(ปริมาณสัมพันธ์) - WordPress.com...Step 3 ต ดหน วยท ไม ต องการท ง และค านวณหาค าตอบ 1.5

Stoiciometry (ปรมาณสมพนธ)

ม.4 เทอม 2 (EIS)

สอนโดย

นายองคาร เทพรตนนนท

ชอ…………………………………………………………….เลขท………..หอง…………

2

ครองคาร เทพรตนนนท เรองปรมาณสมพนธ

วธการเทยบหนวย(Factor-label method) บทน า รจก!!!!ปรมาณสมพนธ ปรมาณสมพนธ พดใหเขาใจกนงายๆ คอ ความสมพนธของปรมาณตางๆ ปรมาณ คอ ขอมลทแสดงเปนตวเลข ซงขอมลทเปนตวเลขจะตองม “หนวย” ก ากบอยเสมอ เชน

- ดนสอ 2 แทง - เงน 10 บาท - ลกอม 2 เมด - ระยะทาง 50 กโลเมตร

ซงในเรองน นกเรยนจ าเปนอยางยงทจะตองเขาใจถงความสมพนธของหนวย ทใชแทนปรมาณตางๆ เปนอยางด เชน 1 กโลเมตร = 1,000 เมตร หรอ 1 ชวโมง = 60 นาท เมอนกเรยนเขาใจความสมพนธของหนวยแลว นกเรยนจงใชวธ “ตดหนวยทไมตองการและแสดงหนวยทตองการ” เชน Ex1 นาย ก ออกเดนทางเปนระยะทาง 1.5 กโลเมตร คดเปนกเมตร Step 1 เขยนสงทโจทยก าหนดใหและสงทโจทยถามหา

1.5 กโลเมตร = …..… เมตร

Step 2 คณดวยความสมพนธของหนวยทงสอง ใหหนวยเหมอนกนอยตรงกนขาม

1.5 กโลเมตร X 1,000 เมตร = …..… เมตร 1 กโลเมตร

Step 3 ตดหนวยทไมตองการทง และค านวณหาค าตอบ

1.5 กโลเมตร X 1,000 เมตร = 1,500 เมตร 1 กโลเมตร จงเขยนความสมพนธตอไปน

สารประกอบโคเวเลนต สารประกอบไอออนก CO2 1 โมเลกล = _________ อะตอม NaCl 1 สตร = _________ ไอออน

NH3 1 โมเลกล = _________ อะตอม MgBr2 1 สตร = _________ ไอออน

Ex1 CO2 10 โมเลกล มกอะตอม Ex2 NaCl 20 สตรหรอโมเลกล มกไอออน Ex3 NH3 40 อะตอม มกโมเลกล Ex4 MgBr2 30 ไอออน มกสตรหรอโมเลกล

จากพนฐานความรเรองพนธะเคม นกเรยนรวาสารไอออนก มโครงสรางทเปนประจบวกและประจลบลอมรอบซงกนและกนเปนโครงผลก

ดงนนการใชค าวาโมเลกลจงไมถกนก ทถกตองจงควรใชค าวาสตรแทน

3


Worksheet 1 Relative Atomic Mass (มวลอะตอม)

A. มวลของธาตและมวลอะตอม สารตางๆรอบตวเราประกอบขนมาจากอะตอม , โมเลกลหรอไอออนซงท าใหสารเหลานนมสมบตเฉพาะตวทแตกตางจากสารอนๆ โดยอะตอม , โมเลกลหรอไอออนตางชนดกนจะมมวลไมเทากน แตเนองจากอะตอมมขนาดเลกมาก ท าใหไมสามารถชงมวลของธาต 1 อะตอม โดยตรงได นกเคมจงหามวลของธาต 1 อะตอม โดยใชวธการเปรยบเทยบวาอะตอมของธาตทศกษามมวลเปนกเทาของอะตอมของธาตมาตรฐาน และเรยกมวลทไดจากการเปรยบเทยบนวา “มวลอะตอม” Ex 188O 1 อะตอม ประกอบดวย 8 โปรตอน , 10 นวตรอน และ 8 อเลกตรอน ดงนน 188O 1 อะตอม มมวล = (8 x 1.66 x 10-24) + (10 x 1.66 x 10-24)

+ (8 x 9.1 x 10-28) = 18 x 1.66 x 10-24 g (มวลของอเลกตรอนนอยมาก)

1. 12C 1 atom มมวล = 12 x 1.66 x 10-24 g

2. 35Cl 1 atom มมวล = 35 x 1.66 x 10-24 g

จะเหนวาธาต 1 อะตอม มมวลนอยมาก ซงยากทจะน ามาค านวณ นกเคมจงคดคนมวลแบบใหมขนมาซงเรยกวา “มวลอะตอม”

มวลอะตอม คอ มวลทไดจากการเปรยบเทยบกบธาตมาตรฐานซงกคอ 12C หรอเขยนเปน C-12 1 อะตอม มวลอะตอมของธาต = มวลของธาต 1 อะตอม (g) 1/12 มวลของ C-12 1 อะตอม (g) (เราคณ 1/12 ไปขางหนาเพอจะไดตดกนมวลของคารบอน เพอจะไดมวลอะตอมออกมาเปนจ านวนเตม) ดงนน มวลอะตอมของธาต = มวลของธาต 1 อะตอม (g) 1.66 x 10-24 g

1. Mass of Oxygen 1 atom is 16 x 1.66 x 10-24 g , What is the Atomic Mass of Oxygen? 2. What is the Atomic Mass of Phosphorus if Phosphorus 10 atoms have mass 309.7 x 1.66 x 10-24 g ? 3. Atomic Mass of Boron is 10.8 , what is the mass of 6.02 x 1023 atoms of Boron ? 4. Na has Atomic Mass 23 ,how many atoms of Na 2.3 g ?

4


ธาตชนดเดยวกนอาจจะมมวลอะตอมไมเทากน เชน 16O 1 อะตอม มมวล 16 x 1.66 x 10-24 g , มวลอะตอม = 16 18O 1 อะตอม มมวล 18 x 1.66 x 10-24 g , มวลอะตอม = 18 เนองจาก16O กบ 18O ปะปนอยรวมกนในธรรมชาต จงเปนอปสรรคในการค านวณ นกเคมจงคดมวลอะตอมของธาตแตละไอโซโทปอยในรปการเฉลย ซงเรยกวา “มวลอะตอมเฉลย” B. มวลอะตอมเฉลย

มวลอะตอมเฉลยของธาต = Σ (มวลอะตอมแตละไอโซโทป) x (%ในธรรมชาต) (Average Atomic Mass) 100

1. Neon has 2 isotopes , 20Ne has Atomic Mass 19.992 and 22Ne has Atomic Mass 21.991 , Calculate Average Atomic Mass of Neon? if 20Ne has 90.51% and 22Ne has 9.49% in nature. 2. find Atomic Mass of Cu-65 if Average Atomic Mass = 63.546

ไอโซโทป มวลอะตอม ปรมาณในธรรมชาต(%) Cu-63 62.930 69.09 Cu-65 ? 30.91

หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.1 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 6-7

Worksheet 2 Relative Molecular Mass (มวลโมเลกล)

Relative Molecular Weight (มวลโมเลกล) เมออะตอมของธาตรวมตวกนเกดเปนสารโคเวเลนต หนวยยอยของสารโคเวเลนตนนเรา

เรยกวา “โมเลกล” ซงสารโคเวเลนต 1 โมเลกลมมวลนอยมาก ดงนนนกเคมจงใชมวลในรปมวลเปรยบเทยบกบธาต C-12 ซงเปนธาตมาตรฐานเชนเดยวกบมวลอะตอม และเรยกมวลนวา “มวลโมเลกล” การหามวลอะตอม ม 2 วธ A. ไมทราบสตรโมเลกล

มวลโมเลกล = มวลของสาร 1 โมเลกล (g) 1.66 x 10-24 g B. ทราบสตรโมเลกล

มวลโมเลกล = Σ (มวลอะตอมเฉลย x จ านวนอะตอม) A. ไมทราบสตรโมเลกล 1. Compound A 1 molecule has mass 18 x 1.66 x 10-24 g ,what is the Molecular Mass? 2. 100 molecules of compound Q has mass 28 x1.66 x 10-22 g what is the Molar Mass of compound Q?

5


3. Molecular Mass of D is 44 , How many grams of D 10 molecules ? B. ทราบสตรโมเลกล จงหามวลโมเลกลของสารประกอบตอไปน Ex H2 = 1. CO2 = 2. NaCl = 3. CaF2 = 4. SO2 =

5. N2O5 = 6. Al(NO3)3 = 7. CuSO4.5H2O = 8. [Ni(NH3)6]CO3 = ขอควรทราบ โจทยขอ 2,3,6-8 สารทก าหนดใหเปนสารไอออนกแลสารประกอบเชงซอน ดงนนการใชค าวา “มวลโมเลกล”จงไมถกตองเพราะสารไอออนกและสารประกอบเชงซอนไมไดอยในรปโมเลกลทถกควรใชค าวา “มวลสตร” แตเนองจากไมมผลในการค านวณ จงอนโลมใหใชค าวา “มวลโมเลกล” ได เพมเตม….มวลไอออน ไอออน (ion) คอ อะตอมหรอกลมอะตอมทมประจไฟฟา 1. K+ มวลไอออน = มวล 1 ไอออน = 2. Al+ มวลไอออน = มวล 1 ไอออน = 3. Al2+มวลไอออน = มวล 1 ไอออน = 4. Al3+มวลไอออน = มวล 1 ไอออน = 5. SO4

2-มวลไอออน = มวล 1 ไอออน = หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.2 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 9

Worksheet 3 Moles of particles (โมลกบอนภาค)

ชนดของอนภาค(particle) - อนภาคของสาร ม 3 ชนด คอ อะตอม , โมเลกล และไอออน

1. Na ……………… 2. H2O ……………….

3. Cl- ……………… 4. C ………….……..

5. CH3OH ………… 6. SO42- ……………….

รจกกบโมล การบอกปรมาณสารเคม อาจบอกเปนหนวยมวล หนวยปรมาตร หรอหนวยแสดงจ านวนอนภาคของสาร แตเนองจากสารประกอบดวยอนภาคทมขนาดเลกและมจ านวนมาก เชน น าตาลทราย 1 เกลด(ประมาณ 0.0001 กรม) ม 1.0 x 1017อนภาค

นกเคมจงก าหนดหนวยแสดงจ านวนอนภาคของสารเปนหนวยใหญ และใชแทนอนภาคจ านวนมากโดยใชชอวา “โมล” ซงหมายถง ปรมาณสารทมจ านวนอนภาคเทากบจ านวนอะตอมของคารบอน-12 ทมมวล 12 กรม ซงคดเปน 6.02 x 1023 อนภาค และเรยกจ านวน 6.02 x 1023 นวา “เลขอาโวกาโดร” 1 mol = 6.02 x 1023 particle Exercise : Moles of particles 1. How many molemolecule of 3.01 x 1023 molecules of O2 ?

6


2. How many mole of Chloride ion (Cl-) 1,000 ions ? 3. How many molecule of Ethanol(C2H5OH) 10 moles ? 4. How many ion of Phosphate ion(PO4

3-) 5 moles* ? 5. What is the number of atom of Oxygen gas(O2) 1 mole ? 6. Find the number of ion of CaBr2 5 mole ? หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.3 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 13

Worksheet 4 Mole of Mass or Molar Mass(โมลกบมวล)

ในทางเคม “มวล” และ “น าหนก” มกจะใชสลบกนไปมา ถงแมวาทงสองค าแตกตางกนในเชงของปรมาณกตาม นกเคมสนใจหนวยมวลเปนพนฐาน สามารถวดไดดวยเครองชง เรยกวา “การชงน าหนก” และใชหนวยกรม(g) แตเนองจากธาตแตละชนดมคามวลอะตอมไมเทากน ดงนนมวลของธาตแตละชนด 1 โมล จงมคาไมเทากนดวย ขนอยกบวาธาตนนคอ ธาตอะไร โดยทวไปแลวธาต 1 โมล จะมมวลเทากบมวลอะตอมพอด ยกตวอยางเชน C-12 มมวลอะตอมเทากบ 12 ดงนน C-12 1 โมล จงมมวลเทากบ 12 กรม 1 mol = มวลอะตอมหรอมวลโมเลกล (g) Exercise 1. What is the mass of Na 3 moles ? 2. What is the mass of MgCl2 5 moles ? 3. How many mole of SO3 240 grams ?

7


4. How many mole of MgCl2.2H2O 393 g ? 5. How many mole of CH3COOH 300 g ? 6. What is the mass of chlorine (Cl) in AlCl3 4 moles ? 7. What is the moleatomC and moleatomH of C3H6 126 g ? หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.4 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 17-18

Worksheet 5 Molar Volume of Gases (โมลกบปรมาตรของแกส)

สงทพบเหนในชวตประจ าวน 1. เมอลกปงปองบมเราจะน าลกปงปองไปแชน ารอน ลกปงปองกจะกลบมาเปนเหมอนเดม 2. เมอลกโปงลอยขนไปทสงลกโปงนนกจะแตก จากตวอยางทพบเหนในชวตประจ าวนเราจะพบวา ปรมาตรของแกสขนอยกบ 2 ปจจย คอ 1. อณหภม 2. ความดน ดงนน การวดปรมาตรของแกสจะตองวดทความดนและอณหภมมาตรฐาน หรอเรยกสนๆวา “STP” (Standard Temperature and Pressure)

คอ ความดน 1 บรรยากาศ(atm) , 0 องศาเซลเซยส แกสทกชนด 1 mol มปรมาตร 22.4 dm3 หรอ 22.4 L ท STP

1. What is the volume of CH4 10 mol at STP ? 2. What is the volume in (cubic centimeter, cm3) NO2 0.1 mol at STP ? 3. How many mole of N2 gas 448 dm

3 at STP ?

1 mol = 22.4 dm3 ทSTP = 22,400 cm3 ทSTP

8


Worksheet 6 ความสมพนธระหวาง โมล อนภาค มวล และปรมาตรของแกส

หนวยโมลเปนหนวยทนกเคมคดขนเพอใชแทนปรมาณทมคามากๆ จากทศกษามาแลวท าใหพบวาเราสามารถเปลยนจากอนภาคของสาร , มวลของสารหรอแมแตกระทงปรมาตรของแกสท STP ใหเปนหนวยโมลได

ซงหมายความวาเราสามารถเปลยนหนวยจากหนวยหนงใหเปนอกหนวยหนงไดโดยผานโมลซงเปนหนวยกลาง เชน ถาตองการเปลยนปรมาตรของแกสท STP ใหเปนมวลของแกสกสามารถเปลยนไดโดย การเปลยนปรมาตรเปนโมลและเปลยนโมลเปนมวลตามล าดบ หรออาจเปลยนขามหนวยโมลกได

Exercise 1. What is the volume of O2 3.01 x 10

24 molecules at STP ? 2. What is the volume of N2 3.01 x 10

24 molecules at STP ? 3. What is the volume of O2 6.4 g at STP ?

6. How many molecules of CH4 1.6 g ? 7. What is the number of atoms of H2 224 cm

3 at STP ? 8. Calculate the density (g/dm3) of CO2 at STP ? (Ans. 1.96 g/dm3) หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.5 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 23-24

9


Worksheet 7 ความเขมขนของสารละลาย 1 (Concentration of Solution)

ความเขมขนของสารละลาย เปนคาทบอกใหทราบถงปรมาณตวถกละลาย ทละลายอยในสารละลายนน ซงสามารถบอกไดหลายวธ คอ 1. รอยละ แบงเปน 3 แบบ คอ - รอยละโดยมวล (มวล/มวล) หรอ %w/w - รอยละโดยปรมาตร (ปรมาตร/ปรมาตร) หรอ %v/v - รอยละโดยมวล/ปรมาตร หรอ %w/v 2. โมลารต เรยกสนๆวา “โมลาร” (mol/dm3) หรอ M 3. โมแลลรต เรยกสนๆวา “โมแลล” (mol/kg) หรอ m 4. สวนในลานสวน (ppm = parts per million) และ สวนในพนลาน (ppb = parts per billion) 5. เศษสวนโมล ( χ ) เปนหนวยทใชบอกปรมาณตวละลาย ทละลายอยในสารละลาย 100 สวน - รอยละโดยมวล (มวล/มวล) หรอ %w/w

- รอยละโดยปรมาตร (ปรมาตร/ปรมาตร) หรอ %v/v

- รอยละโดยมวล/ปรมาตร หรอ %w/v

NaOH เขมขน 10 % โดยมวล คอ …………………………………………………………………………

H2O2 เขมขนรอยละ 5 โดยปรมาตร คอ …………………………………………………………………

HCl เขมขน 10 % โดยมวล/ปรมาตร คอ …………………………………………………………………

1. NaCl 20 g dissolved in 180 g of water ,what is the concentration of solution in %w/w ? 2. How many grams of CaBr2 would you need to make 0.25 kg of 20%w/w solution ? 3. Add NaCl 15 g into 200 g of 50%w/w solution , what is the new concentration of solution?

ความเขมขนในหนวยรอยละ

10


4. CH3OH 20 g dissolved in 1,000 cm3 of solution , what is the concentration of solution in %v/v ? (density of CH3OH is 0.79 g/cm3) 5. Glucose 10 g dissolved in 80 cm3 of solution what is the concentration of solution in %w/v ? 6. How many grams of Glucose would you need to make 250 cm3 of 20%w/v solution ? 7. How many moles of Sucrose(C12H22O11) would you need to make 500 cm3 of 20%w/v solution ?

สวนในลานสวน(ppm) เปนหนวยทใชบอกปรมาณตวละลาย ทละลายอยในสารละลาย 1 ลานสวน

สวนในพนลานสวน(ppb) เปนหนวยทใชบอกปรมาณตวละลาย ทละลายอยในสารละลาย 1 พนลานสวน

*หมายเหต ppm และ ppb อาจจะอยในรปโดยมวล , โดยปรมาตรหรอโดยมวล/ปรมาตร กได

สารละลาย Pb เขมขน 5 ppm หมายความวา…………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………….………………………………….………

สารละลาย Pb เขมขน 5 ppb หมายความวา…………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………….………………………………….………1. In the wastewater 100 g have Lead(Pb) 0.01 g . What is the concentration of Pb in ppm unit ?

ความเขมขนในหนวยสวนในลานสวนและสวนในพนลาน

unit

11


2. There are 0.00002 g of Gold in 1000 cm3 of the sea water. Calculate the concentration of solution in ppb ? 3. In the blood has Ca2+ ion 10 mg/100 cm3 . What is the concentration in ppm ? 4. CuSO4 solution has concentration 2 ppm. How many grams of CuSO4 in 5 kg of this solution ?

Worksheet 8 ความเขมขนของสารละลาย 2 (Concentration of Solution)

โมลาร (Molar) เปนหนวยทบอกจ านวนโมลของตวถกละลายในสารละลาย 1 ลกบาศกเดซเมตร

HCl เขมขน 1 mol/dm3 คอ ……………………………………………..………………………………

1. What is the concentration in mol/dm3 of CaCl2 44.4 g in 250 cm3 of

solution ? 2. 2.6 g of LiF is dissolved in 100 cm3 of solution , What is the concentration in mol/dm3 ? 3. How many grams of KMnO4 would you need to make 5 dm3 of 0.2 mol/dm3 of solution ?

ความเขมขนในหนวยโมลารต (โมลาร ; Molar ; M)

unit

ความเขมขนในหนวยโมลารต (โมลาร ; Molar)

12


โมแลล (Molal) เปนหนวยทบอกจ านวนโมลของตวละลายในตวท าละลาย 1

กโลกรม Note ….สารละลายหนงๆ ถาไมระบชนดของตวท าละลายแสดงวามน าเปนตวท าละลาย

HCl เขมขน 1 mol/kg คอ ……………………………………………..…………..……………………

1. There are 290 g of KF in 2.5 Kg of water. Calculate the concentration of solution in mol/kg ? 2. Dissolve 585 g of NaCl in 2500 g of water , What is the concentration in mol/kg? 3. Dissolve Lithium fluoride(LiF) in 100 g of water to make 0.1 m of solution. Calculate mass in grams of LiF ?

เศษสวนโมล คอ อตราสวนจ านวนโมลของสารองคประกอบชนดหนงตอจ านวนโมล รวมของสารองคประกอบทกชนดในสารละลาย

%โดยโมล = เศษสวนโมล x 100

1. Solution contain 116 g CH3COCH3 , 138 g C2H5OH and 126 g water. Calculate mole fraction of Acetone , Ethanol , water. 2. How many grams of Sucrose when you add it into 2 mole of water to make 0.2 mole fraction of Sucrose? 3. In 100 g of solution has 36.5 g of HCl. What is %mole of water?

ความเขมขนในหนวยโมแลลรต (โมแลล ; Molal ; m)

ความเขมขนในหนวยเศษสวนโมล (mole fraction ; χ )

unit

13


Convertion of Concentration (การเปลยนหนวยความเขมขนของสารละลาย) 1. What is the concentration in mol/dm3 of 4 %w/w of NaOH solution? 2. What is the concentration in %w/v of 2.5 mol/dm3 of NaCl solution? 3. What is the concentration in %w/w of 50 ppm w/w of Glucose solution? 4. What is the concentration in mol/L and mol/kg of 8%w/w of CH3COOH solution (vinegar) if the density of vinegar is 1.13 g/cm3?

6. NaBr 3.0 mol/dm3 has 1.2 g/cm3 of density , what is the mole fraction of NaBr? หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.6 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 37-38

14


Worksheet 9 การเตรยมสารละลาย (Preparation of solution)

โดยทวไปม 2 ลกษณะ 1. การเตรยมสารละลายจากสารบรสทธ (สวนใหญใชน าเปนตวท าละลาย) 2. การน าเตรยมสารละลายเจอจางจากสารละลายเขมขน

หลกการเตรยม คอ ละลายสารบรสทธทเปนของแขงตามปรมาณทตองการลงในตวท าละลาย แลวปรบปรมาตรของสารละลายใหไดตามทตองการ

Note… ใหนกเรยนศกษาวขนตอนการเตรยมสารละลาย ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 ของสสวท. หนา 38-41

Exercise 1. How many grams of Sodium hydroxide (NaOH) are needed to make 250 cm3 of 0.5 mol/dm3 solution? จงอธบายวธการเตรยมสารละลายในขอท 1 (ตามหนงสอเรยนหนา 40)

หลกการคอ เมอเตมน าจะท าใหสารละลายเจอจางลง แตปรมาณตวถกละลายยงคงท ดงนนสารละลายกอนและหลงการท าใหเจอจางจะมเนอของตวถกละลายเทากน เขยนความสมพนธไดดงน

M1 , M2 = ความเขมขนของสารละลายกอนเตมน าและหลงเตมน า V1 , V2 = ปรมาตรของสารละลายกอนเตมน าและหลงเตมน า

Note… ใหนกเรยนศกษาวขนตอนการเตรยมสารละลาย ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 ของสสวท. หนา 41-44 1. Preparation 250 cm3 of 0.1 M from 0.5 M of NaOH , How many volume in cm3 of solution that you need ?

การเตรยมสารละลาย

1. การเตรยมสารละลายจากสารบรสทธ 2. การน าเตรยมสารละลายเจอจางจากสารละลายเขมขน

M1V1 = M2V2

15


จงอธบายวธการเตรยมสารละลายในขอท 1(ตามหนงสอเรยนหนา 41-42) 2. Preparation 700 cm3 of a 0.2 mol/dm3 solution of HNO3 from 63% w/w HNO3 solution and the density is 1.4 g/cm

3. How many volume in cm3 of solution that you need ?

กรณทมการน าสารละลายมาผสมกน จะเขยนความสมพนธไดดงน 1. Mix 50 cm3 of 0.2 M H2SO4 solution and 150 cm

3 of 0.4 M H2SO4

solution together, what is the new concentration in mol/dm3 ? 2. Mix 12 M and 3 M of HCl solution to make 1 L of 6 M HCl. Calculate the volume of 12 M and 3 M of HCl solution ? 3. Mix 500 cm3 of 0.1 M KOH solution and 1500 cm

3 of 2 M KOH

solution together then make up the volume of solution to 2500 mL What is the new concentration? หมายเหต

1. ใหนกเรยนท าการทดลอง 4.1 หนา 42 เรองการเตรยมสารละลาย 2. ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.7 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 44-45

M1V1 + M2V2 + ….. = MnVn

16


Worksheet 10

สมบตคอลลเกทฟ (colligative properties) คอ สมบตของสารละลายทเปลยนไปจากตวท าละลายบรสทธ โดยไมขนอยกบชนดของ

ตวถกละลาย แบงเปน 1. จดเดอดของสารละลาย สงกวา ตวท าละลายบรสทธ 2. จดเยอกแขงของสารละลาย ต ากวา ตวท าละลายบรสทธ

ก าหนดให ΔTb คอ จดเดอดทเพมขนของสารละลาย

ΔTf คอ จดเยอกแขงทลดลงของสารละลาย m คอ ความเขมขนในหนวย (mol/kg)

Kb คอ คาคงทของการเพมขนของจดเดอดของตวท าละลาย Kf คอ คาคงทของการลดลงของจดหลอมเหลวของท าตวละลาย

1. Solution has 2.5 mol/Kg of concentration , what is Freezing point depression and Boiling point elevation ? (Kb of water = 0.512 oC/mol/kg and Kf of water = 1.86oC/mol/kg ) 2. In a solution has 2.933 g C10H8 , 80 g of C6H5NO2 and has 1.5

oC of Boiling point elevation. Find Kb of Nitrobenzene. 3. How many grams of C2H6O2 in 400 g of water would you need to make -5.58 oC Freezing Point of solution ? Give Kf of water 1.86oC/mol/kg

หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหด 4.8 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 53

Solvent Solution

Boiling Point Boiling point

elevation

Freezing Point

Freezing point

depression

สมบตบางประการของสารละลาย

การเปลยนแปลงจดเดอดและจดเยอกแขงของสารละลาย ไมขนอยกบชนดของตวละลาย ถาตวละลายเปนสารระเหยยากและไมแตกตวเปนไอออนเหมอนกน

ขอควรทราบ

17


Worksheet 11 การค านวณเกยวกบสตรเคม ( Chemical Formula )

สตรเคม คอ กลมสญลกษณทใชเขยนแทนธาตและสารประกอบ ตวอยางสตรเคม เชน น า มสตรเคมเปน H2O เกลอแกง มสตรเคมเปน NaCl จนส มสตรเคมเปน CuSO4.7H2O 1. Percentage Composition (การค านวณหารอยละจากสตร) หลกการ คอ พจารณามวลของธาตทสนใจใน 1 โมล ของสารประกอบ โดย

%โดยมวลของธาต =

Exercise 1. Calculate the Percentage by mass of Fe in Fe2O3? 2. Calculate the Percentage by mass of water and mass of water in Na2CO3.10H2O 20 g

3. Calculate the mass of C in 0.056 g CO2 และ H in 0.012 g H2O หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหดท 4.9 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 57 2. Determining an Empirical Formula (Empirical Formula) สตรเอมพรคล คอ สตรทอยในรปอตราสวนอยางต าของสารประกอบ เชน C2H6 มสตรเอมพรคล คอ CH3 C6H12O6 มสตรเอมพรคล คอ CH2O หลกการหาสตรเอมพรคล คอ 1. หาจ านวนโมลของธาตแตละตวทเปนองคประกอบ 2. ท าใหอยในรปอตราสวนอยางต า โดยหารดวยโมลของธาตตวทมคานอยทสด 3. ถาไดจดทศนยมประมาณ 0.8 ขนไป ใหปดขน ถาไดจดทศนยมประมาณ 0.2 ลงมาใหปดลง นอกจากนนใหคณดวยตวเลขทเหมาะสมใหอยในรปจ านวนเตม

18


1. Compound A has Na 93.10 g and O 32.06 g , what is the Empirical formula ? 2. Find the empirical formula of a compound that is 48.38% carbon, 8.12% hydrogen, and 53.5% oxygen by mass.

3. Determining an Molecular Formula (การค านวณหาสตรโมเลกล) สตรโมเลกล คอ สตรทแสดงใหทราบวาในสาร 1 โมเลกล ประกอบดวยธาตอะไรบางอยางละกอะตอม ตวอยางเชน น าตาลกลโคส มสตรเอมพรคลเปน CH2O และมสตรโมเลกลเปน C6H12O6 อเทน มสตรเอมพรคลเปน CH3 และมสตรโมเลกลเปน C2H6 หลกการหาสตรโมเลกล คอ 1. ค านวณหาสตรเอมพรคลกอน 2. หาจ านวน n จากความสมพนธดงน

n =

3. สตรโมเลกลกบสตรเอมพรคลมความสมพนธกนดงน สตรโมเลกล = (สตรเอมพรคล)n 1. A compound was analyzed and found to contain Na 29.1% , S 40.5% and O by mass. If a compound has molar mass 158 ,Calculate the Molecular Formula ?

19


2. NutraSweet is 57.14% C, 6.16% H, 9.52% N, and 27.18% O. Calculate the empirical formula of NutraSweet and find the molecular formula. (MW of NutraSweet is 294.30 g/mol) 3. A combustion analysis of hydrocarbon compound (C and H) to form CO2 0.497 g and H2O 0.249 g calculate. Molecular formula(MW = 58) หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหดท 4.10 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 63

Worksheet 12 สมการเคม (Chemical Equation)

สมการเคม เปนสมการทแสดงถงการเปลยนแปลงทางเคมหรอการเกดปฏกรยาเคมของสาร โดยเมอสารตงตนเขาท าปฏกรยากน จะเกดสารใหมขนซงเราเรยกวาผลตภณฑ เขยนเปนสมการไดดงน

สารตงตน ----> ผลตภณฑ

สมการเคมสวนใหญ มกจะระบสถานะหรอสภาพของสารทเกดปฏกรยาเคมดวย ไดแก (s) = solid (ของแขง) , (l) = liquid (ของเหลว) ,

(g) = gas (แกส) , (aq) = aqeous (สารละลาย) ตวอยางเชน Mg(s) + HCl(aq) ---> MgCl2(aq) + H2(g) แตส าหรบปรมาณสมพนธ สมการขางตนยงไมถกตองเนองจากจ านวนโมลของสารตงตนและผลตภณฑมคาไมเทากน ดงน

Mg(s) + HCl(aq) ---> MgCl2(aq) + H2(g)

Mg = 1 Mg = 1 H = 1 H = 2 Cl = 1 Cl = 2

ซงมความจ าเปนทจะตองท าจ านวนโมลของสารตงตนและผลตภณฑใหเทากนเพอจะไดค านวณไดอยางถกตอง ซงเรยกวา “การดลสมการ” โดยการเตมตวเลขไวดานหนาสารเพอคณใหจ านวนโมลเทากน เชน

Mg(s) + 2HCl(aq) ---> MgCl2(aq) + H2(g) Mg = 1 Mg = 1 H = 1 x 2 H = 2 Cl = 1 x 2 Cl = 2

จะเหนวาจ านวนโมลของสารตงตนและผลตภณฑมคาเทากนแลว เรยกวา “สมการดล” แลว จงดลสมการตอไปน(Balance Chemical Equation)

20


1. Al + O2 ---> Al2O3

2. NaN3 ---> Na + N2

3. H2 + Fe3O4 ---> Fe + H2O

4. KI + MgCl2 ---> KCl + MgI2

5. P4 + Cl2 ---> PCl3

6. Sr + P4 ---> Sr3P2

7. Cl2 + KBr ---> KCl + Br2

8. Ca(NO3)2 + K2CO3 ---> CaCO3 + KNO3

9. Cl2 + Ba(OH)2 ---> BaCl2 + Ba(ClO3)2 + 6H2O

10. I2 + SO2 + H2O ---> HI + H2SO4

หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหดท 4.11 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 67

Worksheet 13 มวลของสารในปฏกรยาเคม(Mass in Chemical Reaction)

The Law of Conservation of Mass (กฎทรงมวล) จากการศกษาเรองระบบทผานมาท าใหเราทราบวามวลของสารในปฏกรยาเคม มคาคงท ดงนน ถาเราท าการวดมวลของสารกอนเกดปฏกรยาและมวลของสารหลงเกดปฏกรยาทเกดขนในระบบปดจะพบวา ซงสามารถสรปเปนกฎเรยกวา “กฏทรงมวล” ตวอยางเชน 2H2(g) + O2(g) ------> 2H2O(l) Ex1 Na2SO4 142 g react with BaCl2 208 g to form NaCl 117 g and BaSO4. How many grams of BaSO4 form ?

มวลกอนเกดปฏกรยา = มวลหลงเกดปฏกรยา

21


Law of definite proportions (กฎสดสวนคงท) จากกฎทรงมวลท าใหเราทราบวามวลของสารกอนเกดปฏกรยามคาเทากบมวลของสารหลงเกดปฏกรยา โดยถาเราท าการทดลองหลายชดโดยเปลยนแปลงมวลของสารตงตนไปเรอยๆ ผลทไดจะเปนไปตามตารางดงน

จากการทดลองแตละการทดลอง พบวาเปนไปตาม “กฎทรงมวล” คอ มวลของทองแดง(Cu) + มวลของก ามะถน(S) = มวลของคอปเปอร(II)ซลไฟด(CuS) ถาเอามวลของแตละการทดลองมาเขยน ในรปอตราสวนพบวา Cu : S : CuS อตราสวนอยางต า 2 : 1 : 3 จงไดตงเปนกฏขนมาวา “กฎสดสวนคงท” Ex1 Ammonia gas contain Nitrogen 82.4%w/w and Hydrogen 17.6 %w/w if we use 10 g of Nitrogen, How many gram of Hydrogen using and Ammonia gas forming ? หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหดท 4.12 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 73-74

Worksheet 14 ปรมาตรของแกสในปฏกรยาเคม(Volume of Gas in Chemical Reaction)

Gay-Lussac's Law (กฎของเกย-ลสแซก) การศกษาความสมพนธระหวางปรมาตรของแกสทท าปฏกรยากนพอด และปรมาตรของ แกสทเกดขนจากปฏกรยา ณ อณหภมและความดนคงท ผลทไดเปนดงตาราง ครงท

แกสและปรมาตรของแกสทท าปฏกรยาพอด แกสและปรมาตรของแกสทเกดขน แกส ปรมาตร

(cm3) แกส ปรมาตร

(cm3) แกส ปรมาตร

(cm3) 1 H2 30 N2 10 NH3 20 2 H2 60 N2 20 NH3 40

จากการทดลองท 1 และ 2 จะเหนวาอตราสวนระหวางปรมาตรของแกสจะเปนตวเลขจ านวนเตมนอยๆ ดงนน กฎของเกย-ลสแซก มใจความวา “ทอณหภมและความดนคงท อตราสวนระหวางปรมาตรของแกสทท าปฏกรยาพอดกบปรมาตรของแกสทเกดขนจะเปนเลขจ านวนเตมนอยๆ” Ex1 H2 react with O2 to form H2O in ratio 2 : 1 : 2.

Calculate Volume of H2 if we use O2 40 dm3 at constant

pressure and temperature. Ex2 N2 40 cm

3 react with H2 120 cm3 to form NH3 80 cm

3, if we want 400 cm3. What is the volume of H2 and H2 ?

การทดลองท มวลของทองแดง มวลของก ามะถน มวลของคอปเปอร(II)ซลไฟด 1 1.0 g 0.5 g 1.5 g 2 4.0 g 2.0 g 6.0 g 3 8.0 g 4.0 g 12.0 g

22


Avogadro's Law (กฎของอาโวกาโดร) จากกฎของเกย – ลสแซก ไดใหขอเสนอแนะวา ปรมาตรของแกสมความสมพนธกบจ านวนโมเลกลของแกส จงท าใหอโวกาโดรเสนอสมมตฐานวา “ทอณหภมและความดนเดยวกน แกสใดๆ ทมปรมาตรเทากน จะมจ านวนโมเลกลเทากนดวย” ตวอยางเชน แกสไฮโดรเจน(H2) + แกสคลอรน(Cl2) ----> แกสไฮโดรเจนคลอไรด(HCl) 1 cm3 1 cm3 2 cm3 (ก าหนดให 1 cm3

ม n โมเลกล จะได) n โมเลกล n โมเลกล 2n โมเลกล (หารดวย n ตลอดสมการจะได) 1 โมเลกล 1 โมเลกล 2 โมเลกล ดงนนจะพบวา อตราสวนโดยปรมาตรและอตราสวนโดยจ านวนโมเลกลจะมคาเทากน คอ 1 : 1 : 2 Ex1 At the same temperature and pressure, H2 50.6 dm

3 has 1.204 x 1024 molecules. Calculate

A) What is the volume in dm3 of N2 1.204 x 1024 molecules ?

B) What is the volume in dm3 of H2 3.612 x 10

24 molecules ?

Ex2 At STP Nitrogen gas 30 cm3 reat with Hydrogen gas 90 cm3 to form NxHy 60 cm3 , what is the formula of NxHy หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหดท 4.13 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 82

23


Worksheet 15 ความสมพนธระหวางปรมาณของสารในสมการเคม(Calculation in Chemical Equation) สมการเคมทดลสมการแลว สามารถแสดงใหทราบถงความสมพนธระหวางปรมาณตางๆ ของสารในปฏกรยาเคมดวย ตวอยางเชน …..H2(g) + ……O2(g) -----> ........H2O

จ านวนโมล ...................... ..................... ......................

มวล(g) ...................... ..................... ......................

ปรมาตร(dm3ท STP) ...................... ..................... ......................

จ านวนโมเลกล ...................... ..................... ......................

Ex1 A equation of methane (CH4) combustion. CH4(g) + 2O2(g) -----> CO2(g) + 2H2O(g) A) What is the mass in grams of O2 for reaction with CH4 24 g

B) What is the mass in grams of CH4 for preparation H2O 3.01 x 1023 molecules ?

Ex2 C3H8 + O2 ----> CO2 + H2O If we want CO2 1.204 x 10

24 molecules. What is the volumes in dm3 of O2.? Ex3 A combustion of KClO3 according to the equation. KClO3 ---> KCl + O2 What is the volumes of O2 at STP to produce if we use KClO3 8.66 g ?


24


Worksheet 16 สารก าหนดปรมาณ (Limiting Reagent)

ศกษาปฏกรยาการเกดน า โดยใหแกสไฮโดรเจนท าปฏกรยากบแกสออกซเจน ดงสมการ 2H2(g) + O2(g) -----> 2H2O(g)

ปฏกรยาขางหมดจะพบวา เมอปฏกรยาเกดเปนสมบรณแลว จะมแกสไฮโดรเจนเหลออยในปฏกรยา แสดงวาปฏกรยานมแกสไฮโดรเจนมากเกนพอ(Excess) และนอกจากนจะพบวาแกสออกซเจนถกใชจนหมดในการเกดปฏกรยา(Limit)

ดงนนแสดงวาแกสออกซเจนเปน “สารก าหนดปรมาณ” และผลตภณฑจะเกดขนไดมากหรอนอยจะขนอยกบปรมาณของสารก าหนดปรมาณ

ขนตอนการหาสารก าหนดปรมาณ 1. น าสงทโจทยก าหนดมาให มาหารดวยปรมาณของสารนนทท าปฏกรยาพอด ตาม

สมการทดลแลว 2. พจารณาผลหาร โดยสารทหารแลวเหลอนอยกวา จะเปนสารก าหนดปรมาณ

ตวอยาง จากปฏกรยาขางตนถาใชแกสไฮโดรเจน 5 mol และ แกสออกซเจน 2 mol สารใดเปนสารก าหนดปรมาณและสารใดเหลอในปฏกรยา

2H2(g) + O2(g) -----> 2H2O(g) ใส

พอด

Ex1 A combustion of CH4 8 g with Oxygen gas 48 g 1) which reagent is a Limiting? , which reagent is a excessing

and how many grams ? 2) Find number of molecule of H2O produce.

สมการเคม _____________ + _____________ ---> ____________ + _____________

25


Ex2 The production of Ammonium sulphate fertilizers according to the equation.

NH3(g) + H2SO4(aq) ----> (NH4)2SO4(aq) Add NH3 22.7 g react with H2SO4 200 cm

3 of 6 mol/dm3 , How many grams of (NH4)2SO4 product ?

หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหดท 4.15 ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 89-90

Worksheet 17 การค านวณจากสมการเคมทเกยวของมากกวา 1 สมการ(Calculations from more Equation)

สมการเคมหลายสมการอาจมความเกยวของกน เชน การผลตโลหะสงกะสจาก Zinc Oxide (ZnO) ดงสมการ 2C(s) + O2(g) ------> 2CO(g) ......... 1 ZnO(s) + CO(g) ------> Zn(s) + CO2(g) ......... 2

จากสมการจะเหนวาทงสองสมการมความเกยวเนองกนเพราะ CO ทเตรยมไดจากสมการ...1 ถกน ามาใชในปฏกรยาของสมการท 2 ดวย

ดงนน ถาเราทราบปรมาณสารในสมการใดสมการหนงกสามารถค านวณหาปรมาณสารในอกสมการหนงได ตวอยาง จากสมการขางตน ถาตองการ Zn(s) จ านวน 650 g จะตองน าถานโคก(C) มาอยางนอยกกรม เพอท าปฏกรยากบออกซเจนมากเกนพอ

Ex1 Calculate mass in grams of Chlorine gas(Cl2) to produce Carbontetrachloride (Cl4) 5 kg from equation : CS2(l) + Cl2(g) -----> S2Cl2(l) + CCl4(l)

S2Cl2(l) + CS2(l) -----> S8(s) + CCl4(l)

26


Ex2 Hydrogencyanide(HCN) can prepare by equation : NH3(g) + O2(g) -----> NO(g) + H2O(g) NO(g) + CH4(g) -----> HCN(g) + H2O(g) + H2(g) If we use 24.2 g NH3 , 25.1 g CH4 and 100 g O2 , how many grams of Hydrogencyanide(HCN) are produce ?


โดยทวไปในทางปฏบตผลตภณฑทเกดขนจรงมกไมเปนไปตามทฤษฎ เพราะอาจมปจจยอนรบกวนการเกดปฏกรยาท าใหปฏกรยานนเกดไมสมบรณ เราเรยกปรมาณของผลตภณฑทเกดขนจรงวา “ผลไดจรง” และเรยกปรมาณผลตภณฑทไดจากการค านวณวา “ผลไดตามทฤษฎ” ดงนนการรายงานผลการทดลองมกรายงานอยในรป “ผลไดรอยละหรอ%yield”

Ex1 SO2 128 g reated with O2 , The equation for the reaction is : SO2 + O2 -----> SO3 If SO3 140 g of was produced in the reaction. Calculate the %yield of the SO3. Ex2 The production of Zinc Metal from equation ZnO(s) + 2C(s) + O2(g) -----> Zn(s) + 2CO2(g) If we use ZnO 75.0 g ,C 50.0 g and O2 30.0 g , Calculate the %yield of Zn (Zn to form 30.0 g in equation)

หมายเหต ใหนกเรยนท าแบบฝกหดทายบท ในหนงสอเรยนเคมเลม 2 หนา 97-102

ผลไดรอยละ(%yield)

Documents

(ปริมาณสัมพันธ์) - WordPress.com...Step 3 ต ดหน วยท ไม ต องการท ง และค านวณหาค าตอบ 1.5