ limiting reagent
(Al) มาคำานวณมวลผลิตภัณฑ์
(AlO3) ที่เกิดขึ้น
g Al mol Almol Al2O3g Al2O3
124 g Al1 mol Al
27.0 g Al
x 1 mol Al2O3
2 mol Alx 102 g Al2O3
1 mol Al2O3
x
=234 g Al2O3
2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe
2-2-3838

39. ผลผลิตตามทฤษฎี (Theoretical
Yield) คือ ปริมาณของผลิตภัณฑ์
ที่ควรจะเกิดถ้า limiting
reagent ทำาปฏิกิริยาหมดผลผลิตจริง (Actual Yield) คือ
ปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจริง
% Yield =
Actual Yield
Theoretical Yield
x 100
เปอร์เซ็นต์ผลผลิต
2-2-3939

40. ตัวอย่างโจทย์
โรงงานอุตสาหกรรมแห่งหนึ่งเตรียม
เอทธิลีน (C2H4) โดยการให้ความร้อน
เฮกเซน (C6H14) ดังสมการ โดยมี
เปอร์เซนต์ผลผลิตของเอทธิลีนเป็น
42.5% ถ้าต้องการเอทธิลีน 481 กรัม
จะต้องใช้เฮกเซนกี่กรัม
C6H14 C2H4 +
ผลิตภัณฑ์อื่น
1 mol C2H4 = 28.05 g C2H4
1 mol C6H14 ให้ผลผลิตสูงสุด
3 mol C2H4
1 mol C6H14 = 86.17 g
C6H14x 481 g C2H428.05 g C2H4
1 mol C2H4x 1 mol C6H14
3 mol C2H4
x
1 mol C6H14
86.17 g C6H14x = 1.16 x 103
g
42.5
100
2-2-4040

41. ตัวอย่างโจทย์
แอมโมเนียมซัลเฟต
[(NH4)2SO4] เป็นปุ๋ยไนโตรเจน
ซึ่งอาจเตรียมได้จากปฏิกิริยา 2
ขั้นตอนดังต่อไปนี้
2 NH3 + CO2 + H2O (NH4)2
CO3(NH4)2CO3 +
CaSO4
(NH4)2SO4 +
CaCO3คำานวณหาเปอร์เซนต์ผลผลิต
เมื่อใช้แอมโมเนีย 50 g และ
แคลเซียมซัลเฟต 300 g 2-2-4141

42. ปฏิกิริยารวม
H3 + CO2 + H2O + CaSO4(NH4)2SO4 +
CaCO3
มวล NH3โมล NH3
โมล CaCO3
ที่ต้องใช้
มวล CaCO
ที่ต้องใช้
0.0 g NH3
1 mol NH3
17.03 g NH3
x
1 mol CaSO4
2 mol NH3
x 136.15 g CaSO
1 mol CaSO4
x
= 200 g
CaSO
ดังนั้น NH3 เป็น limiting reag
50 g 300 g
2-2-4242

43. H3 + CO2 + H2O + CaSO4(NH4)2SO4 +
CaCO3
ผลผลิต
ตาม
ทฤษฎี
50.0 g NH3
1 mol NH3
17.03 g NH3
x 1 mol (NH4)2SO
2 mol NH3
x
132.15 g (NH4)2SO4
1 mol (NH4)2SO4
x
=
= 194 g
(NH4)2SO4
% Yield =
50.0 g 300 g
iting reagentexcess
150 g
actual yield
150 g (NH4)2SO4
194 g (NH4)2SO4
x 100= 77
% 2-2-4343

44. การบ้าน
หนักโมเลกุลของสารต่อไปนี้ (ตอบเป็นเล
ว และกำาหนด Na = 22.99, S = 32.06, C
O = 16.01 และ Cu = 63.55)
S
12O6
SO4.5H2O)2
หนึ่งมีธาตุ C และ H เท่านั้น เป็นองค์ประ
น 1.20 กรัม มาเผาจนปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย
CO2 3.60 กรัม และ H2O 1.96 กรัม จงหา2-2-4444

45. Zn) และกำามะถัน (S) ทำาปฏิกิริยากันดังสม
+ S ZnS
12.0 กรัม มาทำาปฏิกิริยากับ S 6.50 กรัม จ
สุดกี่กรัม ธาตุใดเป็นสารกำาหนดปริมาณ ธ
า และเหลือกี่กรัม (Zn = 65.4, S = 32)
หนึ่งของไนโตรเจน มีไนโตรเจน 30.4%
บ จงหาสูตรเอมพิริกัลของสารนี้ และถ้าน
สารนี้เท่ากับ 92 จงหาสูตรโมเลกุลของส
= 16)
2-2-4545

46. 5. จงดุลสมการต่อไปนี้
5.1 ZnS + HCl ZnCl2 +
H2S
5.2 HCl + Cr CrCl3 +
H2
5.3 Al + Fe3O4 Al2O3 +
Fe
5.4 H2 + Br2 HBr
5.5 Na2S2O3 + I2 NaI + 2-2-4646

47. สม KClO3 กับ KCl หนัก 5 กรัม ไปเผา จ
สลายตัวออกมาเท่ากับ 1120 cm3
ที่ STP
ร้อยละของ KCl ในสารผสมดังกล่าว (K
O = 16)
สันดาปของ C3H6 42 กรัม แยกนำ้าออกได
ะของนำ้าที่ได้
ิเมอร์ X มีสูตร Br3C6H3(C8H8)n ค่าของ n
ของการเตรียม ถ้าสารพอลิเมอร์ X ที่เตร
.46% ค่าของ n จะมีค่าเท่าใด
2-2-4747

48. ให้ปฏิกิริยาการเผาไหม้ของเอทานอล (C
ลีน (C8H18) ให้พลังงานเป็น 1380 และ 59
าแก๊สโซฮอลเป็นเชื้อเพลิงที่ประกอบด้วย
ลีน โดยมีเอทานอล 10% โดยนำ้าหนัก แก๊ส
ลีนจะให้พลังงานต่างกันกี่กิโลจูลต่อหนึ่งก
2-2-4848