Copy of Funny Monsters Kindle Book Cover

CHEMISTRY
( GAS )

แกสและสมบตั ขิ องแกส การแพร

คํานาํ

บทเรียนสําเร็จรูปเลมน้ีผูสอนจัดทาํ ข้ึน เพ่ือใชเปนสื่อเสริมประกอบ
การสอนวิชา เคมี2

รหัสวิชา ว30223 กลุมสาระการเรียนรูวิทยาศาสตรเรื่องแกสและ
สมบัติของแกส การแพร ช้ันมัธยมศึกษาปท่ี5

เพื่อเปนคูมือใหนักเรียนไดศึกษาคนควาแสวงหาความรู
ดวยตนเองท้ังในเวลาเรียนและนอกเวลาเรียน ทําใหนักเรียนเกิด

กระบวนการเรียนรูอยางมีประสิทธิภาพ
และนําความรูมาประยุกตใชในชีวิตประจําวัน
บทเรียนสําเร็จรูปเลมนี้เปน เลมที่ผูจัดทาํ ไดศึกษาคนควา รวบรวม
ขอมูล ตลอดจนวิเคราะหผลการเรียนรูและมานําเสนอในรูปแบบของ

บทเรียนสาํ เร็จรูป
ผูจัดทําหวังเปนอยางยิ่งวา บทเรียนสาํ เร็จรูปเลมนี้จะเปนประโยชน

แกครูนักเรียนและผูที่สนใจ

สารบัญ หนา
1
เรือ่ ง 2
แกส 5
ทฤษฎีจลนข องแกส
ประเภทของแกส 9

ความสัมพันธของปริมาตร 10
ความดัน และอณุ หภูมิ 11
12
กฎของแกส 13
กฎของบอยล 14
กฏของชารล 15
กฎของเกย ลูสเเซก 16
กฎรวมแกส 17
กฎอาโวกาโดร 18
กฎของแกสในอดุ มคติ
กฎความดนั ยอยดอลตนั

การแพร

แกส

ประกอบดวยอนุภาคทเ่ี คลอื่ นไหวอยางรวดเรว็
ตลอดเวลา และไมเปน ระบบ แตล ะอนภุ าคอยู
หางกันมาก ซึ่งแกส ทุกชนิดจะมีคุณสมบตั ิบาง
ประการคลายกันทาํ ใหน ํามาซ่งึ การศกึ ษา
ทิศทางการเคลือ่ นไหวของโมเลกุลและแกสเรยี ก

วา
" ทฤษฎจี ลนข องแกส "

1

ทฤษฎจี ลนของแกส

1. แกส มรี ปู รา งเปน ปริมาตรไมแนน อน เปล่ยี นแปลงไปตามภาชนะท่ี
บรรจุ บรรจุในภาชนะใดก็จะมรี ูปรางเปนปริมาตรตามภาชนะนัน้ เชน
ถา บรรจุในภาชนะทรงกลมขนาด 1 ลิตร แกส จะมรี ูปรางเปน ทรงกลมมี

ปรมิ าตร 1 ลติ ร
เพราะแกส็ มแี รงยึดเหนย่ี วระหวางอนุภาค
(โมเลกลุ หรืออะตอม) นอยมาก จึงทาํ ใหอ นุภาคของแกสสามารถ
เคลือ่ นทห่ี รือแพรกระจายเต็มภาชนะท่บี รรจุ

2. ถาใหแกส อยูใ นภาชนะท่เี ปลี่ยนแปลงปริมาตรได ปรมิ าตรของ
แกสจะขน้ึ อยกู บั อณุ หภูมิ ความดันและจํานวนโมล ดังนนั้ เมื่อบอก
ปรมิ าตรของแกสจะตองบอกอณุ หภมู ิ ความดันและจาํ นวนโมลดวย

เชน แกสออกซิเจน 1 โมลมีปริมาตร 22.4 dm3;ท่อี ณุ หภูมิ 0 C
ความดัน 1 บรรยากาศ (STP)

2

ทฤษฎจี ลนข องแกส

3. สารทอี่ ยใู นสถานะแกสมีความหนาแนน นอยกวาเม่ืออยใู น
สถานะของเหลวและของแขง็ มาก เชน ไอนํ้า

มคี วามหนาแนน 0.0006 g/cm3 แตน าํ้ มคี วามแนน ถงึ
0.9584 g/cm3;ท่1ี 00 C

4. แกส สามารถแพรได และแพรไดเร็วเพราะ
แก็สมีแรงยึดเหนี่ยวระหวา งโมเลกุลนอ ยกวาของเหลว

และของแขง็

3

ทฤษฎจี ลนของแกส

5. แกส็ ตางๆ ตัง้ แต 2 ชนดิ ขน้ึ ไปเมอ่ื นํามาใสในภาชนะ
เดียวกัน แกสแตละชนดิ จะแพรผสมกนั

อยา งสมบูรณท กุ สวน นัน้ คอื สวนผสมของแกสเปนสาร
เดยี ว หรอื เปนสารละลาย (Solution)

6. แกส สวนใหญไมม ีสแี ละโปรง ใสเ ชนแกส ออกซเิ จน(O2)
แกส ไฮโดเจน(H2) แกสคารบอนไดออกไซด(CO2)

แตแกส บางชนดิ มีสี เชน แกสไนโตเจนไดออกไซด (NO2)
มีสนี ํา้ ตาลแดง แกสคลอรีน(Cl2) มสี ีเขยี วแกมเหลือง

แกส โอโซน (O3) ท่ีบริสทุ ธม์ิ ีสนี าํ้ เงนิ แก เปนตน

4

ประเภทของแกส

ประเภทของแกส แบงออกได 2 ประเภท
แกส สมบรู ณ ( Ideal gas ) หรอื กาซอดุ มคติ หมายถงึ กาซท่มี ี

สมบัติเปน ไปตามกฎตางๆของกาซ ไมว า ทภี่ าวะใดๆก็ตาม
แกสจรงิ ( Real gas ) หมายถึง กา ซทมี่ อี ยูใ นธรรมชาตทิ ัว่ ๆไป

ซึง่ จะไมเปนไปตามกฎตางๆตามกา ซสมมตทิ ุกประการ
โดยเฉพาะท่อี ณุ หภูมติ ่าํ และความดนั สงู มากๆ

5

ประเภทของแกส

แกสอุดมคติ (Ideal gas)

เปน แกส ท่ไี มม ีอยจู ริง นักวทิ ยาศาสตรกาํ หนดขนึ้ เพื่ออธิบาย
สมบตั ิตา ง ๆ ท่ีเก่ียวกบั แกส โดยใหม ีพฤตกิ รรมเปนไปตามกฎ
ของแกส ไมว าท่ีอณุ หภูมิหรอื ความดนั ใด แกส สมบรู ณเ ปน แกสท่ี

ไมมีแรงยดึ เหนย่ี วระหวา งโมเลกลุ
แบบจําลอง ของแกสอุดมคติ

Note ; เปนแกสท่ีมี
คุณสมบัตติ าม
ทฤษฎจี ลนข องแกส
ทุกประการ
จงึ ไมพ บแกส ชนดิ น้ีอยู
ในธรรมชาติ

แกส เฉอ่ื ย (หม8ู ) มีพฤติกรรมใกลเคยี งกับ
แกสในอดุ มคติ จึงอาจจัดเปน แกสใน
อดุ มคติได

6

ประเภทของแกส

คุณสมบัติของแกสในอดุ มคติ

1.แกสประกอบดวยโมเลกุลจํานวนมาก ทกุ โมเลกลุ มี
ลักษณะเปนกอนกลมทมี่ ขี นาดเทา กัน มีความยดื หยุน
สูง ดังน้ันโมเลกลุ เหลานจี้ ะชนผนังและกระดอนแบบ

ยดื หยุนสมบูรณ
2.ถอื วาปริมาตรรวมของโมเลกลุ ทุกตวั นอ ยมาก เม่อื
เปรียบเทยี บปริมาตรของแกสท้ังภาชนะ จงึ สามารถตดั

ปริมาตรของโมเลกุลท้งิ ไป
3.ไมม แี รงใดๆ กระทําตอโมเลกลุ ไมว า จะเปนแรงผลัก
หรือแรงดึงดูด หรอื แมก ระทง่ั แรงโนม ถว งของโลกท่ี

กระทําตอ โมเลกลุ ดวย
4.การเคล่ือนท่ขี องโมเลกลุ เปนแบบสุม ซ่งึ หมายถงึ วา

โมเลกลุ สามารถเคลื่อนทไี่ ดส ะดวกทกุ ทศิ ทาง

อนุภาคในสถานะแกส (อะตอม โมเลกลุ หรือไอออน) 7
เคลอื่ นทไ่ี ดอ ยา งอิสระภายในสนามแมเ หล็ก

ประเภทของแกส

แกส จรงิ (Real gas)

เปน แกสที่มแี รงยดึ เหนีย่ วระหวางโมเลกลุ มีขนาด
โมเลกลุ สงผลใหมปี รมิ าตรตามไปดวย

Note ; แกส จรงิ จะมี
คณุ สมบัติใกลเคียงกบั
แกส ในอดุ มคติ กต็ อ เมอื่ มี

ความดนั ต่าํ
และมีอุณภมู สิ ูง

8

ความสัมพนั ธของปรมิ าตร
ความสมั พนั ธข องปริมาตร

ความดัน และอุณหภมู ิ

ปริมาตรของแกส (v)
เนอ่ื งจากแกส บรรจุในภาชนะใดกพ็ ุงกระจายเต็มภาชนะ ดัง้ น้นั
ปรมิ าตรของแกส จึงมักหมายถงึ ปริมาตรของภาชนะทบ่ี รรจแุ กส นั้น;
หนว ยของปรมิ าตร หนวยของปรมิ าตร ทนี่ ยิ มใชค อื ลูกบาศกเดซเิ มตร (dm3)

หรอื ลติ ร (litre) หรอื ลกู บาศกเ ซนติเมตร (cm3)

ความดนั (p)
หนวยทใ่ี ชวดั ความดันไดแก บรรยากาศ มิลมเิ มตรปรอท

นวิ ตันตอ ตารางเมตร ปอนดต อตาราง นิว้ บาร ทอร
สําหรับหนว ยเอสไอใชปาสคาล (Pascal)

สัญลักษณ Pa และหนวยตา งๆ มคี วามสมั พันธ ดังนี้
1 บรรยากาศ = 760 มลิ ลิเมตร
= 760 ทอร (Torr)

อุณภูมิ (T)
การวัดอณุ หภมู ขิ องแกส การวดั อณุ หภมู ิมาตราสว นทใี่ ชม หี ลายแบบ คือ
เซลเซียส;เคลวิน ฟาเรนไฮต โรเมอรแ ละแรงกิน แตก ารวดั อุณหภมู ิของแกส สว น

ใหญใช มาตราสวนเคลวิน

9

กฎของแกส

เปน กฎที่ใชส าํ หรบั อธิบายสมบตั ิตา ง ๆ ของแกส
ไดแก ปริมาตร (V) ความดนั

(P) และอณุ หภมู อิ ุณหพลวัต (T) ของแกสนน้ั ๆ
กฎของแกสท่ีเราควรรจู กั

ประกอบดว ยกฎของบอยล กฎของชารล และกฎของเก-ลูซัก
(บางครั้งเขียนวา "กฎของเก-ลัสแซก" หรอื "กฎของเกยลูสแซก")

นักวทิ ยาศาสตรไ ดท ําการศึกษาเก่ยี วกับแกส
และไดต ้ังกฎและทฤษฎขี น้ึ มามากมายเพื่อที่จะอธิบายสมบัติ

10

กฎของบอยล

ตงั้ ชือ่ ตามโรเบริ ต บอยล ไดใ หนยิ ามไวว า
นิยาม ; เม่อื อุณหภูมแิ ละมวลของแกสคงที่

ปรมิ าตรจะแปรผกผันกับความดนั

สูตร Note ;
P1V1 = P2V2 ปรมิ าตรมาก
ความดนั ต่าํ
ปรมิ าตรนอย

ความดันสูง

P เปน ความดนั ของแกส
V เปนปรมิ าตรของแกส

11

กฏของชารล

ต้ังชอ่ื ตาม เซซา- ชารล ไดใ หนิยามไววา
นยิ าม ; เมอ่ื ความดนั และมวลของแกสคงที่

ปรมิ าตรจะแปรผันตรงกับอณุ หภูมิ

สูตร Note ;
v1/T1 = v2/T2 ปริมาตรเพ่ิม
/ ใชเปนสญั ลกั ษณแทนการหาร อณุ หภมู ิเพม่ิ
ปริมาตรลด
อณุ หภมู ลิ ด

V เปน ปรมิ าตรของแกส
T เปน อุณหภมู ิอุณหพลวตั หนว ยเปน เคลวิน

12

กฎของเกย ลสู แซก

ต้งั ช่ือตาม โจเซฟ หลยุ ส เกย ลสู แซก มใี จความสาํ คญั
คลา ยกฎของชารล

นยิ าม ; เมอ่ื ปริมาตรคงที่ ความดันของแกส จะแปรผันตรง
กบั อณุ หภมู อิ ณุ ภูมิ

สูตร Note ;
อณุ หภมู ิเพมิ่
P1/T1 = P2/T2 ความดนั เพิ่ม
/ ใชเปน สัญลักษณแ ทนการหาร อุณหภมู ิลด
ความดนั ลด

P เปน ความดนั ของแกส
T เปนอุณหภมู ิอุณหพลวตั หนวยเปน เคลวิน

13

กฎรวมแกส

เปน การศกึ ษาหาความสัมพนั ธร ะหวาง
ปรมิ าตร(V)

ความดนั (P) และอุณหภูมิ(T) ของแกส

/ ใชเ ปนสญั ลักษณแทนการหาร

สตู ร สตู ร

เมอื่ มวลคงท่ี เมอื่ มวลไมคงท่ี
P1V1/T1 = P2V2/T2 P1V1/n1T1 =
P2V2/n2T2 ....
.... PnVn/Tn PnVn/nnTn

V เปนปรมิ าตรของแกส หนวยเปนลูกบาศกเ มตร
P เปนความดนั ของแกส หนวยเปน ปาสกาล (หรอื พาสคัล)

T เปนอุณหภมู อิ ณุ หพลวัต หนวยเปนเคลวิน
n เปนจาํ นวนโมลของแกส

R เปนคาคงตวั แกส อุดมคติ (ประมาณ 8.3145 จูลตอ (โมล เคลวิน) )

14

กฎอาโวกาโดร

นิยาม ; ทอี่ ณุ หภูมิและความดันคงทข่ี อง
แกส ทม่ี ปี รมิ าตรเทากัน จะมีจํานวนโมเลกุล

เทา กนั

สตู ร Note ;
V1/N1 = V2/N2 ปรมิ าตรแปรผนั
ตรงกับจาํ นวนโมล

V เปนปรมิ าตรของแกส หนว ยเปน ลูกบาศกเ มตร
n เปน จาํ นวนโมลของแกส

15

กฎของแกส ในอดุ มคติ

เปนการนาํ กฎของบอยส ชารล และ
อาโวกาโดร มาศกึ ษารวมกัน

สตู ร Note ; คา R ท่คี วรจํา
PV = NRT 8.314 J mol-1 K-1
0.082 L atm K-1 mol-

1

โมลยกกาํ ลังลบ1
และ คา คงท่ียกกําลงั ลบ1

V เปนปริมาตรของแกส หนวยเปนลกู บาศกเมตร
P เปนความดันของแกส หนวยเปน ปาสกาล (หรือพาสคัล)

T เปน อณุ หภมู ิอุณหพลวตั หนวยเปนเคลวิน
n เปนจาํ นวนโมลของแกส

R เปน คาคงตัวแกส อดุ มคติ แทนไดอ กี อยา งหนง่ึ คอื K

16

กฎความดันยอ ยดอลตัน

นิยาม ; แกส ต้งั แต 2 ชนดิ ขึน้ ไปไมทํา
ปฏิกริ ยิ าตอ กนั ความดันรวม จะเทากบั ผล

รวมของความดนั ยอย

สูตร
PN = P1 + P2 + P3 +.....PN

PI = XI * Pรวม
* ใชเปนสญั ลกั ษณแทนการคณู

P เปนความดนั ของแกส หนวยเปนปาสกาล
(หรือพาสคลั )

Pi คือความดันยอยเฉลี่ย

17

การแพร

การแพร หมายถึงกระบวนการท่แี กส เคล่อื นทจี่ ากบรเิ วณหนึ่งผานรูทีเ่ ลก็ มาก ๆ
ออกสบู รเิ วณอ่นื โดยโมเลกุลไมช นกันเอง

เปน การเคล่ือนทีข่ องโมเลกุลแกส ตงั้ แต 2 ชนดิ ขึ้นไป เขาไปในบรเิ วณหน่ึง ๆ ที่มี
ความเขมขนตา งกันโดยทโี่ มเลกุลกา ซแตล ะชนดิ สามารถสอดแทรกผสมกลืนกนั

หรอื อาจชนกันระหวา งโมเลกุลของแกส ท่เี คลือ่ นท่ีผา นนน้ั ได

เงื่อนไขของการแพรผาน
1.กระบวนการเคลื่อนทภี่ ายใตความดนั จากภาชนะหน่ึงไปสอู ีกภาชนะหน่งึ

2.รูที่ผา นตองมขี นาดเล็ก
3.โมเลกลุ ผานไดท ลี ะนดิ จงึ ไมม โี อกาศชนกนั

เง่ือนไขของการแพร
1.กระบวนการเคลอ่ื นท่ีจากบรเิ วณที่มคี วามเขขนสูงไปยังบริเวณท่ีมี

ความเขมขนตา่ํ
2.รูที่ผานตอ งมขี นาดใหญ
3.โมเลกุลเคล่ือนทผี่ า นพรอมๆกัน จงึ มีโอกาศชนกันมาก

18

การแพร

กฎการแพรข องเกรยแฮม

อตั ราการแพรของแกสข้ึนอยูกับมวลโมเลกุลหรือความ
หนาแนน ของแกส กลาวคือ แกส มีโมเลกลุ นอย ความหนา
แนน อ ย จะแพรไ ดเร็วกวา แกส ทีม่ โี มเลกลุ มาก ความหนา

แนนมาก
นยิ าม ; เมอ่ื อณุ หภมุ ิและความดันคงท่ี อตั ราการแพร
ของแกส ใดๆจะแปรผกผนั กบั รากที่2ของมวลโมเลกุล

หรอื ความหนาแนน ของแกส น้นั

สูตร

19

บรรณานุกรม

ชือผู้เขียน. \\ (ปทีพิมพ์) \\ ชือ
เรอื ง. \\ [ประเภทของสือทีเข้า
ถึง]. \\ สืบค้นเมือ \\ วัน \ เดือน
\ ป. \\ จาก \\ แหล่งข้อมูลหรอื

URL