Download to read offline
![จานวนโมลของแก๊ส = น้าหนัก
แก๊ส (g)
น้าหนักโมเลกุล
น้าหนักแก๊ส (g) = โมลของแก๊ส
น้าหนักโมเลกุล =
0.045 [(12 3)+(16)]
การคานวณโม
ลของแก๊ส](https://image.slidesharecdn.com/1482139114-240103071800-62300b54/85/1482139114-ppt-62-320.jpg)
1482139114.ppt
- 1.
- 2. ปริมาณสัมพันธ ์ มวลโมเลกุล โมล มวลอะตอม จานวนโมลกับ อนุภาคของสาร จานวนโมลกับ มวลของสาร ปริมาตรต่อโมล ของแก๊ส สมการเคมีและความ สัมพันธ ์ระหว่างปริมาณ สารในปฏิกิริยาเคมี มวลเป็นร้อยละ จากสูตร สูตรเอมพิริคัลและ สูตรโมเลกุล สารละลาย การเตรียมสารละลา ความเข้มข้นของ สารละลาย สมบัติขอ สารละลา การคานวณเกี่ยว กับสูตรเคมี การคานวณปริมาณสารในปฏิกิริยาเคมี ปริมาตรของแก๊ส ผลได้ร้อยละ จานวนอนุภาคของสาร มวลของสาร สารกาหนดปริมาณ
- 3. Stoichiometry มาจากคาผ Stoichion แปลว่าธาต metron แปลว่า การ ใช้ระบุความสัมพันธ ์เชิง ปริมาณขององค์ประกอบของ สารและปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้อง ปริมาณสารสัมพันธ์หมายถึง เรื่องราวของ วิชาเคมี(ธาตุ) ที่เกี่ยวข้องกับปริมาณของสารตั้งต้น และสารผลิตภัณฑ์ตลอดจนปริมาณของพลังงานของ สารที่เปลี่ยนแปลงไปในปฏิกิริยาเคมี
- 4.
- 5. 1.สามารถใช้คาดคะเนปริมาณ ของสารที่จะต้องใช้เป็ นสารตั้ง ต้น เพื่อที่จะได้ผลิตผลที่มี ปริมาณ ตามต้องการ 2.สามารถนาไปตีความหรือ อธิบายผลจากเคมีวิเคราะห์
- 6.
- 7.
- 8. อนุ ภาคที่เล็กที่สุดของธาตุไม่ สามารถชั่งหามวลได้โดยตรง อะตอม (atom) กา ร ห า ม ว ล อ ะ ต อ ม จึงใ ช้ วิธีการเปรียบเทียบกับมวลของ ธาตุที่กาหนดเป็ นมาตรฐาน
- 9. • พบว่ามวลของธาตุ 1อะตอมมีค่าน้อยมาก ไม่ สะดวกในการนาไปคานวณหาปริมาณสาร จึง กาหนดมวลที่ใช ้เปรียบเทียบค่ามาตรฐาน เริ่มต้นใช ้มวลของธาตุ H ซึ่งเป็น ธาตุที่เบาที่สุด ใช้มวล 1/16 ของมวลออกซิเจน ตกลงใช ้มวล 1/12 ของมวลธาตุ คาร ์บอน-12 เป็นค่า มาตรฐาน
- 10. มวลอะตอม (atomic mass)คือ ตัวเลขที่ได้จา จริงของธาตุ 1 อะตอมกับมวลมาตรฐานคือ มวล 1/1 1 อะตอม หรือ 1.66 x 10-24 g มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม 1.66 x 10-2 = มวลของธาตุ 1 อะ 1 amu
- 11. ธาตุ C-12 1อะตอม มีมวลเท่ากับ 12 หน่วยมวล มาตรฐาน (amu) atomic mass unit ดังนั้น 12 amu = มวลของ C-12 1 อะตอม 1 amu = 1/12 มวลของ C-12 1 อะตอม = 1.66 x 10-24 g
- 12. ตัวอย่าง โจทย์ • ธาตุ X3 อะตอมมีมวลเป็น 2 เท่าของธาตุ C 5 อะตอม จงหามวลอะตอมของ X และมวลของ X 1 อะตอม ถ้า C มีมวลอะตอม = 12 ธาตุ C 1 อะตอมมีมวล = 12 amu ธาตุ C 5 อะตอมมีมวล = 5 x 12 = 60 amu แล้วธาตุ X 3 อะตอม มีมวลเป็น 2 เท่าของ C = 2 x 60 = 120 amu ดังนั้น X 1 อะตอมมีมวล = 120/3 = 40 amu
- 13. มวลอะตอมเฉลี่ย ธาตุส่วนใหญ่ในธรรมชาติมีหลายไอโซโทป แต่ละ ไอโซโทปมีปริมาณมากน้อยต่างกัน ดังนั้นค่ามวล อะตอมของธาตุใดๆในตารางธาตุจึงเป็นค่ามวลอะตอม เฉลี่ยซึ่งขึ้นอยู่กับค่ามวลอะตอมและปริมาณของแต่ละ ไอโซโทปที่พบอยู่ในธรรมชาติ นักวิทยาศาสตร ์จึงหามวลอะตอมและปริมาณของ ไอโซโทปของแต่ละธาตุ โดยใช ้เครื่องมือเรียกว่า “แมสสเปกโตรมิเตอร ์” ทาให้ได้ค่าที่มีความถูกต้อง แน่นอนสูง มวลอะตอมเฉลี่ย = ( มวลอะตอมของธาตุ x % 100
- 14.
- 15. เช่น ก๊าซมีตระกูลหรือก๊าซ เฉื่อย (nobleor inert gas) ได้แก่ He, Ne, Kr, Xe และ Rn โมเลกุลอะตอมเดี่ยว (monoatomic molecule) โมเลกุลอะตอมคู่ (diatomic molecule) homonuclear molecule เช่น H2 , O2 และ N2 heteronuclear molecule
- 16. homonuclear molecule เช่นP4 และ S8 heteronuclear molecule เช่น H2O และ C6H12O6 โมเลกุลที่มีมากกว่า สองอะตอม (polyatomic molecule)
- 17. มวลโมเลกุล • เมื่อธาตุต่างกันอย่างน้อย 2ชนิดมารวมกันจะได้ สารประกอบ(สูตรเคมี) เราสามารถคานวณมวลของ สารประกอบได้ เรียกว่า “มวลโมเลกุล” • การคานวณหามวลโมเลกุลหาจาก ผลรวมของมวล อะตอม x จานวนอะตอม(หรือ ผลรวมของมวลอะตอม ของแต่ละธาตุในสารประกอบ) เช่น CO2 1 โมเลกุล ประกอบด้วย C 1อะตอม O 2 อะตอม
- 18. • มวลโมเลกุลของเกลือผลึก เกลือผลึกจะมีน้า เกาะติดกับเกลือผลึก(สารประกอบไอออนิก)สูตร ทั่วไปของเกลือผลึก M.nH2O การคานวณมวลโมเลกุล M.nH2O = มวลโมเลกุล M + n( มวลโมเลกุลของH2O)
- 19. คาถามทิ้งท้าย สารประกอบชนิดหนึ่ง 100 โมเลกุลหนัก X กรัม และ หนัก Y กรัม จงหามวลโมเลกุลของสารประกอบนี้ ถ้ามวลสูตร KMnO4 = 158 จงคานวณหา มวลอะตอมของ Mn
- 20. อะตอมหรือกลุ่มอะตอมที่มี ประจุไฟฟ ้ า เกิดจากโครงสร้าง ภายในของอะตอมหรือกลุ่มอะตอมมี จานวนอิเล็กตรอนมากหรือน้อย กว่าจานวนโปรตอน ไอออนลบ (negative ion หรือ anion) ไอออน (ion)
- 21.
- 22. K+ มีมวล 1ไอออนเท่าไร39 x 1.66 x 10-24 g ตัวอย่าง KNO3 1.01 g จะประกอบด้วย K+ ละกี่กรัม มวลโมเลกุลของ KNO3 = 101 มวล K+ ไอออน = มวลอะตอม K = 39 มวล NO3 - ไอออน = 62 ดังนั้น KNO3 101 กรัม ประกอบด้วย K+ ไอออน 39 ถ้า 1.01 กรัม ประกอบด้วย K+ ไอออน 0.39 ก
- 23. KNO3 101 กรัมประกอบด้วย NO3 - 62 กรัม ถ้า 1.01 กรัม ประกอบด้วย NO3 - 0.62 กรัม
- 24. กลุ่มสัญลักษณ์ของธาตุหรือ สารประกอบ เช่น H2O2 เป็นสูตรเคมีของสารประกอบ ซึ่ง 1 โมเลกุลประกอบด้วย H และ O อย่างละ 2 อะตอม สูตรเคมี (chemical
- 25. สูตรอย่างง่าย (empirical formula) สูตรโมเลกุล (molecular formula) สูตรโครงสร้าง (structural formula) สูตรเคมีจาแนกออกเป็ น 3
- 26. สูตรที่บอกถึงอัตราส่วนของ อะตอมของธาตุต่าง ๆ ในสูตร เช่นNaCl, H2O และ Na2CO3 สูตรอย่างง่ายหาได้จาก การทดลอง สูตรอย่างง่าย (empirical
- 27. บอกถึงจานวนอะตอมที่ แท้จริงในโมเลกุลนั้น เช่น H2O เป็นสูตรโมเลกุล เพราะน้า 1 โมเลกุล ประกอบด้วย H 2 อะตอม และ O 1 สูตรโมเลกุล (molecular formula)
- 28. รโครงสร้าง (structural form สูตรซึ่งบอกรายละเอียดว่า อะตอมต่างๆ ในโมเลกุลจับกัน อย่างไรหรือเกิดพันธะอย่างไร เช่น CH4 H H C H H
- 29.
- 30. ต้องทราบว่าสารประกอบนั้น ป ร ะก อ บ ด้ว ย ธ า ตุ อ ะ ไ ร บ้า ง อัตราส่วนโดยน้าหนักของธาตุ ทั้งหมดที่ มีอยู่เป็ นอย่างไรและน้ าหนัก อะตอมของแต่ละธาตุด้วย การคานวณหาสูตรเอ
- 31. การหาสูตรเอมพิริกล 1. ต้องรู ้มวลของธาตุที่รวมพอดีกัน 2.หาอัตราส่วนโดยโมลอะตอมของธาตุที่รวมพอดี กัน โดยนามวลอะตอมไปหารรวมมวลธาตุ 3. ทาให้เป็ นอัตราส่วนต่าสุดและจานวนเต็ม = อัตราส่วนโดยโมลที่ธาตุ รวมพอดีกัน = อัตราส่วนโดยจานวน อะตอม 4. เขียนสัญลักษณ์ของแต่ละธาตุ แล้วนา จานวนอะตอมในข้อ 3 มาใส่ที่มุม ขวาล่าง
- 32. เมื่อได้สูตรเอมพิริกัลแล้วจะ คานวณหาสูตรโมเลกุลได้ เมื่อ ทราบน้าหนักโมเลกุลของ สารประกอบนั้น ๆ มวลโมเลกุล= (มวลสูตร เอมพิริกัล)n การคานวณหาสูตรเอม
- 33. Ex จากการวิเคราะห์สารประกอบ ชนิดหนึ่ง พบว่าประกอบด้วย กามะถันและออกซิเจนมีร้อยละ โดยน้าหนักของกามะถันเป็น 50.05 และออกซิเจน 49.95 ถ้า น้าหนักโมเลกุลของสารประกอบ นี้เท่ากับ 64 จงคานวณหาสูตร การคานวณหาสูตรเอม
- 34. วิธีทา อัตราส่วนโดย น้าหนักของ S :O = 50.05 : 49.95 อัตราส่วนโดยจานวน ของอะตอม S : O = = 1.56 : 3.12 50.05 49.95 32 16 : 1.56 3.12 1.56 1.56 :
- 35. สูตรเอมพิริกัล คือ SO2 สูตรโมเลกุล เป็น (SO2) n (SO2) n = 64 (32 + 16 x 2) = การคานวณหาสูตรเอม
- 36. โมล (mole) เป็ นหน่วยบอกจานวนอนุภาค/ ปริมาณของสาร ซึ่งหมายถึง อะตอมของคาร ์บอน-12 ที่มีมวล 12 ก รัม ป ริม า ณ ข อ ง ส า ร ที่มี จานวนอนุภาคเท่ากับจานวนโดย 1 โมล มีค่าเท่ากับ 6.02 x 1023 อนุภาค เลขจานวนนี้เรียกว่าเลข
- 37. สาร 1 โมลคือ ปริมาณ สารที่มีจานวนอนุ ภาคเท่ากับ จานวนอะตอมของ C-12 ที่มีมวล 12 กรัมอนุภาคนี้ได้แก่ อะตอม โมเลกุล ไอออน เป็ นต้น โมล หรือ มวลของสารที่มีจานวน อนุภาคเท่ากับ 6.02 x 1023 อนุภาค คือ เลขอา
- 38. C-12 หนัก 12x 1.66 x 10-24 กรัม จะมีจานวนอะตอ C-12 หนัก 12 กรัม จะมีจานวนอะตอม = 12 x 1 ดังนั้น C-12 12 กรัม จะมี C-12 จานวน = 1/1. =
- 39. การนาโมลไปใช้ ถ้าอนุภาค คือ โมเลกุลเรียกว่า โมลโม ถ้าอนุภาค คือ อะตอม เรียกว่า โมลอะ ถ้าอนุภาค คือ ไอออน เรียกว่า โมลไอ ถ้าอนุภาค คือ อิเล็กตรอน เรียกว่า โมลอ
- 40. เช่น Zn 1โมลอะตอมมีจานวนอะตอม = 6.02 H2 1 โมลโมเลกุล มีจานวนโมเลกุล = 6.0 สาร 2 โมล มี 6.02 x 1023 x 2 สาร 0.5 โมล มี 6.02 x 1023 x 0.5 ก๊าซออกซิเจน(O2) 1 โมล หมายถึง 1 โมลโมเ 6.02 x 1023 โมเลกุล โซเดียม(Na) 1 โมล หมายถึง 1 โมลอะตอม 6.02 x 1023 อะตอม
- 41. จานวนโมลกับมวลของสาร • สารใดๆ 1โมล(อะตอม) มีมวลเท่ากับ มวลอะตอม (กร • สารใดๆ 1 โมล(โมเลกุล) มีมวลเท่ากับ มวลโมเลกุล(กร • ธาตุ Na มีมวลอะตอม 23 ดังนั้น จานวนโมลของ Na 1 โมล(อะตอม) มีมว • ก๊าซ O2 มีมวลโมเลกุลเท่ากับ 16 x 2 = 32 ดังนั้นจานวนโมลของ O2 1 โมล(โมเลกุล) ม • ซัลเฟตไอออน(SO4 2-) 1 โมล มีมวล = 32 + (16
- 42. 1 โมลอะตอม มีจานวนอะตอม =6.02 x 102 ถ้านาไปชั่งจะหนัก = มวลอะตอม (ห
- 43. Ex. Al 40.5กรัม จะมีกี่โมล และมีกี่อะต หาจานวนโมลของ Al 40.5 g จาก Al = 27 แสดงว่า Al มวล 27 g คิดเป็น 1 โมล ถ้า Al มวล 40.5 g = 40.5 x 1 = 1.5 โมล 27 จานวนโมล Al = มวลของ
- 44. หาจานวนอะตอมของ Al มีAl = 1.5 โมลอะตอม Al 1 โมลอะตอมมี = 6.02 x 1023 อะตอม ถ้า Al 1.5 โมลอะตอมมี = 1.5x 6.02 x 1023 = 9.03x1023 อะตอม จานวนอะตอม = จานวนโมลอะตอม x 6.02 x 10
- 45. คาถามชวนคิด 1. ธาตุ Sจานวน 1.2 x 1024 อะตอม จะมีกี่โมล และมีมวลเท 2. ต้องชั่ง Fe มากี่กรัม จึงจะมีจานวนอะตอมเท่ากับ C 45 ก 3. ก๊าซคาร ์บอนไดออกไซด์(CO2) 5 โมล จะมีมวลกี่กรัม 4. จงคานวณหาจานวนโมลของสารต่อไปนี้ ก. ธาตุโพแทสเซียม(K) จานวน 7.77 x 1022 อะตอม ข. ไอโอดีนโมเลกุล(I2) จานวน 5.34 x 1025 โมเลกุล ค. โพแทสเซียมไอโอไดด์(KI) จานวน 1.25 x 1021 โมเลก
- 46. จานวนโมล (mol) =น้าหนักของ (กรัม) น้าหนักอะตอมหรือ น้าหนักโมเลกุล
- 47. • คาว่าโมลอาจใช ้ได้กับสารหลายๆอย่างแล้วแต่สิ่งที่อ้าง ถึง เป็นต้นว่า อะตอม และโมเลกุล หรือไอออน อิเล็กตรอน ## ต้องระวังเป็นพิเศษที่จะต้องบอกถึงสิ่งที่ อ้างถึง • เช่น ออกซิเจน 1 โมลอะตอมจะมี 6.02 x 1023 อะตอม และมีน้าหนัก 16 g ส่วนออกซิเจน 1 โมลโมเลกุล จะมี 6.02 x 1023 โมเลกุล และมีน้าหนัก 32 g • สารประกอบไอออนิก 1 โมล มีปริมาณเท่ากับ 6.02 x 1023 หน่วย เช่น CaCl2 1 โมล จะมี CaCl2 จานวน
- 48. Ex ถ้ามีก๊าซคาร ์บอนไดออกไซด์ (CO2)หนัก 9.24 g จงคานวณหา ก. จานวนโมล CO2 ข. จานวนโมเลกุล CO2 ค. จานวนโมลของแต่ละธาตุใน คาร ์บอนไดออกไซด์จานวนนี้ ง. จานวนอะตอมของแต่ละธาตุ ( C = 12.0 O = 16.0 )
- 49. วิธีทา ก.น้าหนักโมเลกุลของ CO2 = 12.0+ ( 2 x 16.0 ) = 44.0 จานวนโมลของ CO2 = 9.24
- 50. ข. CO2 1mol มี 6.02 x 1023 CO2 0.210 mol มี 0.210 x 6.02 = 1.26 x 1023 โมเ
- 51. ค. ใน 1โมเลกุลของ CO2 มี C 1 อะตอม และ O 2 อะตอม ดังนั้น CO2 1 mol จึงประกอบด้วย C 1 mol และ O 2 mol
- 52. ง. CO2 1โมเลกุล ประกอบด้วย C 1 อะต ถ้า CO2 1.26 x 1023 โมเลกุลจะมี C =1 CO2 1 โมเลกุล ประกอบด้วย O 2 ถ้า CO2 1.26 x 1023 โมเลกุล จะมี O = 2.52 x 1
- 53. โมล โมลโมเลกุล เช่น H21โมลโม มีจานวนโมเลกุล = 6.02 x 1 โมลอะตอม เช่น Na 1โมลอะตอม มีจานวนอะตอม = 6.02 x 1023 โมลไอออน เช่น Ca2+ 1โมลไอออน มีจานวนไอออน = 6.02 x 1023
- 54. สาร จานวนโมล มวลอะตอม/ มวลโมเลกุล จานวนอนุภาค N21 28 6.02x1023โมเลกุล H2SO4 2 98 2 x 6.02x1023 โมเลกุล Mg 3 24.3 3 x 6.02x1023 อะตอม NH4 + 0.1 18 0.1 x 6.02x1023 ไอออน HCO3 - 1.5 61 1.5x 6.02x1023 ไอออน
- 55.
- 56. การคานวณโมล – กรัม จานวนโมล= น้าหนักสาร (กรัม) น้าหนักอะตอมหรือ น้าหนักโมเลกุล การคานวณ เกี่ยวกับโมล การคานวณโมลของ แก๊ส จานวนโมลของแก๊ส = ปริมาตรแก๊สที่ STP 22.4 ลิตร (dm3) (STP = ความดัน 1 atm อุณหภูมิ 273
- 57. Ex. มวลโมเลกุล SO2=64,CCl4=154, SO2 1 โมล มี 6.02x1023 โมเลกุลมีมวล 64 g มีปริม CCl4 1 โมล มี 6.02x1023 โมเลกุลมีมวล 154 g ปริมา NaOH 1 โมล มี 6.02x1023 โมเลกุลมีมวล 40 g ปริม
- 58. จงคานวณน้าตาลกลูโคส 3x1024 โมเลก น้าตาลกลูโคส6.02x1023 โมเลกุล คิดเป็ น = 1 โมล ถ้า ”------------” 3.01x1024 โมเลกุล ”- ----” = 1x 3.01x1024 6.02x1023 ดังนั้นน้าตาลกลูโคส 3.01x1024 โมเลกุล = 5 โมล ดังนั้น จานวนโมล = จานวนโมเลกุล
- 59. H2SO4 มวล 196g มีกี่โมล (H=1 หามวลโมเลกุล H2SO4 = (1x2 + 32 + H2SO4 98 g คิดเป็ น H2SO4 196 g ” = ดังนั้น จานวนโมล = มวลของ สารเป็นกรัม
- 60. ก๊าซออกซิเจน ปริมาตร 38dm3 ที่ 0oC ความ มีจานวนโมลเท่าไร ก๊าซ O2 22.4 dm3 คิด เป็ น 1 mol ” 38 dm3 ”---- -----” = 1x38 22.4 = ดังนั้น จานวนโมล = ปริมาตรที่ STP
- 61. ตัวอย่าง จงหามวลของแก๊ส cyclopropane (C3H6)ปริมาตร 1.00 L ที่ STP (น้าหนักอะตอม : C = 12.0, H = 1.0) จานวนโมลของ C3H6 = ปริมาตรแก๊สที่ STP 22.4 L.mol-1 = 1.00 L การคานวณโม ลของแก๊ส
- 62. จานวนโมลของแก๊ส = น้าหนัก แก๊ส(g) น้าหนักโมเลกุล น้าหนักแก๊ส (g) = โมลของแก๊ส น้าหนักโมเลกุล = 0.045 [(12 3)+(16)] การคานวณโม ลของแก๊ส
- 63. ตัวอย่าง จงหาจานวนโมลของแก๊สโอโซน(O3) ปริมาตร 10ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่ STP O3 22.4 dm3 คิดเป็น 1 mol ถ้า O3 10 dm3 คิดเป็น 1 x 10 = 0.45 mol 22.4 ไอน้า 2.25 โมล มีปริมาตรกี่ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่STP 50.4 dm3
- 64. ความสัมพันธ์ระหว่างจานวนโมล มวล อนุภาค และปริมาตรที่STP ของแก๊ส สามารถสรุปได้ดังนี้ • ธาตุในสภาพอะตอม จานวนโมล = มวล(g) = จานวน อะตอม มวลอะตอม 6.02x1023 • ธาตุหรือสารประกอบในสภาพโมเลกุล จานวนโมล = มวล(g) = จานวนโมเลกุล = ปริมาตรแก๊สSTP มวลโมเลกุล 6.02x1023 22.4 dm3
- 65. โจทย์ท้าทาย ความคิด • ก๊าซชนิดหนึ่งมีสูตรโมเลกุล C3H8ถ ้าก๊าซ นี้หนัก 2 กรัม จะมีปริมาตรเท่าใดที่ STP (C=12, H=1) • ก๊าซชนิดหนึ่งเราใช ้เครื่องมือตรวจนับ จานวนโมเลกุลได ้เท่ากับ 9.03 x 1023 โมเลกุล อยากทราบว่ามีปริมาตรกี่ลิตรที่ STP • สารประกอบหนึ่งประกอบด ้วย H 1 อะตอม N 1 อะตอม O 3 อะตอมสารนี้หนัก
- 66. • ก๊าซอาร์กอน 1500cm3 ที่STP หนักกี่ กรัม (Ar = 39.95) • ก๊าซออกซิเจน 71.45 g จะมีปริมาตรกี่ dm3 ที่ STP • ก๊าซชนิดหนึ่งมีปริมาณ 448 cm3 ที่STP มีมวล 0.60 กรัม ก๊าซนี้น่าจะได ้แก่ ก. NH3 ข.CH4 ค.C2H6 ง.CO2 • แก๊ส X 67.2 ลิตร ที่ STP มีกี่อะตอม ถ ้า โจทย์ท้าทาย ความคิด
- 67. • S8 กี่กรัมจึงจะมีจานวนโมเลกุลเท่ากับSO2 6.4 กรัม • แก๊สอีเทน (C2H6) ในข ้อใดมีจานวนโมเลกุล มากที่สุด ก.อีเทน 6 กรัม ข. อีเทน 0.4 โมล ค. อีเทน 1.83 x 1023 โมเลกุล ง. อีเทน 112 ลูกบาศก์เดซิเมตรที่ STP โจทย์ท้าทาย ความคิด
- 68. • ก๊าซ G2.5 dm3 ที่ STP มีกี่โมเลกุล • CaHPO4 13.6 g มีออกซิเจนอยู่กี่อะตอม (Ca=40, H=1, P=31, O=16) • ก๊าซ NO2 5.6 dm3 ที่ STP มีออกซิเจน ประกอบอยู่กี่กรัม • ก๊าซ B มีความหนาแน่นที่ STP = 0.75 g/dm3 จานวน 2.408 x 1023 โมเลกุล จะมี มวลเท่าใด • ก๊าซ A มีความหนาแน่นที่ STP = 0.45
- 69. สมการเคมี สมการเคมีเป็ นสิ่งที่เขียนแทน ปฏิกิริยาเคมีบอกให้ทราบชนิด ของสารที่เข้าทาปฏิกิริยากัน (reactants) และชนิดของสารที่ เป็ น ผ ล ผ ลิ ต ข อ ง ป ฏิ กิ ริย า (products) โดยเขียนสารที่เข้า ทาปฏิกิริยากันไว้ทางซ้ายมือและ
- 70. ก.สมการแบบโมเลกุล แสดง ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของ สาร สมการโมเลกุลที่ดุลแล้ว จะต้องมีจานวนอะตอมของแต่ ละธาตุทั้งสองข้างลูกศรเท่ากัน สมการเคมีเขียนได้2 แบบ คือ CH4 (g) +2O2 (g) CO2 (g สมการเคมี
- 71.
- 72. เช่น สมการแบบโมเลกุล NaCrO2 +NaClO +NaOH Na2CrO เนื่องจากเป็ นสารประกอบไอออนิก เ จะแตกตัวให้ไอออน O H CI Na CrO Na 2 OH Na ClO Na CrO Na 2 2 4 2 + + + + + + + + + + + + + +
- 73. Na+ ปรากฏอยู่ทั้งซ้ายมือและ ขวามือของสมการแสดงว่าไม่ได้ เข้าร่วมในการทาปฏิกิริยา ดังนั้น สม ก า รไ อ อ อ นิ ก ที่เ ขีย น จึงไ ม่ จาเป็ นต้องเขียน Na+ ไว้ด้วย ดังนี้ + + OH ClO CrO2 O H Cl CrO 2 2 4 + + + + OH 2 ClO 3 CrO 2 2 O H Cl 3 CrO 2 2 2 4 + +
- 74. การดุลสมการอย่าง ง่าย 1. เริ่มจากโมเลกุลใหญ่สุด หรือโมเลกุล ที่ประกอบด้วยธาตุมากสุด 2. ดุลโลหะ 3. ดุลอโลหะ (ยกเว้น H และ O) 4. ดุล H และ O 5. ตรวจจานวนทุกธาตุในสมการ การดุล สมการเคมี
- 75. ตัวอย่าง Na2O2 + H2O NaOH + O2 ข้อ 1,2 Na2O2 + H2O 2 NaOH + O2 ข้อ 3 ไม่ต้องใช้ ข้อ 4 Na2O2 + 2H2O 2 NaOH + O2 การดุลสมการ เคมี
- 76. จงดุลสมการต่อไปนี้ 1. H3PO4 +CaO Ca3(PO4)2 + H2O 2. NH4NO3 N2 + H2O + O2
- 77. หลักในการเขียน สมการเคมี • ต ้องเขียนสูตรเคมีของสารตั้งต้นแต่ละชนิดได ้ • ต ้องทราบว่าในปฏิกิริยาเคมีหนึ่งเกิดสาร ผลิตภัณฑ์ใดขึ้นบ ้าง และเขียนสูตรเคมีของสาร ผลิตภัณฑ์ได ้ • เมื่อเขียนสมการแสดงปฏิกิริยาแล ้วให ้ทาสมการ เคมีให ้สมดุลด ้วย คือทาให ้จานวนอะตอมของ ธาตุทุกชนิดทางซ ้ายเท่ากับทางขวา โดยการ เติมตัวเลขข ้างหน้าสูตรเคมีของสารนั้นๆ เช่น N2 + H2 NH3 ยัง ไม่ได ้ดุล
- 78. • ในการเขียนสมการเคมี ถ้าให ้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ควรบอกสถานะของสารแต่ละชนิดด ้วย คือ ก๊าซ (gas) , เป็นสารละลายในน้า(aqueous) ,เป็น ของแข็ง(solid) , เป็นของเหลว(liquid) เช่น CaC2(s) +2H2O(g) Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) • การเขียนสมการเคมีบางครั้งจะแสดงพลังงาน ของปฏิกิริยาเคมีด ้วย เช่น 2NH3(g) + 93kJ N2(g) +
- 79. สมการเคมีที่ ควรทราบ 1. โลหะ +กรด เกลือ + แก๊ส ไฮโดรเจน เช่น Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 Fe + HCl FeCl2 + H2 ** โลหะส่วนหนึ่งที่ทากับปฏิกิริยากับกรดแล ้วให ้ ก๊าซ H2 เช่น Li, Fe, K, Na, Sr, Ca, Mg, Zn, Cr, Ni ฯลฯ ## โลหะบางชนิดไม่ทาปฏิกิริยากับกรดไม่ให ้แก๊ส
- 80. 2. กรด +สารประกอบคาร์บอเนต เกลือ + น้า + CO2 เช่น 2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2 3. กรด + สารประกอบซัลไฟด์ เกลือ + แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ เช่น 2HCl + FeS FeCl2 + H2S 4. สารประกอบคาร์บอเนต สารประกอบ
- 81. การคานวณที่เกี่ยวข้องกับสม ส ม กา ร เ ค มี บ อ ก ถึ ง ส า ร ที่ เ กี่ย ว ข้อ งใ น ป ฏิกิ ริย า เ ค มี ความสัมพันธ ์เชิงปริมาณของ สารต่างๆ ที่เกี่ยวข้องใน ปฏิกิริยาและสามารถคานวณ ปริมาณของผลิตผลที่ได้จาก ปฏิกิริยาเคมี
- 82. • ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารใน สมการเคมี 2H2(g) +O2(g) 2H2O(g) บอกอัตราส่วนจานวนโมล บอกจานวนโมเลกุล จานวนปริมาตร (เป็นแก๊ส)
- 83. สมการที่ดุลแล้ว บอกให้ทราบ ความสัมพันธ์เชิงปริมาณ ของสารที่ เกี่ยวข้องในปฏิกิริยา SiCl4(s) + 2H2O(l) SiO2(s) + 4HCl(g) โมเลกุล 1 2 1 4 โมล 1 2 1 4 จานวนโมเลกุล 6.021023 2(6.021023) ปริมาณสาร สัมพันธ ์
- 84. CaC2(s) + 2H2O(l)Ca(OH)2(aq) + C 1 2 1 1 1 2 1 1 6.02 x 1023 2(6.02 x 1023) 6.02 x 1023 64.1 2(18.0) 74.1 2 22.4
- 85. Ex จากสมการ (1)ถ้าใช้ CaC2 2.5 mol ทาปฏิกิริยากับน้าที่มี ปริมาณมากเกินพอ ก. ได้ C2H2(g) เกิดขึ้นกี่ โมล ข. ได้ C2H2(g) เกิดขึ้นกี่ 2.5 สมการเคมี
- 86. วิธีทา ก. จากสมการ 1จะเห็นว่า CaC2 1 mol ให้ C2H2 1 mol CaC2 2.5 mol ให้ C2H2 2.5 mol ด้วย 2.5 สมการเคมี
- 87. ข. น้าหนักโมเลกุลของ C2H2= 26.0 หมายความว่า C2H2 1 mol หนัก 26.0 g C2H2 2.5 mol หนัก = ( 2.5 mol) (26.0 g) (1 mol)
- 88. ค. C2H2(g) 1mol มีปริมาตร 22.4 l ที่ STP C2H2(g) 2.5 mol มี ปริมาตร = (2.5 mol) (22.4 l) ที่ STP
- 89. ง. จากสมการ CaC2 1mol ทาปฏิกิริยาพอดี กับ H2O 2 mol CaC2 2.5 mol ทาปฏิกิริยากับ H2O (2 x 2.5) mol = 5.0 mol ้
- 90. การคานวณเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ ของสารในสมการเคมี • เทียบบัญญัติไตรยางศ์ - ดุลสมการ -แสดงจานวนโมลโมเลกุลของสารที่เกี่ยวข ้องกับใน การคานวณ - เปลี่ยนจากโมลโมเลกุลเป็นเทอมหรือปริมาณอื่นที่ ต ้องการทราบหรือเกี่ยวข ้องในการคานวณ - เทียบบัญญัติไตรยางศ์หาปริมาณสารที่ต ้องการ • ใช ้สูตรเทียบอัตราส่วนโมล aA + bB cC + dD nA = a nB = b เมื่อ nA,nB,nC คือจานวนโมลของสาร nB b nC c
- 91. • การคานวณโดยใช ้สูตรมีวิธีการดังนี้ -ดุลสมการ - ใช ้สูตรเทียบอัตราส่วนโมล - เปลี่ยนเทอมของโมลเป็นเทอมอื่นหรือปริมาณ อื่นโดยใช ้สูตร n = g หรือ n = N หรือ n = Vที่ STP M 6.02 x 1023 22.4 dm3
- 92. ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารต่างๆ ในสมการเคมี สมการเคมีสามารถบอกถึงปริมาณการใช ้สารตั้งต ้น และปริมาณสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นได้ซึ่งหมายถึงปริมาณ โมล จานวนอะตอม น้าหนัก หรือปริมาตรแก๊สที่ STP เช่น CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O จากสมการได ้ความสัมพันธ์ดังนี้ - CH4 1 โมล รวมกับ O2 2 โมล จะได ้ผลิตภัณฑ์ CO2 1 โมล และ H2O 2โมล - CH 1 x 6.02 x 1023โมลโมเลกุล รวมกับ O 2 x
- 93. • CH4 5โมลอะตอมรวมกับ O2 4โมลอะตอม จะ ได ้ผลิตภัณฑ์ CO2 3โมลอะตอม และ H2O 6 โมลอะตอม • CH4 5 x 6.02 x 1023 อะตอม รวมกับ O2 4 x 6.02 x 1023 อะตอม จะได ้ผลิตภัณฑ์ CO2 3 x 6.02 x 1023 อะตอม และ H2O 6 x 6.02 x 1023อะตอม • CH4 16 กรัม รวมกับ O2 2 x 32 กรัม จะได ้ ผลิตภัณฑ์ CO2 44 กรัม และ H2O 2 x 18 กรัม
- 94. การคานวณมวลร ้อยละของ ธาตุจากสูตรเคมี ถ ้าทราบสูตรโมเลกุลของสารประกอบและ มวลอะตอมสามารถคานวณหามวลร ้อยละของ ธาตุจากสูตรเคมีได ้ซึ่งมวลร ้อยละของธาตุใน สารประกอบแต่ละชนิดเป็นค่าคงที่ ร ้อยละของธาตุ A ในสารประกอบ = มวลของธาตุ A x 100 มวลของ สารประกอบ มวลร ้อยละของธาตุ = จานวนอะตอม x มวลอะตอม x 100 มวลสูตรของ
- 95. • จงหามวลร ้อยละของC และ H ใน C3H8 C3H8 มีมวลโมเลกุล = 44 มวลร ้อยละของ C ใน C3H8 = 3 x 12 x 100 44 = 81.81 มวลร ้อยละของ H ใน C3H8 = 8 x 1 x 100 44
- 96. การนาค่ามวลร ้อยละไป ใช ้ประโยชน์ •ใช ้หาปริมาตรของธาตุในสารประกอบเพื่อ เปรียบเทียบว่าสารประกอบชนิดใดมีธาตุใดเป็น องค์ประกอบมากกกว่าหรือน้อยกว่า ตัวอย่าง สารประกอบใดมีธาตุออกซิเจนเป็น องค์ประกอบมากที่สุด H2O2 H2SO4 Na2B4O7 SO2 (H=1, O=16, S=32, Na=23, B=11) H2O2
- 97. แบบทดสอบครั้งที่ 2 เรื่องโมล • กรดซัลฟิวริก49 กรัม มี H, S และ O อย่างละกี่ อะตอม • สารใดมีจานวนโมลมากที่สุด ก. He 6.02 x 1023 อะตอม ข. O2 25.5 g (O=16) ค. H2 45.6 dm3 ที่ STP ง. Cl2 7.1 g (Cl = 35.5) • ปริมาตรของก๊าซ He ที่ STP จะทาให ้เกิด He เหลวปริมาตร 1.00 dm3 จะเท่ากับกี่ dm3 ความ 3
- 98. ระบบกับการ เปลี่ยนแปลง ระบบ (system) คือสิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเราและ เป็นสิ่งที่เราสนใจศึกษา หรือสิ่งต่างๆ ที่อยู่ใน ขอบเขตของเราที่ต ้องการจะศึกษา สิ่งแวดล้อม (surrounding) คือ สิ่งต่างๆ ที่อยู่ นอกตัวเราที่ไม่ต ้องการศึกษา หรือสิ่งที่อยู่นอก ขอบเขตที่ต ้องการศึกษา ระบบที่ศึกษาทั่วไปแบ่งตามการเปลี่ยนแปลงมวลของสารในร ระบบปิด (close system) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเทพ ระบบกับระบบ และระบบกับสิ่งแวดล ้อมได ้ แต่ไม่มีการถ่ายเ
- 99. ระบบเปิด (open system)คือ ระบบที่สามารถถ่ายเ ให ้กับสิ่งแวดล ้อมได ้ ระบบอิสระ (Isolated system) คือ ระบบที่ไม่มีการถ มวลของสารและพลังงาน เช่น กระติกน้าร ้อนที่มีฉนว
- 100. กฎทรงมวล (Law of conservationof Mass) • กฎทรงมวล “ ในปฏิกิริยาเคมีใดๆ มวลของสาร ทั้งหมดก่อนทาปฏิกิริยาเท่ากับมวลของสาร ทั้งหมดหลังทาปฏิกิริยา” เช่น เมื่อให ้ก๊าซ H2 4 g ทาปฏิกิริยากับ O2 32 g เกิดน้า 36 g 2 H2 (g) + O2(g) 2H2O (l) 36 g 36 g
- 101. กฎสัดส่วนคงที่ (Law of constantproportion) “เป็นกฎที่กล่าวถึงอัตราส่วนโดยมวลของธาตุที่มา รวมกันเป็นสารประกอบ” ผู้ที่ตั้งกฎนี้คือ โจเซฟ เพราสต์ กล่าวว่า “สารประกอบชนิดเดียวกันย่อมประกอบด ตัวกัน โดยมีอัตราส่วนโดยมวลของธาตุต่างๆ ใน มีค่าคงที่เสมอ ไม่ว่าสารประกอบนั้นจะเตรียมขึ้น าส่วนโดยมวลของธาตุที่มารวมตัวกันเป ็ นสารประกอบ จะมีค่าคงที่”
- 102. การ ทดลองที่ มวลสารที่ทาปฏิกิริยาพอดี กัน มวลของ Cu มวลของ S 1 1.00.5 2 1.9 1.0 3 2.9 1.5 4 4.0 2.0 5 4.9 2.5 จากการทดลอง ทราบว่า อัตราส่วนโดยมวล ที่ทองแดง และ กามะถันทา ปฏิกิริยาพอดีกัน = 2:1
- 103. ข ้อสังเกต กฎสัดส่วนคงที่มี หลักการง่ายๆ ดังนี้ • โจทย์จะกาหนดการทดลองมาอย่างน้อย 2 ครั้ง • หาอัตราส่วนโดยมวลของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ ของทั้งสองการทดลอง - ถ ้าอัตราส่วนโดยมวลของทั้ง 2 การทดลอง เท่ากัน แสดงว่าเป็นไปตามกฎสัดส่วนคงที่ - ถ ้าอัตราส่วนโดยมวลของทั้ง 2 การทดลอง ไม่เท่ากัน แสดงว่าไม่เป็นไปตามกฎสัดส่วน คงที่
- 104. ตัวอย่างการคานวณ • นาทองแดงมา 0.35g มาละลายในกรดไนตริก แล ้วทาให ้แห ้ง จากนั้นจึงนาไปเผาอย่างรุนแรง จะได ้คอปเปอร์ออกไซด์หนัก 0.438 g ในการ ทดลองอีกวิธีหนึ่งโดยการนาคอปเปอร์ คาร์บอเนตจานวนหนึ่งมาเผาจนสลายตัวหมดได ้ คอปเปอร์ออกไซด์หนัก 1.62 g แล ้วนาคอป เปอร์ออกไซด์ไปเผาให ้ร ้อนจัดในบรรยากาศ แก๊สไฮโดรเจนจะได ้ทองแดง 1.29 g จะแสดง ว่าองค์ประกอบของคอปเปอร์ออกไซด์เป็นจริง ตามกฎสัดส่วนคงที่
- 105. • นาโลหะ Naมา 1.021 g ไปละลายในกรดไน ตริก จะได ้โซเดียมไนเตรดแล ้วนา NaNO3 ไป เผาจนสลายตัวได ้NaO หนัก 1.1 g ในการ ทดลองอีกวิธีหนึ่ง โดยการนา NaO มา 5 g ไป เผาในบรรยากาศแก๊สไฮโดรเจนที่มากเกินพอ จะได ้โลหะ Na หนัก 4.64 g ข ้อมูลนี้เป็นไปตาม กฎสัดส่วนคงที่หรือไม่ • ธาตุ A ทาปฏิกิริยากับธาตุ B ด ้วยอัตราส่วนโดย มวลเป็น 1:16 ได ้สาร C เพียงอย่างเดียว ถ ้ามี ธาตุ A และ B อย่างละ 8 g เมื่อทาปฏิกิริยากัน
- 106. • การวิเคราะห์อะลูมิเนียมคาร์ไบด์ ซึ่งเป็น สารประกอบระหว่างอะลูมิเนียมกับคาร์บอน ให้ผลดังนี้ ครั้งที่ 1 ใช ้อะลูมิเนียมคาร์ไบด์ 1.44 g พบว่ามีอะลูมิเนียม 1.08 g ครั้งที่ 2 ใช ้อะลูมิเนียมคาร์ไบด์ 3.6 g พบว่ามีคาร์บอน 0.9g อยากทราบ ว่าผลการวิเคราะห์นี้เชื่อถือได ้หรือไม่ เพราะเหตุใด
- 107. • ก๊าซแอมโมเนีย(NH3) ประกอบด้วยธาตุ ไนโตรเจนร ้อยละ 82.4 และธาตุไฮโดรเจน ร ้อยละ 17.6 โดยมวล ถ ้าใช ้ธาตุ ไนโตรเจน 10 g ทาปฏิกิริยากับธาตุ ไฮโดรเจน 3 g จะได ้ก๊าซแอมโมเนียกี่กรัม
- 108.
- 109. กฎของเกย์-ลูสแซก (Law of Gay-Lussac) •ได ้ทาการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตร ของแก๊สที่ทาปฏิกิริยาพอดีกัน และปริมาตรของ แก๊สที่เกิดจากปฏิกิริยา โดยทาการทดลองวัด ปริมาตรของแก๊สที่ทาปฏิกิริยาพอดีกัน และที่ เกิดจากปฏิกิริยาที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน เขาได ้ทาการทดลองซ้าหลายครั้ง จนสรุปเป็น กฎเรียกว่า “กฎการรวมปริมาตรของแก๊ส” “อัตราส่วนระหว่างปริมาตรของแก๊สที่ทา ปฏิกิริยาพอดีกันและปริมาตรของแก๊สที่ได้ จากปฏิกิริยาซึ่งวัดที่อุณหภูมิและความดัน
- 110. • เช่น ไฮโดรเจน +คลอรีน ไฮโดรเจน คลอไรด์ ไฮโดรเจน + ออกซิเจน ไอน้า ไนโตรเจน + ไฮโดรเจน แอมโน เนีย ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรของแก๊สที่ทา ปฏิกิริยากัน และที่ได ้จากปฏิกิริยาดังกล่าวเป็น
- 111. แก๊สและปริมาตรของแก๊สที่ทา ปฏิกิริยากัน แก๊สและปริมาตร ของแก๊สที่ได ้จาก ปฏิกิริยา อัตราส่วน โดย ปริมาตร ของแก๊ส แก๊ส ปริมาต ร cm3 แก๊สปริมา ตร cm3 แก๊ส ปริมาตร cm3 ไฮโดรเ จนH2 10 คลอรีน Cl2 10 ไฮโดรเจ นคลอ ไรด์HCl 20 1:1:2 ไฮโดรเ จนH2 20 ออกซิเ จน O2 10 ไอน้า H2O 20 2:1:2
- 112. กฎของอาโวกา โดร • ได ้ศึกษากฎของเกย์-ลูสแซกและได ้ให ้เหตุผล ว่า การที่อัตราส่วนระหว่างปริมาตรของแก๊สที่ทา ปฏิกิริยากัน(สารตั้งต ้น) และของแก๊สที่ได ้จาก ปฏิกิริยา(สารผลิตภัณฑ์) เป็นเลขจานวนเต็มลง ตัวน้อยๆ นั้นคงเป็นเพราะปริมาตรของแก๊สมี ความสัมพันธ์กับจานวนอนุภาคที่รวมกันเป็น สารประกอบ อาโวกาโดรจึงตั้งสมมติฐานขึ้นว่า “แก๊สซึ่งมี ปริมาตรเท่ากันที่อุณหภูมิและความดัน เดียวกันจะมีจานวนอนุภาคเท่ากัน”
- 113. เช่น แก๊สไฮโดรเจน +แก๊สคลอรีน แก๊ส ไฮโดรเจนคลอไรด์ 1 cm3 1 cm3 2 cm3 สมมติให ้แก๊ส 1 cm3 มีจานวนอนุภาค เท่ากับ n อนุภาค และถ ้าอนุภาคนี้คือ อะตอมจะเขียนแสดงได ้ ดังนี้ แก๊สไฮโดรเจน + แก๊สคลอรีน แก๊ส ไฮโดรเจนคลอไรด์ n อนุภาค n อนุภาค 2n อนุภาค n อะตอม n อะตอม
- 114. • ถ ้าเป็นจริงตามนี้แสดงว่าอะตอมของแก๊ส ไฮโดรเจนและอะตอมของแก๊สคลอรีนแบ่งแยก ได ้ซึ่งค ้านกับทฤษฎีอะตอมของดอลตันที่ว่า อะตอมแบ่งแยกไม่ได ้ ดังนั้นจึงเสนอให ้เรียก อนุภาคดังกล่าวว่า โมเลกุล ทาให้สมมติฐาน ของอาโวกาโดรไม่เป ็ นที่ยอมรับ ปี ค.ศ.1860 สตานิสลาฟ คันนีซซาโร (Stanislav Cannizzaro) ได ้ศึกษาเกี่ยวกับ ปริมาตรของแก๊สที่ทาปฏิกิริยาพอดีกัน และที่ได ้ จากปฏิกิริยาเพิ่มเติม ได ้เสนอว่า ธาตุที่เป็นแก๊ส จะอยู่เป็นโมเลกุล และ 1 โมเลกุลของธาตุที่
- 115. “แก๊สที่ปริมาตรเท่ากันวัดที่อุณภูมิและความ ดันเดียวกันจะมีจานวนโมเลกุลเท่ากัน” จึง เป็นที่ยอมรับทั่วไป แก๊สไฮโดรเจน +แก๊สคลอรีน แก๊สไฮโดรเจนคลอไรด์ ผลทดลอง 1 cm3 1 cm3 2 cm3 กฎอาโวกาโดร n โมเลกุล n โมเลกุล 2n โมเลกุล
- 116. การคานวณหาปริมาตรของแก๊สโดยใช้กฎ ของเกย์-ลูซแซก และกฎของอาโวกาโดร ตัวอย่าง แก๊สไฮโดรเจน 120cm3 รวมพอดีกับ แก๊สออกซิเจน 180 cm3 ได ้ผลิตภัณฑ์ที่เป็น แก๊สปริมาตร 120 cm3 จงหาสูตรโมเลกุลของ แก๊สที่เกิดขึ้น เขียนสมการ N2(g) + O2(g) NxOy (g) ปริมาตรของแก๊สที่รวมพอดีกัน 120 180 120 cm3 อัตราส่วนโดยปริมาตร(เกย์-ลูซแซก) 2 3 3
- 117. สารกาหนดปริมาณ เนื่องจากสารเข้าทาปฏิกิริยาเคมี กันในอัตราส่วน โมลต่อโมลที่ แน่นอน สารที่มีปริมาณน้อยกว่า จึงเป็นตัวกาหนดว่าปฏิกิริยา สามารถเกิดผลผลิตได้อย่างมาก ที่สุดเท่าใด เราเรียกสารที่มี ้
- 118. • การคานวณเกี่ยวกับสมการเคมีที่มีสาร กาหนดปริมาณมีขั้นตอนดังนี้ 1. คานวณหาสารกาหนดปริมาณโดย หาจานวนโมลของสารตั้งต ้นที่น้อยที่สุด เป็นสารกาหนดปริมาณ 2. นาสารตั้งต ้นที่ถูกใช ้หมดไป คานวณหาสิ่งที่ต ้องการ เช่น คานวณหา ปริมาณสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น คานวณหา ปริมาณสารตั้งต ้นชนิดอื่นที่ถูกใช ้ไป และที่
- 119. Ex จงคานวณว่าจะเตรียม ลิเทียมออกไซด์ได้กี่โมล จากลิเทียม 1.0g และ ออกซิเจน 1.5 g สารใดเป็ นสาร กาหนดปริมาณ สารใดเหลือและ เหลือกี่กรัม 4Li + O
- 120. วิธีทา ลิเทียม 1.0 g= 1.0 g 6.9g/mol = 0.144 mol
- 121. พิจารณาจากสมการ จะเห็นว่า ลิเทียม 4mol ทาปฏิกิริยาพอดี กับออกซิเจน 1 mol ดังนั้น ลิเทียม 0.144 mol ทา ปฏิกิริยาพอดีกับออกซิเจน = 0.144 mol
- 122. แต่มีออกซิเจนอยู่ถึง 0.0469 mol ดังนั้นออกซิเจนจะมีอยู่ มากเกินพอ และจะมีออกซิเจนที่ เหลือจากปฏิกิริยา 0.0469 – 0.036 = 0.0109 mol
- 123. ผลผลิตตามทฤษฎีและผลผ ผลผลิตร้อยละ= ผลผลิตจริง x ผลผลิตตา ผลผลิตตามทฤษฎี(theoretical ปริมาณของผลผลิตที่อาจเกิดข ซึ่งคานวณได้จากสมการเคมีที่ด
- 124.
- 125. Ex เมื่อนา C2H41.93 กรัม มาเผาไหม้กับ ออกซิเจนที่มากเกินพอ พบ CO2 เกิดขึ้น เพียง 3.44 กรัม เท่านั้น จงคานวณผลผลิตร้อยละ
- 126. วิธีทา สมการที่ดุลของ ปฏิกิริยานี้คือ C2H4 +3O2 2CO2 + 2H2O 1 mol 2 mol 28.0 g 88.0 g C2H4 28.0 g เกิด CO2 88.0 g C2H4 1.93 g เกิด CO2 X
- 127. CO2 6.07 gนี้ คือ ผลผลิต ตามทฤษฎี แต่การทดลองพบ CO2 เกิด เพียง 3.48 g คือ ผลผลิตแท้จริง ผลผลิตร้อยละของ CO2 = 3.48 x 100
- 128. ความเข้มข้นของ สารละลาย 1. ร้อยละของตัวถูกละลาย (%) 2. โมลาริตี(Molarity) 3. โมแลลิตี (Molality) 4. ฟอร ์มาลิตี (Formality) 5. นอร ์มาลิตี (Normality)
- 129. 1.ร้อยละของตัวถูก ละลาย 1.3 ร้อยละมวลต่อปริมาตร (weight/volume) %(w/v) = น้าหนักของตัวถูก ละลายเป็ นกรัม x 100% 1.2 ร้อยละโดยปริมาตร (volume/volume) % (v/v) = ปริมาตรตัวถูกละลายเป็ น cm3 x 100% ปริมาตรสารละลาย เป็ น cm3 1.1 ร้อยละโดยน้าหนัก (weight/weight) % (w/w) = น้าหนักของตัวถูกละลาย เป็ นกรัม x 100% น้าหนักสารละลาย เป็ นกรัม
- 130. วิธีทา BaCl2 เข้มข้น12% โดยน้าหนัก หมายถึง สารละลายหนัก 100 g มี BaCl2 ละลายอยู่ 12 g สารละลายหนัก 50 g มี BaCl2 ละลายอยู่ = 50 g x 12 g = 6 g 100 g ถ้าต้องการ BaCl2 208.3 g ต้อง ใช้ BaCl2 . 2H2O 244.3 g ดังนั้น เมื่อต้องการ BaCl2 6 g ต้อง ใช้ BaCl2 . 2H2O = 6 g x 244.3 208.3 g = 7.04 g ดังนั้น ต้องใช้ BaCl2 . 2H2O หนัก 7.04 Ex ถ้าต้องการเตรียมสารละลาย BaCl2 เข้มข้น 12 % โดยน้าหนัก ปริมาณ 50 g จากเกลือ BaCl2.2H2O และน้าบริสุทธิ์ จะเตรียม ได้ อย่างไร
- 131. จานวนโมลของตัวถูกละลายที่ละลายอยู่ใน สารละลายปริมาตร 1 dm3 (1L, 1000 cm3) mol = MV = จานวนสาร (กรัม) 1000 มวลโมเลกุล เมื่อ M = ความเข้มข้น หน่วย 2. โมลาริตี (Molarity
- 132. ใช้บอกจานวนโมลของตัวถูกละลายในตัวทา ละลาย 1 กิโลกรัม m= W(ตัวถูกละลาย) x 1000 M.W. x W(ตัวทา ละลาย) เมื่อ m = ความเข้มข้น (โมลต่อกิโลกรัม) 3. โมแลลลิตี (Molalit
- 133. Ex น้าตาลซึ่งมีสูตร C12H22O11หนัก 10 g ละลายน้า 125 g จะมี ความเข้มข้นกี่โมแลล น้า 125 g มีน้าตาลละลายอยู่ 10 g น้า 1000 g มีน้าตาลละลายอยู่ 10 g x 1000 g = 0.23 342 x 125 g ดังนั้น สารละลายเข้มข้น 0.23 โมแลล
- 134. จานวนกรัมสูตรของตัวถูกละลายที่ ละลายอยู่ในสารละลาย 1 dm3 หน่วยเป็ น ฟอร ์มาล (Farmal, F) Ex ถ้าต้องการเตรียมสารละลาย Pb(NO3)2 เข้มข้น 0.1 F 1 dm3 จะต้องใช้ Pb(NO3)2 หนักเท่าใด สารละลาย Pb(NO3)2 เข้มข้น 0.1 F หมายถึง สารละลาย Pb(NO3)2 1 dm3 มี Pb(NO3)2 ละลายอยู่ 0.1 กรัมสูตร 4. ฟอร ์มาลิตี (Forma
- 135. จานวนกรัมสมมูลของตัวถูกละลายที่ ละลายอยู่ในสารละลาย 1 dm3หน่วย เป็ น นอร ์มาล (Normal, N) จานวนกรัมสมมูล = น้าหนัก (g) น้าหนักกรัมสมมูล 5. นอร ์มาลิตี (Norma
- 136. ก.) HNO3 7.88g ในสารละลาย 1 dm3 น้าหนักสูตร ของ HNO3 = 63.0 g น้าหนักสมมูลของ HNO3 = 63 / 1 = 63.0 g ดังนั้น สารละลาย 1 dm3 มี HNO3 ละลาย อยู่ = 7.88 63.0 จงคานวณหานอร ์มาลิตีของสา
- 137. ข.) Na2CO3 26.5g ในสารละลาย 1 dm3 น้าหนักสูตร ของ Na2CO3 = 106.0 g น้าหนักสมมูลของ Na2CO3 = 106 / 2 = 53.0 g ดังนั้นสารละลาย 1 dm3 มี Na2CO3 ละลายอยู่ = 26.5 53.0 = 0.5 กรัม สมมูล ดังนั้น นอร ์มาลิตีของสารละลาย Na2CO3 จงคานวณหานอร ์มาลิตีของสา
- 138. คือ จานวนโมล ของสารองค์ประกอบ นั้นหารด้วยจานวนโมลของสาร องค์ประกอบทั้งหมดในสารละลาย เช่น ถ้า สารละลายประกอบด้วยองค์ประกอบ 2 ชนิด เศษส่วนโมล ของแต่ละสารองค์ประกอบ เขียนได้ดังนี้ X1 = n1 X2 = n2 n1 + n2 n1 + n2 6. เศษส่วนโมล (Mole F
- 139. เมื่อ X1 และX2 เป็ นเศษส่วนโมลของสาร องค์ประกอบที่ 1 และ 2 ในสารละลาย ตามลาดับ n1 และ n2 เป็ นจานวนโมลของ สารองค์ประกอบที่ 1 และ 2 ในสารละลาย ตามลาดับผลบวกของเศษส่วนโมลของสาร องค์ประกอบทั้งหมดเท่ากับ 1 เสมอนั่นคือ X1 + X2 + X3 + ... = 1
- 140. จานวนโมลของของน้า = 36/ 18 = 2.0 mol จานวนโมลของกลีเซอรีน = 46 / 92 = 0.5 mol ดังนั้นจานวนโมลทั้งหมด = 2.0 + 0.5 = 2.5 mol ดังนั้นเศษส่วนโมลของน้า = 2.0 / 2.5 = 0.8 ดังนั้นเศษส่วนโมลของกลีเซอรีน = 0.5 / 2.5 = 0.2 Ex สารละลายประกอบด้วยน้า 36 g และ กลีเซอรีน (C3H5(OH)3) 46 g จงคานวณหาเศษส่วนโมลของน้า และกลีเซอรีน
- 141. ประเภทของปฏิกิริยาเคมี 1.ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลข oxidation ของสารใน ปฏิกิริยาเช่น ปฏิกิริยากรด - เบส NaOH(aq) + HCl(aq) -----------> NaCl(aq) + H2O(aq) 2.มีการเปลี่ยนแปลงเลข oxidation ได ้แก่ ปฏิกิริยา oxidation- reduction หรือปฏิกิริยา redox • มีการเพิ่มเลข oxidation -----------> oxidation reaction • มีการลดเลข oxidation -----------> reduction
- 142. ปฏิกิริยารีดอกซ ์ 2Ca(s) +O2(g) 2CaO(s) Ca(s) + 2H+(aq) Ca2+(aq) + H2(g) Oxidation Reaction • สารที่เกิด oxidation reaction อะตอมมีเลข oxidation เพิ่มขึ้น • ตัวรีดิวซ์ (reducing agent) : สารให ้ อิเล็กตรอน Reduction Reaction • สารที่เกิด reduction reaction อะตอมมีเลข
- 143. เลขออกซิเดชัน (Oxidation number) หลักการกาหนดเลขออกซิเดชัน 1. ธาตุอิสระมีเลขออกซิเดชันเป็น 0 2. ไอออนที่มีอะตอมเดียวเลขออกซิเดชัน เท่ากับ ประจุบนไอออนนั้น • Li+ เลขออกซิเดชัน เป็น +1 • Ba2+ เลขออกซิเดชัน เป็น +2 • O2- เลขออกซิเดชัน เป็น -2 ออกซิเดชัน: จานวนประจุบนอะตอมในโมเ มมติว่ามีการถ่ายโอนอิเล็กตรอนอย่างสมบูร
- 144. 3. โลหะหมู่ IAมีเลขออกซิเดชัน เป็น +1 โลหะหมู่ IIA มีเลขออกซิเดชัน เป็น +2 4. เลขออกซิเดชัน ของoxygen ใน สารประกอบเป็น -2 • H2O • MgO • ยกเว ้น peroxide เป็น -1 เช่น H2O2 5. เลขออกซิเดชันของ H เป็น +1 แต่ถ ้าเกิด พันธะกับโลหะ อัลคาไลน์จะมีค่าเป็น -1 • LiH เลขออกซิเดชัน (Oxidation number)
- 145. 6. ธาตุหมู่ VIIA มีเลขออกซิเดชันเป็น -1 ยกเว ้นมื่อรวมกับ oxygen • HClO เป็น +1 7. โมเลกุลที่เป็นกลาง ผลบวกของเลข ออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดมีค่าเป็นศูนย์ เช่น • HCl H เลขออกซิเดชัน +1 Cl เลขออกซิเดชัน -1 8. ไอออนที่มีหลายอะตอม ผลบวกของเลข ออกซิเดชันของอะตอมทั้งหมดมีค่าเท่ากับ ประจุสุทธิของไอออน 2- - เลขออกซิเดชัน (Oxidation number)
- 146. การดุลสมการเคมีอย่างง่าย 1. เริ่มจากโมเลกุลใหญ่สุด หรือโมเลกุลที่ ประกอบด้วยธาตุมากสุด 2. ดุลโลหะ 3. ดุลอโลหะ (ยกเว ้น H และ O) 4. ดุล H และ O 5. ตรวจจานวนทุกธาตุในสมการ 6. ถ ้ายังไม่ดุลทาซ้าข ้อ 2 - 5 อีกครั้งหนึ่ง
- 147. ตัวอย่าง Na2O2 + H2O NaOH + O2 ข ้อ 1,2 Na2O2 + H2O 2 NaOH + O2 ข ้อ 3 ไม่ต ้องใช ้ ข ้อ 4 Na2O2 + 2H2O 2 NaOH + O2 ข ้อ 5 H ไม่ดุล
- 148. การดุลสมการรีดอกซ ์ • ดุลแบบเลขออกซิเดชัน •ดุลแบบครึ่งปฏิกิริยา ในสารละลายกรด ในสารละลายเบส
- 149. ดุลแบบเลขออกซิเดชัน • หาเลขออกซิเดชัน • ดุลเฉพาะอะตอมที่มีการเปลี่ยนเลขออกซิเดชัน •หาอัตราส่วนอย่างต่าของการเพิ่มและการลด ของเลขออกซิเดชัน • คูณไขว ้อัตราส่วนที่หาได ้ • ดุลประจุรวมของสมการทั้งสองข ้างให ้เท่ากัน • ตรวจดูว่าจานวนอะตอมแต่ละธาตุในสมการ เท่ากันหรือไม่ • ถ ้าสัมประสิทธิ์ที่ดุลแล ้วยังไม่เป็นสัดส่วนอย่าง
- 150. ตัวอย่างการดุลแบบเลข ออกซิเดชัน CrO4 2- + SO3 2-+ H2O -------- Cr(OH)4 - + SO4 2- + OH-
- 151. ดุลแบบครึ่งปฏิกิริยา • พิจารณาเลขออกซิเดชัน • แยกสมการเป็น2 ปฏิกิริยา (รีดักชันและ ออกซิเดชันพร ้อมดูอิเล็กตรอน) • ดุล O ด ้วย H2O • ดุล H ด ้วย H+ • ดุล H+ ด ้วย OH- (ในสารละลายเบส เท่านั้น) • ดุลอิเล็กตรอนให ้เท่ากันทั้ง 2 ปฏิกิริยา
- 152. ตัวอย่างการดุลแบบครึ่ง ปฏิกิริยา ในสารละลายกรด Zn +NO3 - ----------- Zn2+ + NH4 +
- 153. ในสารละลายเบส Al +NO3 - ------------- Al(OH)4 - + NH3 ตัวอย่างการดุลแบบครึ่ง ปฏิกิริยา
- 154. แบบฝึ กหัดท้ายบท จงคานวณจานวนโมลของ Sn1 วิธีทา ใช้สูตร โมล = น้าหน น Sn 17.5 g = 17.5 118.7 g/m = 0.147
- 155. วิธีทา CH3OH 0.20 mol= ( = 6 จงคานวณมวลเป็ นกรัมของเมทิลแ (CH3OH) 0.20 mol แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 156. เบนซีน (C6H6) 6.0g มีจานวนโม แบบฝึ กหัดท้ายบท วิธีทา C6H6 6.0 g = (6.0 g) (6.02 x 1023 molecule/mol) (78 g/mol) = 4.62 x 1022
- 157. ออกไซด์หนึ่งมีไนโตรเจน 30.4 % เป็นองค์ประกอบ จงหาสูตรเอมพิริกัลของสารนี้ วิธี ทา มี N 30.4 % มี 0 = 100 - 30.4 = 69.6 % อัตราส่วนโดยน้าหนัก N : O = 30.4 : 69.6 อัตราส่วนโดยโมลของ N : O = แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 158. ไดไนโตรเจนเพนตะออกไซด์(N2O5) 25.0 g มี ไนโตรเจนอะตอมกี่โมลและกี่กรัม วิธีทาN2O5 25.0 g = 25.0 g = 0.231 mol 108 g/mol N2O5 1 mol มี N อยู่ 2 mol N2O5 0.231 mol มี N อยู่ = (2 mol)(0.231 mol) = 0.462 mol แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 159. เอทิลีนโบรไมด์(C2H4Br2) ทาปฏิกิริยาเผา ไหม้กับตะกั่ว (Pb)ดังสมการ ถ้าใช้ C2H4Br2 0.80 mol ทาปฏิกิริยากับ Pb 145.0 g และมีออกซิเจนอย่างเหลือเฟื อ C2H4Br2 + Pb + O2 --------> PbBr4 + CO2 + H2O ก. สารใดเป็ นสารกาหนดปริมาณ ข. มีสารใดเหลือและเหลือกี่กรัม ค. O2 ถูกใช้ไปกี่โมล ง. มี CO2 เกิดขึ้นกี่ลิตร STP แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 160. ได้สมการที่ดุลแล้วดังนี้ 2C2H4Br2 + Pb+ 6O2 -----> PbBr4 + 4CO2 + 4H2O แบบฝึ กหัดท้ายบท ก. Pb 145.0 g = 145.0 g 207.2 g/mol = 0.700 mol ่
- 161. ข. C2H4Br2 2mol ทาปฏิกิริยากับ Pb 207.2 g C2H4Br2 0.80 mol ทาปฏิกิริยากับ Pb (207.2 g)(0.80 mol) 2 mol = 82.88 g Pb เหลือ แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 162. ค. O2 ใช้ไป= (0.80 mol) (6) 2 = 2.4 mol ง. CO2 เกิดขึ้น = (0.80 mol) (4) 2 = 1.60 mol = (1.60 mol)(22.4 = 35.84 l ที่ STP แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 163. จ. จากสมการที่ดุลได้ PbBr4= (0.80 mol)(1) = 0.40 mol 2 = (0.40 mol)(527.2 g/mol) = 210.9 g = ผลผลิตตามทฤษฎี แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 164. จากการทดลองเตรียม C6H5Br จากปฏิกิริยา ของC6H6 และ Br2 เกิดขึ้นตามสมการ C6H6 (l) + Br2 (g) C6H5Br (l) + HBr (g) การทดลองนี้มีผลผลิตจากปฏิกิริยาข้างเคียง เกิดขึ้นด้วยคือ C6H4Br2 จงหา ก.เมื่อใช้ C6H6 15.0 g จงคานวณหาผลผลิต ตามทฤษฎีของ C6H5Br ข.ถ้าการทดลองนี้มี C6H4Br2 เกิดขึ้น 2.50 g จง แบบฝึ กหัดท้ายบท
- 165. แบบฝึ กหัด :การดุลสมการ เคมี • B2O3(s) + H2O(l) H3BO3(aq) • Cu(s) + AgNO3(aq) Ag(s) + Cu(NO3)2(aq) • NH3(g) + O2(g) NO(g) + H2O(l) • C3H6O(l) + O2(g) CO2(g) + H2O(l) • NH3(g) + O2(g) NO(g) + H2O(g) • C12H22O11(s) + O2(g) CO2(g) +
- 166. 1. เคมีเล่ม 1(ทบวงมหาวิทยาลัย), พิมพ์ครั้งที่ 9, สานักพิมพ์อักษรเจริญทัศน์ อจท. จากัด. กรุงเทพฯ, 2539. 2. ชัยวัฒน์ เจนวาณิชย์, หลักเคมี1 (ฉบับปรับปรุง), พิมพ์ครั้งที่ 3, สานักพิมพ์โอเดียนส โตร ์, กรุงเทพฯ, 2539. หนังสือ อ้างอิง