เอกสารประกอบการเรียนเรื่องแก๊สและสมบัติของแก๊ส

นตรงในทิศทางที่ไม่แนน่ อนด้วยอัตราเรว็

นหรือไม่ อยา่ งไร
กมีอตั ราเรว็ ในการเคลือ่ นทีไ่ ม่เทา่ กนั )
ปลีย่ นแปลงพลงั งานอย่างไร
รถา่ ยเทพลงั งานให้แก่กัน โดยไมม่ ีการ
นจลนเ์ ฉลีย่ ของแกส๊ จงึ มีค่าคงที่ ณ

125



126

- พลังงานจลน์เฉลีย่ ของแกส๊ ข้ึนก
(อุณหภมู ิเทา่ นัน้ ไมข่ ึ้นกับชน

อุณหภูมเิ ดียวกันมีพลังงานจลนเ์ ฉ
- พลังงานจลนเ์ ฉลย่ี สัมพันธ์กับอ

(ถา้ เพิม่ อุณหภมู ิจะทาใหอ้ นุภา
จลนเ์ ฉลีย่ ของแก๊สจงึ เพิม่ ขนึ้ )

กับส่ิงใด
นิดของแก๊ส แกส๊ ต่างชนดิ กันที่
ฉลีย่ เทา่ กัน)
อุณหภมู อิ ยา่ งไร
าคแก๊สเคลือ่ นทีเ่ ร็วข้นึ พลังงาน

127

ทฤษฎจี ลน

1. แก๊สประกอบดว้ ยอนภุ าคข
โดยปริมาตรของอนุภาคเหล
กับปริมาตรของภาชนะทีบ่ ร

น์ของแก๊ส

ขนาดเลก็ จานวนมากมาก
ลา่ นัน้ มีคา่ น้อยมากเมื่อเทียบ
รรจุ

128

ทฤษฎจี ลน

2. อนุภาคของแก๊สอยหู่ ่างกันมา
อนุภาคนอ้ ยมาก จนถือได้ว

นข์ องแกส๊

าก และแรงยดึ เหนี่ยวระหว่าง
ว่าไม่มีแรงกระทาตอ่ กัน

129

ทฤษฎจี ลน

3. แก๊ส
เส้น
อัตร
พลัง
ชนก
โดย
ทาใ

น์ของแก๊ส

สแตล่ ะอนุภาคเคลือ่ นทีเ่ ปน็
นตรงในทิศทางที่ไม่แนน่ อนด้วย
ราเรว็ คงที่ทีแ่ ตกต่างกัน จงึ มี
งงานจลน์ไมเ่ ทา่ กัน เมื่อเกดิ การ
กันจะมีการถ่ายเทพลังงานใหก้ ัน
ยไม่มีการสญู เสียพลังงานจลนร์ วม
ใหพ้ ลังงานจลน์เฉลีย่ มีคา่ คงที่

130

ทฤษฎจี ลน

4. พลังงานจลน์เฉลี่ยของแกส๊ ข้ึน
โดยไมข่ ึน้ กับชนดิ ของแก๊ส ที่อ
พลังงานจลนเ์ ฉลีย่ เทา่ กัน เมื่อ
เคลื่อนที่เรว็ ขน้ึ จงึ ทาให้พลังงา
พลังงานจลนเ์ ฉลี่ยของแก๊สจะแ

นข์ องแก๊ส

นอยูก่ ับอุณหภูมิเท่านั้น
อุณหภูมิเดียวกัน แกส๊ ทุกชนิดมี
อเพ่ิมอุณหภมู ิจะทาให้อนุภาคแกส๊
านจลน์เฉลี่ยเพิ่มขนึ้ โดยที่
แปรผันตรงกับอุณหภูมิเคลวนิ

131

พฤตกิ รรม

แกส๊ จรงิ (Real gas) มีพฤตกิ รร
สมบูรณ์ เมื่อ ความดันตา่ มากๆ และอุณห
ดัน 1 บรรยากาศ)

มของแกส๊ จริง

รมใกลเ้ คยี งแกส๊ ในอุดมคตหิ รือแกส๊
หภมู สิ งู มากๆ (อุณหภมู หิ อ้ งและความ

132

ทฤษฎีจลนข์ องแกส๊ อธบิ าย

ยกฎต่างๆ ของแกส๊ อย่างไร

133

กฎของบอยล(์ V 1/P)
อนุภาคแกส๊ มีขนาดเลก็ มา

มากเมือ่ ลดปริมาตรภาชนะ เชน่ ก
กจิ กรรม 7.1 ทาใหร้ ะยะห่างระหว่า
ความถี่ท่อี นุภาคแกส๊ ชนกับผนังภา
แกส๊ เพ่ิมขึ้น ดังรูป ในทางตรงกันข
ทาให้ความดันของแกส๊ ลดลงสามา

ากและมีระยะหา่ งระหว่างอนุภาค
การกดก้านกระบอกฉีดยา ใน
างอนภุ าคแก๊สกับผนังภาชนะลดลง
าชนะจงึ มากข้ึน ทาให้ความดันของ
ขา้ มการเพิ่มปริมาตรของภาชนะซ่งึ
ารถอธบิ ายไดใ้ นทานองเดียวกัน

134

รูปความดันของแกส๊ เมือ่ เ

เปลีย่ นแปลงปรมิ าตร 135

กฎของเกย์-ลสู แซก (P  T) และก
เมื่ออุณภูมิเพ่มิ ขึ้น อนุภาคแ

เฉลี่ยเพิ่มขนึ้ ดังนั้นควานถีท่ ีอ่ นุภาค
ทาให้ความดันของแก๊สเพิ่มขน้ึ
(กฎของเกย์-ลูสแซก) ดังรูป (ก)

แต่หากผนังภาชนะมีความย
ปริมาตรของภาชนะเพ่ิมข้นึ เพื่อใหค้
เร่มิ ตน้ (กฎของชารล์ ) ดังรูป (ข)

กฎของชาร์ล (V  T)
แก๊สเคลื่อนทีเ่ ร็วขึ้นและมพี ลังงานจลน์
คแก๊สชนกับผนังภาชนะจึงมากขน้ึ

ยดึ หย่นุ ความดันทีเ่ กิดข้นึ จะทาให้
ความดันของแกส๊ เท่ากับความดัน

136

กฎของเกย์-ลูสแซก (P  T) แ
รูปความดันและปรมิ าตรของแก

และกฎของชารล์ (V  T)
กส๊ เมื่อเปล่ยี นแปลงอณุ หภูมิ 137

กฎของอาโวคาโดร (Vn)
เมือ่ จานวนอนุภาคแกส๊ ในภ

แกส๊ ชนกับผนังภาชนะจะเพิ่มขึ้น ส
หากผนังภาชนะมีความยืดหยุน่ คว
ของภาชนะเพมิ่ ข้นึ เพื่อให้ความดัน
ดังรูป

ภาชนะเพม่ิ ขนึ้ ความถีท่ อ่ี นุภาค
สง่ ผลให้ความดันของแกส๊ เพิม่ ขึ้น
วามดันทีเ่ กิดขึ้นจะทาให้ปริมาตร
นของแกส๊ เท่ากับความดันเริ่มตัน

138

รูปความดันและปรมิ าตรของแกส๊ เ

เมือ่ เปลีย่ นแปลงจานวนโมล

139

7.3.2 การแพรข่ องแก๊ส

- การสง่ กลนิ่ หอมของดอกไมห้ รือน

(สารมีกลิน่ ทีอ่ ยู่ในสถานะแกส๊ เค
นา้ หอม)

- การแพรข่ องแก๊สเกิดขึน้ ไดอ้ ย่าง

(การแพร่ของแก๊สจากบรเิ วณหนึ่ง
โมเลกุลของแก๊สมีพลังงานจลน์และเคล
ทฤษฎีจลนข์ องแก๊ส)

น้าหอมเกิดขนึ้ ได้อยา่ งไร

คลื่อนที่หรือแพรอ่ อกมาจากดอกไมห้ รือ

งไร

งไปยังอีกบรเิ วณหนง่ึ เกิดขนึ้ ไดเ้ นื่องจาก
ลื่อนทีไ่ ด้อยา่ งอิสระในทุกทศิ ทางตาม

140

แกส๊ แตล่ ะชนิดจะแพร่ดว้ ยอ

อัตราเรว็ แตกต่างกันหรือไม่

กิจกรรม 7.5 การทดลองการ
แก๊สไฮโดรเ

1. ปัญหา :

1. แก๊สแต่ละชนดิ จะแพร่ด้วยอัตร
2. อัตราการแพรข่ องแกส๊ กับมวล
อยา่ งไร

รแพรข่ องแกส๊ แอมโมเนยี และ
เจนคลอไรด์

ราเร็วแตกตา่ งกันหรือไม่ อยา่ งไร
ลตอ่ โมลของแก๊สสัมพันธ์กัน

142

2. จุดประสงคก์ ารทดลอง :

1. ทดลองเพื่อศึกษาการแพร่ขอ
ไฮโดรเจนคลอไรด์

2. เปรียบเทียบอัตราการแพรข่
ไฮโดรเจนคลอไรด์

3. บอกความสัมพันธร์ ะหวา่ งอัต
โมลของแก๊ส

องแก๊สแอมโมเนียกับแก๊ส
ของแกส๊ แอมโมเนียกับแกส๊
ตราการแพร่ของแก๊สกับมวลตอ่

143

3. สมมุตฐิ าน :

ถา้ มวลโมเลกุลมผี ลตอ่ การแพร
โมเลกุลน้อยกว่าจะแพรเ่ รว็ กวา่ และแก๊ส

4. ตัวแปรที่ใชใ้ นการทดลอง :

- ตัวแปรต้น คือ ชนดิ ขอ
- ตัวแปรตาม คือ การเค
- ตัวแปรควบคุม คือ ปรมิ าต

ความเขม้ ขน้

ร่ของแก๊ส ดังนัน้ แก๊สแอมโมเนียทีม่ ีมวล
สไฮโดรเจนคลอไรด์

องแก๊ส , มวลโมเลกุลของแก๊ส 144

คลือ่ นทีข่ องแก๊ส

ตรแกส๊ ทีใ่ ช้ ขนาดหลอดแก๊ส
นของแกส๊ , อุณหภูมิ

5. วธิ ีการทดลอง :

145

6. ผลการทดลอง :

ปลายหลอดแก้วทางดา้ นแกส๊ ค
แก๊สแอมโมเนยี

แกส๊ ไฮโดรเจนคลอไรด์

ความยาวจากปลายหลอดแก้วถงึ
ตาแหนง่ ทีเ่ กิดวงแหวนสีขาว
19.90 cm
10.10 cm

146

7. ตอบคาถามท้ายการทดลอง

1. เขียนสมการเคมีอธบิ ายการเปล
( HCl(g) + NH3(g)  NH4C

2. แก๊สใดแพรไ่ ด้เรว็ กวา่ และมีควา
อยา่ งไร
(แก๊สแอมโมเนียแพร่ได้เร็วกวา่ แ
มวลตอ่ โมลของแกส๊ แอมโมเนียน้อ
แสดงวา่ แกส๊ ที่มีมวลต่อโมลน้อยกว

ลี่ยนแปลงทีเ่ กดิ ขึน้ ในหลอดแก้ว

Cl(s) )
ามสัมพันธก์ ับมวลตอ่ โมลของแก๊ส

และเมือ่ พิจารณามวลต่อโมล พบวา่

อยกว่าแกส๊ ไฮโดรเจนคลอไรด์

วา่ จะแพรเ่ ร็วกวา่ ) 147

8. วเิ คราะห์ผลการทดลอง :

แกส๊ ไฮโดรเจนคลอไรด์และแกส๊ แ
สีขาวเกิดข้ึนภายในหลอดแสดงว่าสารทัง้
สขี าว ดังสมการเคมี

HCl(g) + NH3(g
เนื่องจากวงแหวนสีขาวทีเ่ กิดข้นึ อยู่ใกล้กับ
แสดงว่าในเวลาทีเ่ ทา่ กันแก๊สไฮโดรเจนคล
แอมโมเนียและเมื่อพจิ ารณามวลตอ่ โมล พ
คลอไรด์มากกวา่ แก๊สแอมโมเนียแสดงว่าแ

แอมโมเนียเป็นแกส๊ ไมม่ สี ี เมือ่ มีวงแหวน
2 ชนดิ ทาปฏิกิริยากันไดส้ ารใหม่ที่มี

g)  NH4Cl(s)
บสาลที ี่ชุบสารละลายกรดไฮโดรคลอรกิ
ลอไรดแ์ พรไ่ ดร้ ะยะทางทีน่ อ้ ยกวา่ แก๊ส
พบว่า มวลตอ่ โมลของแกส๊ ไฮโดรเจน
าแกส๊ ที่มีมวลต่อโมลมากกว่าจะแพร่ชา้ กว่า

148

9. สรุปผลการทดลอง

อัตราการแพรข่ องแกส๊ ไฮโดรเ
การแพรข่ องแก๊สแอมโมเนียเน่อื ง
ตอ่ โมลมากกวา่ ดังนั้น แกส๊ ทีม่ ีมว
กวา่ แกส๊ ที่มีมวลต่อโมลน้อยกว่า

เจนคลอไรด์มีคา่ นอ้ ยกว่าอัตรา
งจากแกส๊ ไฮโดรเจนคลอไรดม์ ีมวล
วลตอ่ โมลมากกว่าจะแพรไ่ ด้ชา้

149

จากทฤษฎีจลนข์ องแก๊ส

ทกี่ ลา่ วว่า ทีอ่ ณุ หภมู ิเด
จลน์เฉลี่ยเท่ากัน และสมการ

Ek = 1

อธิบายความสัมพันธร์ ะหว่า
มวลของแกส๊ ไดอ้ ยา่ งไร

(อนุภาคของแก๊สที่มีมวลมาก จ