คู่มือปฏิบัติการ เคมีทั่วไปและเคมีอินทรีย์ 242103_1-64

คมู่ อื ปฏิบตั กิ าร
เคมที ว่ั ไปและเคมอี นิ ทรีย์

242103 และ 242106

โดย
คณาจารย์สาขาวิชาเคมี
คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยพะเยา

ค่มู อื ปฏิบตั กิ าร
เคมที วั่ ไปและเคมอี นิ ทรีย์

242103 และ 242106

ชือ่ นิสิต..................................................................
รหสั นิสิต................................ ชน้ั ปีที.่ .....................
คณะ......................................................................
สาขาวชิ า................................................................
SEC ............ กลมุ่ ที.่ ................. ลาดบั ท่ี...................



สารบญั

เรือ่ ง หน้า
อปุ กรณ์รกั ษาความปลอดภัยในหอ้ งปฏิบตั ิการ......................................................... 1
อุปกรณเ์ คมีพื้นฐาน.................................................................................................... 2
ขอ้ แนะนาเกย่ี วกบั การปฏิบตั ิตนในหอ้ งปฏบิ ัติการ................................................... 5
การทดลองที่ 1 เทคนิคในหอ้ งปฏิบัติการเคม…ี ......................................................... 11
การทดลองที่ 2 โครงสรา้ งโมเลกลุ ............................................................................ 23
การทดลองที่ 3 ปริมาณสารสมั พนั ธ์.......................................................................... 29
การทดลองที่ 4 ความรอ้ นของปฏิกิริยา..................................................................... 33
การทดลองที่ 5 อัตราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมี............................................................... 39
การทดลองที่ 6 การตกผลึกใหม่................................................................................ 43
การทดลองที่ 7 การจดั กลุ่มสารอินทรียโ์ ดยแยกตามสมบตั ิการละลาย.................. 51
การทดลองที่ 8 การสกดั ดว้ ยตัวทาละลาย................................................................ 55
การทดลองที่ 9 สมบัติของแอลกอฮอลล์................................................................... 65
การทดลองที่ 10 สมบตั ิของแอลดีไฮด์ คโี ตน และกรดคาร์บอกซิลิก........................ 73

1

อปุ กรณร์ กั ษาความปลอดภยั ในห้องปฏิบัติการ

Safety goggles A safety shower with pull chain

A laboratory fume hood An eyewash facility

Lab apron A typical carbon dioxide
fire extinguisher

รายการอปุ กรณ์เคมีพื้นฐาน

2

Beaker Cylinder Erlenmeyer Flask Dropper
บีกเกอร์ กระบอกตวง ขวดรปู กรวย หลอดหยด

Burette Burette clamp Condenser clamp Clamp holder
บิวเรต ทีจ่ บั บิวเรต = Boss head

Test tube Test tube rack Stand Stirring rod
หลอดทดลอง ที่ต้ังหลอดทดลอง ขาต้ัง แท่งแกว้ คน

Funnel Plastic Wash bottle Watch glass Brush test tube
กรวยกรอง ขวดน้ากล่นั กระจกนาฬิกา แปรงล้าง

Buchner Funnel Filter Flask Measuring pipette Transfer pipette
กรวยกรองสญู ญากาศ = Suction Flask = Graduate pipette = Volumetric Pipette
ปิเปตแบบกระเปาะ
ปิเปต

3

Syringe ball Filter paper Forceps Thermometer
ลกู ยาง กระดาษกรอง ปากคีบ เทอร์โมมิเตอร์

Spatula Evaporating dish Crucible tongs Crucible and cover
ชอ้ นตกั สาร ชามระเหย คีมจับถ้วยทนไฟ ถ้วยทนไฟ

Clay triangle Wire gauze Tripod Volumetric Flask
ตะแกรงลวด
สามขา ขวดวดั ปริมาตร

Mortar and Pestle Ring support Safety glasses Para film
โกรง่ บดสาร = O - ring = Goggle แวน่ ตา พาราฟิลม์

Volt meter Calorimeter Glove Pasture pipette
โวลท์มิเตอร์ คาลอริมิเตอร์ = ถ้วยโฟม ถงุ มือ พาสเจอร์ปิเปต

Stopwatch Stopper Test tube screw cap Separating funnel
นาฬกิ าจบั เวลา จุกยาง หลอดทดลองฝาเกลยี ว กรวยแยก

42

Water condenser Fractional column Tree-way adapter Tree-way adapter

Round bottom flask Thermometer adapter Stopper Thiele tube

5

ข้อแนะนาเกี่ยวกบั การปฏิบตั ติ นในห้องปฏบิ ตั กิ าร

ในการทดลองในห้องปฏิบัติการเคมี อันตรายอาจเกิดขึ้นได้เสมอ ถ้าผู้ทดลองปฏิบัติตน ไม่ถูกวิธี
อันตรายที่ได้รับ อาจเกิดจากสารเคมี เครื่องมือ อุปกรณ์ หรือการท้าการทดลองที่ไม่ถูกต้อง ดังน้ันเพ่ือเป็น
การป้องกันหรือแก้ไข เมอ่ื เกิดอุบตั เิ หตขุ ้นึ นกั ศึกษาควรจะปฏิบตั ติ นเมอ่ื ทา้ การทดลอง ดังนี้

1. สวมเส้ือคลุมปฏบิ ัตกิ ารตลอดเวลาที่อยใู่ นหอ้ งปฏบิ ัตกิ าร
2. การท้าการทดลองทุกครั้งจะต้องมีอาจารย์ผู้ควบคุม และท้าการทดลองตามคู่มือปฏิบัติการ
เท่านนั้ ยกเว้นจะได้รบั อนุญาตจากอาจารยผ์ ู้ควบคมุ
3. เมอ่ื เกิดอุบัตเิ หตุข้นึ ไมว่ า่ จะเลก็ น้อยเพยี งใด ให้รายงานอาจารย์ผู้ควบคมุ ทราบทันที
4. ห้ามชิมสารใดๆ ท้ังสิ้นในห้องทดลอง เพราะสารเคมีส่วนมากเป็นพิษ และไม่ควรน้าอาหาร
เคร่อื งดื่ม เข้าไปรับประทานในหอ้ งปฏบิ ตั กิ าร
5. อย่าดมกล่นิ สารตา่ งๆ ด้วยการเอามาจ่อที่จมูก แต่ให้ถือหลอดทดลองที่มีสารเคมีนั้นไวห้ ่างๆ แลว้
ใชม้ อื โบกกลิ่นของสารนนั้ ให้เข้าจมูกเพียงเล็กน้อย
6. การใช้ปิเปตดดู สารละลาย หา้ มใชป้ ากดูด
7. ถ้าผิวหนงั ถกู กบั กรดหรือด่างเข้มข้น ให้รีบล้างด้วยน้าจ้านวนมากๆ ทันที แล้วล้างด้วยสารละลาย
1% NaHCO3 อกี คร้ังหน่งึ ถ้าสารเคมกี ระเด็นเข้าตาตอ้ งรีบล้างด้วยน้าสะอาดทันที แล้วให้แจ้งอาจารย์ผู้ควบคุม
ทราบทันที
8. กรดหรือเบสต่างๆ ที่เข้มข้น ควรเก็บไว้ในตคู้ วัน และให้ใชด้ ้วยความระมดั ระวงั เปน็ อย่างมาก ส่วน
ปฏิกิริยาที่สารต้ังต้นหรือสารผลิตภัณฑ์เป็นพิษ หรือกรดเข้มข้น หรือแอมโมเนีย ให้ท้าการทดลองในตู้ควัน
เสมอ
9. ถ้าเส้ือผ้าที่สวมใส่เกิดติดไฟขึ้น ให้พยายามดับไฟ โดยการนอนกลิ้งบนพ้ืน (อย่าว่ิง) แล้วบอก
เพ่อื นๆให้ความช่วยเหลอื
10. ห้ามทงิ้ สารเคมีใดๆ ลงในถังขยะ สารเคมีที่เหลอื ให้นา้ สง่ คืน ถ้าสงสัยให้ถามอาจารย์ผู้ควบคุม
11. ของแขง็ ตา่ งๆ ที่ไมต่ อ้ งการ เช่น ไมข้ ีดทีจ่ ุดแลว้ กระดาษกรองทีใ่ ชแ้ ล้ว เศษแก้วต่างๆ เป็นต้น อย่า
ทิง้ ลงในอา่ งน้า ให้ทงิ้ ลงในขยะที่จัดไว้
12. เม่อื ท้าการทดลองเสร็จแล้ว ให้ท้าความสะอาดโต๊ะทดลอง น้าอปุ กรณ์หรือภาชนะใส่สารเคมี เก็บ
เข้าที่เดิม จากนั้นล้างมอื ให้สะอาดก่อนออกจากห้องปฏบิ ัตกิ าร

การใชส้ ารเคมี

1. ก่อนใชส้ ารเคมีใดๆ ให้อ่านวิธีการใชห้ รือฟังคา้ แนะน้าจากอาจารยผ์ ู้ควบคมุ เสียก่อน
2. ใชส้ ารเคมีตามจ้านวนหรือปริมาตรที่กา้ หนดไว้ในการทดลองเท่านน้ั
3. เพ่อื ป้องกันไม่ให้มีการปะปนกนั ของสารเคมแี ตล่ ะชนิด อยา่ น้าชอ้ นตกั สารหรือหลอดหยดสารชนิด
หน่ึงไปตักสารหรือดูดสารเคมีชนิดอ่ืนๆ ถ้าจะต้องใช้ต้องท้าความสะอาดช้อนตักหรือหลอดหยดสารเสียก่อน
แล้วท้าให้แห้ง ถ้าต้องการใช้สารละลายจากขวดใหญ่ที่ไม่มีหลอดหยดใส่ไว้ ตอ้ งรินสารละลายออกจากขวดใส่
บีกเกอร์ที่เตรียมต่างหาก แล้วจึงน้าไปทดลอง ถ้าสารละลายที่น้ามาเหลือให้ทิ้งลงในภาชนะใส่ของเสียที่ทาง
ห้องปฏบิ ัตกิ ารเตรียมไว้ (ควรน้าสารไปเฉพาะที่ต้องการใช้) อยา่ น้าไปเทคืนขวดเดิมอกี
4. อย่านา้ ขวดสารเคมีจากชั้นที่วาง ไปวางไวท้ ี่โต๊ะปฏบิ ตั กิ ารของตน

6

5. ถ้าเป็นการผสมกันระหว่างกรดกับน้า อย่าเทน้าลงไปในกรดเข้มข้น แต่ค่อยๆ รินกรดเข้มข้นลงใน
นา้ เนื่องจากกรดเข้มข้นมีความหนาแนน่ มากกวา่ นา้ จะท้าให้เกิดการกระเด็นของสาร และจะมีการคายความ
ร้อนออกมามาก

6. ห้ามเผาเครื่องแก้วชนิดเน้ือหนาหรือที่เป็นแก้วอ่อน เช่น กระบอกตวง บิวเรต ขวดใส่สาร กรวย
แก้ว ฯลฯ ด้วยเปลวไฟจากตะเกียงโดยตรง เพราะอาจแตกได้ง่าย ส่วนถ้วยกระเบื้อง อาจเผาในเปลวไฟ
โดยตรงได้ แตไ่ มค่ วรเผาให้ร้อนเร็วเกินไป

สิ่งของเครื่องใชท้ ีน่ กั ศึกษาตอ้ งนามาเพื่อใช้ในห้องปฏิบตั ิการ
1. เส้ือกาวน์ หรือเส้ือกนั เปื้อนสขี าว
2. สมดุ บันทึกผลการทดลอง
3. เศษผ้าสา้ หรบั เช็ดถูท้าความสะอาด
4. กระดาษช้าระ

การศึกษาบททดลอง
นักศึกษาควรศึกษาบททดลองล่วงหน้าก่อนจะเข้าท้าปฏิบัติการ เพ่ือจะได้เข้าใจทั้งทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง
และวิธีที่จะท้าการทดลอง และสามารถวางแผนล่วงหน้าในการท้าการทดลองไว้เป็นขั้นตอน จะช่วยให้การ
ทดลองเสรจ็ ทนั ภายในเวลาที่ก้าหนด

การจดบนั ทึกผลการทดลอง
ควรจดบันทึกผลการทดลองทุกขั้นตอนอยา่ งละเอียด ตามความเป็นจริงที่ทดลอง (อาจไม่ตรงกับใน
คู่มือปฏิบัตกิ าร) ลงในสมุดบนั ทึกผล เพื่อจะได้เอาไวอ้ ่านทา้ ความเข้าใจ ตอนเขียนรายงานส่งอาจารย์ ควรจด
ให้เรียบร้อย เป็นระเบียบ มีชอ่ื บททดลอง วันที่ที่ท้าการทดลอง และถ้าเป็นการวเิ คราะห์สารตวั อยา่ ง จะต้อง
จดเบอร์ของสารตัวอยา่ งไวด้ ้วย

สิง่ ทคี่ วรทราบกอ่ นที่จะทาการทดลอง
ความแม่นยา
ในการวัดปริมาณบางอย่าง เช่น ความยาว ปริมาตร หรือน้าหนักของวัตถุ ถึงแม้ว่าเครื่องวัดจะ
เปน็ อันเดียวกนั กต็ าม ผลของการวัดในแต่ละคร้ังอาจได้ออกมาไม่เท่ากัน ท้ังน้ีเป็นเพราะความผิดพลาดของผู้
วัดหรือเครอ่ื งวัด เชน่ ทา้ การวัดความยาวของกลอ่ งไม้เลก็ ๆ อันหนง่ึ
นาย ก. ท้าการวดั 3 คร้ัง ได้ผลดังนี้ 4.23 4.22 และ 4.24 เซนติเมตร
นาย ข. ท้าการวดั 3 คร้ัง ได้ผลดังน้ี 4.23 4.20 และ 4.25 เซนติเมตร
จากการเปรียบเทียบ พบวา่ ผลการวัดของนาย ก. ทั้ง 3 ครั้ง มีค่าใกล้เคียงกนั แต่ผลการวัดของนาย
ข. ท้ัง 3 คร้ัง ตา่ งกนั มากว่าของนาย ก. เราอาจสรปุ ได้ว่าการวัดของนาย ก. ความแมน่ ยา้ มากวา่ นาย ข.
ค่าความแม่นย้า มักแสดงในรูปของตัวเลข ซึ่งค่าตัวเลขที่จะมาแสดงค่าความแม่นย้าก็คือ ค่าการ
เบีย่ งเบนเฉลีย่ (Average deviation) ซึง่ หาได้จากผลการวดั ที่ได้นั่นเอง เชน่ จากผลการวัดของนาย ก. เม่ือ
ท้าการคา้ นวณหาค่าเบี่ยงเบนเฉลี่ยจะได้ดงั ตารางท่ี 1

7

ตารางที่ 1 แสดงการหาคา่ เบีย่ งเบนเฉลีย่ ค่าการเบีย่ งเบนไปจากค่าเฉลี่ย (ซ.ม.)

วดั ครั้งที่ ได้จากการวัดแต่ละครั้ง (ซ.ม.) 0.00
0.01
1 4.23 0.01
2 4.22
3 4.24

เฉลี่ย = 12.69 = 4.23 ค่าการเบี่ยงเบนเฉลีย่ = 0.02 0.01
3 3=

ดังนั้นค่าที่ได้จากการทดลองของนาย ก. อาจจะเขียนได้เป็น 4.23 ± 0.01 เซนติเมตร ค่า ± 0.01
เซนติเมตร จะเปน็ ค่าแสดงความแมน่ ย้าของการวดั ท้านองเดียวกนั จากผลการทดลองของ นาย ข. ก็อาจเขยี น
ได้เป็น 4.23 ± 0.02 เซนติเมตร จะเห็นได้วา่ ถ้าค่าการเบี่ยงเบนเฉลี่ยนอ้ ย ค่าความแม่นย้าก็จะมาก

จากที่ได้กล่าวมาแล้ว ผลของการวัดได้ไม่เท่ากัน เพราะความผิดพลาดของผู้วัดหรทอควา ม
คลาดเคล่ือนของเครื่องมือ ซึ่งเครื่องวัดแต่ละชนิดหรือแต่ละแบบก็จะมีค่าความคลาดเคล่ือนไม่เท่ากัน ดัง
ตารางท่ี 2

ตารางที่ 2 แสดงค่าความคลาดเคลือ่ นของเครื่องมือแตล่ ะชนิด

เครอ่ื งมือ ขนาด ค่าความคลาดเคลือ่ น
บิวเรต (Burette) 50 cm3 ± 0.05 cm3
ปิเปต (Transfer pipette) 5 cm3 ± 0.01 cm3
10 cm3 ± 0.02 cm3
ขวดวัดปริมาตร (Volumetric flask) 15, 20, 25 cm3 ± 0.03 cm3
50 cm3 ± 0.05 cm3
Analytical balance 100 cm3 ± 0.08 cm3
Triple-beam balance 25 cm3 ± 0.03 cm3
เทอร์โมมิเตอร์ 100 °C 50 cm3 ± 0.05 cm3
กระบอกตวง 100 cm3 ± 0.08 cm3
(Graduated cylinder) 250 cm3 ± 0.12 cm3
500 cm3 ± 0.15 cm3
± 0.0001 g
100 °C ± 0.01 g
10 cm3
25 cm3 ± 0.2 °C

± 0.1 cm3
± 0.3 cm3

8

ความถกู ตอ้ ง

ในการทดลองหรือวัดปริมาณบางอย่าง ถ้าผลการทดลองการวัดได้ค่าใกล้เคียงกับค่าจริง (True

value) มากๆ ความถูกต้องก็ย่อมมากด้วย แต่เน่ืองจากค่าจริงเราไม่สามารถรู้ได้แน่นอน เช่น การวัดความ

ยาวของของบางสิ่ง ในการวัดแต่ละครั้งก็จะต้องใช้เคร่ืองมอื วัดและเราไมท่ ราบว่าเครอ่ื งวัดอันไหนถูกตอ้ งที่สุด

แต่เราพอที่จะหาค่าความยาวที่ใกล้เคียงกับค่าจริงมากที่สุดได้โดยการทา้ การวัดหลายๆ ครั้งด้วยเครื่องมือที่มี

ความละเอียดมากๆ แล้วหาค่าเฉลี่ย หรืออาจจะได้จากผลการวัดที่ยอมรับกันในระหว่างผู้ที่เคยท้าการวัดหรือ

ทดลองมาแล้ว ซึ่งค่าน้ีเราเรียกว่าค่าที่ยอมรับ (Accepted value) ซึ่งอาจจะมีค่าเท่ากับค่าจริง หรือใกล้เคียง

กับคา่ จริงมาก

ค่าความถูกต้องอาจแสดงได้โดยค่าความคลาดเคล่ือน (Error) ถ้าค่าความคลาดเคล่ือนน้อย ความ

ความถกู ต้องกม็ าก เช่น สมมตวิ า่ ค่าทท่ี ดลองได้มีคา่ เท่ากับ 38 และค่าที่ยอมรบั หรือค่าจรงิ เท่ากับ 40

ค่าความคลาดเคลื่อน = 40 - 38 = 2

ถ้าคิดเป็นร้อยละโดยเทียบกับค่าที่ยอมรับหรือค่าจริงก็จะได้เป็นค่าความคลาดเคล่ือนสัมพัทธ์

(Relative error)

โดยคา่ ความคลาดเคลื่อนสัมพทั ธ์ = ( 2 ) x 100 = 5%
40

คา่ ความคลาดเคลือ่ น (Error)

ในการค้านวณตัวเลขที่ได้จากผลการทดลองซึ่งผลการทดลองแตล่ ะค่า ก็จะมีความคลาดเคลื่อนของ

มัน และเมอ่ื น้ามาบวก ลบ คูณ หรือหารกัน ก็จะได้ผลลัพธ์ ซึ่งผลลัพธ์น้ีจะมีค่าความคลาดเคล่ือนต่างไปจาก

เดิม ซึ่งมีหลักการ ดังนี้

1) ถ้าท้าการบวกหรือลบค่าที่ได้จากการทดลอง แต่ละค่าเข้าด้วยกัน ค่าความคลาดเคล่ือนของ

ผลลัพธ์จะมีคา่ เท่ากับคา่ ความคลาดเคลือ่ นของผลการทดลองแตล่ ะค่ารวมกัน เชน่

น้าหนกั ขวด + น้าหนกั สาร = 16.7193 ± 0.0001 g

น้าหนักขวด = 9.8264 ± 0.0001 g

ดังนนั้ นา้ หนกั สาร = 6.8929 ± 0.0002 g

2) ถ้าน้าค่าที่ได้จากการทดลองมาคูณหรือหารกัน ค่าความคลาดเคล่ือนสัมพัทธ์ของผลลัพธ์จะ

เท่ากบั คา่ ความคลาดเคลือ่ นของผลการทดลองแตล่ ะค่ารวมกัน เชน่

ค่าความคลาดเคล่อื นสมั พัทธ์

น้าหนกั สาร ก. = 9.2152 + 0.0003 = 0.0003 x 100 = 0.003 %
9.2152

ปริมาตรสาร ก. = 8.74 + 0.07 = 0.07 x 100 = 0.8 %
8.74

ความหนาแนน่ ของสาร ก. = 9.2152 g/cm3 = 1.05 g/cm3 = 0.003% + 0.8% = 0.8%
8.74

คิดเปน็ ค่าความคลาดเคลื่อน 0.8 x 1.05
= = 0.01 g/cm3
100
เพราะฉะนั้น ความหนาแนน่ ของสาร ก. = 1.05 ± 0.01 g/cm3

9

เลขนัยสาคญั (Significant figure)

ในการบันทึกหรือรายงานผลการทดลองที่เป็นค่าตัวเลข จ้านวนต้าแหน่งข้างหน้าจุดทศนิยมมี
ความส้าคัญมาก เพราะเป็นสิ่งที่แสดงว่าผลการทดลองน้ันได้มาจากเครื่องมือที่มีความละเอียดมากน้อย
เพียงใด ตัวเลขที่เขียนเป็นรายงานน้ันจะเป็นตัวเลขที่แน่นอนกี่ต้าแหน่งก็ได้และตามด้วยตัวเลขที่ไม่แน่นอน
เพียง 1 ต้าแหน่งเท่านั้น เช่น สารชนิดหน่ึงหนัก 4.0025 กรัม แสดงว่าการชั่งสารน้ีช่ังด้วยเครื่องช่ังที่มีความ
ละเอียดถึง 0.0001 กรัม และเลข 5 ตัวสุดท้าย เป็นเลขที่ไม่แน่นอน คือบางคนอาจจะชั่งได้ 4.0024 หรือ
4.0026 กรัมก็ได้

ตัวเลขที่จัดเป็นเลขนัยส้าคัญ ได้แก่ ตัวเลขทุกตัวยกเว้นเลขศูนย์ ในกรณีที่อยู่หลังจุดทศนิยมที่ไม่มี
เลขอน่ื ๆ นา้

เชน่ 0.0010 มเี ลขนัยส้าคญั 2 ตา้ แหน่ง คือ 1 กับ 0 (ตวั สุดท้าย)
0.908 มเี ลขนัยส้าคญั 3 ตา้ แหน่ง
2.8 x 1025 มเี ลขนยั สา้ คญั 2 ต้าแหน่ง
2.5435 ± 0.0010 มเี ลขนัยส้าคญั 4 ต้าแหน่ง

การที่ 2.5435 ± 0.0010 มีเลขนัยส้าคัญเพียง 4 ต้าแหน่ง ก็เพราะเลขตรงต้าแหน่งที่ 3 หลังจุด
ทศนิยมไม่แน่นอน ดังน้ันต้าแหน่งที่ 4 จึงสามารถตัดทิ้งได้ เขียนได้เป็น 2.544 ± 0.0010 ซึ่งมีเลขนัยส้าคัญ 4
ตา้ แหนง่

การปดั ตัวเลข
1. ตวั เลขทีจ่ ะตดั ทงิ้ นอ้ ยกว่า 5 ตดั ทงิ้ ได้เลย เช่น 3.283 ปัดได้เป็น 3.28
2. ตัวเลขทีจ่ ะตดั ทงิ้ มากกว่า 5 ตอ้ งปัดขนึ้ อีก 1 เชน่ 2.587 ปัดได้เป็น 2.59
3. ตัวเลขที่จะตัดทิ้งเท่ากับ 5 ต้องดูตัวเลขที่อยู่ข้างหน้า ถ้าเป็นเลขคี่ให้ปัดขึ้น ถ้าเป็นเลขคู่ให้
ปดั ทงิ้

หลกั การ บวก ลบ คูณ และหาร ตวั เลขนยั สาคัญ
1. ถ้า บวก ลบ กัน ผลลัพธ์จะมีต้าแหน่งของตัวเลขหลังจุดทศนิยมเท่ากับตัวเลขที่มีต้าแหน่ง
ของตัวเลขหลังจุดทศนิยมน้อยที่สุด เช่น 5.85 + 6.328 = 12.178 ในการตอบ ผลลัพธ์จะ
ได้เป็น 12.18
2. ถ้า คูณ หาร กัน ผลลัพธ์จะมีต้าแหน่งเลขนัยส้าคัญเท่ากับตัวเลขที่มีต้าแหน่งเลขนัยส้าคัญ
น้อยทีส่ ุด เช่น 2.53 x 2.2 = 5.566 ในการตอบผลลพั ธ์ควรจะได้เป็น 5.6

10

11

การทดลองท่ี 1
เร่อื ง เทคนิคในหอ้ งปฏิบตั ิการเคมี

วตั ถปุ ระสงค์
1. เพ่อื แนะนา้ ให้นสิ ิตได้รู้จกั อุปกรณต์ า่ งๆ ทีม่ ีในห้องปฏบิ ตั กิ ารและรู้จกั วิธีใช้
2. เพอ่ื ให้นกั ศึกษาได้ศึกษาเทคนิคต่างๆ ในการปฏบิ ัตกิ ารทางเคมี

หลักการ
ในการท้าปฏิบัติการทดลองเคมี ผู้ท้าการทดลองจ้าเป็นต้องรู้วิธีหรือเทคนิคต่างๆ ในการใช้อุปกรณ์

และเคร่ืองมือต่างๆ เพ่ือให้การทดลองเป็นไปด้วยความเรียบร้อย รวดเร็ว ถูกต้องและไมเ่ กิดอันตราย เสียหาย
ในปฏิบัติการน้ี จะแนะน้าการใช้อุปกรณ์บางชนดิ พร้อมท้ังเทคนิคการปฏิบัตเิ พอ่ื ให้นักศึกษาเข้าใจก่อนที่จะท้า
การทดลองในปฏบิ ตั กิ ารตอ่ ๆ ไป

การทดลอง
การใชเ้ ครือ่ งช่งั
การใช้เครื่องช่ังต้องระวังรักษาให้ดี หากช้ารุดเสียหายการชั่งน้าหนักอาจคลาดเคล่ือนได้ การใช้

เครอ่ื งชง่ั ควรปฏบิ ตั ดิ งั น้ี
1. เครื่องช่ังต้องต้ังอย่างแน่นหนามั่นคง อย่าให้มีการส่ังสะเทือนและฐานของเครื่องช่ังต้อง
ตงั้ อยู่ในแนวระนาบ โดยดจู ากลกู น้าปรบั ระดบั
2. ตรวจดูว่าจานชงั่ สะอาดหรือไม่ ถ้าไมส่ ะอาดให้เชด็ หรือใชแ้ ปรงปดั ให้สะอาด
3. เสียบปลก๊ั เปิดสวิทซ์ แล้วรอให้ตัวเลขและอกั ษร g ปรากฏบนจอ
4. กดปมุ่ ปรบั ศนู ย์ (Taring button) ขณะน้คี วรอา่ นตัวเลขได้ศูนย์
5. ค่อยๆ วางวัตถุลงบนจาน รอจนตัวเลขแสดงน้าหนกั นิ่ง อ่านน้าหนักทีไ่ ด้

ขอ้ ควรระวงั ในการใช้เครื่องชั่ง
ในการชั่งสารเคมี อย่าวางสารเคมีลงบนจานชั่งโดยตรง เพราะสารเคมีจะกัดกร่อนจานชงั่ ขณะช่ัง
ควรใส่สารเคมีในขวดชั่งหรือภาชนะรองรับที่เหมาะสม เช่น กระจกนาฬิกา กระดาษชั่ง (อย่าใช้กระดาษขาว
ธรรมดา เพราะสารเคมีอาจซึมผ่านได้)
เครื่องชั่งแต่ละชนิดมีความละเอียดในการช่ังแตกต่างกัน โดยเฉพาะเครื่องชั่งที่มีความละเอียดถึง
ทศนิยมต้าแหน่งที่สี่ ในหน่วยกรัม (0.0001 กรัม) การช่ังจะต้องใช้ความระมัดระวังมาก การจัดสิ่งของที่จะช่ัง
ด้วยน้ิวมือโดยตรงไม่ควรท้า เพราะไขมันที่มืออาจมีผลท้าให้น้าหนักที่ชั่งได้คลาดเคล่ือนไปจากความเป็นจริง
รูปแบบเคร่อื งชงั่ ดังแสดงในรปู 1.1 ก และ ข

12

(ก) (ข)
รปู 1.1 แสดงเครือ่ งชัง่ (ก) สองตาแหนง่ (ข) สี่ตาแหนง่

การวัดปริมาตรของของเหลว
อุปกรณ์ส้าหรับวัดปริมาตรของของเหลวมีหลายชนิด จะเลือกใช้ชนิดใดขึ้นอยู่กับว่าต้องการวัด
ปริมาตรให้ได้แม่นย้าเพียงใด และต้องการใช้อุปกรณ์น้ันในการบรรจุหรือในการถ่ายเทของเหลวที่มีปริมาตร
แนน่ อน
การวดั ปริมาตรทีไ่ ม่ต้องการความแม่นย้าสูงกวา่ ±1- 2cm3 อาจใชก้ ระบอกตวง (Measuring cylinder)
ขนาดใดขนาดหน่งึ และในงานที่ตอ้ งการทราบปริมาตรโดยประมาณเท่าน้ันก็อาจใช้ บีกเกอร์หรือขวดรปู กรวย
ทีม่ ีขดี บอกปริมาตรได้
ในกรณีที่ต้องการความแม่นย้าค่อนข้างสูง (±0.01 cm3) ควรใช้ขวดวัดปริมาตร (Volumetric flask)
ขนาดต่างๆ ซึ่งมีขีดบอกปริมาตรไว้อย่างชัดเจน อย่างไรก็ตามถ้ารินของเหลวในขวดน้ีลงในภาชนะอ่ืนจะได้
ของเหลวน้อยกว่าปริมาตรที่บรรจุเสมอ เพราะจะมีของเหลวบางส่วนตกค้างอยู่ภายในขวด การถ่ายเท
ของเหลวทีม่ ีปริมาตรแนน่ อน ท้าได้โดยใชบ้ ิวเรต (Burette) หรอื ปิเปต (Pipette)
บิวเรตที่ใชใ้ นหอ้ งปฏบิ ัตกิ ารเคมีทวั่ ไปมคี วามจุ 25 หรอื 50 cm3 มขี ีดแบ่งปริมาตรเปน็ ชว่ งละ 0.1 cm3
แตอ่ า่ นได้ถกู ตอ้ งประมาณ ± 0.05 cm3
ปิเปตก็มีหลายขนาดเชน่ กัน มีตงั้ แต่แบบความจุน้อยกว่า 1 cm3 จนถึงความจุมากว่า 25 cm3 แต่ที่ใช้
สา้ หรบั ปฏิบัติการเคมโี ดยท่ัวไปมักมีความจุ 10 หรือ 25 cm3 และวัดปริมาตรได้ถกู ตอ้ งประมาณ ±0.02 cm3
และ ± 0.03 cm3 ตามลา้ ดับ

การอา่ นปริมาตรของของเหลว
เราทราบแล้วว่าตามปกติระดับของของเหลวในภาชนะใดๆ มักไม่เป็นระนาบตรงในแนวราบ แต่จะมี
ลักษณะเป็นพ้ืนผิวโค้งลงหรือโค้งขึ้น เรียกว่า เมนิสคัส (Meniscus) ในการอ่านระดับของของเหลวนั้น วิธีที่
ถูกต้อง คือ อ่านระดับของส่วนต้่าสุดของเมนิสคัสที่โค้งลงหรือส่วนที่สูงที่สุดของเมนิสคัสที่โค้งขึ้น โดยให้เมนิ
สคสั อยู่ตรงระดบั ตาพอดี และในบางกรณีก็อาจเพม่ิ ความถูกต้องในการอา่ นปริมาตรได้โดยขีดเส้นตรงเข้มบน
แผ่นกระดาษสีขาว น้าไปทาบไว้หลังเมนิสคัสพร้อมกับเล่ือนขึ้นลงจนเส้นตรงกับเมนิสคัสพอดี แล้วจึงอ่าน
ปริมาตรจากต้าแหนง่ ของเส้นตรง

13

วิธีการใชบ้ ิวเรต
1. น้าบิวเรตที่สะอาดและแห้งมายึดติดกับขาต้ังด้วยที่ยึดบิวเรต ดังรูป 1.2 ปิดก๊อกที่ปลายล่างของ
บิวเรตแล้วรินของเหลวที่ตอ้ งการใช้ ผ่านกรวยแก้วลงในบิวเรต จนเกือบเต็ม (ถ้าบิวเรตสะอาดแตไ่ มแ่ ห้ง ให้ใช้
ของเหลวปริมาณเลก็ น้อยกลวั้ ภายในบวิ เรต 1-2 ครงั้ แล้วไขท้ิงทางปลายล่าง ก่อนทีจ่ ะบรรจุของเหลวลงไป)
2. ใช้มือซ้ายเปิดก๊อกโดยจับคร่อมบิวเรต ดังในรูป 1.2 ปล่อยให้ของเลวส่วนหน่ึงไหลออกเพ่ือไล่
อากาศจากปลายล่างของบิวเรต ปิดก๊อก รอประมาณ 10 วินาที แล้วบันทึกระดับของเหลวในบิวเรตให้ได้
ทศนิยม 2 ตา้ แหน่ง (หรืออาจปรับระดับของของเหลวให้ตรงกบั ขดี 0 หรอื ขดี อน่ื กไ็ ด้)
3. เม่ือต้องการถ่ายเทของเหลวในบิวเรตลงท้าปฏิกิริยากับของเหลวหรือสารละลายอีกชนิดหน่ึงใน
ขวดรูปกรวย (ในการไทเทรต) ให้ใช้มือขวาจับคอขวด รองรับตรงปลายล่างของบิวเรตและใช้มือซ้ายเปิดก๊อก
ในลักษณะเดียวกับที่กล่าวมาแล้ว เพ่ือให้ของเหลวทั้ง 2 ชนิดผสมเข้ากันดี จะต้องแกว่งขวดเป็นวงกลม
ตลอดเวลาขณะปล่อยของเหลวจากบวิ เรตลงสู่ขวด
4. เม่อื ได้ของเหลวตามปริมาณที่ตอ้ งการแล้ว ให้ปิดก๊อกแล้วรอ 15 วินาที ก่อนอา่ นและบันทึกระดับ
ของของเหลวที่ถ่ายเทออกจากบิวเรต จะหาได้จากผลตา่ งของระดบั ของของเหลวทีอ่ ่านได้ทั้งสองครง้ั

14

รูป 1.2 วิธีการใชบ้ วิ เรต
วิธีการใชป้ ิเปต
1. ใช้มือบีบอากาศออกจากลูกยาง (pipette bulb) ให้มากที่สุดเท่าที่จะท้าได้ แล้วน้าลูกยางไปสวมที่
ปลายบนของปิเปตที่สะอาดและแห้ง โดยที่ไม่ต้องให้แน่นมากเกนิ ไป (ถ้าปเิ ปตไม่แห้ง ตอ้ งกล้ัวด้วยของเหลวที่
ตอ้ งการวดั ปริมาตร) ดงั รปู ที่ 1.3
2. จุ่มปลายล่างของปิเปตลงในของเหลวที่ต้องการวัดปริมาตร คลายมือที่บีบลูกยางออก ให้
ของเหลวถกู ดดู ขนึ้ ไปในปิเปตจนเลยขดี บอกปริมาตรบนก้านปิเปตประมาณ 3 cm3
3. ดึงลูกยางออกและรีบใช้น้ิวช้ีปิดปลายบนของปิเปตทันที ยกปิเปตขึ้นให้พ้นจากของเหลว ใช้
กระดาษเชด็ มือซับหยดของของเหลวทีต่ ิดภายนอกปิเปตให้แห้ง (น้ิวช้ยี ังปิดอยทู่ ี่ปลายบนของปิเปต) ค่อยขยับ
น้ิวช้ีไปมา ปล่อยอากาศเข้าในปิเปตเล็กน้อย ให้ระดับของเหลวลดลงมาจนเมนิคสั แตะกับขีดบอกปริมาตรพอดี
แลว้ กดน้วิ ปิดให้แนน่ ไม่ให้อากาศเข้าได้อกี
4. จุ่มปลายปิเปตลงในภาชนะที่จะใส่ของเหลว ยกน้ิวช้ีขึ้น ปล่อยให้ของเหลวในปิเปตไหลลงจนหมด
แตะปลายปิเปตกับข้างภาชนะเพ่อื ให้ของเหลวหยดสุดท้ายไหลลงดว้ ย
ห้าม เขย่า เป่า หรือเคาะปิเปตกบั ข้างภาชนะทีร่ องรบั เป็นอันขาด ถึงแมจ้ ะเห็นว่ายงั มขี องเหลวติด
ค้างทีป่ ลายปิเปตเลก็ น้อยก็ตาม มิฉะนั้นปริมาตรของของเหลวที่ถ่ายออกจากปลายปิเปตอาจผิดพลาดได้

15

รปู 1.3 การใช้ปิเปต
การรินและการเทสารเคมี (Pouring)
การรินสารเคมีที่เป็นของเหลวจากภาชนะหน่ึงลงในภาชนะรองรับ ไม่ควรรินให้สารเคมีไหลลงไป
กระทบกับภาชนะรองรับโดยตรง เพราะของเหลวอาจจะกระเด็นท้าให้เปรอะเปือ้ นหรือเปน็ อันตรายได้ การริน
จึงควรรินให้ของเหลวไหลไปตามข้างภาชนะรองรับหรือตามแท่งแก้ว เช่น การรินสารละลายออกจากขวดลง
ในบีกเกอร์ ในกรณีที่จุกขวดมที ี่จบั (ดังรูป 1.4 ก และ ข) การรินท้าได้โดยขนั้ แรกเปิดจุกขวดดว้ ยด้านหลังของ
มอื ขวา โดยใช้น้ิวสองน้ิวคีบดึงจกุ ขวดให้เปิดออก จากน้ันใชม้ ือซ้ายหยบิ บีกเกอร์ที่จะใส่สารเคมีมาถือไว้ในมือ
ขวา (ขณะคีบจุกขวด) ยกขวดสารเคมีรินลงในบีกเกอร์อย่างช้าๆ โดยเอียงบีกเกอร์ท้ามุม 45 องศากับพ้ืน
เพอ่ื ให้สารเคมไี หลไปตามผิวด้านในของบีกเกอร์ ถ้าในกรณีที่จุกขวดไม่มที ี่จับ หลงั จากเปิดจุกขวดแล้ว ให้วาง
จกุ ขวดในลักษณะหงายลงบนที่ซึง่ จัดไว้ให้เพ่อื ป้องกนั ไม่ให้สารเคมีเปรอเปื้อนตามโตะ๊ ในระหว่างการทดลอง
ส่วนสารเคมีทีเ่ ป็นของแขง็ การเทจากขวดท้าได้โดยการหมุนขวดพร้อมกับเคาะปากขวดเบาๆ (ดังรูป
ที่ 1.4 ง)

(ก) (ข)

(ค) (ง)
รูป 1.4 แสดงการรนิ และเทสารเคมี

16

การผสมสารเคมีที่เปน็ ของเหลว
ในการผสมสารเคมี เพ่ือให้สารนั้นๆเข้าท้าปฏิกิริยากัน หรือเพ่ือท้าให้สารเคมีเจือจาง การริน
สารเคมีลงไปผสมกับสารเคมีอีกชนิดหน่ึงที่บรรจุในภาชนะรองรบั ควรรินอย่างช้าๆ และให้สารเคมีไหลลงไป
ตามผนังด้านในของภาชนะรองรับ ขณะเดียวกัน ต้องคนสารละลายอย่างสม่้าเสมอ เพ่ือให้ของเหลวทั้งสอง
ผสมเป็นเน้อื เดียวกัน หรือทา้ ปฏิกิริยากนั อย่างทั่วถึง

การตกตะกอน (Precipitation)
การตกตะกอนเป็นการท้าให้โมเลกลุ หรือไอออนที่ละลายอยู่ในสารละลายแยกตวั ออกจากสารละลาย
โดยการเติมสารเคมีที่เหมาะสม สารเคมีน้ีเรียกว่า Precipitant การเติม Precipitant ต้องเติมอย่างช้าๆ และ
ปริมาณที่พอเหมาะ ถ้าเติมมากเกินไปตะกอนที่เกิดขึ้นอาจละลายกลับไปก็ได้ และขณะที่เติมต้องคน
สารละลายอย่างสม้่าเสมอ เพ่ือให้เกิดตะกอนอย่างช้าๆและทั่วถึง ตะกอนที่ได้จึงจะมีขนาดใหญ่ง่ายต่อการ
กรอง การเกิดตะกอนเรว็ เกินไปอาจทา้ ให้มีโมเลกุลหรือไอออนของสารอน่ื แฝงอยู่อยา่ งถาวรในเน้ือของตะกอน
ท้าให้ตะกอนไม่บริสุทธิ์ บางครั้งจ้าเป็นต้องยอ่ ยตะกอน (digest) โดยการให้ความร้อนแก่สารละลาย เพอ่ื ท้าให้
ตะกอนขนาดเล็กละลายแล้วตกตะกอนเปน็ ตะกอนขนาดใหญ่ การตกตะกอนตอ้ งต้ังสารละลายทิ้งไว้เพ่ือรอให้
ตะกอนตกอย่างสมบูรณ์ ซึ่งบางคร้ังนานเพียง 5 นาที แต่บางครั้งนานถึง 24 ช่ัวโมง หรือมากกว่า ซึ่งแล้วแต่
ชนิดของปฏกิ ิริยา
การตกตะกอนทุกครงั้ ควรใชห้ ลอดดูด (Dropper) ดูดสารละลายใสๆ หรือตะกอนไปทดสอบวา่ สารที่
ตอ้ งการให้ตกตะกอนน้ันหมดไปจากสารละลายหรือยงั ถ้าตกตะกอนยงั ไมส่ มบูรณ์ ต้องเตมิ Precipitant ลงไป
อกี จนตะกอนสมบูรณ์ แลว้ จึงทา้ การกรองตอ่ ไป

การใชเ้ ครื่องเหวีย่ งสาร (Centrifuge)
เครื่องเหว่ียงสารเป็นเครื่องมือที่ใช้แยกตะกอนออกจากของเหลว ภายในตัวเครื่องประกอบด้วย
มอเตอร์ส้าหรับหมุนและช่องส้าหรับใส่หลอดทดลอง (2 4 6 หรือ 10 ชอ่ ง) เม่ือท้าปฏิกิริยาในหลอดทดลอง
แล้วเกิดตะกอนขึ้น จะแยกตะกอนออกจากของเหลวได้โดยใส่หลอดทดลองน้ีลงในเครื่องเหว่ียงสาร ซึ่งจะ
เหว่ียงหลอดน้ีเป็นวงกลมด้วยความเร็วสูง แรงหนีศูนย์กลางจะท้าให้ตะกอนในหลอดตกลงไปอัดกันแน่นที่ก้น
หลอด จึงอาจเทของเหลวออกจากหลอดได้ โดยไม่มีตะกอนตดิ ออกมา

ขัน้ ตอนการใช้เครือ่ งเหวีย่ งสาร (ดรู ูปที่ 1.5)
1. เสียบปลั๊กต่อกับไฟฟา้ 220 V
2. เปิดฝาเครอ่ื งและตรวจดูว่าไม่มหี ลอดทดลองตกค้างอยู่ในช่องใส่หลอด
3. เติมน้ากล่ันลงในหลอดทดลองเปล่าหลอดหน่ึง ให้ระดับน้าสูงเท่ากับของเหลวในหลอดที่ต้องการแยก

ตะกอน
4. ใส่หลอดทดลองท้ังสองหลอดลงไปในชอ่ งตรงข้ามกันในเคร่อื งเหวย่ี งสาร เพ่อื ดุลนา้ หนกั
5. ปิดฝาเครอ่ื งเหว่ยี งสาร และเปิดสวิตซ์หมนุ มอเตอร์
6. ทิ้งไว้ประมาณ 15 วินาที ปิดสวิตซ์ แล้วรอจนมอเตอร์หยุดหมุน จึงเปิดฝา ดึงหลอดทดลองท้ังสองออก

จากชอ่ ง
7. ถ้ายังมตี ะกอนคา้ งอยู่ในของเหลวให้เหวย่ี งซ้าอกี

ขอ้ ควรระวัง 1) ห้ามเปิดฝาเคร่อื งเหวย่ี งสารขณะมอเตอร์ก้าลงั หมนุ

17

2) ห้ามใชม้ อื จับเพ่อื ชะลอหรือหยุดการหมนุ ของมอเตอร์เปน็ อันขาด

รูป 1.5 การใชเ้ ครื่องเหวี่ยงสาร

การรินสารละลายใสออกจากตะกอน (Decantation)
ในกรณีที่ต้องการแยกตะกอนออกจากสารละลาย ถ้าตะกอนเป็นตะกอนหนัก เราอาจไม่จ้าเป็นต้อง
ท้าการกรอง อาจท้าการแยกโดยวิธีรินส่วนที่เป็นสารละลายใสๆออกได้โดยตรง วิธีรินท้าได้ดังรูป 1.6 และ
บางคร้ังอาจต้องใช้หลอดดูด ดูดสารละลายออกจากตะกอนด้วย ตะกอนที่เหลือจะมีสารละลายปนอยู่เพียง
เลก็ น้อย ซึ่งสามารถทา้ ให้แห้งได้งา่ ยโดยการให้ความร้อนเพยี งเล็กน้อย

รปู 1.6 แสดงการรนิ สารละลายใสออกจากตะกอน (decantation)

การใชต้ ะเกยี งก๊าซ
ตะเกียงที่ใช้ในห้องปฏิบัติการทางเคมีเป็นชนิดที่ใช้ก๊าซหุงต้มเป็นเช้ือเพลิง ดังรูปที่ 1.7 ส่วนล่างของ

ตะเกียงมปี ลอกโลหะหมุนได้ ส้าหรับปริมาณอากาศที่เข้าผสมกบั ก๊าซเช้อื เพลิงให้มีอัตราส่วนพอเหมาะส้าหรับ
การเผาไหม้ ข้างๆ ท่อซึง่ เปน็ ทางเข้าของก๊าซเช้ือเพลิง พร้อมด้วยก็อกเล็กๆ สา้ หรับปรับอตั ราการไหลของก๊าซ
ทีฐ่ านของตะเกยี ง ในการใชต้ ะเกียงต้องใชค้ วามระมัดระวงั เปน็ อยา่ งสูงและให้ปฏบิ ตั ติ ามขนั้ ตอนดงั น้ี

1. ตรวจสอบดูว่าปลอกโลหะอยู่ในลักษณะที่อากาศผ่านเข้าในตะเกียงไม่ได้ และก็อกที่ฐานตะเกียง
ปิดสนิท

2. เปิดท่อก๊าซเช้อื เพลงิ ซึง่ ปกติจะอยู่ตรงกลางโตะ๊ ปฏิบตั กิ าร
3. จุดไม้ขีดมาจ่อตรงปลายตะเกียงพร้อมกับคลายก๊อกที่ฐานตะเกียงให้ก๊าซผ่านเข้ามาจนติดไฟ
ขณะนเี้ ปลวไฟจะมสี ีเหลอื งและมีควันดา้ เลก็ น้อย
4. เลอื กขนาดของเปลวไฟตามต้องการ โดยการปรบั อตั ราการไหลของก๊าซเช้อื เพลิง แล้วค่อยๆหมุน
ปลอกโลหะให้อากาศเข้าผสมกับก๊าซเช้ือเพลิงจนได้เปลวไฟ สีน้าเงินไม่มีควัน (ระวังอย่าให้อากาศเข้ามาก
เกินไป มฉิ ะน้ันไฟอาจดับหรือลกุ เปน็ เปลวไฟในฐานตะเกียง)

18
เมอ่ื ใชต้ ะเกียงเสรจ็ แล้วต้องการดับไฟ ให้ปฏบิ ัตดิ ังน้ี
1. ปิดก๊อกถังก๊าซให้แน่น
2.หมนุ ปลอกโลหะให้ช่องทางเขา้ อากาศปิดสนิท

รูป 1.7 การใชต้ ะเกียงแก๊ส
การตม้ สาร
ในการตม้ สารหรือให้ความร้อนแก่สาร เช่น การยอ่ ยตะกอน เพ่ือให้สารทา้ ปฏกิ ิริยาเร็วขึ้น การต้ม
สารท้าโดยการจัดตงั้ เคร่ืองมอื ดังรูป 1.8 และในกรณีที่ไอสารมกี ลิ่นเหม็น หรือเป็นพิษ ต้องท้าการทดลองในตู้
ควนั สารที่ติดไฟง่าย ห้ามต้มโดยตรง ควรตม้ ในเครอ่ื งอ่างน้า

รูป 1.8 แสดงการให้ความร้อนสารละลาย

19
การระเหยสารละลาย (Evaporation)
การระเหยสารละลายอาจท้าให้สารละลายเข้มข้นขึ้นหรือท้าให้ตะกอนแห้ง การให้ความร้อนแก่
สารละลายตอ้ งอยา่ ใชไ้ ฟแรงจนเกินไป เพราะจะทา้ ให้สารหรือตะกอนเกิดการสลายตัวได้ ดงั รปู ที่ 1.9

รูป 1.9 แสดงการระเหยสารละลาย
การกรอง (Filtration)
การกรองเป็นการแยกสารละลายออกจากตะกอนโดยการเทผ่านลงบนวัตถุตัวกลาง ตะกอนจะค้าง
อยู่ทีว่ สั ดตุ ัวกลาง ส่วนสารละลายจะไหลผ่านไป การกรองมีหลายแบบวธิ ี
1. การกรองแบบธรรมดา (Gravitational Filtration)

การกรองโดยวิธีนี้ จะใช้ในกรณีที่มีตะกอนนอ้ ยและไมต่ อ้ งการความรวดเรว็ มากนกั โดยใชก้ รวย
แก้วกบั กระดาษกรอง ดังแสดงในรปู ที่ 1.10

รูป 1.10 การกรองแบบธรรมดา
การพบั กระดาษกรองอาจทา้ ได้ 2 วธิ ี

1.1 การพบั แบบกรวย ดังรปู ที่ 1.11 ก
ใช้ในการกรองที่ต้องการเก็บตะกอนให้ได้หมด ท้าได้โดยการพับครึ่งและพับหน่ึงในสี่ การ
พบั หน่ึงในสน่ี ้ีของของกระดาษกรองอาจพับกนั สนิท หรือเหล่ือมล้ากนั เล็กนอ้ ย (3 mm) ก็ได้ การฉีกมุมหนึ่ง
ของกระดาษกรองประมาณหน่ึงในสามของรัศมีของกระดาษกรอง จะชว่ ยให้กระดาษกรองแนบกับกรวยแก้ว
ได้ดีขณะทา้ การทดลอง

20

1.2 การพับแบบลกู ฟูก ดังรูปที่ 1.11 ข
การพับแบบน้ีใช้กับการกรองที่ต้องการความรวดเร็ว เพราะพ้ืนที่ผิวของกระดาษกรองที่
สารละลายไหลผ่านมมี ากกวา่ แบบแรก การพับทา้ ได้โดยการพบั คร่งึ แล้วพบั หยักไปมาคลา้ ยพัด

(ก) (ข)
รปู 1.11 การพบั กระดาษกรอง

วิธีการกรอง
ขั้นแรกต้องจัดกระดาษกรองลงในกรวยแก้ว จากน้ันฉีดน้า (หรือของเหลวที่เหมาะสมแล้วแต่กรณี)
ลงบนกระดาษกรองให้เปียกเสียก่อน ส้าหรับตะกอนที่อยใู่ นสารละลายที่จะกรอง ก่อนทา้ การทดลองตอ้ งตั้ง
ทงิ้ ไว้ เพ่ือให้ตะกอนนอนก้นเสียก่อน การกรองให้รินสารละลายใสๆ ลงไปก่อนจนสารละลายเกือบหมดจึงใช้
แท่งแก้วคนสารละลายให้ผสมกับตะกอน เทตะกอนลงในกรวยแก้วจนหมด ตะกอนที่ติดอยู่ข้างบีกเกอร์
สามารถท้าให้ไหลลงไปรวมบนกระดาษกรองโดยการฉีดน้า (หรือของเหลวอ่ืน) จากขวดฉีดล้าง (ดังรูป 1.10)
ระหว่างการกรอง การเทสารละลายต้องให้สารละลายไหลลงไปตามแท่งแก้ว แล้งตกลงบนกระดาษกรอง
ปลายแท่งแก้วควรอยู่ใกล้กับกระดาษกรองมากที่สุด แต่ไม่แตะกับกระดาษกรอง อย่ารินสารละลายจนล้น
ขอบกระดาษกรอง ระดับของสารละลายควรอยู่ต้่ากว่าขอบของกระดาษกรองประมาณ 5-10 mm หลังจาก
การกรอง ควรล้างตะกอนด้วยสารละลายที่เหมาะสม เพ่ือก้าจัดไอออนหรือโมเลกุลที่ไม่ต้องการ ซึ่งติดค้างมา
กับตะกอน
2. การกรองด้วยสูญญากาศ (Vacuum Filtration)
เครื่องมือส้าหรับการกรองด้วยสุญญากาศประกอบด้วยขวดกรอง (เป็นรูปกรวยชนิดแก้วหนาและมี
แขนข้าง) กรวยบุซเนอร์ (Buchner) ท้าด้วยกระเบอื้ งชนดิ หนา วงแหวนยางส้าหรบั รองกรวย สายยางชนิดหนา
และท่อต่อก๊อกน้าซึ่งท้าหน้าที่ดูดอากาศ (water aspiration) ดังรูปที่ 1.12 เม่ือเปิดก๊อกน้าให้ไหลผ่านท่อ
อากาศจะถูกดดู เข้าทางกรวยบซุ เนอร์ ผ่านขวดกรองออกทางแขนขา้ ง ถ้ามีของเหลวที่ต้องการกรองอยใู่ นกรวย
และน้าจากก๊อกไหลแรงพอ ความดันภายในขวดกรอง อาจลดลงถึงประมาณ 0.04 atm และแก้วไม่หนาพอ
อาจระเบิดได้

21

รปู 1.12 การกรองดว้ ยสญู ญากาศ
วิธีการกรอง

1. สวมวงแหวนยางเข้ากับก้านกรวยบุซเนอร์ น้าไปเสียบตรงปากขวดกรอง ดังแสดงในรูปที่ 1.12 ใช้
สายยาง (หรือสายพลาสติกหนา) ต่อท่อดูดอากาศเข้ากับแขนข้างของขวดกรอง น้ากระดาษกรองขนาดพอดี
กบั กรวย (ใส่ลงในกรวยได้พอดีและปิดรเู ล็กๆ ภายในกรวยได้หมดทุกร)ู มาวางลงในกรวย พรมนา้ เล็กน้อยให้
กระดาษแนบก้นกรวย เปิดก๊อกให้น้าไหลผ่านท่อดูด กระดาษกรองจะถกู ดดู จนแนบตดิ กับกน้ กรวย

หมายเหตุ ใช้น้าพรมในกรณีที่สารละลายมีตัวท้าละลายเป็นน้า แต่ถ้าตัวท้าละลายเป็นชนิดอ่ืนให้ใช้ตัว
ท้าละลายนน้ั ๆ แทนน้า ถ้ากระดาษกรองไมเ่ ปียกและไมแ่ นบกับก้นกรวย ตะกอนที่ต้องการกรองบางส่วนอาจ
ไหลลอดลงรลู งไปในขวดรปู กรวยได้

2. ใชแ้ ท่งแก้วคนสารที่ตอ้ งการกรอง ให้ตะกอนหรือตะกอนกระจายไปท่ัวของเหลว พร้อมกบั ค่อยๆ ริน
สารผสมน้ีลงในกรวย (ไม่ควรรินสารลงไปจนเต็มกรวย ควรให้ระดับของของเหลวสูงไม่เกิน 2/3 ของความสูง
ของขอบกรวย)

3. ถ้ายังมีของแข็งตกค้างอยู่ในภาชนะใส่สารให้ชะด้วยของเหลว (ชนิดเดียวกับในของผสม) ปริมาณ
เลก็ น้อยรวมลงในกรวย ดดู อากาศไปเรือ่ ยๆ จนสงั เกตเห็นว่าไม่มขี องเหลวหยดลงจากปลายกรวยบซุ เนอร์อีก

4. ถ้าตอ้ งการล้างตะกอนบนกระดาษกรองด้วยของเหลวชนิดเดิมหรือตัวท้าละลายชนิดใดชนิดหน่ึง ให้
ปลดสายยางออกจากแขนข้างของขวด รินของเหลวลงในกรวยแลว้ ใช้แท่งแกว้ หรือชอ้ นเลก็ ๆกวนตะกอนให้ผสม
กบั ของเหลว (ระวังอย่าให้กระดาษกรองขาดหรือเผยอขนึ้ ) ต่อสายยางเขา้ กับแขนข้างอีกครั้งหนึง่

5. หลังจากที่ของเหลวไหลลงขวดกรองหมดแล้ว ถ้าต้องการท้าให้ตะกอนแห้งให้ใชแ้ ท่งแก้วเขี่ยตะกอน
ให้หลดุ ออกจากกันเป็นชนิ้ เลก็ ๆ เกลี่ยให้ท่ัวกรวยแลว้ ดูดอากาศผ่านเชน่ เดียวกบั ขณะกรอง

6. เมอ่ื กรองเสรจ็ แล้วให้ปลดสายยางออกจากแขนข้างขวดก่อนที่จะปิดน้า มิฉะนั้น น้ากอ็ กอาจถกู ดูด
เข้าไปในขวดกรองได้

22

23

การทดลองท่ี 2
เร่อื ง โครงสร้างโมเลกลุ

วัตถปุ ระสงค์
1. เพือ่ หาสตู รโครงสรา้ งแบบจุดลิวอิสของโมเลกลุ หรอื ไอออนได้
2. เพือ่ ให้เข้าใจทฤษฎี VSEPR และหารูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลหรอื ไอออนได้

หลกั การและทฤษฎี
โมเลกุลโคเวเลนต์ (Covalent Molecules) เกิดจากอะตอมต่างๆ ยึดติดกันด้วยพันธะโคเว

เลนต์ (Covalent Bonding) ซึ่งเป็นพันธะที่ใช้คู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์ (Valence Shell) ร่วมกัน
รูปร่างของโมเลกุลโคเวเลนต์สามารถท้านายได้โดยอาศัยทฤษฎี “การผลักกันระหว่างคู่
อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์” (Valence Shell Electron Pair Repulsion, VSEPR) ทฤษฎีนี้กล่าวว่า คู่
อิเล็กตรอนที่อยู่ในวงเวเลนซ์ หรือเรียกว่า เวเลนต์อิเล็กตรอน (Valence Electron) ที่มีทั้ง
อิเล็กตรอนคู่พันธะ (Bonding Electron) และอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (Lone Pair Electron) จะ
พยายามจัดเรียงตัวรอบอะตอมกลางของโมเลกุล/ไอออนใน 3 มิติให้อยู่ห่างกันให้มากที่สุด เพื่อ
ลดแรงผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนที่มีประจุลบเหมือนกันให้เหลือน้อยที่สุด ทฤษฎีนี้ใช้ได้ดีกับ
สารประกอบของธาตุที่อยู่ในบล็อก S และ P แต่ใช้อธิบายรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุลหรือ
ไอออนทีม่ ธี าตุทรานซิชนั เปน็ องค์ประกอบไม่ค่อยได้ และไม่สามารถอธิบายการเกิดพันธะเคมีได้

การพิจารณารูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล/ไอออนตามทฤษฎี VSEPR น้ัน จะต้องเขียน
สูตรโมเลกุลเป็นแบบจุดลิวอิส (Lewis Dot Formula) เท่าน้ัน เพื่อที่จะท้าให้ทราบจ้านวน
อิเล็กตรอนคู่พันธะและอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวของอะตอมกลาง กรณีที่โมเลกุลหรือไอออนมี
พันธะสองหรอื พนั ธะสาม ให้นบั พันธะสอง/พนั ธะสามแตล่ ะพันธะเป็นบริเวณของอเิ ลก็ ตรอนเพียง
1 บริเวณเท่านั้น การจัดเรียงตัวของคู่เวเลนซ์อิเล็กตรอนรอบอะตอมกลางตามทฤษฎี VSEPR จะ
ท้าให้ได้รูปทรงเรขาคณิตของอิเล็กตรอน (Electronic Geometry) ส่วนการท้านายรูปทรง
เรขาคณิตของโมเลกุล (Molecular Geometry) นน้ั จะไม่น้าอิเลก็ ตรอนคู่โดดเดี่ยวมาพิจารณาด้วย
ดังน้ัน โมเลกุลหรือไอออนน้ันๆ อาจมีรูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล เหมือนหรือต่างจากรูปทรง
เรขาคณิตของอิเล็กตรอนที่พิจารณาไว้ก็ได้ ขึ้นอยู่กับอะตอมกลางของโมเลกุลหรือไอออนน้ันมี
อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวหรอื ไม่

อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวมีผลต่อรูปทรงเรขาคณิตและขนาดมมุ พันธะของโมเลกุล เน่อื งจาก
อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวจะมีบริเวณการกระจายอิเล็กตรอนได้กว้างกว่าอิเล็กตรอนคู่พันธะ เพราะ
อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวจะถูกดึงดูดโดยนิวเคลียสของอะตอมที่มีประจุบวกเพียงอะตอมเดียว
ในขณะที่อิเล็กตรอนคู่พันธะจะถูกดึงดูดโดยนิวเคลียสของ 2 อะตอมที่สร้างพันธะกัน นอกจาก

24

อิทธิพลของอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวแล้ว อิเล็กตรอนคู่พันธะก็มีผลต่อขนาดมุมพันธะด้วยเช่นกัน
กล่าวคือ ถ้ามีจ้านวนอิเลก็ ตรอนทีเ่ กี่ยวข้องในพนั ธะมาก อาณาเขตของการกระจายอิเล็กตรอนก็
จะมากขึ้นดว้ ย ความสามารถในการผลักกันระหว่างอเิ ล็กตรอนแบบต่างๆ สรปุ ได้ดังนี้

คโู่ ดดเดี่ยว-คู่โดดเดี่ยว > คโู่ ดดเดี่ยว-คู่พันธะ > คู่พนั ธะ-คู่พันธะ
โดยอิทธิพลการผลกั กันของ พนั ธะสาม > พันธะสอง > พันธะเดี่ยว

ในโมเลกุลที่อะตอมกลางสร้างพันธะอยู่กับอะตอมที่มีสภาพไฟฟ้าลบ (อิเล็กโตรเนกาติวิ
ตี) ที่แตกต่างกนั ความยาวพนั ธะและมุมพันธะจะเบีย่ งเบนไปจากทฤษฎี VSEPR อะตอมที่มสี ภาพ
ไฟฟ้าลบสูงจะดึงอิเล็กตรอนคู่พันธะเข้าหาตัวเอง ท้าให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนรอบ
อะตอมกลางน้อยลง อ้านาจการผลักกันระหว่างอิเล็กตรอนรอบอะตอมกลางก็จะลดลง ท้าให้
อะตอมตา่ งๆ เคลื่อนเข้าหากันได้มากขึ้น จงึ เปน็ ผลให้มุมพันธะแคบลง

ขัน้ ตอนการทานายรูปรา่ งโมเลกุล
1. เขียนสตู รโครงสรา้ งแบบจดุ ลิวอสิ - เป็นไปตามกฎออกเตต (Octet rule)

อาจค้านวณจ้านวนอิเล็กตรอนได้จากสตู รขา้ งล่าง ซึง่ ใช้ได้ดีกับธาตใุ นคาบ 2 และ 3

S=N-A

โดยที่ S = จา้ นวนอิเล็กตรอนท้ังหมดที่ใชร้ ่วมกนั
N = จ้านวนอิเล็กตรอนทีต่ อ้ งการเพอื่ ให้มกี ารจดั เรยี งตัวแบบก๊าซเฉือ่ ย
A = จา้ นวนอิเลก็ ตรอนทีม่ อี ยู่จรงิ ๆ ในวงเวเลนซ์ของอะตอมนน้ั ๆ

หลายโมเลกุลไม่เป็นไปตามกฎออกเตต นิสิตควรศึกษาข้อยกเว้น/ข้อจ้ากัดของกฎออกเตตอย่าง
ละเอียด

25

2. หาอะตอมกลางของโมเลกลุ โคเวเลนซ์ บางโมเลกุลอาจมีอะตอมกลางมากกว่าหนง่ึ อะตอม
3. นบั จ้านวนบริเวณของอเิ ล็กตรอนคู่พันธะและอิเลก็ ตรอนคู่โดดเดีย่ วท้ังหมดของอะตอมกลาง

เช่น H2O มีออกซิเจน (O) เป็นอะตอมกลาง โดย O มีอิเล็กตรอนคู่พันธะ 2 บริเวณ และ
อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 บริเวณ ดังนั้น ออกซิเจนจึงมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4 บริเวณ จาก

ตาราง 1 โมเลกุล H2O จึงมีรูปทรงเรขาคณิตของอิเล็กตรอน (Electronic Geometry) เป็น
แบบทรงส่หี นา้ (Tetrahedral)

ตาราง 1 รูปทรงเรขาคณิตของอิเลก็ ตรอน (Electronic Geometry)

จานวนของคเู่ วเลนซ์ รูปทรงเรขาคณิตของอิเล็กตรอน ขนาด
อเิ ล็กตรอนรอบ (Electronic Geometry) ของมุม
อะตอมกลาง พนั ธะ

2 เส้นตรง (Linear) 180˚

สามเหลีย่ มแบนราบ (Trigonal Planar) 120˚
3

ทรงสห่ี นา้ (Tetrahedral) 109.5˚
4

พีระมิดคฐู่ านสามเหลี่ยม (Trigonal Bipyramid) 90˚,
5 120˚,
180˚
ทรงแปดหนา้ (Octahedral)
6 90˚,
180˚

4. พิจารณาบริเวณของเวเลนซ์อิเล็กตรอนรอบอะตอมกลาง โมเลกุลที่ไม่มีอิเล็กตรอนคู่โดด
เดี่ยวน้ัน รูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล (Molecular Geometry) จะเหมือนกับรูปทรง
เรขาคณติ ของอเิ ลก็ ตรอน (Electronic Geometry)

26

ตาราง 2 รปู ทรงเรขาคณิตของของโมเลกุล (Molecular Geometry) ตามทฤษฎี VSEPR

จานวนของคู่เวเลนซ์ 0 Lone Pairs รูปทรงโมเลกุล (Molecular Geometry) 3 Lone Pairs
อเิ ล็กตรอนรอบ 1 Lone Pairs 2 Lone Pairs
อะตอมกลาง

2

AX2 AE
เสน้ ตรง (Linear)

180˚

3

AX3 AX2E X
ระนาบสามเหลี่ยม มมุ งอ

(Trigonal Planar) (Bent หรอื Angular)

120˚ < 120˚

4

AX4 AX3E AX2E2
ทรงส่ีหน้า พีระมิดฐานสามเหลี่ยม มุมงอ

(Tetrahedral) (Trigonal Pyramid) (Bent หรอื Angular)

109.5˚ < 109.5˚ < 109.5˚

5

AX5 AX4E AX3E2 AX2E3
พีระมิดคู่ทรงสามเหลี่ยม ไม้กระดานหก รปู T เสน้ ตรง
(Linear)
(Trigonal Bipyramid) (Seesaw) (T-shaped) 180˚

90˚, 120˚, 180˚ < 90˚, < 120˚ < 90˚

6

AX6 AX5E AX4E2 AX3E3
ทรงแปดหน้า พีระมดิ ฐานจตั ุรัส จัตุรัสระนาบ รูป T

(Octahedral) 90˚, (Square Pyramid) (Square Planar) (T-shaped)

180˚ < 90˚ < 90˚ < 90˚

หมายเหตุ เส้นทึบแสดงต้าแหน่งที่ชอี้ อกนอกระนาบกระดาษ เสน้ ประแสดงตา้ แหนง่ ที่พงุ่ เข้ากระดาษ

27

5. ในกรณีที่อะตอมกลางมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว รูปร่างโมเลกุลและขนาดของมุมพันธะจะ
เบี่ยงเบนจากที่ท้านายไว้โดยทฤษฎี VSEPR และขึ้นอยู่กับจ้านวนอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวของ
อะตอมกลาง ดังที่กล่าวมาแล้วในตอนต้น รูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล (Molecular
Geometry) แบบต่างๆ แสดงดังตาราง 2 เช่น H2O มี Electronic Geometry เป็นแบบทรงสี่
หน้า (Tetrahedral) แต่ออกซิเจนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 2 คู่ ดังน้ัน H2O จึงมี Molecular
Geometry เป็นแบบมุมงอ (Bent หรือ Angular) และขนาดของมุม H-O-H จะน้อยกว่า
109.5°

6. ในกรณีที่โมเลกุล/ไอออนมีอะตอมกลางมากกว่า 1 อะตอม ให้พิจารณารูปร่างโมเลกุลโดย
เทียบกับแต่ละอะตอมกลาง เช่น เมทานอล (CH3OH) พิจารณาที่อะตอมกลาง C พันธะท้ัง 4
(C-H 3 พันธะ และ C-O 1 พันธะ) จัดเรียงตวั แบบทรงส่ีหน้า ส่วนอะตอมกลาง O พันธะ C-
O และพันธะ O-H จัดเรียงตัวเปน็ มมุ งอ คล้ายกับกรณีของ H2O

อปุ กรณ์
ชดุ อปุ กรณ์จ้าลองโครงสร้างโมเลกลุ 1 ชดุ

การทดลอง
1. เขียนสตู รโครงสรา้ งแบบจุดลิวอสิ ของโมเลกลุ /ไอออนต่อไปนี้

BeCl2 BF3 CH4 CH3CH3 H2O IF5

NH3 PCl5 SF6 SO2 XeF4 I3- NH4+

2. สร้างแบบจ้าลองของโมเลกลุ /ไอออนในข้อ 1. ด้วยชดุ จา้ ลองโมเลกลุ ที่ได้จัดไว้ให้
3. วาดรปู สามมิตขิ องรูปทรงเรขาคณิตของอเิ ล็กตรอน (Electronic Geometry) ทีไ่ ด้จากข้อ 2.
4. พิจารณารูปทรงเรขาคณิตของโมเลกุล (Molecular Geometry)
5. น้าแบบจ้าลองโมเลกุลทีส่ รา้ งข้ึนพรอ้ มกับผลการทดลองส่งอาจารย์ผู้คมุ ปฏิบัติการ

28

29

การทดลองท่ี 3
เร่อื ง ปริมาณสารสัมพันธ์เคมี
(Chemical Stoichiometry)
วัตถปุ ระสงค์
1. ศกึ ษาความสัมพนั ธ์ตามปริมาณสารสมั พันธ์เคมีของปฏิกิรยิ า
2. ศกึ ษาการเตรียมสารจากปฏิกิรยิ าเคมีของสารตั้งตน้ ตามปริมาณที่ก้าหนดไว้

หลักการ
การศึกษาการเตรียมสารประกอบเคมีในห้องปฏิบัติการเคมี ต้องทราบความสัมพันธ์เชิง

ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับสารที่เข้าท้าปฏิกิริยาในปริมาณต่างๆ Stoichiometry มาจากภาษากรีก
Stoicheion หมายถึงธาตุ และ Metron หมายถึงการวัด ดังนั้น Stoichiometry หมายถึงการศึกษา
ปฏิกิรยิ าเคมีและองค์ประกอบเคมีในเชิงปริมาณทกุ อย่าง

ในปฏิกิริยาเคมี สารที่เข้าท้าปฏิกิริยาบางตัวอาจถูกใช้หมดไปก่อนที่ตัวอื่นจะหมด เช่น
ถ้าผสมก๊าซไฮโดรเจน 5 โมล เข้ากับออกซิเจน 1 โมล และปล่อยใหเ้ กิดปฏิกิรยิ าตามสมการ

2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (g)

ไฮโดรเจนเพียง 2 โมล เท่าน้ันที่จะท้าปฏิกิริยาไป และออกซิเจน 1โมล จะถูกใช้หมด
หลังจากที่ออกซิเจนหมดไปแล้ว ปฏิกิริยาก็ไม่สามารถเกิดต่อได้อีก จะไม่มีผลิตภัณฑ์น้าเกิด
เพิ่มขนึ้

ปริมาณของผลิตภัณฑ์จึงถูกก้าหนดโดยสารเข้าท้าปฏิกิริยาที่หมดไปก่อน สารเข้าท้า
ปฏิกิรยิ าทีห่ มดไปก่อน เรียกว่า สารกาหนดปริมาณ (Limiting agent)

เม่ือเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้น ปริมาณผลิตภัณฑ์ที่ก้าหนดให้ชนิดหนึ่งจะมีค่ามากที่สุด ตาม
ค่าที่คา้ นวณได้จากปริมาณสารสมั พนั ธ์ตามสมการเคมี เรียกปริมาณผลิตภณั ฑ์นวี้ ่าเป็น ผลผลิต
ตามทฤษฎี (Theoretical yield)

แตใ่ นทางปฏิบตั ิ ปริมาณผลติ ภณั ฑ์ที่ได้มีคา่ น้อยกว่าที่ได้จากทฤษฎี อาจเน่ืองมาจากเกิด
ปฏิกิริยาข้างเคียงอื่นๆหรือปฏิกิริยายังด้าเนินไปไม่สมบูรณ์ จึงมีค่าที่ใช้วัดประสิทธิภาพของ
ปฏิกิรยิ า คือ ผลผลิตรอ้ ยละ (Percentage yield) ซึ่งมคี วามสมั พันธ์ตามสมการตอ่ ไปนี้

ผลผลิตรอ้ ยละ = ผลผลิตทีไ่ ด้จรงิ x 100
ผลผลิตตามทฤษฎี

30

เชน่ ปฏิกิรยิ าเผาไหม้ของเอธิลนี (C2H4) ในอากาศ ตามสมการ

C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O

ถ้าใช้ C2H4 1.93 กรัม ท้าปฏิกิริยากับ O2 5.92 กรัม ในที่นี้ O2 จะเป็นสารก้าหนด

ปริมาณและผลติ ภณั ฑ์ CO2 ที่เกิดขึน้ จะเท่ากบั 5.43 กรมั ซึง่ เปน็ ค่าผลผลิตตามทฤษฎี

ถ้าในการท้าปฏิกิริยาจริง ได้ CO2 เพียง 3.48 กรัม ซึ่งอาจจะเน่ืองมาจากปฏิกิริยาการ

เผาไหม้ของ C2H4 เกิด CO ขึน้ ในบางสว่ น ในทีน่ ้ีผลผลติ ร้อยละของ CO2 จะเปน็

ผลผลิตรอ้ ยละของ CO2 = 3.48 กรมั x 100 = 64.1%

5.43 กรมั

อปุ กรณ์ 2. Stirring rod 2 อัน 3. Filter paper 1 แผ่น
1. Beaker 2 ใบ 5. Forceps 1 อัน 6. Hot plate
4. Watch glass 1 อัน 8. Buchner funnel
7. Filter flask

สารเคมี 2. Calcium chloride (CaCl2)
1. Sodium carbonate (Na2CO3)

วิธีทดลอง
1. ช่ัง Na2CO3 ประมาณ 0.5 กรัม (ให้ได้น้าหนักแน่นอน ทศนิยมตามเคร่ืองช่ัง) โดยใช้ บีก
เกอร์ขนาดเลก็ เติมน้ากล่นั ประมาณ 20 cm3 คนจน Na2CO3 ละลายหมด
2. ช่ัง CaCl2 ประมาณ 0.5 กรัม (ให้ได้น้าหนักแน่นอน ทศนิยมตามเคร่ืองชั่ง) โดยใช้บีก
เกอร์ขนาดเล็กอีกใบหนึ่ง เติมน้ากลั่นประมาณ 20 cm3 คนเล็กน้อยแล้วท้าการอุ่น
สารละลายบน Hot plate จนสาร CaCl2 ละลายหมด
3. เทสารละลาย CaCl2 ลงในสารละลาย Na2CO3 อย่างช้าๆ คนอย่างท่ัวถึง ท้าไปเช่นนี้ จน
สารละลาย CaCl2 หมด สงั เกตสีของตะกอนทีไ่ ด้
4. ล้างบีกเกอร์ที่บรรจุ CaCl2 ด้วยน้ากลั่นปริมาณเล็กน้อยจากขวดฉีดล้าง แล้วเทน้าล้าง
ลงในสารผสมของ CaCl2 กบั Na2CO3
5. ให้ความร้อนแก่สารผสมจนถึงจุดเดือด จากน้ันหยุดให้ความร้อน สังเกตสีของตะกอนที่
ได้

6. ชั่งน้าหนักของกระดาษกรองและกระจกนาฬิกา (ชั่งพร้อมกันโดยวางกระดาษกรอง

บนกระจกนาฬิกา)

31

7. กรองตะกอนโดยใช้กระดาษกรองและกรวยกรองแบบสูญญากาศ (ไม่ต้องพับกระดาษ
กรอง)

8. การกรองท้าได้โดยเทส่วนใสก่อน จากนั้นจึงใช้น้ากล่ันฉีดเพื่อชะตะกอนลงในกรวยกรอง
จนหมด กรองต่อจนกระดาษกรองและตะกอนแห้งพอที่จะใช้ Forceps คีบออกได้

9. ใช้ Forceps คีบกระดาษกรองทีม่ ตี ะกอนอยู่ ลงบนกระจกนาฬกิ า
10. น้าตะกอนที่ได้อบด้วยเคร่ืองอบสารที่ 110 °C เป็นเวลา 30 นาที ถ้าตะกอนยังไม่แห้ง ให้

อบต่อ (การอบจะอบท้ังที่มีกระดาษกรองรองรับด้วยกระจกนาฬิกา) ขั้นตอนนี้
เจา้ หน้าท่ผี ู้ดูแลปฏิบัติการจะเปน็ ผูน้ าตะกอนไปอบ
11. น้ากระดาษกรองทีม่ ีตะกอนรองรบั ด้วยกระจกนาฬิกามาชง่ั บนั ทึกผล ค้านวณหาน้าหนัก
ตะกอนทีไ่ ด้จรงิ

หมายเหตุ - น้ากระดาษกรองทีม่ ตี ะกอน วางบนถาดเพือ่ อบที่เคาเตอรเ์ บิกอุปกรณ์
- การคา้ นวณใหค้ ิดเลขนยั ส้าคญั ด้วย
- การชง่ั ตะกอนต้องช่ังเครือ่ งช่ังเดิมทีเ่ คยช่ังในข้อ 1 และ 2 หา้ มเปลี่ยนเครือ่ งชง่ั

เด็ดขาด เพราะเครือ่ งชั่งแต่ละเคร่อื งจะมีความไวต่อการช่ังไม่เหมอื นกัน
- กรณีกระดาษกรองขาด ขณะกรอง ให้น้ากระดาษกรองแผ่นใหม่มาชั่งก่อนจึงจะ

กรองคร้ังที่ 2 ได้ โดยน้ากระดาษกรองที่ขาดไปวางบนกระจกนาฬิกาก่อน แล้วจึงน้าน้าที่ได้จาก
การกรองเทกลบั ใส่บีกเกอร์แล้วกรองใหมอ่ ีกคร้ัง

32

33

การทดลองท่ี 4
เรอ่ื ง ความรอ้ นของปฏิกิรยิ า

วตั ถุประสงค์
1. เพือ่ ศกึ ษาการหาปริมาณความรอ้ นของปฏิกิรยิ าต่าง ๆ โดยใช้แคลอริมิเตอร์แบบงา่ ย
2. เพือ่ หาปริมาณความรอ้ นของปฏิกิรยิ าการแตกตัวของกรดอะซิตกิ โดยใช้กฎของเฮสส์

หลกั การ
ศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับพลังงานและการเปลี่ยนแปลงพลังงาน เรียกว่า อุณหพล

ศาสตร์ หรือ เทอร์โมไดนามิกส์ (Thermodynamics) การเปลี่ยนแปลงทางเคมีนั้นมักเกี่ยวข้อง
กับการเปลี่ยนแปลงพลังงานด้วยเสมอ โดยเฉพาะพลังงานความร้อน (Heat, Q) จะถูกถ่ายเท
จากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิต้่ากว่า กล่าวคือ มีการถ่ายเทความร้อน
ระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อม ปริมาณความร้อนที่เปลี่ยนแปลงในปฏิกิริยา ณ สภาวะความดัน
คงที่ คอื การเปลีย่ นแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา (Enthalpy change, ∆H) หรอื เรียกว่า ความร้อน
ของปฏิกิริยา ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นแล้วให้ความร้อนออกมาเรียกว่า ปฏิกิริยาคายความร้อน (∆H
จะมีเคร่ืองหมายเป็นลบ) ส่วนปฏิกิริยาที่มีการดูดความร้อนเข้าไปในขณะที่เกิดขึ้นเรียกว่า
ปฏิกิริยาดดู ความร้อน (∆H มีเคร่อื งหมายเป็นบวก) การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของระบบใน
ปฏิกิริยาใดๆ จัดเป็นฟังก์ชันสภาวะซึ่งข้ึนอยู่กับสภาวะเริม่ ต้นและสภาวะสุดท้ายของระบบเท่านั้น
ไม่ขึน้ อยู่กบั วิธีการเปลี่ยนแปลงแตอ่ ย่างใด

การทดลองนี้จะใช้แคลอริมิเตอร์ (Calorimeter) เป็นเคร่ืองมือในการหาปริมาณความ
ร้อนที่เกี่ยวข้องในการเกิดปฏิกิรยิ า

ตอนท่ี 1 การหาความจุความรอ้ นของส่วนต่างๆ ของแคลอรมิ ิเตอร์

ความจุความร้อนของส่วนต่างๆ ของแคลอริมิเตอร์ (Ccal) เป็นความร้อนที่ท้าให้ส่วน
ต่างๆของแคลอริมิเตอร์มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 °C (ความร้อนจ้าเพาะของน้า คือ 4.184 J g-1 ˚C-1)

การทดลองจะผสมน้าร้อน 25 cm3 และน้าเย็น 25 cm3 โดยน้าร้อนจะสูญเสียความร้อนให้กับ

น้าเย็นและส่วนตา่ งๆ ของแคลอริมเิ ตอร์

น้าเยน็ + น้าร้อน น้าผสม

25 cm3 25 cm3 50 cm3

T1 T2 Tf
ซึง่ สามารถคา้ นวณหาปริมาณความรอ้ น โดยใช้สมการ (1)

34

Q = ms ∆T ……………………(1)

เมือ่ Q = ปริมาณความร้อน

m = มวลของนา้ หรอื สารละลาย

s = ความรอ้ นจ้าเพาะของนา้ (4.184 J g-1 ˚C-1)

∆T = ความแตกต่างของอุณหภมู ิ

ความจุความรอ้ นของสว่ นต่างๆ ของแคลอริมเิ ตอร์ (Ccal) คา้ นวณได้ดงั น้ี

ความรอ้ นทไ่ี ดร้ บั ของนา้ + ความร้อนท่ดี ดู กลืนโดยแคลอรมิ ิเตอร์ = ความรอ้ นทส่ี ญู เสียของนา้ รอ้ น

mน้าเย็น sน้าเยน็ (Tf - T1) + Ccal (Tf - T1) = mน้ารอ้ น sนา้ ร้อน (T2 – Tf)

โดย T1, T2 และ Tf เปน็ ค่าที่วดั ได้จากการทดลองและสามารถน้ามาค้านวณหาค่า Ccal ได้

ตอนท่ี 2 การหาความรอ้ นของปฏิกิรยิ าการแตกตัวของกรดอะซิติกโดยใช้กฎของเฮสส์
ปี ค.ศ. 1840 เฮสส์ (G.H. Hess) เสนอว่า “ส้าหรับปฏิกิริยาที่อาจแบ่งออกเป็นข้ันตอน

ย่อยๆ ได้หลายๆ ขั้น การเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยารวมจะมีค่าเท่ากับผลรวม (โดยคิด
เคร่ืองหมาย) ของการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีในปฏิกิริยาย่อยทั้งหมด” การทดลองตอนที่ 2 นี้
นิสติ จะได้ศึกษาปฏิกิรยิ าสะเทินระหว่าง HCl กับ NaOH ซึ่งเกิดข้ึนได้ 2 แบบ

แบบที่ 1 ปฏิกิรยิ าเกิด 2 ขั้นตอน Na+(aq) + OH-(aq) …...∆H1
NaOH(s) + H2O(l)

(Ti) (Tf)
Na+(aq) + OH–(aq) + H+(aq) + Cl–(aq) H2O(l) + Na+(aq) + Cl –(aq) …...∆H2

(Ti) (Tf) …...∆H3

แบบที่ 2 ปฏิกิรยิ าเกิดขั้นตอนเดียว H2O(l) + Na+(aq) + Cl –(aq)
NaOH(s) + H+(aq) + Cl–(aq) (Tf)

(Ti)

จากกฎของเฮสส์ ผลที่ควรจะได้จากการทดลอง คอื
∆H1 + ∆H2 = ∆H3

35

โดย ∆H1, ∆H2 และ ∆H3 ค้านวณโดยใช้สมการ (2)

ความร้อนของปฏิกิรยิ าสะเทนิ + ความร้อนของสารละลาย + ความรอ้ นของแคลอรมิ ิเตอร์ = 0

n∆H + ms ∆T + Ccal ∆T = 0 …………….(2)

เมื่อ ∆H = ความร้อนทีเ่ กิดขึน้ หรอื เปลีย่ นแปลงในปฏิกิริยาท้ังหมด (kJ mol-1)
n = จ้านวนโมลของสารก้าหนดปริมาณ (mol)
ms ∆T = ความร้อนทีไ่ ด้รบั หรือสูญเสียโดยสารละลาย
Ccal ∆T = ความร้อนทีด่ ูดกลืนโดยแคลอริมิเตอร์

หมายเหตุ ถ้าความหนาแน่นของสารละลายเท่ากับความหนาแน่นของน้า (1.00 g cm-3) และ
ความรอ้ นจา้ เพาะของสารละลายเท่ากับความรอ้ นจา้ เพาะของน้า (4.184 J g-1 ˚C-1)
ดังนน้ั m = มวลของสารละลาย

s = 4.184 J g-1 ˚C-1
Ccal = ความจุความร้อนของแคลอริมเิ ตอร์
∆T = Tf - Ti
∆H ที่ค้านวณได้เม่ือหารด้วยจ้านวนโมลของสารกาหนดปริมาณจะมีหน่วยเป็น kJ mol-1 ของ
สารก้าหนดปริมาณ

2.1 การหาความรอ้ นของปฏิกิรยิ า NaOH + HCl NaCl + H2O

ในการทดลองจะบรรจุสารละลาย 2.50 M NaOH จ้านวน 25.0 cm3 ลงในแคลอริมิเตอร์
สารละลายนี้จะมี NaOH 0.0625 โมล จากนั้นจะเทสารละลาย 1.60 M HCl จ้านวน 25 cm3 ลง
ในแคลอริมิเตอร์ สารละลายนี้มี HCl 0.0400 โมล ปฏิกิริยากรดเบสที่เกิดขึ้นจะท้าให้อุณหภูมิ
เพิ่มขึน้ จาก Ti เป็น Tf คา้ นวณหา ∆H4 โดยใช้สมการ (2) มหี นว่ ยเป็น (kJ mol-1)HCl

หมายเหตุ HCl ที่ใช้เป็นสารกา้ หนดปริมาณแตกตวั หมดเป็นไอออน H+ และไอออน Cl- โดย Cl-

ไม่เกิดปฏิกิริยาต่อ แต่ H+ ท้าปฏิกิริยากับ OH- จาก NaOH เกิดเป็นน้า (H2O) ดังน้ันความร้อนที่
เกีย่ วข้องในปฏิกิริยาดงั กล่าวอาจเขียนได้ใหมเ่ ปน็

H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) ………………..∆H4

36

2.2 การหาความร้อนของปฏิกิรยิ าของกรดอ่อนกบั เบสแก่ (ไอออน OH-)
เชน่ กรดอะซีติก (CH3COOH) ซึ่งแตกตวั ได้เล็กน้อยในสารละลาย สมการระหว่างกรดอะซิติกกับ
NaOH จะเปน็ ดงั น้ี

CH3COOH(aq) + OH-(aq) H2O(l) + CH3COO-(aq) …………∆H5

คา้ นวณหา ∆H5 โดยใช้สมการ (2) มีหน่วยเปน็ (kJ mol-1)CH3COOH
เมื่อทราบค่า ∆H4 และ ∆H5 จากการทดลอง 2.1 และ 2.2 แล้วนิสิตสามารถค้านวณหา

ความรอ้ นของปฏิกิรยิ าทีใ่ ช้ในการแตกตวั ของกรดอะซิตกิ

CH3COOH(aq) H+(aq) + CH3COO-(aq) …………∆H6

โดยพิจารณาจากปฏิกิรยิ าตอ่ ไปนี้ H2O(l) …………∆H4
H+(aq) + OH-(aq) H2O(l) + CH3COO-(aq) …………∆H5

CH3COOH(aq) + OH-(aq)

จากกฎของเฮสส์จะสามารถคา้ นวณหา ∆H6 โดย ∆H6 = ∆H5 - ∆H4

อุปกรณ์ เข้มขน้ 1.00 M, 2.50 M
1. ถ้วยโฟม (calorimeter) 1 อัน เข้มขน้ 1.00 M, 1.60 M
2. เทอร์โมมเิ ตอร์ 100°C 2 อัน เข้มขน้ 2.00 M
3. กระบอกตวง 10 ml 1 อัน
4. บีกเกอร์ 1 ใบ
5. แท่งแก้วคน 1 อัน
6. ปากคีบ 1 อัน
สารเคมี

1. น้ากลน่ั
2. Sodium hydroxide (NaOH)
3. Hydrochloric acid (HCl)
4. Acetic acid (CH3COOH)

37

วิธีการทดลอง
ตอนท่ี 1 หาความจุความรอ้ นของแคลอรมิ ิเตอร์ (ถว้ ยโฟม)

1. ตวงน้ากลั่น 25 cm3 ใส่ลงในถ้วยโฟม ใช้เทอร์โมมิเตอร์วดั อณุ หภูมิเรม่ิ ตน้ ของน้ากลนั่ (Ti)
2. ตวงน้ากลั่น 25 cm3 ใส่ลงในบีกเกอร์ แล้วให้ความร้อนจนมีอุณหภูมิประมาณ 60-65°C

บนั ทึกอณุ หภมู ิของน้าร้อนเป็น T2
3. เทน้าร้อนลงในถ้วยโฟมทันที ปิดฝาแล้วแกว่งถ้วยโฟมอย่างสม่้าเสมอ บันทึกอุณหภูมิ

สุดท้าย (Tf) ของน้าในถ้วยโฟม (อณุ หภูมิสดุ ท้าย คือ อุณหภมู ิสูงสุดของน้าในถ้วยโฟม)

หมายเหตุ ก่อนท้าการทดลองคร้ังต่อไป ควรล้างถ้วยโฟมด้วยน้าเพื่อให้อุณหภูมิของถ้วยโฟม
เท่ากับอณุ หภมู ิห้อง

ตอนท่ี 2 การหาความร้อนของปฏิกิรยิ าทใ่ี ช้ในการแตกตวั ของกรดอะซิติก
2.1 การหาความรอ้ นของปฏิกิรยิ ากรดแกก่ ับเบสแก่ HCl + NaOH NaCl + H2O

1. ตวงสารละลาย NaOH 2.5 M จ้านวน 25 cm3 แล้วเทลงถ้วยโฟม
2. ตวงสารละลาย HCl 1.60 M จ้านวน 25 cm3 ลงในกระบอกตวง
3. รอจนอุณหภูมิของสารละลายคงที่ วัดอุณหภูมิของสารละลายในข้อ 1 และ 2 ให้เป็น

อุณหภูมิเริ่มต้น (Ti และควรมีค่าใกล้เคียงกัน) โดยให้เลือกอุณหภูมิของสารก้าหนด
ปริมาณสา้ หรบั ใช้ในการคา้ นวณค่า ∆H
4. เทสารละลาย HCl ลงในถ้วยโฟมอย่างรวดเร็ว คนสารละลายและวัดอุณหภูมิ บันทึก
เปน็ อุณหภมู ิสดุ ท้าย (Tf)
5. ค้านวณความร้อน (∆H4) ที่เกิดขึน้ ในปฏิกิรยิ าในหน่วย (kJ mol-1)HCl

2.2 การหาความร้อนของปฏิกิรยิ าของกรดออ่ นกับเบสแก่ (ไอออน OH-)
1. ตวงสารละลาย NaOH 2.5 M จ้านวน 25 cm3 แล้วเทลงถ้วยโฟม
2. ตวงสารละลาย CH3COOH 2.0 M จ้านวน 25 cm3 ลงในกระบอกตวง วัดอุณหภูมิของ
สารละลายในข้อ 1 และ 2 ให้เป็นอุณหภูมิเริ่มต้น (Ti และควรมีค่าใกล้เคียงกัน) โดยให้
เลือกอณุ หภมู ขิ องสารกา้ หนดปริมาณ
3. เทสารละลาย CH3COOH ลงในถ้วยโฟมอย่างรวดเร็ว คนสารละลายและวัดอุณหภูมิ
บนั ทึกเป็นอณุ หภูมิสดุ ท้าย (Tf)
4. ค้านวณความร้อน (∆H5) ที่เกิดขึน้ ในปฏิกิรยิ าในหน่วย (kJ mol-1)CH3COOH

หมายเหตุ ก่อนท้าการทดลองครั้งต่อไป ควรล้างถ้วยโฟมด้วยน้าเพื่อให้อุณหภูมิของถ้วยโฟม
เท่ากบั อุณหภมู ิห้อง

ทง้ั 2 ตอน ตอ้ งปิดฝาถว้ ยโฟม ตลอดเวลา

38

39

การทดลองท่ี 5
เร่อื ง อตั ราการเกิดปฏิกิรยิ า

วตั ถปุ ระสงค์
1. เพือ่ ศกึ ษาผลของความเข้มข้นของสารตงั้ ต้นต่ออตั ราการเกิดปฏิกิรยิ า
2. เพือ่ หากฎอตั ราและอนั ดบั ของปฏิกิรยิ า
3. เพือ่ ศกึ ษาผลของตัวเร่งต่ออัตราการเกิดปฏิกิรยิ า

หลักการ

ปฏิกิรยิ าระหว่างอะซีโตนกับไอโอดีน เมื่อมีกรดเปน็ ตวั เร่ง เกิดดังสมการ

CH3COCH3 (aq) + I2 (aq) CH3COCH2I (aq) + H+ (aq) + I- (aq) ……... (1)

ปฏิกิรยิ าน้ีเกิดขึ้นได้ไม่เร็วนกั ทีอ่ ุณหภูมิห้อง อตั ราการเกิดปฏิกิริยา (r) ข้ึนอยู่กับความเข้มขน้ ของ

สารตั้งต้นท้ังสองชนิด และความเข้มข้นของกรด ดังกฎอัตรา

r = k [acetone] m [I2] n [H+] p …..….(2)

เม่ือ m , n และ p เป็นอันดับของปฏิกิริยาเม่ือคิดอะซีโตน ไอโอดีน และกรดเป็นหลัก

ตามลา้ ดบั และ k เป็นค่าคงที่อัตรา

ถ้าเขียนอัตราการเกิดปฏิกิริยานี้ในรูปของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอโอดีน

หารด้วยเวลาทีค่ วามเข้มขน้ เปลีย่ นแปลง จะได้

r = ∆ [I2] / ∆ t …….…(3)

เน่ืองจากในปฏิกิริยานี้ ไอโอดีนเป็นสารชนิดเดียวที่มีสี เราจะสามารถติดตามการ

เปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไอโอดีนได้ด้วยตาเปล่า และจับเวลาที่ต้องใช้ในการท้าให้ไอโอดีนที่

ความเข้มข้นเริ่มต้นค่าหนึ่งหมดไปพอดีได้ ถ้าความเข้มข้นเริ่มต้นของอะซีโตนและของกรดมีค่า

สูงกว่าของไอโอดีนมากๆ จนถือได้ว่าไม่เปลี่ยนแปลงในขณะที่ปฏิกิริยาด้าเนินไป และอัตราการ

เกิดปฏิกิริยาจะมีค่าคงที่ไปตลอด จนไอโอดีนถูกใช้หมดไป แล้วปฏิกิริยาจะสิ้นสุดลง ภายใต้

สภาวะน้ี จะเขียนสมการ (3) ได้ใหม่เป็น

r = - ∆ [I2] / ∆ t = [I2 ] 0 / t ……….(4)

เมือ่ [I2 ] 0 = ความเข้มข้นเรม่ิ ตน้ ของไอโอดีน
t = เวลาสนั้ ที่สุดที่ทา้ ให้ไอโอดีนหมดไป
ถึงแม้ว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะมีค่าคงที่ภายใต้สภาวะการทดลองข้างต้นก็ตาม เม่ือ

เปลีย่ นความเข้มข้นเริ่มต้นของอะซีโตนและกรด อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็เปลีย่ นไปด้วย ตัวอย่าง

40

เช่น ถ้าท้าการทดลองซ้าโดยเพิ่มความเข้มข้นเริ่มต้นของอะซีโตนเป็น 2 เท่า อัตราการ

เกิดปฏิกิริยากจ็ ะตา่ ง จากเดิม จากสมการ (2) จะได้

r 1 = k [ A ] m [I2 ] n [ H+ ] p
และ r 2 = k [2A ] m [I2 ] n [ H+ ] p
เม่ือ A เป็นความเข้มข้นเริ่มต้นของอะซีโตนในการทดลองคร้ังแรก น้าสมการทั้งสองมาหารกัน

จะได้

r 2 / r 1 = [2A ] m / [ A ] m = 2 m …..…….(5)

ถ้าหาค่าของ r1 และ r2 ได้จากสมการ (4) กจ็ ะหาอัตราส่วน r2 / r1ได้ และหาค่า m ได้ ค่าของ n

และ p กห็ าได้ในลักษณะเดียวกัน

เมือ่ r 3 = k [ A ] m [I2 ] n [ 2H+ ] p
r 4 = k [ A ] m [2I2 ] n [ 2H+ ] p

อุปกรณ์
1. Erlenmeyer flask 9 ใบ
2. Stopwatch (นาฬิกาจับเวลา) 1 เรือน

สารเคมี เข้มขน้ 4 M (4 M CH3COCH3)
1. สารละลายอะซีโตน
2. สารละลายกรดไฮโดรคลอริก เข้มขน้ 1 M (1 M HCl)
3. สารละลายไอโอดีน
เข้มขน้ 0.00125 M (0.00125 M I2)

วิธีการทดลอง
1. รินน้ากลนั่ ลงในขวดรูปกรวย 25 cm3 (เปน็ ขวดทีใ่ ชส้ า้ หรับการเปรียบเทียบสี)
2. เตรียมสารละลายชุดที่ 1 ในตารางที่ 1 โดยใช้กระบอกตวงรินสารละลายอะซีโตน

5 cm3 สารละลาย HCl 5 cm3 และนา้ กล่ัน 10 cm3 ลงในขวดรปู กรวยใบทีส่ อง
3. ใช้กระบอกตวงที่สะอาดและแห้งรนิ สารละลาย I2 5 cm3 ลงในขวดใบที่สองพร้อมกับ

เริม่ จับเวลา แกว่งขวดเบาๆ ให้สารผสมกนั
4. สังเกตสีของสารละลายผสมโดยวางขวดบนกระดาษขาว เทียบกับน้าในขวดใบแรก

บนั ทึกเวลาเมื่อสขี องสารละลายจางหมดไปพอดี
5. ท้าข้อ 2- 4 ซ้าอีกคร้ังหนึ่ง (ใช้สารใหม่ท้ังหมด) บันทึกผลหาค่าเฉลี่ย (เวลาที่วัดได้

ทั้งสองครั้งควรต่างกัน ไม่เกิน 5-10 วินาที)

41

6. ท้าการทดลองข้อ 2-5 ซ้า ส้าหรับสารละลายชุดที่ 2, 3 และ 4 (สังเกตว่าปริมาตร
รวมของสารละลายผสมมคี ่าเท่าเดิม)

7. ค้านวณหาอันดบั ของปฏิกิรยิ าและค่าคงทีอ่ ัตรา

ตารางที่ 1 สว่ นผสมของสารละลายผสม

สารละลายชุด Acetone ปริมาตร (cm3) I2 รวม
ที่ 5 HCl H2O 5 25
1 10 5 10 5 25
2 5 55 5 25
3 5 10 5 10 25
4 10 0

หมายเหตุ การหาความเข้มข้นของสารละลายแตล่ ะชนิดในสารละลายผสม ใช้สตู ร C1V1 = C2V2
เมื่อ C1 และ C2 คือความเข้มขน้ เริ่มตน้ และในสารละลายผสมตามล้าดบั (หนว่ ย mol/l)

V1 และ V2 คือปริมาตรเริม่ ต้นและปริมาตรรวมของสารละลายตามล้าดับ (หนว่ ย cm3)

42

43

การทดลองท่ี 6
เร่อื ง การตกผลึกใหม่ (Recrystallisation)

การท้าสารเคมีที่เป็นของแข็งให้บริสุทธิ์นั้นท้าได้หลายวิธี แต่วิธีที่ส้าคัญวิธีหนึ่งในทาง
ปฏิบัติคือ “การตกผลึกใหม่ (Recrystallisation) ” ซึ่งเป็นการท้าลายโครงร่างผลึกแล้วปล่อยให้
เกิดผลึกขึ้นมาใหม่ กระบวนการในการตกผลึกของสารน้ันค่อนข้างที่จะซับซ้อน และส่วนมากจะ
พบว่าโมเลกุลของสารแตล่ ะประเภทจะมรี ูปร่างลกั ษณะผลกึ เฉพาะตัวและแตกต่างกันออกไป

วิธีการตกผลึกสารที่นิยมท้ากันมากและดีที่สุด คือ การให้สารที่ต้องการท้าให้บริสุทธิ์
ตกผลึกจากสารละลาย (Solution recrystallisation) โดยมีวธิ ีการทา้ ตามล้าดับข้ันตอ่ ไปนี้

1. เลือกตวั ท้าละลายทีเ่ หมาะสม
2. สารละลายทีต่ ้องการท้าให้บริสุทธิ์ในตวั ท้าละลายที่เหมาะสมทีอ่ ุณหภูมิใกล้เคียง
กับจุดเดือดหรือทีจ่ ดุ เดือดของตัวทา้ ละลายที่เหมาะสมน้ัน
3. กรองสารละลายขณะที่รอ้ นเพื่อกา้ จัดเอาสิง่ เจือปนที่ไม่ละลายขณะทีร่ อ้ นออกไป
4. ปล่อยสารละลายทีไ่ ด้จากการกรองให้เย็นลงเพื่อเกิดผลึกใหม่
5. แยกผลกึ ทีไ่ ด้จากการกรอง
6. ล้างผลึกที่ได้ด้วยตัวท้าละลายที่เหมาะสมเพื่อก้าจัดสารละลายและสิ่งเจือปนที่
ติดอยู่กับผลกึ ออกมา
7. ทา้ ผลกึ ใหแ้ หง้

1. การเลือกตวั ทาละลายท่ีเหมาะสม (Selectingasuitablesolvent) ตัวทา้ ละลาย
ทีเ่ หมาะสมในการตกผลึกใหม่จะต้องมีสมบตั ิดังต่อไปนี้

1. จะต้องละลายสารที่จะตกผลึกใหม่ได้ดีในขณะที่ร้อน แต่ละลายได้น้อยหรือไม่
ละลายในขณะที่เย็น ซึ่งเม่ือปล่อยให้เย็นลงจะตกผลึกได้อีก และสิ่งเจือปนควรละลายได้ดีในตัว
ท้าละลายที่เย็นหรือไม่ละลายในตัวท้าละลายที่ร้อน ฉะนั้นเมื่อกรองสารละลายในขณะที่ร้อนจึง
สามารถแยกสิง่ เจือปนออกมาได้

2. จุดเดือดของตวั ทา้ ละลายควรจะต้า่ เพื่อสะดวกในการท้าให้แห้ง
3. จะต้องเปน็ ตัวท้าละลายทีจ่ ุดเดือดต่า้ กว่าจุดหลอมเหลวของสารทีต่ กผลึกใหม่
4. ตัวทา้ ละลายจะต้องไม่ท้าปฏิกิริยากับสารทีต่ กผลกึ ใหม่
5. ควรจะให้ผลึกทีม่ รี ูปร่างดี
6. ถ้ามีตัวท้าละลายที่เหมาะสมหลายตัว จะต้องพิจารณาสมบัติอื่นๆ เช่น การติด
ไฟ-ตัวท้าละลายที่ไม่ติดไฟหรือติดไฟได้ยาก จะเป็นตัวท้าละลายที่เหมาะสมกว่าตัวท้าละลายที่
ติดไฟได้ง่าย, ราคา-ควรเลือกตัวท้าละลายที่มรี าคาถูกกว่า

44

ในกรณีที่ทราบว่าสารที่จะท้าให้บริสุทธิ์นั้นเป็นสารที่มีผู้ค้นพบแล้ว เราสามารถหา
ตัวท้าละลายที่เหมาะสมในการตกผลึกได้ตามหนังสืออินทรีย์เคมีต่างๆ แต่ถ้าหากไม่ทราบว่าสาร
นั้นเป็นสารใด จะต้องเลือกตัวท้าละลายโดยวิธีทดลองเพื่อหาความผิดพลาด (Trial and error
method) คือ ลองเอาสารน้ันมาประมาณ 0.1 กรัม ใส่ลงในหลอดทดลองแล้วเติมตัวท้าละลายที
ละหยดพร้อมกับเขย่าหลอดทดลองตลอดเวลา ถ้าหากสารนั้นละลายหมดเมื่อเติมตัวท้าละลาย
ลงไป 1 มล. แสดงว่าตัวท้าละลายนี้ไม่เหมาะสม แต่ถ้าใช้ตัวท้าละลาย 5 มล. และต้องให้ความ
ร้อนสารนั้นจึงละลาย (ไม่ใช่น้ามันลอยเป็นฝา้ ) แสดงว่าตวั ท้าละลายนี้อาจจะใช้ได้ ใหล้ องตงั้ ทิง้ ไว้
ให้เย็น ถ้าหากมีสาร ตกผลึกออกมา แสดงว่าตัวท้าละลายนั้นใช้ได้ แต่ถ้าไม่มีผลึกแยกออกมา
แม้ว่าได้พยายามทา้ การล่อผลึก (Seeding) และขดู ข้างภาชนะ (Scratching) แล้วก็ตามแสดงว่าตัว
ท้าละลายน้ันไม่เหมาะสม

ในการเลือกตัวท้าละลายน้ันให้ค้านึกถึงข้อความที่ว่า “Like dissolves like” คือสาร
ที่มีขั้ว (polar compound) จะละลายได้ดีในตัวท้าละลายที่มีขั้ว (polar solvent) และสารที่ไม่มีขั้ว
(non-polar compound) จะละลายได้ดีในตวั ทีไ่ ม่มีขั้ว (non polar solvent) แต่ในบางกรณีสารทีม่ ขี ั้ว
มากจะละลายได้ดีในตัวท้าละลายที่มีข้ัวขณะเย็น แต่ไม่ละลายในตัวท้าละลายที่ไม่มีขั้ว ขณะเย็น
ซึ่งกรณีนี้จะต้องใช้ตัวท้าละลายผสมกัน 2 ชนิด เรียกว่า ตัวท้าละลายผสม (mixed solvents) ซึ่ง
จะท้าให้การละลายของสารในตัวท้าละลายตัวหนึ่งลดลงเมื่อเติมตัวท้าละลายที่สารน้ันไม่ละลาย
ลงไป โดยตัวท้าละลายทั้ง 2 นี้จะต้องละลายเป็นเน้ือเดียวกันและมีสภาพขั้วต่างกันมาก
พอสมควร เช่น น้า–แอลกอฮอล์, น้า-กรดแอซิติก, เบนซีน-ปิโตรเลียมอีเทอร์, แอลกอฮอล์-
อีเทอร์, อะซิโตน-ปิโตรเลียมอีเทอร์, และสารละลายผสมนีจ้ ะต้องไม่แยกช้ันเม่ือทา้ ให้เย็นลง ซึ่ง
เป็นข้อที่ควรระวัง

2. การเตรยี มสารละลาย (Solution preparation)
ในการตกผลึก ถ้าหากตวั ท้าละลายเป็นสารอินทรีย์ควรจะท้าในตู้ควนั เพื่อหลีกเลีย่ ง

ไอของสารอินทรีย์ซึ่งส่วนมากจะเป็นอันตรายต่อร่างกาย การเตรียมสารละลายนี้ท้าได้โดยการ
ใส่สารที่จะท้าให้บริสุทธิ์ลงในขวดรูปชมพู่ (ไม่ใช่บีกเกอร์ เพราะเมื่อต้มสารละลายในบีกเกอร์ ซึ่ง
ปากภาชนะกว้างกว่า จะท้าให้สูญเสียตัวท้าละลายได้มากกว่าขวดรูปชมพู่) โดยให้เหลือผลึกของ
สารก่อนจะท้าให้บริสุทธิ์ไว้ 2-3 ผลึก (เพื่อใช้เป็นตัวล่อการตกผลึกในกรณีที่มีปัญหาว่าสารไม่
ตกผลึก) จากนั้นเติมตัวท้าละลายลงในขวดรูปชมพู่พอประมาณ เขย่าของผสมแล้วน้าไปต้มให้
ร้อนใน steam bath หรือ hot plate (อย่าต้มด้วยเปลวไฟโดยตรง เพราะไอของสารอินทรีย์ติดไฟ
ได้งา่ ย) เมื่อสารละลายร้อนจัดแล้ว แต่ยังมีผลึกของสารน้ันเหลืออยู่ ให้เติมตัวท้าละลายลงไปอีก
เพียงพอที่ให้ผลึกละลายหมด และเมื่อผลึกละลายหมดแล้วจะต้องใส่ตัวท้าละลายให้เกินพออีก
เล็กน้อย (ประมาณ 2-5 % เพื่อป้องกันการตกผลึกในระหว่างการกรองสารละลายขณะร้อน) แต่

45

อย่าเติมตัวท้าละลายมากเกินไป เพราะเม่ือปล่อยให้สารละลายที่ได้จากการกรองขณะร้อนน้ัน
เย็นลง จะไม่เกิดผลึกของสารบริสุทธิ์ ถ้าหากตั้งสารละลายที่ได้จากการกรองขณะที่ร้อนไว้ให้
เยน็ แล้ว ปรากฎว่ายังไม่มีการตกผลึกของสาร จะต้องตม้ เพือ่ ไล่ตัวท้าละลายทีม่ ากเกินพอออกไป
เสียบ้าง แล้วท้าให้เย็นลงใหม่อกี คร้ังหน่งึ หากยงั ไม่ตกผลกึ อีก จะมีวธิ ีทา้ ให้ตกผลึกอีก 2 วิธี คือ

1. การล่อผลึก (seeding) คือ น้าผลึกที่เก็บไว้ก่อนท้าให้บริสุทธิ์ 2-3 ผลึก ใส่ลง
ไปในสารละลายน้ัน เพื่อให้สารนน้ั ไปเกาะที่ผลึก ซึ่งจะท้าให้เกิดการตกผลึกได้

2. การขูดข้างภาชนะ (scratching) คือใช้ stirrer ขูดข้างภาชนะที่บรรจุสารละลาย
น้ันอยู่ การเตรียมสารละลายที่ใช้ตัวท้าละลาย 2 ตัวผสมกันนั้นท้าโดยละลายสารในตัวท้า
ละลาย แรกซึ่งเป็นตัวท้าละลายทีส่ ารที่จะตกผลึกละลายได้ดีก่อนแล้วจงึ น้าสารละลายนไี้ ปต้มให้
ร้อน จากน้ันจึงค่อยๆ เติมตัวท้าละลายตัวที่สองที่สารละลายได้ไม่ดีลงไปจนกระท่ังสารละลาย
ขุ่น จึงหยุดเติมสารละลายตัวที่สอง จากน้ันจึงค่อยๆ เติมตัวท้าละลายตัวแรกลงไปอีกอีก
เลก็ น้อยให้ได้สารละลายใสพอดี แล้วทา้ ให้สารละลายเยน็ ลงอย่าช้าๆ กจ็ ะได้ผลึกของสารบริสุทธิ์

ขอ้ ควรระวงั ในการเตรยี มสารละลาย
1. เม่ือใช้ตัวท้าละลายปริมาณหนึ่งละลายสารที่จะท้าให้บริสุทธิ์ในขณะร้อนจนเหลือ
สารอยู่เพียง 2-3 ผลึกแล้วพยายามละลายสารนี้ให้หมด ซึ่งต้องใช้ตัวท้าละลายปริมาณมาก
เกินไปจะทา้ ให้ได้สารบริสุทธิน์ อ้ ยกว่าเท่าที่ควรจะได้
2. ถ้าหากสิ่งเจือปนเป็นสารที่มีสี ให้ฟอกสีด้วย “ถ่านฟอกสี” (decolorizing carbon)
ซึ่งจะต้องเติมลงไปในสารละลายในขณะที่ร้อน (อย่าเติมถ่านฟอกสีในขณะที่สารละลายเย็น
เพราะว่าถ่านจะไม่ช่วยฟอกสี และอย่าเติมถ่านลงในสารละลายที่ก้าลังเดือด เพราะจะท้าให้
สารละลายในขณะเดือดนั้นล้นออกมาจากภาชนะ) พร้อมกับใส่ boiling chip (เพื่อป้องกันการ
เดือดอย่างรุนแรง) น้าสารละลายนีไ้ ปต้มสักครู่ ส่งิ เจือปนที่มีสีจะถูกดูดไว้ที่ผิวของถ่าน เม่อื กรอง
สารละลายขณะทีร่ ้อน กส็ ามารถแยกเอาถ่านและสิ่งเจือปนที่มีสอี อกไปได้
3. อย่าเติมถ่านมากเกินไป เพราะถ่านจะดูดซับ (absorb) สารที่จะตกผลึกไว้ ซึ่งจะท้า
ให้ได้สารน้อยกว่าทีค่ วรจะได้
4. ในกรณีที่ใช้ตัวท้าละลาย 2 ชนิด ถ้าหากตวั ท้าละลายตัวที่ 2 มีจุดเดือดต่้ากว่าตัวท้า
ละลายแรก ก่อนที่จะเติมตัวท้าละลายตัวที่ 2 จะต้องให้สารละลายในตัวท้าละลายตัวแรกมี
อุณหภูมิต่้ากว่าจุดเดือดของตัวท้าละลายตัวที่ 2 ทั้งนี้ เพื่อป้องกันการระเหยของตัวท้าละลายตัว
ที่สอง
3. การกรองขณะที่รอ้ น (Hot filtration)

จากการเตรียมสารละลายและต้มให้ร้อน ถ้าหากได้สารละลายใสไม่มีสิ่งเจือปนที่ไม่
ละลายเหลืออยู่ก็ไม่จ้าเป็นต้องกรอง แต่ถ้าหากมีสิ่งเจือปนที่ไม่ละลายเหลืออยู่ เช่น เศษผงเล็กๆ

46

ถ่านฟอกสี จะต้องกรองสารละลายนั้นขณะร้อน ด้วยกรวยกรอง (funnel) ก้านส้ัน และพับ
กระดาษกรองแบบหยัก (fluted filter paper) (ดูวิธีการพับดังรูปที่ 3.1) ซึ่งเป็นการพับที่ท้าให้พื้นที่
ผิวในการกรองมาก เป็นผลให้กรองได้เร็วกว่าการพับกระดาษกรองที่แนบสนิทกับกรวยกรอง
วางกรวยกรองนี้บนขวดรูปชมพู่ เพราะไอของสารจะกระทบกับกรวยกรองท้าให้กรวยกรองร้อน
ช่วยใหส้ ามารถกรองได้เร็วและไมเ่ กิดการตกผลึกติดกรวยกรองในระหว่างทีก่ รองอยู่

รปู ท่ี 3.1 การพับกระดาษกรองแบบ fluted filter paper สาหรบั กรองสารละลายขณะรอ้ น
(ก) พับกระดาษกรองครึ่งหนึ่งตามแนว 1,2,3 ก่อน แล้วต่อไปจึงพับครึ่ง ซึ่งเม่ือคลี่ออกจะได้

ตามแนว 2,4 ทบริม 1 ไปหา 4 และทบริม 3 ไปหา 4 ซึ่งเมื่อคลีอ่ อกจะได้รอยพับตามแนว
2,5 และ 2,6
(ข) ทบริม 1 ไปหา 6 และริม 1 ไปหา 5 จะได้รอยพบั ตามแนว 2,9 และ 2,8
(ค) พับทบริม 3 ไปหา 6 และริม 1 ไปหา 5 จะได้รอยพับตามแนว 2,9 และ 2,10 และ
จะพบว่ากระดาษกรองถกู พับเปน็ 8 ส่วนเท่ากนั
(ง) พับครึ่งในแต่ละส่วนในทิศทางตรงกันข้ามกับรอยพับคราวแรก จะได้รอยพับแบบเดียวกับ
พดั และเมื่อคลีอ่ อกทั้งหมดจะได้ fluted filter paper

ในการตกผลึกใหม่ทีต่ อ้ งใชถ้ ่านฟอกสี บางกรณีเมื่อกรองสารละลายขณะร้อนแล้วจะได้
สารละลายที่ยังคงมีถ่านเจือปนอยู่ ให้เติมสารที่ช่วยจับผงถ่าน (เรียกว่า filter acid) เช่น Alumina,
Silica จ้านวนเล็กน้อยลงไปในสารละลายนี้แล้วน้าไปต้มใหม่ จากนั้นจึงกรองอีกคร้ัง ถ้า
สารละลายทีไ่ ด้จากการกรองนยี้ งั คงมถี ่านอยู่อกี ใหด้ ้าเนนิ การเหมือนเดิมจนกว่าถ่านจะหมดไป