ปริมาณสารสัมพันธ์

ปริมาณสารสัมพันธุ สรุป

เนื้อหาวิชาเคมี ม.4

นาย ปองภพ แก้วจันทร์

เสนอ

ครูสาวิตรี แสงงาม

คำนำ

สื่อฉบับนี้เป็นส่วนหนึ่งของวิชาเคมีศึกษาชั้นมัธยมศึกษาปีที่4โดยมีจุด
ประสงค์ เพื่อการศึกษาความรู้ที่ได้จากเรื่องปริมารสารสัมพันธ์ ทั้งนี้ ในสื่อ
นี้มีเนื้อหาประกอบด้วยความรู้เกี่ยวกับปริมาณสารสัมพันธ์ตลอดจนการ
ประยุกต์ใช้

ผู้จัดทำได้เลือกหัวข้อนี้ในการทำรายงาน เนื่องมาจากเป็นเรื่องที่น่า
สนใจ รวมทั้งแสดงให้เห็นถึงเรื่องปริมาณสารในวิชาเคมี ผู้จัดทำต้องขอ
ขอบคุณอาจารย์สาวิตรี แสงงาม ผู้ให้ความรู้ และแนวทางการศึกษา หวัง
ว่าสื่อฉบับนี้จะให้ความรู้ และเป็นประโยชน์แก่ผู้อ่านทุก ๆ ท่าน หากมีข้อ
เสนอแนะประการใด ผู้จัดทำขอรับไว้ด้วยความขอบพระคุณยิ่ง

นาย ปองภพ แก้วจันทร์
ผู้จัดทำ

จัดทำโดย

นาย ปองภพ แก้วจันทร์

เลขที่ 8 ม.4/3

เสนอ

ครู สาวิตรี แสงงาม

โรงเรียนนวมินทราชูทิศ ทักษิณ

Pongpop Kaewjan
pongpop_k

099 1528576

ปริมาณและสารสัมพันธ์

ปริมาณสารสัมพันธ์ คือ ความสัมพันธ์ระหว่างมวลหรือน้ำหนัก
ของธาตุต่าง ๆ ของสารประกอบในปฏิกิริยาเคมี ปริมาณ
สารสัมพันธ์มีประโยชน์ในแง่ของการคาดคะเนปริมาณของสารที่
ต้องใช้เป็นสารตั้งต้นเพื่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ

ระบบเปิดระบบปิด
ระบบ ( System) หมายถึง สิ่งซึ่งอยู่ในขอบเขตที่ศึกษา
ระบบเปิด (Open System) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเทมวล
ของสารระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลและ
พลังงานของสารก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการ
เปลี่ยนแปลงมีค่าไม่คงที่
ระบบปิด ( Closed System) หมายถึงระบบที่ไม่มีการถ่ายเท
มวลสารกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลของสารก่อนการ
เปลี่ยนแปลง และหลังการเปลี่ยนแปลงคงที่ แต่พลังงานของ
สารก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลงไม่คงที่

กฎพลังงาน

พลังงานไม่สามารถสูญหาย หรือไม่สามารถสร้างใหม่ได้จากปฎิกิริยาเคมี

1.กฎทรงพลังงานเป็นจริงเสมอ
2.พลังงานที่ระบบให้(รับ)=พลังสิ่งแวดล้อมรับ(ให้)เสมอ

กฎสัดส่วนคงที่

อัตรส่วนในมวลของธาตุที่รวมตัวกันเป็นสารประกอบจะมีค่าคงที่เสมอ

“เมื่อธาตุตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปรวมตัวกันเกิดเป็นสารประกอบ อัตราส่วนโดย

มวลของธาตุที่เป็นองค์ประกอบนั้นจะมีค่าคงที่เสมอ ไม่ว่าจะเตรียม

สารประกอบนั้นด้วยวิธีการใดๆ ก็ตาม” C

สารประกอบA+B

เปอร์เซ็นต์องค์ประกอบของธาตุสารประกอบ

สูตร

เปอร์เซ็นของธาตุ มวลอะตอมของธาตุ(g)

*100

มอลโมเลกุลของสารประกอบ(g)

%องค์ประกอบของทุกธาตุในสารประกอบ รวมกันต้องได้ 100%

มวลอะตอมและมวลโมเลกุล

มวลอะตอม
อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุที่สามารถทำปฏิกิริยาเคมีได้ มีรัศมีของอะตอมยาวประมาณ 10
-10 เมตร อะตอมที่เบาที่สุดมีมวลประมาณ 1.6 x 10 -24 กรัม อะตอมที่หนักที่สุดมีมวลประมาณ
250 เท่า ซึ่งมีค่าน้อยมาก (เป็นผลคูณของ 10 -24) มวลอะตอมเหล่านี้จะต้องรวมกันต่อไปเป็นมวล
โมเลกุล ซึ่งทำให้ยุ่งยากในการคำนวณ จึงนิยมใช้มวลเปรียบเทียบที่เรียกว่า มวลอะตอมหรือน้ำหนัก
อะตอม
ลักษณะสำคัญของมวลอะตอม มีดังนี้

มวลอะตอมของธาตุไม่มีหน่วย
มวลอะตอมเป็นค่าเปรียบเทียบ ส่วนมวลของธาตุ 1 อะตอมเป็นมวลที่แท้จริง มีหน่วยเป็นกรัม
มวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอม ที่ใช้เป็นตัวถูกเปรียบเทียบของมวลอะตอมมีค่าเท่ากันหมดใน
ทุก ๆ ธาตุ
คำนวณได้จากสูตรเมื่อทราบมวลของธาตุนั้น 1 อะตอม และคำนวณได้จากไอโซโทปของธาตุ

นั้น ๆ สูตรมวลอะตอม

มวลอะตอม=มวลของ1ธ.6า6ตุ×110-อ24ะตอม

ตัวอย่าง

หาได้โดยนำมวลอะตอมของทุกธาตุและทุกอะตอมในสูตรสารประกอบรวมกัน เช่น
มวลโมเลกุลของ C6 H2 O6 =12(6)+1(12)+16(6)=180

มวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุที่มีไอโซโทป

มวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ= มวลอะตมของแต่ละไอโซโทป*เปอร์เซนในธรรมชาติ
100

มวลโมเลกุล
เนื่องจากโมเลกุลมีขนาดเล็กมากเช่นเดียวกับอะตอม ดังนั้น มวลของ
โมเลกุลจึงนิยมบอกเป็นค่าเปรียบเทียบเช่นกัน

ลักษณะสำคัญของมวลโมเลกุล
มวลโมเลกุลไม่มีหน่วย เพราะเป็นค่าเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน
มวลของสาร 1 โมเลกุล คือมวลที่แท้จริงของโมเลกุลนั้น ๆ 1 โมเลกุล
มวลโมเลกุลคำนวณได้จากมวลอะตอมรวมกัน เพราะโมเลกุลเกิดจากอะตอม
รวมกัน หรือได้จากมวลของสาร 1 โมเลกุล เปรียบเทียบค่ามาตรฐาน
มวลมาตรฐานที่ถูกเปรียบเทียบต้องมีค่าเท่ากันหมดในทุก ๆ โมเลกุล

สูตรมวลโมเลกุล

มวลโมเลกุล= มวลของสาร 1 โมเลกุล

1.66×10-24

ตัวอย่าง

จงหามวลโมเลกุลของ CaSO 4 . 2H 2O กำหนดมวลอะตอมของ Ca = 40, S =
32, O = 16 และ H = 1
วิธีทำ มวลโมเลกุลของ CaSO 4 . 2H 2O = มวลอะตอมของทุกธาตุใน CaSO 4
. 2H 2O รวมกัน
= 40+32+(16 x 4)+2(2)+2(16)
= 40+32+64+4+32 = 172
ดังนั้น มวลโมเลกุลของ CaSO 4 . 2H 2O = 172

โมล(Mole)

เป็น หน่วยฐาน สำหรับวัดปริมาณสสารใน หน่วยเอสไอ เป็นปริมาณที่ไม่มีมิติ หนึ่งโมลคือ
23

ปริมาณของสสารที่มี Elementary entities อย่างแน่นอนเท่ากับ 6.022 140 76 × 10

สูตร

หน่วย

มวลสาร = มวลอะตอม,มวลโมเลกุล,มวลไออน = กรัม
โมลอะตอม = จำนวนอะตอมของสารในสูตร = กรัม
จำนวนโมล = 6.02*10 โมเลกุล = โมเลกุล
ปริมาณสูตร = 22.4 dm ที่STP = ลิตร
จำนวนอะตอม = โมลอะตอม*(6.02*1023 )อะตอม = อะตอม

สูตรเคมีและสมการเคมี

จำนวนโมลหาได้จากกฎของเกย์- ลูสแซกและกฎของอาโวกาโดร
การหาจำนวนโมลโดยวิธีนี้เป็นการหาจำนวนโมลของสมการเคมี
กฎของเกย์- ลูสแซกสรุปว่า “ปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยากันและ
ที่ได้จากปฏิกิริยาจะเป็นอัตราส่วนลงตัวน้อย ๆ ที่อุณหภูมิและ
ความดันเดียวกัน”

ตัวอย่าง




ก๊าซไนโตรเจน (N 2) 10 ลูกบาศก์เดซิเมตร ทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซไฮโดรเจน (H 2) 30 ลูกบาศก์

เดซิเมตรจะเกิดก๊าซแอมโมเนีย (NH 3) 20 ลูกบาศก์เดซิเมตร

N 2(g) + 3H 2(g) ------> 2NH 3(g)

10 ...........30................. 20 dm 3 กฎของเกย์- ลูสแซก

1 ..............3 ..................2 dm 3 ( ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน)

จากกฎของอาโวกาโดร : ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน

ถ้า N 2(g) 1 dm 3 คิดเป็น 1 โมลหรือ 1 โมเลกุล

H 2(g) 1 dm 3 คิดเป็น 1 โมลหรือ 1 โมเลกุล

H 2(g) 3 dm 3 คิดเป็น 3 โมลหรือ 3 โมเลกุล

NH 3 1 dm 3 คิดเป็น 1 โมลหรือ 1 โมเลกุล

NH 3(g) 2 dm 3 คิดเป็น 2 โมลหรือ 2โมเลกุล

N 2(g) + 3H 2(g) ------> 2NH 3(g)

1 .............3.................... 2 โมล ( โมเลกุล) กฎของอาโวกาโดร ( ที่อุณหภูมิและความดัน

เดียวกัน)

การหาสูตรเอมพิริคัลของสาร

สูตรเอมพิริคัล เป็นสูตรที่แสดงอัตราส่วนอย่างต่ำของธาตุองค์ประกอบ เช่น
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีสูตรโมเลกุลเป็น H 2O 2 อัตราส่วนอย่างต่ำของ
จำนวนอะตอม H : O เท่ากับ 1 : 1 สูตรเอมพิริคัลจึงเป็น HO กลูโคสมีสูตร
โมเลกุลเป็น C 6H 12O 6 อัตราส่วนอย่างต่ำของจำนวนอะตอม C : H : O
เท่ากับ 1 : 2 : 1 สูตรเอมพิริคัลจึงเป็น CH 2O

การหาสูตรเอมพิร
ิคัล มีหลักดังนี้

1. ต้องทราบว่าสารที่จะหาสูตรเอมพิริคัลประกอบด้วยธาตุใดบ้าง
2. ต้องทราบมวลอะตอมของแต่ละธาตุในสารที่จะหาสูตรเอาพิริคัล
3. ต้องทราบมวลของแต่ละธาตุในสารที่จะหาสูตร
4. ให้ข้อมูลจากข้อ 1, 2 และ 3 หาอัตราส่วนโดยโมล ด้วยการนำมวลของแต่ละธาตุหาร
ด้วยมวลอะตอมของมันมาเข้าอัตราส่วน
5. สำหรับการปัดจุดทศนิยมของตัวเลขในการหาอัตราส่วนโดยโมล โดยทำตัวเลขใดตัวเลข
หนึ่ง ให้เป็น 1 แล้วจึงปัดจุดทศนิยมด้วยวิธีปัด 0.1 - 0.2 ทิ้ง ถ้าเป็น 0.8 - 0.9 ปัดขึ้น
อีก 1 ถ้าเป็น 0.0 - 0.7 ปัดไม่ได้ต้องหาตัวเลขที่ต่ำที่สุดมาคูณตัวเลขของอัตราส่วนโดย
โมลให้มีค่าใกล้กับที่ จะปัดจุดทศนิยมได้ แล้วปัดจุดทศนิยมตัวเลขให้เป็นจำนวนเต็ม อนึ่ง
การปัดจุดทศนิยม ถ้าตัวเลขปัดจุดทศนิยมไม่ได้ ตัวเลขทุกตัวของอัตราส่วนโดยโมลนั้นก็
จะไม่ปัดจุดทศนิยม หาตัวเลขมาคูณให้ได้ตัวเลขที่จะปัดจุดทศนิยมได้อัตราส่วนโดยโมลที่
เป็นจำนวนเต็มได้สูตรเอมพิริคัล

หน่วยของความเข้มข้น

ความเข้มข้นโดยโมลหรือโมลาริตี (molarity) คือความเข้มข้นที่
คิดจากจำนวนโมลของสสารที่กำหนด เทียบกับปริมาตรเป็นลิตร
ของสารละลาย มีหน่วยเป็นโมลต่อลิตร (mol/L) หรือโมลาร์
(molar) หรือเขียนย่อด้วยอักษร M ตัวใหญ่ นั่นคือ ความเข้ม
ข้นโดยโมล (mol/L) = จำนวนโมลของสสาร (mol)

ส่วนในพันส่วน(ppt)
ส่วนในพันล้านส่วน(ppm)
ส่วนในพันล้านส่วน(ppb)

ppt = ตัวถูกทำละลาย *100

สารละลาย

ตัวถูกทำละลาย 6
ppm = *10
สารละลาย

ตัวถูกทำละลาย 9
ppb= *10

สารละลาย

โมลา(M)mol/dm

โมเลล(m)mol/kg

เศษส่วนโมล(x)

การเตรียมสารละลาย

การเตรียมสารละลายนั้นสามารถทำได้เป็น 2 วิธีใหญ่ คือ การเตรียมจากการละลายของสารบริสุทธิ์
และเตรียมจากสารละลายเดิม โดยทำให้เจือจางลง ซึ่งจะมีกรรมวิธีในการเตรียมที่แตกต่างกันไป แต่
ถ้าเตรียมอย่างถูกต้องก็จะได้สารละลายที่มีความเข้มข้นตามต้องการได้เแม่นยำ นักเรียนคิดว่าการ
เตรียมสารละลายเตรียมได้จากสารบริสุทธิ์โดยตรง หรือเตรียมจากการเจือจางสารละลายเดิมที่มีอยู่
สองวิธีนี้มีความแตกต่างกันอย่างไร
ในการคำนวณปริมาณสารที่ใช้เตรียมสารละลายนั้น สิ่งที่จำเป็นต้องทราบ คือปริมาณตัวละลายที่
ต้องการ และปริมาณของสารละลายทั้งหมด

ตัวอย่าง

ในกรณีนี้ ต้องการ โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO 4) เข้มข้น 0.005 โมลาร์ ปริมาตร 250 cm 3
ซึ่งความเข้มข้น 0.005 โมลาร์นั้น หมายความว่า สารละลาย 1,000 cm 3 จะมีโพแทสเซียมเปอร์แมงกา
เนตอยู่ 0.005 โมล
ดังนั้นสารละลาย 250 cm 3 ก็จะมีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตอยู่ 0.005 x 250 = x โมล
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตมีมวลโมเลกุล = 158 แสดงว่า โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 1 โมล จะหนัก
158 กรัม
ต้องการ X โมล ต้องชั่งมา X กรัม
การเจือจางสารละลายนั้นต้องการโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 0.001 โมล ปริมาตร 100 cm 3
สารละลาย 0.001 โมล แสดงว่า สารละลาย 1,000 cm 3 มีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตละลายอยู่
0.001 โมล
ในสารละลาย 100 cm 3 มีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตละลายอยู่ 100 x 0.001 / 1,000 = y โมล
สารละลาย 0.005 โมล ของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตแสดงว่า มีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 0.005
โมล ใน สารละลาย 1,000 cm 3 ถ้าต้องการ y โมล ต้องใช้สารละลาย 1,000 y / 0.005 = ? cm 3



ขอขอบคุณที่
รับชม