Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
บททีÉ Ŝ ปริมาณสัมพันธ์ 
เนืÊอหาทีÉจะเรียน ในบททีÉ 4 เรืÉอง ปริมาณสัมพันธ์ 
Ŝ.ř มวลอะตอม 
4.2 มวลโมเลกุล 
Ŝ.ś โมล 
Ŝ.Ŝ สารล...
4.1 มวลอะตอม (Atomic mass) 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 2 
 อะตอม มีขนาดเล็กมาก จึงมีมวลหรือนÊำหนักน้อย 
 อะตอมของธาตุ ...
ตัวอย่างทีÉ ř ธาตุแมกนีเซียมมีมวลอะตอม ŚŜ.śř ธาตุแมกนีเซียม ř อะตอม มีมวลเท่าใด 
มวลอะตอมของธาตุ Mg = มวลของธาตุ Mg ř อะตอ...
แบบฝึกหัด เรืÉอง มวลอะตอม 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 4 
1. ธาตุ A ř อะตอม มีมวล 32 x 1.66 x 1024 g จงหามวลอะตอมของธาตุ...
4.2 มวลโมเลกุล 
 การทีÉอะตอมแต่ละอะตอมรวมตัวกัน เรียกว่า โมเลกุล 
 เมืÉออะตอมมีขนาดเล็กมาก และอะตอมรวมกันเป็นโมเลกุล ก็ย...
แบบฝึกหัด เรืÉอง มวลโมเลกุล 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 6 
1. ฟอสฟอรัส 1 โมเลกุล มี 4 อะตอม ถ้ามวลโมเลกุลของฟอสฟอรัสเท่า...
4.3 โมล 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 7 
 การบอกปริมาณสิÉงของในชีวิตประจำวัน อาจบอกเป็นหน่วยนÊำหนัก เช่น กรัม กิโลกรัม หร...
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 8 
ตัวอย่างทีÉ 1 จงคำนวณหาจำนวนโมลของสารต่อไปนีÊ 
1. ฮีเลียม 1.024 x 1022 atom 
วิธีทำ จาก 6....
ตัวอย่างทÉี 1 กำมะถัน 1 mol มีมวล 32.01 g กำมะถัน 160.05 g มีจำนวนโมลเท่าใด 
วิธีทำ กำมะถัน มีมวล 32.01 g เท่ากับ 1 โมล 
ถ...
4.3.2 ปริมาตรต่อโมลของแก๊ส 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 10 
 เนืÉองจากแก๊สมีมวลน้อยมาก ปริมาณสารในสถานะแก๊สส่วนใหญ่ จึงร...
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 11 
ตัวอย่างทีÉ 2 แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) จำนวน 1.51 x 1023 molecule มีมวล และปริมาตรทÉี ...
แบบฝึกหัด เรืÉอง โมล 
1. จงหาจำนวนโมล จำนวนโมเลกุล และปริมาตรทÉี STP ของสารต่อไปนีÊ ซึÉงมีมวล 10 g 
1.1 แก๊สโอโซน (O3) 
1....
4.4 สารละลาย 
 สารละลายเป็นสารเนืÊอเดียว เตรียมได้จากการผสมสารตัÊงแต่ 2 ชนิดขึÊนไป เข้าด้วยกัน 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเร...
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 14 
ตัวอย่าง การคำนวณความเข้มข้นของสารละลายในหน่วย ร้อยละ 
ตัวอย่างทÉี 1 สารละลาย ซึÉงประกอบด...
4.4.1 ความเข้มข้นของสารละลาย (ต่อ) 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 15 
หน่วยทีÉบอกปริมาณ ตัวละลายเป็นมวล หรือ ปริมาตร 
ทีÉละ...
4.4.1 ความเข้มข้นของสารละลาย (ต่อ) 
3. บอกปริมาณตัวละลายเป็น โมล 
ตัวทำละลายเป็นปริมาตร มวล 
หรือโมล 
จำแนก เป็น 
โดย อรณี...
ตัวอย่างการคำนวณ ความเข้มข้นของสารละลาย 
ตัวอย่างทีÉ 1 สารละลายทีÉได้จากการละลาย NaOH จำนวน 15 g ในนÊำ จนสารละลายมีปริมาตร...
แบบฝึกหัด เรืÉอง ความเข้มข้นของสารละลาย 
1. จงคำนวณหาความเข้มข้นเป็นร้อยละโดยมวลของสารละลายต่อไปนีÊ 
1.1 โซเดียมคลอไรด์ 50...
4. สารละลาย NaOH จำนวน 25 g ในนÊำ จนสารละลายมีปริมาตร 250 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 19 
5. สารละลายชนิดหนึÉง เตรียมโดย...
4.4.2 การเตรียมสารละลาย 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 20 
 ในการทำปฏิบัติการทางเคมีจะใช้สารในรูปของสารละลายเป็นส่วนใหญ่ จ...
ขัÊนทÉี 4 เทสารละลายผ่านกรวยลงในขวดวัดปริมาตร 
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 21 
ขวดวัดปริมาตรทÉีใช้ต้องมีขนาดเท่ากับปริมาต...
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 22 
 การเตรียมสารละลาย แบ่งออกเป็น การเตรียมสารละลายจากสารบริสุทธิÍ และการเตรียมสารละลายจากค...
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 23 
ตัวอย่างทีÉ 2 ให้นักเรียนอธิบายวิธีการเตรียมสารละลาย NaCl เข้มข้น 1.0 mol / dm3 จำนวน 250...
2) การเตรียมสารละลายจากสารละลายทÉีมีอยู่เดิม 
 โดยปกติในห้องปฏิบัติการจะมีสารละลายทีÉเตรียมไว้เหลืออยู่ 
 เมÉือต้องใช้สา...
ตัวอย่างทีÉ 2 ถ้าต้องการเตรียม H2SO4 0.05 M จากสารละลาย 0.1 M ปริมาตร 100 cm3 จะต้องเติมนÊำลงไปเท่าใด 
ขัÊนทÉี 1 คำนวณหาปร...
แบบฝึกหัด เรืÉอง การเตรียมสารละลาย 
1. ถ้าต้องการเตรียมสารละลายเลด (II) ไนเตรต 0.05 mol/dm3 จำนวน 100 cm3 
จากสารละลายเลด ...
4.4.3 สมบัติบางประการของสารละลาย 
 สารละลายจัดเป็นจัดเนืÊอเดียว เตรียมได้จากการผสมสารบริสุทธิÍตัÊงแต่ 2 ชนิดขึÊนไปเข้าด้ว...
 สมบัติเกีÉยวกับจุดหลอมเหลวของสารละลายบริสุทธิÍ 
 ถ้าสารละลายทÉีมีสถานะเป็นของของแข็ง สามารถหาจุดหลอมเหลว โดยนำสารนัÊนมา...
 นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็ง (อุณหภูมิเดียวกับจุดหลอมเหลว) ของสารละลายต่าง ๆ 
พบว่า ถ้าตัวละลายเ...
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 30 
 ลองคิดดู กลูโคสในนÊำทÉีมีความเข้มข้น 2 mol/kg จะทำให้สารละลายมีจุดเดือดสูงกว่านÊำบริสุท...
ตัวอย่างทีÉ 1 จงหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลายกลูโคสในนÊำ เข้มข้น 0.02 m 
กำหนด นÊำมีค่า Kb = 0.51 °C / m และ ค่า Kf...
ตัวอย่างทีÉ 3 ยูเรีย 0.4 g ละลายในนÊำ 100 g สารละลายทÉีได้มีจุดเยือกแข็ง – 0.124 องศาเซลเซียส จงหามวลโมเลกุลของยูเรีย 
(Kf...
โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 33 
2. ต้องใช้กลูโคส (C6H12O6) กÉีกรัม ละลายในนÊำ 150 g เพÉือเตรียมสารละลายให้มีจุดเยือกแข็ง ...
Ŝ.ŝ การคำนวณเกีÉยวกับสูตรเคมี 
ř) สูตรเคมี 
 สูตรโมเลกุล 
 สูตรเอมพิริคัลหรือสูตรอย่างง่าย 
 สูตรโครงสร้าง 
2) การคำนวณ...
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์

96,898 views

Published on

บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์

Published in: Education

บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์

  1. 1. บททีÉ Ŝ ปริมาณสัมพันธ์ เนืÊอหาทีÉจะเรียน ในบททีÉ 4 เรืÉอง ปริมาณสัมพันธ์ Ŝ.ř มวลอะตอม 4.2 มวลโมเลกุล Ŝ.ś โมล Ŝ.Ŝ สารละลาย Ŝ.ŝ การคำนวณเกÉียวกับสูตรเคมี Ŝ.Ş สมการเคมี Ŝ.ş การคำนวณเกÉียวกับปริมาณสารในปฏิกิริยาเคมี โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 1  ปริมาณสารสัมพันธ์ คือ ความสัมพันธ์ระหว่างมวลหรือนÊำหนักของธาตุต่าง ๆ ของสารประกอบในปฏิกิริยาเคมี ปริมาณสารสัมพันธ์มีประโยชน์ในแง่ของการคาดคะเนปริมาณของสารทÉีต้องใช้เป็นสารตัÊงต้นเพÉือให้เกิด ผลิตภัณฑ์ทีÉต้องการ  ระบบกับสิÉงแวดล้อม ระบบ คือ สิÉงต่าง ๆ ทÉีอยู่ภายในขอบเขตทÉีกำลังศึกษา ส่วนทÉีอยู่รอบ ๆ ระบบเรียกว่า สÉิงแวดล้อม ระบบแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ 1. ระบบปิด (closed system)  คือ ระบบทÉีมีการแลกเปลÉียนหรือถ่ายโอนพลังงานกับสิÉงแวดล้อมได้ แต่แลกเปลÉียนหรือถ่ายโอน มวลกับสิÉงแวดล้อมไม่ได้ หรือ มวลของระบบคงทÉี เมÉือเกิดการเปลÉียนแปลง เช่น การต้มนÊำในภาชนะปิดบนเตาไฟ ระบบ คือภาชนะทÉีมีนÊำบรรจุอยู่ภายใน ส่วนเตาไฟและอากาศทÉีล้อมรอบทัÊงหมดเป็นสิÉงแวดล้อม เมÉือชังÉนÊำหนักของภาชนะทÉีบรรจุนÊำก่อนการต้มและหลังการต้มในภาชนะปิดจะเท่ากัน (มวลของระบบคงท)Éี 2. ระบบเปิด (open system)  คือ ระบบทÉีมีการแลกเปลÉียน หรือถ่ายโอนทัÊงพลังงานและมวลให้กับสิÉงแวดล้อม หรือ มวลของระบบไม่คงทÉี เมÉือเกิดการเปลÉียนแปลง เช่น การต้มนÊำในภาชนะเปิดบนเตาไฟ ระบบ คือ ภาชนะเปิดทÉีมีนÊำบรรจุอยู่ เตาไฟและอากาศทÉีล้อมรอบทัÊงหมด คือ สิÉงแวดล้อม เมÉือชังÉนÊำหนักของภาชนะกับนÊำก่อนการต้มและหลังการต้มจะไม่เท่ากัน (มวลของระบบไม่คงท)Éี 3. ระบบโดดเดีÉยว (แยกตัวหรือเอกเทศ)  คือ ระบบทÉีไม่เกิดการแลกเปลÉียนพลังงานหรือมวลสารกับสิÉงแวดล้อม เช่น นÊำร้อนในกระติกนÊำร้อน
  2. 2. 4.1 มวลอะตอม (Atomic mass) โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 2  อะตอม มีขนาดเล็กมาก จึงมีมวลหรือนÊำหนักน้อย  อะตอมของธาตุ 1 อะตอมทÉีหนักทÉีสุดจะมีนÊำหนักเพียงประมาณ 4.0 x 10 กรัม  การคิดนÊำหนักหรือมวลทÉีแท้จริงในหน่วยกรัมจึงไม่สะดวก ดังนัÊน จึงมีการคิดหาวิธีทÉีจะใช้มวลหรือนÊำหนัก เปรียบเทียบ ( Relative mass หรือ Relative weight ) ซึÉงเรียกว่า มวลอะตอม หรือ นÊำหนักอะตอม  ในสมัยของดอลตันใช้ธาตุทÉีเบาทÉีสุด คือ H เป็นตัวเปรียบเทียบเพÉือหามวลอะตอมของธาตุอÉืน โดยกำหนดให้ มวลของ H 1 อะตอม = 1.66 x 10 กรัม มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม (กรัม) = มวลของธาตุ 1 อะตอม (กรัม) มวลของ H 1 อะตอม (กรัม) 1.66 x 10 กรัม  ต่อมา มีการเสนอให้ใช้ออกซิเจนเป็นธาตุมาตรฐานแทนธาตุไฮโดรเจน เนืÉองจากออกซิเจนอยู่เป็นอิสระในบรรยากาศ และทำปฏิกิริยากับธาตุอÉืน ๆ ได้ง่าย  ธาตุออกซิเจน 1 อะตอม มีมวลเป็น 16 เท่าของไฮโดรเจน 1 อะตอม จึงเขียนเป็นความสัมพันธ์ได้เป็น มวลของธาตุ 1 อะตอม (กรัม) = มวลของธาตุ 1 อะตอม (กรัม) ของมวล O 1 อะตอม (กรัม) 1.66 x 10 กรัม 1.66 x 10  กรัม 1.66 x 10  กรัม มวลอะตอมของธาตุ = 1 16 เนÉืองจากธาตุออกซิเจนมีหลายไอโซโทป คือ 16O 17O และ 18O ซึÉงอาจทำให้เกิดความยงุ่ยาก  ปัจจุบัน จึงตกลงใช้อะตอมของธาตุทีÉใช้เป็นมาตรฐาน คือ คาร์บอน โดยใช้ C ซึÉงเป็นไอโซโทปทÉีมีมากทÉีสุด เป็นมาตรฐานในการเปรียบเทียบมวล โดยกำหนดให้ C ř อะตอม มีมวลเป็น řŚ เท่าของไฮโดรเจน มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม (กรัม) = มวลของธาตุ 1 อะตอม (กรัม) ของมวล 12C 1 อะตอม (กรัม) 1.66 x 10 กรัม 1 12 ดังนัÊน มวลของ H 1 อะตอม = ของมวล O 1 อะตอม = ของมวล 12C 1 อะตอม = 1.66 x 10 1 กรัม 16 1 12 หมายเหตุ : มวลอะตอมของธาตุไม่มีหน่วยกำกับ เพราะเป็นค่าทÉีได้จากการเปรียบเทียบ ข้อควรรู้ 1. ธาตุ ประกอบด้วยอะตอม 1 อะตอม เช่น ธาตุคาร์บอน (C) ธาตุออกซิเจน (O) ฯลฯ 2. ธาตุแต่ละธาตุรวมตัวกัน เรียกว่า สารประกอบ เช่น CO2
  3. 3. ตัวอย่างทีÉ ř ธาตุแมกนีเซียมมีมวลอะตอม ŚŜ.śř ธาตุแมกนีเซียม ř อะตอม มีมวลเท่าใด มวลอะตอมของธาตุ Mg = มวลของธาตุ Mg ř อะตอม (กรัม) 1.66 x 10 กรัม 24.31 = มวลของธาตุ Mg ř อะตอม (กรัม) 1.66 x 10 กรัม ดังนัÊน มวลของธาตุ Mg ř อะตอม = 24.31 x 1.66 x 10 = 40.35 x 10 = 4.04 x 1023 กรัม ตัวอย่างทีÉ Ś ธาตุโซเดียม řŘ อะตอม มีมวล 3.82 x 1022 กรัม มวลอะตอมของธาตุโซเดียมมีค่าเท่าใด (ตอบ Śś.Řř)  การคำนวณมวลอะตอมของธาตุทÉีมีหลายไอโซโทป คิดจาก มวลอะตอมและปริมาณของไอโซโทป ดังนีÊ ตัวอย่างทีÉ ś คาร์บอนมี ś ไอโซโทป คือ 12C 13C และ 14C โดย 12C มีมวลอะตอม řŚ.ŘŘ มีปริมาณร้อยละ šŠ.ŠšŚ 13C มีมวลอะตอม ř ś.ŘŘ มีปริมาณร้อยละ ř.řŘŠ 14C เป็นสารกัมมันตรังสี มีปริมาณน้อยมาก (จนเทียบได้ว่าเป็น ศูนย์) ดังนัÊน มวลอะตอมของคาร์บอน = 98.892 x 12.00 + 1.108 x 13.00 = 11.8670 + 0.1441 = 12.0111 100 100 ตัวอย่างทีÉ Ŝ ธาตุซิลิคอนทีÉพบในธรรมชาติมี ś ไอโซโทป มีมวลอะตอมเท่ากับ Śş.šşş ŚŠ.šşŞ และ 29.974 คิดเป็นร้อยละ šŚ.Śř Ŝ.şŘ และ ś.Řš ตามลำดับ จงหามวลอะตอมของธาตุซิลิคอน โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 3
  4. 4. แบบฝึกหัด เรืÉอง มวลอะตอม โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 4 1. ธาตุ A ř อะตอม มีมวล 32 x 1.66 x 1024 g จงหามวลอะตอมของธาตุ A และนักเรียนคิดว่าธาตุ A คือธาตุใดในตารางธาตุ 2. ธาตุกำมะถันมีมวลอะตอม śŚ ธาตุกำมะถัน ř อะตอม มีมวลเท่าใด 3. มวลอะตอมของไฮโดรเจนเท่ากับ ř.ŘŘŠ ไฮโดรเจน ř อะตอมจะมีมวลกีÉกรัม 4. จงหามวลอะตอมของธาตุอิริเดียม (Ir) โดย Ir-191 มีมวลอะตอมของไอโซโทป řšř.ŘŘ มีปริมาณร้อยละ śş.śŘ และ Ir-193 มีมวลอะตอมของไอโซโทป řšś และมีปริมาณร้อยละ ŞŚ.şŘ 5. ธาตุเงินทีÉพบในธรรมชาติมี Ś ไอโซโทป คือ 107Ag มีมวลอะตอมเท่ากับ řŘŞ.905 และ 109Ag มีอยู่ในธรรมชาติร้อยละ ŝř.ŠŚ ถ้าธาตุเงินมีมวลอะตอมเฉลีÉยเท่ากับ řŘş.868 จงหามวลอะตอมของ 109Ag
  5. 5. 4.2 มวลโมเลกุล  การทีÉอะตอมแต่ละอะตอมรวมตัวกัน เรียกว่า โมเลกุล  เมืÉออะตอมมีขนาดเล็กมาก และอะตอมรวมกันเป็นโมเลกุล ก็ยังมีขนาดเล็กมากเช่นเดิม  ดังนัÊน การหามวลโมเลกุลจึงต้องใช้วิธีการเปรียบเทียบเช่นเดียวกับการหามวลอะตอม  มวลโมเลกุล ( Molecular mass ; M ) คือ ตัวเลขแสดงว่า 1 โมเลกุลของสารหนักเป็นกีÉเท่าของมวลของธาตุมาตรฐาน เขียนเป็นสูตรได้ดังนีÊ มวลอะตอมของธาตุ = มวลของสาร 1 โมเลกุล (กรัม) = มวลของสาร 1 โมเลกุล (กรัม) ของมวล 12C 1 อะตอม (กรัม) 1.66 x 10 กรัม 1 12 ตัวอย่างทีÉ 1 สารประกอบ Q 5 โมเลกุล มีมวล 3.50 x 10-22 กรัม สารประกอบ Q มีมวลโมเลกุลเท่าใด วิธีทำ สารประกอบ Q 5 โมเลกุล มีมวล 3.50 x 10-22 กรัม สารประกอบ Q 1 โมเลกุล มีมวล 3.50 x 10-22 กรัม X 1 โมเลกุล = 7.00 x 10-23 กรัม 5 โมเลกุล มวลอะตอมของสารประกอบ Q = มวลของสารประกอบ Q 1 โมเลกุล (กรัม) = 7.00 x 10-23 กรัม = 42.17 1.66 x 10 กรัม 1.66 x 10-24 กรัม ดังนัÊน สารประกอบ Q มีมวลโมเลกุล 42.17  กรณีทÉีทราบสูตรโมเลกุลของสารประกอบ คือ ทราบว่าโมเลกุลของสารนัÊนประกอบด้วยธาตุใดบ้าง ธาตุละกÉีอะตอม สามารถคำนวณหาสูตรโมเลกุล ได้ดังตัวอย่างต่อไปนีÊ ตัวอย่างทÉี 2 นÊำตาลทรายมีสูตรโมเลกุล C12H22O11 นÊำตาลทรายมีมวลโมเลกุลเท่าใด วิธีทำ มวลโมเลกุลของ C12H12O11 = (12 x มวลอะตอมของ C) + (12 x มวลอะตอมของ H) + (11 x มวลอะตอมของ O) = (12 x 12.011) + (22 x 1.0079) + (11 x 5.999) = 144.132 + 22.174 + 65.989 = 232.295 ตัวอย่างทีÉ 3 จงหามวลโมเลกุลของ CaCl2 ตัวอย่างทีÉ 4 จงหามวลโมเลกุลของแอสไพริน (C9H8O4) โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 5
  6. 6. แบบฝึกหัด เรืÉอง มวลโมเลกุล โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 6 1. ฟอสฟอรัส 1 โมเลกุล มี 4 อะตอม ถ้ามวลโมเลกุลของฟอสฟอรัสเท่ากับ 123.88 จงหามวลอะตอมของฟอสฟอรัส 2. จงหามวลโมเลกุลของสารต่อไปนีÊ (ใช้ค่ามวลอะตอมจากตารางธาตุ) 2.1 กรดแอซิติก (C2H4O2) 2.2 โซเดียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต (NaHCO3) 3. กำมะถัน 1 โมเลกุล ประกอบด้วยกำมะถันกÉีอะตอม ถ้ากำมะถันมีมวลโมเลกุล 256.523 และมวลอะตอม 32.066 4. สารประกอบ A 1 โมเลกุล มีมวล 2.56 x 10-22 g จงคำนวณหามวลโมเลกุลของสารประกอบนีÊ
  7. 7. 4.3 โมล โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 7  การบอกปริมาณสิÉงของในชีวิตประจำวัน อาจบอกเป็นหน่วยนÊำหนัก เช่น กรัม กิโลกรัม หรือหน่วยปริมาตร เช่น ลูกบาศก์เซนติเมตร ถ้าสิÉงของมีจำนวนมาก อาจบอกหน่วยเป็นโหล (1 โหล = 12 ชินÊ) หรือ กุรุส (1 กุรุส = 144 ชิÊน)  การบอกปริมาณสารเคมีก็เช่นเดียวกัน อาจบอกเป็นหน่วยมวล หรือ ปริมาตร  แต่เนืÉองจากสารประกอบ ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กและมีจำนวนมาก การบอกปริมาณสารในหน่วยโหลหรือกุรุส อาจไม่สะดวก  นักเคมีจึงกำหนดหน่วยแสดงจำนวนอนุภาคของสารเป็นหน่วยใหญ่ และใช้แทนอนุภาคจำนวนมาก เรียกว่า โมล (mol)  โมล (mol) คือ ปริมาณสารทÉีมีจำนวนอนุภาคเท่ากับ จำนวนอะตอมของ 12C ทÉีมีมวล 12 กรัม การคำนวณหาค่า จำนวนอะตอมของ 12C ทีÉมีมวล 12 กรัม จาก มวล H 1 อะตอม = 1.66 x 10 กรัม = ดังนัÊน 12 x 1.66 x 10 กรัม = มวล 12C 1 อะตอม สามารถเขียนความสัมพันธ์ได้ ดังนีÊ = 12C 1 อะตอม 1 ของมวล 12C 1 อะตอม 12 12C 12 x 1.66 x 10 กรัม ถ้า 12C ทีÉมีมวล 12 กรัม = 12C 1 อะตอม = 12C a อะตอม 12C 12 x 1.66 x 10 กรัม 12C 12.00 กรัม ดังนัÊน 12C a อะตอม = 12C 1 อะตอม x 12C 12.00 กรัม = 6.022137 x 1023 อะตอม 12C 12 x 1.66 x 10 กรัม  สรุป 12C ทÉีมีมวล 12 กรัม ประกอบด้วย คาร์บอน จำนวน 6.022137 x 1023 อะตอม (หรือประมาณ 6.02 x 1023 )  โมล (mol) คือ ปริมาณสารทีÉมีจำนวนอนุภาค = จำนวนอะตอมของ 12C ทีÉมีมวล 12 กรัม ดังนัÊน สาร 1 โมล มีปริมาณสารทÉีมีจำนวนอนุภาค 6.02 x 1023 อะตอม เรียกจำนวน 6.02 x 1023 ว่า เลขอาโวกาโดร กล่าวได้ว่า สาร 1 โมล จำนวนอนุภาค 6.02 x 1023 อะตอม เลขอาโวกาโดร  สาร 1 โมล มี 6.02 x 1023 อนุภาค อะตอม  สาร 2 โมล มี 2 x 6.02 x 1023 อนุภาค อนุภาค อาจเป็น โมเลกุล  สาร 0.5 โมล มี 0.5 x 6.02 x 1023 อนุภาค ไอออน หรืออÉืน ๆ ขึÊนกับประเภทของสาร
  8. 8. โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 8 ตัวอย่างทีÉ 1 จงคำนวณหาจำนวนโมลของสารต่อไปนีÊ 1. ฮีเลียม 1.024 x 1022 atom วิธีทำ จาก 6.02 x 1023 atom เท่ากับ 1 โมล ถ้า ฮีเลียม 1.024 x 1022 atom เท่ากับ 1 โมล x 1.024 x 1022 atom = 0.17 x 10-1 = 0.017 โมล 6.02 x 1023 atom 2. แก๊สแอมโมเนีย 3.01 x 1025 molecule วิธีทำ จาก 6.02 x 1023 molecule เท่ากับ 1 โมล ถ้า แก๊สแอมโมเนีย 3.01 x 1025 molecule เท่ากับ 1 โมล x 3.01 x 1025 molecule = 0.5 x 102 = 50 โมล 6.02 x 1023 molecule 3. กำมะถัน 1 atom 4. โพแทสเซียม 100 ion  การบอกปริมาณของสารเป็นโมลทำให้ทราบจำนวนอนุภาคของสารนัÊนได้ คือ ถ้าสารมี 1 โมล จะมีจำนวนอนุภาค 6.02 x 1023 อนุภาค  โดยปริมาณของสารในหน่วยโมลมีความสัมพันธ์กับปริมาณอÉืน ๆ ดังนีÊ 4.3.1 จำนวนโมลกับมวลของ  จากตารางต่อไปนีÊ ตาราง แสดงจำนวนอะตอมและมวลของธาตุบางชนิด ปริมาณ 1 โมล ธาตุ มวลอะตอม จำนวนอะตอม / โมล มวล (g) ออกซิเจน (O) 15.999 6.02 x 1023 15.999 เหล็ก (Fe) 55.845 6.02 x 1023 55.845 ทองคำ (Au) 196.966 6.02 x 1023 196.966  จากข้อมูลในตาราง สรุปได้ว่า ธาตุใด ๆ ทีÉมีปริมาณ 1 โมล หรือ มีจำนวนอะตอม 6.02 x 1023 จะมี มวล (เป็นกรัม) เท่ากับมวลอะตอมของธาตุนัÊน เช่น ออกซิเจน มีมวลอะตอมเท่ากับ 15.999 ดังนัÊน ออกซิเจน 1 โมล หรือ 6.02 x 1023 อะตอม จะมีมวล 15.999 กรัม  ในทำนองเดียวกัน ถ้าสารนัÊนเป็น โมเลกุล จะพบว่า สารใด ๆ 1 โมล หรือ 6.02 x 1023 โมเลกุล จะมีมวล (เป็นกรัม) เท่ากับมวล โมเลกุลของสารนัÊน เช่น CO2 มีมวลโมเลกุล (12 x 1) + (16 x 2) = 44 ดังนัÊน CO2 1 โมล หรือ 6.02 x 1023 โมเลกุล จะมีมวล 44 กรัม นักเรียนสามารถแยกแยะได้หรือไม่ ว่า …. อะไรเป็น ธาตุ หรือ สาร…. อะไร เป็น อะตอม หรือ โมเลกุล……
  9. 9. ตัวอย่างทÉี 1 กำมะถัน 1 mol มีมวล 32.01 g กำมะถัน 160.05 g มีจำนวนโมลเท่าใด วิธีทำ กำมะถัน มีมวล 32.01 g เท่ากับ 1 โมล ถ้ากำมะถัน มีมวล 160.05 g เท่ากับ 1 โมล x 160.05 g = 5 โมล 32.01 g โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 9 ตอบ ดังนัÊน กำมะถัน 160.05 g มี 5 โมล ตัวอย่างทีÉ 2 NaOH 3 mol มีมวลกีÉกรัม วิธีทำ มวลโมเลกุล NaOH = (มวลอะตอม Na x 1 ) + (มวลอะตอม O x 1) + (มวลอะตอม H x 1) = (23 x 1 ) + (16 x 1) + (1 x 1) = 23 + 16 + 1 = 40 NaOH 1 โมล เท่ากับ 40 กรัม ถ้า NaOH 3 โมล เท่ากับ 40 กรัม x 3 โมล = 120 กรัม 1 โมล ตัวอย่างทีÉ 3 ฟอสฟอรัส 1 mol มีมวลอะตอม 31 ฟอสฟอรัส 279 g จะมีจำนวนโมลเท่าใด ตัวอย่างทีÉ 4 แก๊สออกซิเจน (O2) 5 mol มีมวลกีÉกรัม ตัวอย่างทีÉ 5 H2O 2.5 mol มีมวลกีÉกรัม ตัวอย่างทีÉ 6 เฮกเซน (C6H14) 43 กรัม มีจำนวนโมลเท่าใด มวล โมล
  10. 10. 4.3.2 ปริมาตรต่อโมลของแก๊ส โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 10  เนืÉองจากแก๊สมีมวลน้อยมาก ปริมาณสารในสถานะแก๊สส่วนใหญ่ จึงระบุเป็น ปริมาตร  แต่ปริมาตรของแก๊ส เปลีÉยนแปลงตามอุณหภูมิและความดัน  ดังนัÊน การระบุปริมาตรของแก๊ส จะต้องระบุ อุณหภูมิและความดันด้วย  นักวิทยาศาสตร์กำหนดให้ 0 °C และ ความดัน 1 บรรยากาศ เป็นภาวะมาตรฐาน (Standard Temperature and Pressure) เรียกย่อ ๆ ว่า STP  นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการศึกษาแก๊สอนÉื ๆ แล้วพบว่า 3.3 ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโมล อนุภาค มวล และปริมาตรของแก๊ส ปริมาตรของแก๊ส (dm3) ทีÉ STP ปริมาตร 22.4 dm3 มวลอะตอม หรือ มวลโมเลกุล จำนวนอนุภาค 6.02 x 1023 อนุภาค มวล (g) โมล จำนวนอะตอม หรือ โมเลกุล  จากแผนภาพ สามารถใช้คำนวณหาจำนวนโมล จำนวนอนุภาค มวล และปริมาตรของสารได้ ดังตัวอย่างต่อไปนีÊ ตัวอย่างทÉี 1 กำมะถัน 10 g มีจำนวนอะตอมเท่าใด เขียนแผนภาพได้ดังนีÊ มวลอะตอม หรือ มวลโมเลกุล จำนวนอนุภาค 6.02 x 1023 อนุภาค (โจทย์กำหนด S = 10 g) (โจทย์ให้หา จำนวนอะตอม) S มีมวลอะตอม 32 (ดูจากตารางธาตุ) วิธีทำ ขัÊนทÉี 1 จาก กำมะถัน 32 g เท่ากับ 1 โมล ถ้า กำมะถัน 10 g เท่ากับ 1 โมล x 10 g = 0.3125 โมล 32 g ขัÊนท Éี 2 จาก กำมะถัน 1 โมล มีจำนวนอะตอม 6.02 x 1023 อะตอม ถ้า กำมะถัน 0.3125 โมล มีจำนวนอะตอม 6.02 x 1023 อะตอม x 0.3125 โมล = 1.88 x 1023 อะตอม 1 โมล ตอบ กำมะถัน 10 g มีจำนวนอะตอม 1.88 x 1023 อะตอม จำ 1000 cm3 = 1 dm3 แก๊ส 1 โมล มีปริมาตร 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตร หรือ 22.4 ลิตร ทÉี STP 1 dm3 = 1 L มวล (g) โมล จำนวนอะตอม หรือ โมเลกุล
  11. 11. โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 11 ตัวอย่างทีÉ 2 แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) จำนวน 1.51 x 1023 molecule มีมวล และปริมาตรทÉี STP เท่าใด โจทย์ให้หา ปริมาตรของแก๊ส (dm3) ทีÉ STP ปริมาตร 22.4 dm3 มวลอะตอม หรือ มวลโมเลกุล จำนวนอนุภาค 6.02 x 1023 อนุภาค มวล (g) โมล จำนวนอะตอม หรือ โมเลกุล โจทย์ให้หา โจทย์กำหนด NO2 จำนวน 1.51 x 1023 molecule วิธีทำ แก๊ส NO2 มีมวลโมเลกุล = (14 x 1) + (16 x 2) = 14 + 32 = 46  หามวล (กรัม) ขัÊนทÉี 1 จาก แก๊ส NO2 จำนวน 6.02 x 1023 molecule เท่ากับ 1 โมล ถ้า แก๊ส NO2 จำนวน 1.51 x 1023 molecule เท่ากับ 1 โมล x 1.51 x 1023 molecule = 0.2508 โมล 6.02 x 1023 molecule ขัÊนทÉี 2 จาก แก๊ส NO2 1 โมล เท่ากับ 46 กรัม ถ้า แก๊ส NO2 0.2508 โมล เท่ากับ 46 กรัม x 0.2508 โมล = 11.53 กรัม 1 โมล  หาปริมาตรทีÉ STP จาก แก๊ส NO2 1 โมล มีปริมาตร 22.4 dm3 ทีÉ STP ถ้า แก๊ส NO2 0.2508 โมล มีปริมาตร 22.4 dm3 x 0.2508 โมล = 5.62 dm3 ทีÉ STP 1 โมล ตอบ แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2) จำนวน 1.51 x 1023 molecule มีมวล 11.53 กรัม และมีปริมาตรทÉี STP 5.62 dm3 ตัวอย่างทีÉ 3 แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) มวล 88 กรัม มีจำนวนโมเลกุล และ ปริมาตรทีÉ STP เท่าใด
  12. 12. แบบฝึกหัด เรืÉอง โมล 1. จงหาจำนวนโมล จำนวนโมเลกุล และปริมาตรทÉี STP ของสารต่อไปนีÊ ซึÉงมีมวล 10 g 1.1 แก๊สโอโซน (O3) 1.2 แก๊สแอมโมเนีย (NH3) 2. แก๊สออกซิเจน (O2) 48.0 g มีกีÉอะตอม และมีปริมาตรเท่าใดทีÉ STP โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 12
  13. 13. 4.4 สารละลาย  สารละลายเป็นสารเนืÊอเดียว เตรียมได้จากการผสมสารตัÊงแต่ 2 ชนิดขึÊนไป เข้าด้วยกัน โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 13  ถ้าสารละลายทÉีตัวทำละลาย และ ตัวถูกละลาย มีสถานะเดียวกัน จะถือว่า ตัวทÉีมีปริมาณมากกว่าเป็นตัวทำละลาย  ถ้าสารละลายทÉีตัวทำละลายและ ตัวถูกละลาย สถานะต่างกัน จะถือว่า สารทÉีมีสถานะเดียวกับสารละลายจะเป็นตัวทำละลาย  สารละลายอาจมีตัวละลายมากกว่า 1 ชนิด และตัวละลายในสารละลายแต่ละชนิดอาจมีปริมาณต่างกัน ซึÉงทำให้สารละลายมีความเข้มข้นไม่เท่ากัน  เรÉืองทÉีนักเรียนจะได้ศึกษาเกÉียวกับสารละลาย มีดังนีÊ 4.1 ความเข้มข้นของสารละลาย 4.2 การเตรียมสารละลาย 4.3 สมบัติบางประการของสารละลาย 4.4.1 ความเข้มข้นของสารละลาย  ความเข้มข้นของสารละลาย เป็นค่าทÉีแสดงปริมาณของตัวละลายทÉีละลายอยใู่นตัวทำละลาย  การบอกความเข้มข้นของสารละลายบอกได้ หลายวิธี ดังนีÊ 1) ร้อยละ หรือ ส่วนใน 100 ส่วน (part per hundred) อักษรย่อ pph จำแนกเป็น ร้อยละโดยมวล (มวล/มวล) หมายถึง มวลของตัวละลายทีÉละลาย ในสารละลาย 100 (หน่วยมวลเดียวกัน) เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้มข้นร้อยละ 5 โดยมวล หมายถึง สารละลายโซเดียมคลอไรด์ 100 กรัม มีโซเดียมคลอไรด์ละลายอยู่ 5 กรัม และ มีนÊำ 95 กรัม ร้อยละโดยมวลของ A = มวลของ A (หน่วยมวล) มวลของสารละลาย (หน่วยมวล) X 100 ร้อยละโดยปริมาตร (ปริมาตร/ปริมาตร) หมายถึง ปริมาตรของตัวละลายทีÉละลาย ในสารละลาย 100 (หน่วยปริมาตรเดียวกัน) เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์เข้มข้นร้อยละ 5 โดยปริมาตร หมายถึง สารละลายโซเดียมคลอไรด์ 100 cm3 มีโซเดียมคลอไรด์ละลายอยู่ 5 cm3 (หน่วยปริมาตรอาจเป็นลูกบาศก์เดซิเมตร (dm3) หรือลิตร (L) ก็ได้ ) ร้อยละโดยปริมาตรของ A = ปริมาตรของ A (หน่วยปริมาตร) X 100 ปริมาตรของสารละลาย (หน่วยปริมาตร) ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร (มวล/ปริมาตร) หมายถึง มวลของตัวละลายทีÉละลาย ในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตร เช่น สารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO4) เข้มข้นร้อยละ 5 โดยมวลต่อปริมาตร หมายถึง สารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต 100 cm3 มีคอปเปอร์ซัลเฟตละลายอยู่ 5 กรัม ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตรของ A = มวลของ A (หน่วยมวล) X 100 ปริมาตรของสารละลาย (หน่วยปริมาตร)
  14. 14. โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 14 ตัวอย่าง การคำนวณความเข้มข้นของสารละลายในหน่วย ร้อยละ ตัวอย่างทÉี 1 สารละลาย ซึÉงประกอบด้วยกลูโคส (C6H12O6) จำนวน 100 g ในนÊำ 200 g จะมีความเข้มข้นในหน่วยร้อยละโดยมวลเป็นเท่าใด วิธีทำ มวลของสารละลาย = มวลของกลูโคส + มวลของนÊำ = 100 g + 200 g = 300 g ร้อยละโดยมวลของกลูโคส = มวลของกลูโคส (g) x 100 x 100 มวลของสารละลาย (g) = 100 g C6H12O6 = 33.33 300 g สารละลาย ตอบ สารละลายกลูโคสนีÊ มีความเข้มข้น ร้อยละ 33.33 โดยมวล ตัวอย่างทีÉ 2 ถ้าอากาศ 1000 cm3 มีแก๊ส NO2 จำนวน 3.3 x 10 -5 cm3 ความเข้มข้นเป็นร้อยละของ NO2ในอากาศเป็นเท่าใด วิธีทำ ปริมาตรสารละลาย (อากาศ) 1000 cm3 ปริมาตรตัวทำละลาย (แก๊ส NO2 ) 3.3 x 10 -5 cm3 ร้อยละโดยปริมาตรของกลูโคส = ปริมาตรของแก๊ส NO2 (cm3) x 100 x 100 ปริมาตรของสารละลาย (cm3) = 3.3 x 10 -5 cm3 NO2 = 3.30 x 10 -6 1000 cm3 อากาศ ตอบ แก๊ส NO2 ในอากาศ มีความเข้มข้นร้อยละ 3.30 x 10 -6 โดยปริมาตร ตัวอย่างทÉี 3 สารละลายทÉีได้จากการละลาย NaOH จำนวน 15 g ในนÊำ จนสารละลายมีปริมาตร 250 cm3 จะมีความเข้มข้นเท่าใด วิธีทำ ปริมาตรสารละลาย 250 cm3 มวลของตัวละลาย (NaOH) 15 g ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตรของกลูโคส = มวลของ NaOH (g) x 100 x 100 ปริมาตรของสารละลาย (cm3) = 15 g NaOH = 6 250 cm3 สารละลาย ตอบ สารละลายนีÊมีความเข้มข้น ร้อยละ 6 โดยมวลต่อปริมาตร ข้อควรรู้ ถ้าเป็นการหาความเข้มข้นร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร หน่วยของมวลกับปริมาตรต้องสอดคล้องกัน เช่น ถ้ามวล หน่วยเป็น กรัม ปริมาตร มีหน่วยเป็น ลูกบาศก์เซนติเมตร ถ้ามวล หน่วยเป็น กิโลกรัม ปริมาตร มีหน่วยเป็น ลูกบาศก์เดซิเมตร ตัวอย่างทีÉ 4 สารละลาย NaOH เข้มข้นร้อยละ 6 โดยมวล จำนวน 200 g มี NaOH อยู่ในสารละลายกีÉกรัม วิธีทำ สารละลาย NaOH เข้มข้นร้อยละ 6 หมายความว่า สารละลาย NaOH 100 g มี NaOH 6 g ละลายในนÊำ 94 g จาก สารละลาย NaOH 100 g มี NaOH 6 g ถ้า สารละลาย NaOH 200 g มี NaOH 6 g x 200 g = 12 g 100 g ตอบ สารละลาย NaOH เข้มข้นร้อยละ 6 โดยมวล จำนวน 200 g มี NaOH อยใู่นสารละลาย 12 กรัม
  15. 15. 4.4.1 ความเข้มข้นของสารละลาย (ต่อ) โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 15 หน่วยทีÉบอกปริมาณ ตัวละลายเป็นมวล หรือ ปริมาตร ทีÉละลายในสารละลาย 1 ล้านหน่วย หรือ 1 พันล้านหน่วย เช่น 1) ในแหล่งนÊำแห่งหนึÉงมีสารตะกัวÉปนเปืÊอน 0.1 ppm หมายความว่า ในแหล่งนÊำนัÊน 1 ล้านกรัม มีตะกัวÉละลายอยู่ 0.1 กรัม 2) ในเนืÊอปลามีสารปรอทปนเปืÊอน 1 ppb หมายความว่า ในเนืÊอปลานัÊน 1 พันล้านกรัม มีสารปรอทปนเปืÊอนอยู่1 กรัม  มวล ppm (มวล) = มวลของตัวละลาย ตัวอย่างการคำนวณ ส่วนในล้านส่วน และ ส่วนในพันล้านส่วน 2. ส่วนในล้านส่วน (part per million) อักษรย่อ ppm และ ส่วนในพันล้านส่วน (part per billion) อักษรย่อ ppb x 106 ตัวอย่างทีÉ 1 ในสารละลาย Hg(NO3)2 ซึÉงมี Hg(NO3)2 อยู่ 3.24 g และนÊำ 100 g สารละลายมีความเข้มข้นเท่าใดในหน่วยส่วนในล้านส่วน วิธีทำ มวลของตัวละลาย Hg(NO3)2 3.24 g มวลของสารละลาย (Hg(NO3)2 + นÊำ ) = 3.24 + 100 = 103.24 g ppm (มวล) = มวลของตัวละลาย = 3.24 g Hg(NO3)2 = 3.14 x 104 ppm มวลของสารละลาย 103.24 g สารละลาย ตอบ สารละลาย Hg(NO3)2 มีความเข้มข้น 3.14 x 104 ppm ตัวอย่างทีÉ 2 ถ้าในอากาศ 100 cm3 มี N2O 3.30 x 10-5 cm3 ความเข้มข้นของ N2O ในหน่วย ppb มีค่าเท่าใด วิธีทำ ปริมาตรของตัวละลาย (N2O) 3.30 x 10-5 cm3 ปริมาตรของสารละลาย (อากาศ) 100 cm3 ppb (ปริมาตร) = ปริมาตรของตัวละลาย = 3.30 x 10-5 cm3 N2O = 3.30 x 102 ปริมาตรของสารละลาย 100 cm3 อากาศ ตอบ ความเข้มข้นของ N2O ในอากาศ 3.30 x 102 ppb มวลของสารละลาย ppb (มวล) = มวลของตัวละลาย มวลของสารละลาย  ปริมาตร ppm (ปริมาตร) = ปริมาตรของตัวละลาย ปริมาตรของสารละลาย Ppb (ปริมาตร) = ปริมาตรของตัวละลาย ปริมาตรของสารละลาย x 106 x 109 x 109 x 106 x 109 x 106 x 109
  16. 16. 4.4.1 ความเข้มข้นของสารละลาย (ต่อ) 3. บอกปริมาณตัวละลายเป็น โมล ตัวทำละลายเป็นปริมาตร มวล หรือโมล จำแนก เป็น โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 16 โมลาริตี (Molarity ) เรียกอีกอย่างว่า โมล่าร์ สัญลักษณ์ M  หมายถึง จำนวนโมลของตัวละลาย ทีÉละลายในสารละลาย 1 dm3 หรือ 1 L  หน่วย mol/ dm3 หรือ mol/L โมลาริตี (M) = จำนวนโมลของตัวละลาย (mol) ปริมาตรของสารละลาย (dm3 หรือ L) โมแลริตี (Molality ) เรียกอีกอย่างว่า โมแลล สัญลักษณ์ m  หมายถึง จำนวนโมลของตัวละลาย ทÉีละลายในตัวทำละลาย 1 kg  หน่วย mol/ kg โมแลริตี (m) = จำนวนโมลของตัวละลาย (mol) มวลของตัวทำละลาย (kg) เศษส่วนโมล ใช้สัญลักษณ์ X  หมายถึง อัตราส่วนจำนวนโมลของสารนัÊนกับจำนวนมวลรวม ของสารทัÊงหมดในสารละลาย (ไม่มีหน่วย)  เช่น สารละลายหนึÉง ประกอบด้วย สาร A a โมล สาร B b โมล และ สาร C c โมล เศษส่วนโมลของ A (XA) = a ( a + b + c) เศษส่วนโมลของ B (XB) = b (a + b + c) เศษส่วนโมลของ C (XC) = c (a + b + c)  ถ้านำเศษส่วนโมลของทุกสารในสารละลายมารวมกัน จะเป็นดังนีÊ XA+ XB+ XC = a + b + c (a + b + c) (a + b + c) (a + b + c) = 1  ถ้านำเศษส่วนโมลของแต่ละสารมาคูณด้วย 100 จะได้ความเข้มข้น ของสารนัÊนในหน่วยร้อยละโดยจำนวนโมล ดังนี Ê ร้อยละโดยจำนวนโมลของ A = XA x 100 ร้อยละโดยจำนวนโมลของ B = XB x 100 ร้อยละโดยจำนวนโมลของ A = XC x 100
  17. 17. ตัวอย่างการคำนวณ ความเข้มข้นของสารละลาย ตัวอย่างทีÉ 1 สารละลายทีÉได้จากการละลาย NaOH จำนวน 15 g ในนÊำ จนสารละลายมีปริมาตร 250 cm3 จะมีความเข้มข้นกÉีโมล่าร์ วิธีทำ มวลโมเลกุลของ NaOH = (23 x 1) + (16 x 1 ) + (1 x 1) = 23 + 16 + 1 = 40 โมลาริตี (M) = จำนวนโมลของตัวละลาย (mol) ปริมาตรของสารละลาย (dm3 หรือ L) หาจำนวนโมลของตัวละลาย (NaOH) จาก NaOH 40 g เท่ากับ 1 mol ถ้า NaOH 15 g เท่ากับ 1 mol x 15 g = 0.375 mol 40 g หาปริมาตรของสารละลาย (dm3 หรือ L) สารละลายปริมาตร 1000 cm3 เท่ากับ 1 dm3 สารละลายปริมาตร 250 cm3 เท่ากับ 1 dm3 x 250 cm3 = 0.25 dm3 1000 cm3 โมลาริตี (M) = 0.375 mol = 1.5 mol / dm3 0.25 dm3 ตัวอย่างทÉี 4 สารละลาย X เข้มข้น 2.5 m ถ้าในสารละลายนัÊนมี X 10 g จงหามวลของนÊำในสารละลาย กำหนดให้ X มีมวลโมเลกุล 250 วิธีทำ โมแลริตี (m) = จำนวนโมลของตัวละลาย (mol) มวลของตัวทำละลาย (kg) หาจำนวนโมลของตัวละลาย (mol) สารละลาย X 250 g เท่ากับ 1 mol สารละลาย X 10 g เท่ากับ 1 mol x 10 g = 0.04 mol 250 g จากโจทย์ 2.5 m = 0.04 mol มวลของตัวทำละลาย (kg) ดังนัÊน มวลของตัวทำละลาย (kg) = 0.04 mol = 0.016 kg 2.5 ตัวอย่างทÉี 3 จงคำนวณหาเศษส่วนโมลขององค์ประกอบแต่ละชนิดในสารละลายทÉีประกอบด้วย สาร A 1.5 mol สาร B 2.0 mol และ H2O 5..0 mol วิธีทำ เศษส่วนโมลของสาร A (XA) = 1.5 mol = 1.5 mol = 0.2 mol 1.5 mol + 2.0 mol + 5.0 mol 8.5 mol เศษส่วนโมลของสาร B (XB) = 2.0 mol = 2.0 mol = 0.2 mol 1.5 mol + 2.0 mol + 5.0 mol 8.5 mol เศษส่วนโมลของสาร C (XC) = 5.0 mol = 5.0 mol = 0.6 mol 1.5 mol + 2.0 mol + 5.0 mol 8.5 mol โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 17
  18. 18. แบบฝึกหัด เรืÉอง ความเข้มข้นของสารละลาย 1. จงคำนวณหาความเข้มข้นเป็นร้อยละโดยมวลของสารละลายต่อไปนีÊ 1.1 โซเดียมคลอไรด์ 50.0 g ในนÊำ 200 g โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 18 1.2 NaCl 0.50 mol ในนÊำ 3.0 mol (มวลอะตอม Na = 23 , มวลอะตอม Cl = 35 , มวลอะตอม O = 16 , มวลอะตอม H = 1) 2. จะต้องใช้นÊำกÉีกิโลกรัมในการละลาย NaCl 234 g เพÉือให้ได้สารละลายเข้มข้น 0.25 mol/kg 3. สินแร่ตัวอย่างชนิดหนึÉง 0.456 g เมÉือนำมาวิเคราะห์ พบว่ามี Cr2O3 อยู่0.00560 g สินแร่ตัวอย่างมี Cr2O3 อยกู่Éีส่วนในล้านส่วน
  19. 19. 4. สารละลาย NaOH จำนวน 25 g ในนÊำ จนสารละลายมีปริมาตร 250 โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 19 5. สารละลายชนิดหนึÉง เตรียมโดยการผสมเอทานอล 10 g กับนÊำจำนวน 100 g จงคำนวณหาเศษส่วนโมลของเอทานอล ในสารละลาย และร้อยละโดยจำนวนโมลของเอทานอลในสารละลายนีÊ (MW เอทานอล = 46 , MW นÊำ = 18 )
  20. 20. 4.4.2 การเตรียมสารละลาย โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 20  ในการทำปฏิบัติการทางเคมีจะใช้สารในรูปของสารละลายเป็นส่วนใหญ่ จึงจำเป็นต้องเตรียมสารละลายให้มีความเข้มข้นตรงกับทÉี ต้องการ  ถ้าสารละลายมีความเข้มข้นคลาดเคลืÉอนอาจมีผลต่อการทดลองได้  สารละลายทÉีเตรียมได้จะมีความเข้มข้นเทÉียงตรงเพียงใดขึÊนอยกูั่บความบริสุทธิÍของสาร การชังÉตัวละลายและการวัดปริมาตรของ สารละลาย  โดยปกติการเตรียมสารละลายในห้องปฏิบัติการเพÉือใช้ในงานวิเคราะห์ทÉีต้องการความละเอียดถูกต้อง จะต้องใช้เครÉืองชังÉท Éี สามารถชังÉสารได้ถึงทศนิยมตำแหน่งทÉี 4 ของกรัม คืออ่านค่าได้ละเอียดถึง 0.0001 กรัม ส่วนภาชนะทÉีใช้เตรียมสารละลาย และวัดปริมาตร จะใช้ขวดวัดปริมาตรซึÉงมีหลายขนาด รูปอุปกรณ์ทีÉใช้ในการเตรียมสารละลาย เครÉืองชังÉนÊำหนักละเอียด 4 ตำแหน่ง บีกเกอร์ (Beaker) ขวดวัดปริมาตร (Volumetric flask) รูปการเตรียมสารละลาย  หลักการเตรียมสารละลาย ขัÊนทÉี 1 คำนวณมวลของสารบริสุทธิÍ (ขึÊนกับว่าเราจะเตรียมสารละลายจากอะไร นักเรียนจะได้เรียนต่อไป) ขัÊนทÉี 2 ชังÉมวลของตัวละลาย จากการคำนวณได้ในขัÊนทÉี 1 ซึÉงจะต้องชังÉด้วยความระมัดระวังและอ่านค่าอย่างเทÉียงตรง ขัÊนทÉี 3 ละลายตัวละลายลงในบีกเกอร์ด้วยนÊำกลันÉประมาณ 2 ใน 3 ส่วนของปริมาตรทÉีต้องการ
  21. 21. ขัÊนทÉี 4 เทสารละลายผ่านกรวยลงในขวดวัดปริมาตร โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 21 ขวดวัดปริมาตรทÉีใช้ต้องมีขนาดเท่ากับปริมาตรของสารละลายตามทÉีคำนวณได้ในขัÊนทÉี 1 ในขัÊนนีÊควรใส่ละลายให้มีปริมาตร 2 ใน 3 ส่วนของขวดวัดปริมาตร เพราะการละลายของสารจะเกิดการ คายความร้อนหรือดูดความร้อน ปริมาตรของสารละลายอาจเปลีÉยนแปลงได้ เมÉืออุณหภูมิของสารละลายเท่ากับอุณหภูมิห้องจึงเติมนÊำถึงขีดทÉีกำหนด ขัÊนทÉี 5 เติมนÊำกลันÉจนถึงขีดบอกปริมาตรทÉีคอขวด โดยให้ส่วนโค้งตํÉาสุดอยพู่อดีขีด ขัÊนทÉี 6 กลับขวดขึÊนลง จนสารละลายผสมเป็นเนืÊอเดียวกัน (อย่าลืมปิดจุกขวด) ขัÊนทÉี 7 เก็บสารละลายและอุปกรณ์อย่างเหมาะสม 1) นำสารละลายทีÉเตรียมได้เทใส่ขวดหรือภาชนะปิดฝาอย่างเหมาะสม 2) ปิดฉลากโดยระบุชืÉอสาร สูตรเคมี ความเข้มข้น และวันทีÉเตรียมสารละลาย (เพราะสารละลายบางชนิดอาจสลายตัวได้เมืÉอ เตรียมไว้นานเกินไป 3) ล้างอุปกรณ์ทุกชิÊนส่วนทÉีใช้ไปให้สะอาด วางควํÉาไว้จนแห้งก่อนจึงผิดจุก 4) เก็บอุปกรณ์และสารละลายเข้าตู้อุปกรณ์อย่างเหมาะสม
  22. 22. โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 22  การเตรียมสารละลาย แบ่งออกเป็น การเตรียมสารละลายจากสารบริสุทธิÍ และการเตรียมสารละลายจากความเข้มข้น 1) การเตรียมสารละลายจากสารบริสุทธิÍ (การนำสารบริสุทธ์ (ของแข็ง หรือ แก๊ส ) มาละลายนÊำ)  ส่วนใหญ่จะใช้วิธีชังÉของแข็ง แล้วนำไปละลายในตัวทำละลาย  สูตร โดยทÉี W คือ นÊำหนัก (g) , M คือ มวลโมเลกุล C คือ ความเข้มข้น (mol/dm3) , V คือ ปริมาตร (cm3) W = CV M 1000 ตัวอย่างทÉี 1 ถ้าต้องการสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) เข้มข้น 0.2 mol/l จำนวน 200 cm3 จะต้องใช้ KI กÉีกรัม (มวลอะตอม K = 39.1 , I = 126.9) วิธีทำ จากโจทย์กำหนด C = 0.2 mol/l หรือ 0.2 mol / dm3 , V = 200 cm3 = 0.2 dm3 M = มวลโมเลกุล KI = 39.1 + 126.9 = 166 , W = นÊำหนัก (g) วิธีทีÉ 1 แทนค่าในสูตร จะได้ WKI = (0.2 ) (200 ) , WKI = 6.64 g 166 1000 ในการเตรียมสารละลาย แสดงว่าต้องชังÉ KI จำนวน 6.64 กรัม W = CV M 1000 วิธีทีÉ 2 เทียบบัญญัติไตรยางศ์ จากโจทย์ (KI) เข้มข้น 0.2 mol / l หรือ 0.2 mol /dm3 จำนวน 200 cm3 (0.2 dm3) จะได้ KI 1 dm3 0.2 mol ถ้า KI 0.2 dm3 0.2 mol x 0.2 dm3 = 0.04 mol 1 dm3 จาก KI 1 mol เท่ากับ 166 g ถ้า KI 0.04 mol เท่ากับ 166 g x 0.04 mol = 6.64 g 1 mol ในการเตรียมสารละลาย แสดงว่าต้องชังÉ KI จำนวน 6.64 กรัม  วิธีการเตรียมสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) เข้มข้น 0.2 mol/l จำนวน 200 cm3 ขัÊนทÉี 1 คำนวณมวลของสารบริสุทธิÍ ดังทÉีคำนวณในตัวอย่างทÉี 1 ขัÊนทÉี 2 ชังÉ KI หนัก 6.64 กรัม ซึÉงจะต้องชังÉด้วยความระมัดระวังและอ่านค่าอย่างเทÉียงตรง ขัÊนทÉี 3 ละลายตัวละลายลงในบีกเกอร์ด้วยนÊำกลันÉประมาณ 2 ใน 3 ส่วนของปริมาตรทÉีต้องการ เช่น ถ้าเตรียม สารละลาย 200 cm3 ควรใส่นÊำกลันÉก่อนประมาณ 130-140 cm3 (ไม่ต้องเป๊ะมาก แค่ประมาณเอา) ขัÊนทÉี 4 เทสารละลายผ่านกรวยลงในขวดวัดปริมาตร (เลือกใช้ขวดวัดปริมาตรขนาด 200 cm3) ขัÊนทÉี 5 เติมนÊำกลันÉจนถึงขีดบอกปริมาตรทÉีคอขวด โดยให้ส่วนโค้งตํÉาสุดอยพู่อดีขีด ขัÊนทÉี 6 กลับขวดขึÊนลง จนสารละลายผสมเป็นเนืÊอเดียวกัน (อย่าลืมปิดจุกขวด) ขัÊนทÉี 7 เก็บสารละลายและอุปกรณ์อย่างเหมาะสม โดยเขียนรายละเอียดของสารละลายทÉีเตรียมให้ชัดเจน
  23. 23. โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 23 ตัวอย่างทีÉ 2 ให้นักเรียนอธิบายวิธีการเตรียมสารละลาย NaCl เข้มข้น 1.0 mol / dm3 จำนวน 250 cm3 (มวลอะตอม Na = 23 , Cl = 35.5) วิธีการเตรียม จากโจทย์กำหนด C = 1.0 mol/l หรือ 1.0 mol / dm3 , V = 250 cm3 = 0.25 dm3 M = มวลโมเลกุล NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 , W = นÊำหนัก (g) ขัÊนทÉี 1 คำนวณมวลของสารบริสุทธิÍ (NaCl) มีวีธีการคำนวณ 2 วิธี ดังนีÊ (ขึÊนอยกูั่บนักเรียนจะเลือกวิธีใดก็ได้) วิธีทีÉ 1 แทนค่าในสูตร จะได้ WKI = (1.0 ) (250 ) , WKI = 14.625 g 58.5 1000 W = CV M 1000 ในการเตรียมสารละลาย แสดงว่าต้องชังÉ NaCl จำนวน 14.625 กรัม วิธีทีÉ 2 การเทียบบัญญัติไตรยางศ์ จากโจทย์กำหนด NaCl เข้มข้น 1.0 mol / dm3 จำนวน 250 cm3 (0.25 dm3) จะได้ NaCl 1 dm3 1.0 mol ถ้า NaCl 0.25 dm3 1.0 mol x 0.25 dm3 = 0.25 mol 1 dm3 จาก NaCl 1 mol เท่ากับ 58.5 g ถ้า NaCl 0.25 mol เท่ากับ 58.5 g x 0.25 mol = 14.625 g 1 mol ในการเตรียมสารละลาย แสดงว่าต้องชังÉ NaCl จำนวน 14.625 กรัม ขัÊนทÉี 2 ชังÉ NaCl หนัก 14.625 กรัม ซึÉงจะต้องชังÉด้วยความระมัดระวังและอ่านค่าอย่างเทÉียงตรง ขัÊนทÉี 3 ละลายตัวละลายลงในบีกเกอร์ด้วยนÊำกลันÉประมาณ 2 ใน 3 ส่วนของปริมาตรทÉีต้องการ เช่น ถ้าเตรียม สารละลาย 250 cm3 ควรใส่นÊำกลันÉก่อนประมาณ 160-170 cm3 (ไม่ต้องเป๊ะมาก แค่ประมาณเอา) ขัÊนท Éี4 เทสารละลายผ่านกรวยลงในขวดวัดปริมาตร (เลือกใช้ขวดวัดปริมาตรขนาด 250 cm3) ขัÊนทÉี 5 เติมนÊำกลันÉจนถึงขีดบอกปริมาตรทÉีคอขวด โดยให้ส่วนโค้งตํÉาสุดอยพู่อดีขีด ขัÊนท Éี 6 กลับขวดขึÊนลง จนสารละลายผสมเป็นเนืÊอเดียวกัน (อย่าลืมปิดจุกขวด) ขัÊนท Éี 7 เก็บสารละลายและอุปกรณ์อย่างเหมาะสม โดยเขียนรายละเอียดของสารละลายทÉีเตรียมให้ชัดเจน นÉีเป็นการเตรียมสารละลายจากสารบริสุทธิÍ..^__^ ต่อไปนักเรียนจะได้เรียนวิธีการเตรียมสารละลายจากสารละลายทีÉมีอยู่เดิม….
  24. 24. 2) การเตรียมสารละลายจากสารละลายทÉีมีอยู่เดิม  โดยปกติในห้องปฏิบัติการจะมีสารละลายทีÉเตรียมไว้เหลืออยู่  เมÉือต้องใช้สารละลายทÉีมีความเข้มข้นตํÉากว่าสารละลายทÉีมีอยเู่ดิม อาจทำได้โดยเพิÉมปริมาตรของตัวทำละลาย  หรือกล่าวได้ว่า เป็นการเตรียมสารละลายโดยการเจือจาง ทำได้โดยการเติมนÊำลงในสารละลายทÉีเหมาะสม จำนวนโมลของตัวถูกละลายคงทÉีเท่าเดิม แต่ปริมาตรใหม่ = ปริมาตรเดิม + ปริมาตรนÊำทÉีเติมลงไป ทำให้ความเข้มข้นลดลง  หลักการเติมนํÊา จำนวนโมลของสาร (ตัวถูกละลาย) เท่าเดิม แต่ความเข้มข้นเปลีÉยนไป ตัวอย่างทีÉ 1 จงเตรียมสารละลาย KI 0.1 mol/dm3 จำนวน 100 cm3 จากสารละลาย KI เข้มข้น 2.0 mol/dm3 ขัÊนทÉี 1 คำนวณหาปริมาตรตัวละลายเดิมทÉีต้องนำมาเตรียมสารละลายใหม่ จากสูตร C1V1 = C2V2 (2.0 mol/dm3) V1 = (0.1 mol/dm3) (100 cm3) V1 = (0.1 mol/dm3) (100 cm3) = 5 cm3 (2.0 mol/dm3) ขัÊนทÉี 2 ใช้ปิเปตต์ดูดสารละลาย KI เข้มข้น 2.0 mol/dm3 (สารละลายเดิม) 5 cm3 มาใส่ในขวดวัดปริมาตร ขนาด 100 cm3 แล้วเติมนÊำกลันÉ (วิธีเดียวกับการเตรียมจากสารบริสุทธิÍ) จนสารละลายมีปริมาตรเป็น 100 cm3 ขัÊนท Éี 3 กลับขวดขึÊนลง จนสารละลายผสมเป็นเนืÊอเดียวกัน (อย่าลืมปิดจุกขวด) ขัÊนท Éี 4 เก็บสารละลายและอุปกรณ์อย่างเหมาะสม โดยเขียนรายละเอียดของสารละลายทÉีเตรียมให้ชัดเจน หมายเหตุ สารละลาย KI 0.1 mol/dm3 จำนวน 100 cm3 จากสารละลาย KI เข้มข้น 2.0 mol/dm3 สารละลายใหม่ทÉีเตรียมได้จะมีความเข้มข้น 0.01 mol/dm3 (ดูจากวิธีคิดด้านล่างนีÊ) จากสารละลาย KI 1000 cm3 0.1 mol ถ้าสารละลาย KI 100 cm3 0.1 mol x 100 cm3 = 0.01 mol 1000 cm3 C1V1 = C2V2 หรือ M1V1 = M2V2 โดยทีÉ C1 ความเข้มข้นของสารละลายก่อนเจือจาง (mol / dm3) C2 ความเข้มข้นของสารละลายหลังเจือจาง (mol / dm3) V1 ปริมาตรของสารละลายก่อนเจือจาง (cm3) V2 ปริมาตรของสารละลายก่อนเจือจาง (cm3) โมลาริตี (M) = จำนวนโมลตัวละลาย (mol) ห รื อ C ปริมาตรของสารละลาย (cm3) KI (เดิม) C1 = 2.0 mol/dm3 V1 = ? KI (ใหม่) C2 = 0.1 mol/dm3 V2 = 100 cm3 เติมนÊำ โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 24
  25. 25. ตัวอย่างทีÉ 2 ถ้าต้องการเตรียม H2SO4 0.05 M จากสารละลาย 0.1 M ปริมาตร 100 cm3 จะต้องเติมนÊำลงไปเท่าใด ขัÊนทÉี 1 คำนวณหาปริมาตรตัวละลายเดิมทÉีต้องนำมาเตรียมสารละลายใหม่ H2SO4 (เดิม) C1 = 0.1 mol/dm3 V1 = 100 cm3 H2SO4 (ใหม่) C2 = 0.05 mol/dm3 V2 = ? เติมนÊำ จากสูตร C1V1 = C2V2 (0.1 mol/dm3)(100 cm3) = (0.05 mol/dm3) V2 (0.1 mol/dm3)(100 cm3) = V2 , V2 = 200 cm3 (0.05 mol/dm3) ทบทวน M (โมลาร์) = mol dm3 หรือ l แสดงว่า สารละลาย 0.1 M ปริมาตร 100 cm3 ต้องเติมนÊำให้มีปริมาตร 200 cm3 จึงจะได้ความเข้มข้น 0.05 mol/dm3 ดังนัÊน ต้องเติมนÊำเพิÉม 200 cm3 – 100 cm3 = 100 cm3 ขัÊนทÉี 2 ใช้ปิเปตต์ดูดสารละลาย H2SO4 เข้มข้น 0.1 mol/dm3 ปริมาตร 100 cm3 ใส่ในขวดวัดปริมาตร ขนาด 200 cm3 (เพราะเราจะเตรียมสารละลายปริมาตร 200 cm3 แล้วเติมนÊำกลันÉ เพิÉมอีกประมาณ 100 cm3 จนถึงขีดบอกปริมาตรทÉีคอขวด โดยให้ส่วนโค้งตํÉาสุดอยพู่อดีขีด ขัÊนทÉี 3 กลับขวดขึÊนลง จนสารละลายผสมเป็นเนืÊอเดียวกัน (อย่าลืมปิดจุกขวด) ขัÊนท Éี 4 เก็บสารละลายและอุปกรณ์อย่างเหมาะสม โดยเขียนรายละเอียดของสารละลายทÉีเตรียมให้ชัดเจน นักเรียนสังเกตความแตกต่างระหว่าง ตัวอย่างทีÉ 1 กับ ตัวอย่างทีÉ 2 ดี ๆ นะจ๊ะ ^__^ ไปทำแบบฝึกหัดกันดีกว่าค่ะ โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 25
  26. 26. แบบฝึกหัด เรืÉอง การเตรียมสารละลาย 1. ถ้าต้องการเตรียมสารละลายเลด (II) ไนเตรต 0.05 mol/dm3 จำนวน 100 cm3 จากสารละลายเลด (II) ไนเตรตเข้มข้น 0.2 mol/dm3 ก. จะต้องใช้สารละลายเลด (II) ไนเตรด 0.2 mol/dm3 ปริมาตรเท่าใด ข. สารละลายทีÉเจือจางแล้วมีความเข้มข้นเท่าใด โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 26
  27. 27. 4.4.3 สมบัติบางประการของสารละลาย  สารละลายจัดเป็นจัดเนืÊอเดียว เตรียมได้จากการผสมสารบริสุทธิÍตัÊงแต่ 2 ชนิดขึÊนไปเข้าด้วยกัน  สมบัติบางประการของสารละลายจะเหมือนหรือแตกต่างจากสมบัติของตัวทำละลายบริสุทธิÍ เช่น สารบริสุทธิÍจะมีจุดเดือด จุดหลอมเหลวคงทÉี แต่สารละลายจะมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวไม่คงทÉี ขึÊนอยกูั่บชนิดของตัวละลายและปริมาณของตัวละลาย  สมบัติเกÉียวกับจุดเดือดของสารละลายบริสุทธิÍ  การหาจุดเดือดของสารนัÊน ให้เอาสารทÉีต้องการหาจุดเดือดใส่ลงในหลอดคะปิลารี จัดอุปกรณ์ดังภาพ  การบันทึกอุณหภูมิจุดเดือดของสาร ให้สังเกตฟองแก๊สปุด (ปุดสุดท้าย) ออกมา ซึÉงแสดงว่า ความดันไอของสารในหลอดคะปิลารีเท่ากับความดันบรรยากาศ ซึÉงเรียก อุณหภูมิขณะทÉี ความดันไอของของเหลว มีค่าเท่ากับความดันบรรยากาศนีÊว่า จุดเดือดของของเหลว ตารางทÉี 1 แสดงจุดเดือดของสารบริสุทธิÍ (ตัวทำละลาย) และสารละลายทÉีมีความเข้มข้นต่างกัน สาร ความเข้มข้น (mol/kg) จุดเดือด (°C) เอทานอล - 78.50 สารละลายกลีเซอรอลในเอทานอล 2 80.94 สารละลายกลีเซอรอลในเอทานอล 4 83.38 สารละลายกรดโอเลอิกในเอทานอล 2 80.94 สารละลายกรดโอเลอิกในเอทานอล 4 83.38 เมทานอล - 64.96 สารละลายกรดโอเลอิกในเมทานอล 2 66.62  จากตารางทีÉ 1 สรุปได้ดังนีÊ 1) จุดเดือดของสารละลายจะสูงกว่าจุดเดือดของสารบริสุทธิÍเสมอ 2) ถ้าสารละลายเข้มข้นเท่ากัน ไม่ว่าจะใช้ตัวละลายใดก็ตาม จุดเดือดของสารละลายจะเท่ากัน 3) สารละลายทÉีมีตัวทำละลายชนิดเดียวกัน ถ้าความเข้มข้นเป็นโมแลล ( mol/kg) ต่างกัน สารละลายทีÉมีความเข้มข้นมากกว่าจะมีจุดเดือดสูงกว่า โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 27 ข้อควรรู้ : จุดเยือกแข็งและจุดหลอมเหลวของสารแต่ละชนิดเป็นอุณหภูมิเดียวกัน เพียงแต่พิจารณาการเปลีÉยนแปลงในทิศทางตรงกันข้าม จึงใช้เรียกแทนกันได้
  28. 28.  สมบัติเกีÉยวกับจุดหลอมเหลวของสารละลายบริสุทธิÍ  ถ้าสารละลายทÉีมีสถานะเป็นของของแข็ง สามารถหาจุดหลอมเหลว โดยนำสารนัÊนมาบดละเอียด แล้วใส่ลงในหลอดคะปิลารี ดังรูป  การบันทึกอุณหภูมิทÉีสารเริÉมหลอมเหลว โดยสังเกตในหลอดจากสารเริÉมมีของเหลวไหลเยมิÊออกมา และบันทึกอุณหภูมิขณะทีÉสารหลอมเหลวหมด โดยสังเกตในหลอดทดลองกลายเป็นของเหลวหมด ตารางทีÉ 2 ผลการทดลองหาจุดหลอมเหลวของสารละลายกรดเบนโซอิก ในแนฟทาลีนเข้มข้น 0.5 mol/kg สาร อุณหภูมิทีÉหลอมเหลว (°C) ช่วงอุณหภูมิทีÉ หลอมเหลว (°C) จุดหลอมเหลว (°C) จุดหลอมเหลว ลดลง เรÉิมหลอมเหลว หลอมเหลวหมด Tm (°C) แนฟทาลีนบริสุทธิÍ 80.0 81.0 81.0 – 80.0 = 10.0 80.0 + 81.0 = 80.5 - สารละลายกรดเบนโซอิก ในแนฟทาลีน 74.5 79.5 79.5 – 74.5 = 5.0 74.5 + 79.5 = 77.0 80.5 - 77.0 = 3.5  จากตารางทีÉ 2 สามารถสรุปได้ว่า 1) สารบริสุทธิÍจะมีช่วงอุณหภูมิของการหลอมเหลว แคบกว่า สารละลายทÉีมีสารบริสุทธิÍชนิดนัÊนเป็นตัวทำละลาย 2) สารบริสุทธิÍจะมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารละลายทÉีมีสารบริสุทธิÍชนิดนัÊนเป็นตัวทำละลาย ตารางทีÉ 3 แสดงจุดหลอมเหลวและความเข้มข้นของสารละลายบางชนิด สาร ความเข้มข้น (mol / kg) จุดหลอมเหลว (°C) สารละลายกรดเบนโซอิกในแนฟทาลีน 1.0 73.57 สารละลายกรดเบนโซอิกในแนฟทาลีน 2.0 66.59 สารละลายฟีนิลเบนโซอิกในแนฟทาลีน 1.0 73.57 สารละลายฟีนิลเบนโซอิกในแนฟทาลีน 2.0 66.59  จากตารางทีÉ 3 สามารถสรุปได้ดังนีÊ 1) สารละลายทีÉมีความเข้มข้นเท่ากันไม่ว่าจะใช้ตัวละลายใดก็ตาม จุดหลอมเหลวจะเท่ากัน 2) สารละลายทÉีมีตัวทำละลายชนิดเดียวกัน ถ้าความเข้มข้นโมแลล ( mol/kg) ต่างกัน สารละลายทÉีมีความเข้มข้น มากกว่าจะมีจุดหลอมเหลวตํÉากว่า 2 2 โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 28
  29. 29.  นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็ง (อุณหภูมิเดียวกับจุดหลอมเหลว) ของสารละลายต่าง ๆ พบว่า ถ้าตัวละลายเป็นสารระเหยยาก จุดเดือดของสารละลายจะสูงกว่าจุดเดือดของตัวทำละลายบริสุทธิÍ แต่จุดเยือกของสารละลายจะตํÉากว่าจุดเยือกแข็งของตัวทำละลายบริสุทธิÍ  นอกจากนัÊนยังพบว่า สารละลายทÉีมีตัวทำละลายชนิดเดียวกัน ไม่ว่าจะมีตัวทำละลายเป็นสารใด ถ้ามีความเข้มข้น (mol/kg) เท่ากัน จะมีจุดเดือดและจุดเยือกแข็งเท่ากัน แต่ตัวทำละลายต้องไม่ระเหยง่าย และไม่แตกตัวเป็นไอออน ดังตาราง ตารางทÉี 4 แสดงจุดเดือด จุดเยือกแข็งของสารบริสุทธิกÍับสารละลายบางชนิด และความแตกต่างระหว่างจุดเดือด จุดเยือกแข็งของสารบริสุทธิÍกับสารละลายบางชนิด สาร นÊำ (บริสุทธิÍ) นÊำเชÉือมเข้มข้น 1 mol/kg (สารละลาย) ผลต่างอุณหภูมิ จุดเยือกแข็ง (°C) 0.00 - 1.86 1.86 จุดเดือด (°C) 100.00 100.51 0.51  จากตารางทีÉ 4 สามารถสรุปได้ว่า 1) ผลต่างระหว่างจุดเยือกแข็ง (อุณหภูมิเดียวกับจุดหลอมเหลว) ของสารบริสุทธิÍกับสารละลาย หาได้จาก จุดเยือกแข็งของสารบริสุทธิÍ ลบ จุดเยือกแข็งของสารละลาย ดังนัÊน = จุดเยือกแข็งสารบริสุทธิÍ – จุดเยือกแข็งสารละลาย = 0.00 - (-1.86) = 1.86 °C 2) ผลต่างระหว่างจุดเดือดของสารละลาย กับสารบริสุทธิÍ หาได้จาก จุดเดือดของสารละลาย ลบ จุดเดือดของสารบริสุทธิÍ ดังนัÊน = จุดเดือดของสารละลาย - จุดเดือดของสารบริสุทธิÍ = 100.51 - 100 = 0.51 °C  สำหรับผลต่างระหว่างจุดหลอมเหลว ของสารละลายทีÉมีความเข้มข้น 1 โมแลล หรือ 1 mol/kg กับ จุดหลอมเหลวของตัวละลายบริสุทธิÍจะมีค่าคงทÉี เรียกว่า ค่าคงทÉีของการลดของจุดเยือกแข็ง (Kf)  ในทำนองเดียวกัน ผลต่างระหว่างจุดเดือดของสารละลายทÉีมีความเข้มข้น 1 โมแลล หรือ 1 mol/kg กับ จุดเดือดของตัวละลายบริสุทธิÍจะมีค่าคงทÉี เรียกว่า ค่าคงทÉีของการเพÉิมของจุดเดือด (Kb) ตารางแสดง จุดเดือด จุดเยือกแข็ง Kf และ Kb ของตัวทำละลายบางชนิด ตัวทำละลาย จุดเดือด (°C) Kb (°C /mol/kg) จุดเยือกแข็ง °C Kf (°C /mol/kg) โพรพาโนน 56.20 1.71 - - คลอโรฟอร์ม 61.70 3.63 - - เมทานอล 64.96 0.83 - - เอทานอล 78.50 1.22 - - เบนซีน 80.10 2.53 5.50 4.90 แนฟทาลีน - - 80.55 6.98 นÊำ 100.00 0.51 0.00 1.86  นÊำมีค่า Kb เป็น 0.51 °C /mol/kg หมายความว่า สารละลายกลูโคสในนÊำทÉีมีความเข้มข้น 1 mol/kg จะเดือดทÉีอุณหภูมิสูงกว่านÊำบริสุทธิÍ 0.51 °C โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 29
  30. 30. โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 30  ลองคิดดู กลูโคสในนÊำทÉีมีความเข้มข้น 2 mol/kg จะทำให้สารละลายมีจุดเดือดสูงกว่านÊำบริสุทธิÍเท่าใด กำหนดให้ นÊำมีค่า Kb เป็น 0.52 °C /mol/kg …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………….  การลดลงของจุดเยือกแข็ง (อุณหภูมิเดียวกับจุดหลอมเหลว) และการเพิÉมขึÊนของจุดเดือดของสารละลาย ขึÊนอยกูั่บความเข้มข้นของสาร แต่ไม่ขึÊนอยกูั่บชนิดของอนุภาคตัวละลาย (ตัวละลายทÉีใช้จะต้องเป็นสารทÉีระเหยยาก และไม่แตกตัวเป็นไอออน) สมบัติประเภทนีÊ เรียกว่า สมบัติคอลิเกทีฟ ซึÉงสมบัติเหล่านีÊ ได้แก่ 1) จุดเยือกแข็งทÉีลดตํÉาลง 2) จุดเดือดทÉีสูงขึÊน 3) ความดันไอทีÉลดลง 4) ความดันออสโมติก  จากสมบัติคอลิเกทีฟต่าง ๆ เราจะสนใจเฉพาะจุดเดือดและจุดเยือกแข็งเท่านัÊน  การลดลงของจุดเยือกแข็ง และการเพิÉมของจุดเดือด จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับ โมแลล (m) สามารถเขียนความสัมพันธ์ได้ดังนีÊ จะได้ โดยทÉี = จุดเดือดของสารละลาย - จุดเดือดของสารบริสุทธิÍ = จุดเยือกแข็งของสารบริสุทธิÍ - จุดเยือกแข็งของสารละลาย = ค่าคงทÉีของการเพิÉมของจุดเดือด เมÉือสารละลายนัÊนมีความเข้มข้น 1 โมแลล (1 mol/kg) = ค่าคงทÉีของการลดลงของจุดเยือกแข็ง เมÉือสารละลายนัÊนมีความเข้มข้น 1 โมแลล (1 mol/kg) = ความเข้มข้นของสารละลาย มีหน่วยเป็น โมแลล หรือ โมล/กิโลกรัม เพิÉมเติม 1) Kb ของเบนซีนมีค่า 2.53 °C / m (หรือ °C / mol/kg ) หมายความว่า สารละลายทÉีมีเบนซีนเป็นตัวทำละลายเข้มข้น 1 โมแลล จะเดือดทÉีอุณหภูมิสูงกว่าจุดเดือดเบนซีน 2.53 °C นันÉคือ จุดเดือดของสารละลายนีÊเท่ากับ 80.10 (จุดเดือดของเบนซีน) + 2.53 = 82.63 °C 2) Kf ของเบนซีนมีค่า 4.90 °C / m (หรือ °C / mol/kg ) หมายความว่า สารละลายทÉีมีเบนซีนเป็นตัวทำละลายเข้มข้น 1 โมแลล จะเยือกแข็งทÉีอุณหภูมิตํÉากว่าจุดเดือดเบนซีน 4.90 °C นันÉคือ จุดเยือกแข็งของสารละลายนีÊเท่ากับ 5.50 (จุดเยือกแข็งของเบนซีน) - 4.90 = 0.6 °C
  31. 31. ตัวอย่างทีÉ 1 จงหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลายกลูโคสในนÊำ เข้มข้น 0.02 m กำหนด นÊำมีค่า Kb = 0.51 °C / m และ ค่า Kf = 1.86 °C / m จุดเดือดของนÊำบริสุทธิÍ = 100 °C , จุดเยือกแข็งของนÊำบริสุทธิÍ = 0.00 °C วิธีทำ หาจุดเดือดของสารละลาย จากสูตร Tb = Kb m = ( 0.51 °C / m ) (0.02 m) = 0.01 °C Tb = จุดเดือดของสารละลาย - จุดเดือดสารบริสุทธิÍ 0.01 °C = จุดเดือดของสารละลาย - 100 °C ดังนัÊนสารละลายนÊี มีจุดเดือด = 0.01 °C + 100 °C = 100.01 °C หาจุดเยือกแข็งของสารละลาย จากสูตร Tf = Kf m = ( 1.86 °C / m ) (0.02 m) = 0.04 °C Tf = จุดเยือกแข็งสารบริสุทธิÍ - จุดเยือกแข็งสารละลาย 0.04 °C = 0.00 °C - จุดเยือกแข็งสารละลาย ดังนัÊนสารละลายนÊี มีจุดเยือกแข็ง = 0.00 °C - 0.04 °C = - 0.04 °C ตัวอย่างทÉี 2 จงหามวลเป็นกรัม ของเอทิลีนไกลคอล (C2H6O2) ซึÉงต้องเติมลงในนÊำ 37.8 g เพืÉอเตรียมสารละลายทีÉมีจุดเยือกแข็ง - 0.15 °C กำหนด นÊำมีค่า Kb = 0.51 °C / m และ ค่า Kf = 1.86 °C / m มวลโมเลกุล (C2H6O2) = 62 จุดเดือดของนÊำบริสุทธิÍ = 100 °C , จุดเยือกแข็งของนÊำบริสุทธิÍ = 0.00 °C วิธีทำ สารละลายนีÊมีจุดเยือกแข็ง - 0.15 °C ดังนัÊน Tf = จุดเยือกแข็งสารบริสุทธิÍ - จุดเยือกแข็งสารละลาย Tf = 0.00 °C - (- 0.15 °C) = 0.15 °C จากสูตร Tf = Kf m 0.15 °C = ( 1.86 °C / m ) m m = 0.08 m ความเข้มข้นของสารละลายนีÊเท่ากับ 0.08 m หรือ 0.08 mol/kg หรือ 0.08 mol / 1000 g หมายความว่า สารละลายนีÊ มี C2H6O2 0.08 mol ต่อ นํÊา 1 kg (1000 g) เปลีÉยน C2H6O2 จาก mol เป็น g จาก C2H6O2 1 mol เท่ากับ 62 g ถ้า C2H6O2 0.08 mol เท่ากับ 62 g x 0.08 mol = 4.96 g (ต่อนÊำ 1kg) 1 mol แต่โจทย์กำหนดมาว่า หามวลเป็นกรัม ของเอทิลีนไกลคอล (C2H6O2) ซึÉงต้องเติมลงในนÊำ 37.8 g จาก นÊำ 1000 g มี C2H6O2 4.96 g ถ้า นÊำ 37.8 g มี C2H6O2 4.96 g x 37.8 g = 0.19 g 1000 g ตอบ มวลของเอทิลีนไกลคอลทีÉต้องเติมลงในนํÊา คือ 0.19 กรัม โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 31
  32. 32. ตัวอย่างทีÉ 3 ยูเรีย 0.4 g ละลายในนÊำ 100 g สารละลายทÉีได้มีจุดเยือกแข็ง – 0.124 องศาเซลเซียส จงหามวลโมเลกุลของยูเรีย (Kf ของนÊำ = 1.86 °C / m ) วิธีทำ สารละลายนีÊมีจุดเยือกแข็ง - 0.124 °C ดังนัÊน Tf = จุดเยือกแข็งสารบริสุทธิÍ - จุดเยือกแข็งสารละลาย Tf = 0.00 °C - (- 0.124 °C) = 0.124 °C จากสูตร Tf = Kf m 0.124 °C = ( 1.86 °C / m ) m m = 0.07 m ความเข้มข้นของสารละลายนีÊเท่ากับ 0.07 m หรือ 0.07 mol/kg หรือ 0.07 mol / 1000 g หมายความว่า สารละลายนีÊ มี ยูเรีย 0.07 mol ต่อ นํÊา 1 kg (1000 g) เนÉืองจากสารละลายนีÊประกอบด้วย นÊำ 100 g ยูเรีย 0.4 g ถ้า นÊำ 1000 g ยูเรีย 0.4 g x 1000 g = 4 g 100 g จากสูตร โมล (mol) = มวล (กรัม) มวลโมเลกุล 0.07 mol = 4 g จะได้ มวลโมเลกุล = 4 g = 57.14 มวลโมเลกุล 0.07 mol สารประกอบนีÊมีมวลโมเลกุล เท่ากับ 57.14 แบบฝึกหัด เรืÉอง สมบัติบางประการของสารละลาย 1. จงหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลายเมทานอลในนÊำ เข้มข้น 1.5 m กำหนด นÊำมีค่า Kb = 0.51 °C / m และ ค่า Kf = 1.86 °C / m จุดเดือดของนÊำบริสุทธิÍ = 100 °C , จุดเยือกแข็งของนÊำบริสุทธิÍ = 0.00 °C โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 32
  33. 33. โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 33 2. ต้องใช้กลูโคส (C6H12O6) กÉีกรัม ละลายในนÊำ 150 g เพÉือเตรียมสารละลายให้มีจุดเยือกแข็ง - 0.75 °C กำหนด นÊำมีค่า Kb = 0.51 °C / m และ ค่า Kf = 1.86 °C / m มวลโมเลกุล (C2H6O2) = 62 จุดเดือดของนÊำบริสุทธิÍ = 100 °C , จุดเยือกแข็งของนÊำบริสุทธิÍ = 0.00 °C มวลอะตอม H = 1 , C = 12 , O = 16 3. สารตัวอย่างชนิดหนึÉงจำนวน 20 g ละลายในคาร์บอนเตตระคลอไรด์ จำนวน 500 g วัดจุดเยือกแข็งของสารละลายได้ -35.5 °C สารตัวอย่างมีมวลโมเลกุลเท่าใด
  34. 34. Ŝ.ŝ การคำนวณเกีÉยวกับสูตรเคมี ř) สูตรเคมี  สูตรโมเลกุล  สูตรเอมพิริคัลหรือสูตรอย่างง่าย  สูตรโครงสร้าง 2) การคำนวณมวลเป็นร้อยละจากสูตร 3) การคำนวณหาสูตรเอมพิริคัลและสูตรโมเลกุล  Ŝ.ŝ.ř สูตรเคมี  สูตรเคมี อะตอมของธาตุต่าง ๆ มีสัญลักษณ์ของธาตุ การทีÉอะตอมมารวมกันกลายเป็นโมเลกุลก็ย่อมจะมีสัญลักษณ์ แทนโมเลกุลเช่นกัน เรียกว่า สูตรเคมี  นันÉคือ สูตรเคมี หมายถึง สัญลักษณ์แทนโมเลกุล ประกอบด้วย หมู่สัญลักษณ์ของธาตุ บอกให้ทราบว่าโมเลกุลหนึÉง ประกอบด้วยธาตุอะไรบ้าง  สูตรเคมีแบ่งเป็น ś ชนิด ได้แก่ 1) สูตรโมเลกุล (molecular formulas) คือ สูตรทีÉแสดงจำนวนอะตอมของธาตุองค์ประกอบทีÉมีอยู่จริง ใน ř โมเลกุลของสาร เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ มีสูตรโมเลกุลเป็น CO2 แสดงว่า ประกอบด้วย ธาตุคาร์บอน ř อะตอม และธาตุออกซิเจน Ś อะตอม 2) สูตรเอมพิริคัลหรือสูตรอย่างง่าย (empirical formulas) คือ สูตรทÉีแสดงอัตราส่วนอย่างตํÉาของจำนวนอะตอม ของธาตุทÉีเป็นองค์ประกอบ เช่น กลูโคสมีสูตรโมเลกุล C6H12O6 อัตราส่วนอย่างตํÉาของ C : H : O เท่ากับ ř: 2 : 1 กลูโคสจึงมีสูตรเอมพิริคัลเป็น CH2O 3) สูตรโครงสร้าง (structural formulas) คือสูตรทีÉแสดงการจัดเรียงอะตอมของธาตุองค์ประกอบทีÉมีอยู่จริง ใน ř โมเลกุล ของสารนัÊน เช่น เอทานอล (C2H5OH) มีสูตรโครงสร้างดังนีÊ ตัวอย่าง สูตรโมเลกุล C4H10 C2H6O2 CCl4 H2O CO2 เป็นต้น สูตรเอมพิริคัล C2H5 CH3O CCl4 H2O CO2 เป็นต้น สูตรโครงสร้าง C4H10 C2H6O2 CCl4 H2O CO2 โดย อรณี หัสเสม : เรียบเรียง 34

×