Gas

รายงานการทดลอง เรอ่ื ง สมบัตขิ องแก๊ส จดั ทำโดย นางสาวสายวรุณ แป้งนวล รหสั นักศึกษา 6214891013 สมาชกิ กลุ่ม 1.นางสาวพนิดา วฒั นชัย รหสั นกั ศกึ ษา 6214891011 2.นางสาวสายวรณุ แป้งนวล รหสั นักศึกษา 6214891013 3.นางสาวอรสิ รา มะวัน รหสั นกั ศกึ ษา 6214891024 คณะครศุ าสตร์ สาขาเคมี เสนอ ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.อาภาพร บญุ มี มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั รำไพพรรณี

วัตถุประสงค์ 1.ศกึ ษาผลของความดันต่อปรมิ าตรของแกส๊ 2.ศึกษาผลของอณุ หภูมติ ่อปรมิ าตรของแก๊ส 3.ศกึ ษาผลของอุณหภมู ติ ่อความดันขอวแกส๊ 4.ศึกษาการแพรข่ องแกส๊ อปุ กรณ์การทดลอง 1.กระบอกฉีดยาขนาด 10 มลิ ลลิ ติ ร 2.มาชเมลโล่ 3.บกี เกอร์ขนาด 50 มิลลิลิตร 4.นำ้ เยน็ 5.นำ้ รอ้ น 6.ถาด 7.นำ้ สี 8.เทียน 9.จานอาหารสำหรับเล้ียงเชื้อ 10.หลอดหยด 11.กระดาษพน้ื สีดำ 12. NH4OH 13.HCI

วิธกี ารทดลอง วันท่ีทดลอง 23 เดอื น กันยายน พ.ศ. 2562 เวลา 08.00 – 12.00 น. ตอนท่ี 1 ผลของความดนั ต่อปริมาตรของแกส๊ (กฎของบอยล์) 1.นำมาชเมลโล่ 1 ช้ิน ให้มขี นาดเลก็ พอท่จี ะนำไปใส่ในกระบอกฉดี ยาได้ ดังรปู ที่ 1 รูปที่ 1 นำมาชเมลโล่ลงในกระบอกฉดี ยา 2.นำมาชเมลโลท่ ่เี ตรียมไว้ใส่ในกระบอกฉีดยาใสก่ ้านกระบอกฉีดยา ดึงก้านกระบอกฉดี ยาให้อยู่ประมาณ ก่งึ กลาง แล้วใช้นิ้วช้ีปดิ ปลายกระบอกฉดี ยา ดงั รูปท่ี 2 รูปที่ 2 ดงึ ก้านกระบอกฉีดยาให้อยู่กึ่งกลางและใชน้ ้ิวชป้ี ดิ ปลายกระบอกฉีดยา

3.กดก้านกระบอกฉดี ยาลงช้าๆ จนกระทง่ั กดไมล่ งแลว้ จงึ ปล่อยมอื ท่ีกดไว้ สังเกตเห็นได้ว่ามาชเมลโล่มี ขนาดเล็กลง ดงั รปู ท่ี 3 รปู ที่ 3 มาชเมลโลม่ ีขนาดเล็กลง 4.ทำตามขอ้ 2 จากนน้ั ดึงกา้ นกระบอกฉีดยาขน้ึ ช้าๆ จนเกอื บสุดจึงปล่อยมือที่ดงึ ไว้ สังเกตเห็นไดว้ า่ มาช เมลโล่เริ่มพองขน้ึ จากเดมิ ดงั รปู ท่ี 4 รปู ที่ 4 มาชเมลโล่พองข้ึนจากเดิม

ตารางท่ี 1 ผลการทดลองความดนั ตอ่ ปริมาตรของแก๊ส (กฎของบอยล์) การทดลองกฎของบอยล์ การเปล่ียนแปลงของแก๊ส 1.ขณะกดก้านหลอดฉดี ยา มวล ความดนั ปริมาตร อุณหภูมิ 2.ขณะดึงก้านหลอดฉดี ยา คงที่ เพิม่ ข้ึน ลดลง คงท่ี คงท่ี น้อยลง เพมิ่ ขนึ้ คงท่ี สรปุ ผลการทดลองกฎของบอยล์ เมือ่ กดกา้ นกระบอกฉีดยาจะเหน็ ได้วา่ มาชเมลโลจ่ ะเล็กลง ทำใหเ้ ห็นว่าเม่ือกดกา้ นกระบอกฉีดยา ท่ปี ดิ ปลายกระบอกไวท้ ำให้ความดันแกส๊ เพ่ิมข้นึ แตป่ รมิ าตรแก๊สลดลง จึงส่งผลให้มาชเมลโลเ่ ล็กลง แต่ เมือ่ ดึงก้านกระบอกฉดี ยาขึ้นจะเหน็ วา่ มาชเมลโล่เร่ิมพองขึ้น ทำใหเ้ หน็ ว่าเมื่อดงึ ก้านกระบอกฉีดยาท่ีปดิ ปลายกระบอกไวข้ ึ้นทำให้ความดนั แกส๊ ลดลงแต่ปริมาตรแกส๊ เพมิ่ ขึน้ จึงทำให้มาชเมลโลพ่ อง ดังน้นั จึง เป็นไปตามกฎของบอยล์ทีว่ า่ เมือ่ อณุ หภมู ิและมวลของแก๊สคงทจ่ี ะทำให้ความดันแปรผกผันกับปริมาตร ของแก๊ส

ตอนท่ี 2 ผลของอุณหภูมติ อ่ ปรมิ าตรของแกส๊ (กฎของชาร์ลส์) 1.ดึงกระบอกฉดี ยาใหม้ ีอากาศภายในประมาณครึ่งกระบอก แล้วนำไปดูดนำ้ ที่อุณหภูมิห้องปริมาตร 1 มลิ ลิลติ ร ดังรูปท่ี 5 รูปท่ี 5 ดึงกระบอกฉดี ยาใหม้ ีอากาศภายในครง่ึ กระบอก ดดู นำ้ ที่อณุ หภมู หิ อ้ ง 1 มิลลิลติ ร 2.จมุ่ กระบอกฉดี ยาจากข้อท่ี 1 ลงในบกี เกอรท์ ม่ี นี ำ้ ร้อนอณุ หภูมิ 60-70 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 2 นาที ดงั รูปท่ี 6 สงั เกตเหน็ ไดว้ า่ ปริมาณน้ำลดลง ดงั รูปที่ 7 รปู ที่ 6 จมุ่ กระบอกฉดี ยาลงในบีกเกอรท์ ม่ี นี ้ำรอ้ นอุณหภมู ิ 60-70 Co

รปู ท่ี 7 ปรมิ าณน้ำลดลง 3.ทำการทดลองเช่นเดียวกบั ขอ้ 2 แตเ่ ปลยี่ นไปจมุ่ ในบกี เกอร์ที่มีน้ำเยน็ อณุ หภมู ิ 10-20 องศาเซลเซยี ส เป็นเวลา 2 นาที ดังรูปท่ี 8 สังเกตเห็นได้ว่าปรมิ าณน้ำเพม่ิ ขึน้ ดังรปู ท่ี 9 รูปที่ 8 จุ่มกระบอกฉีดยาลงในบีกเกอร์ท่ีมีน้ำเยน็ อณุ หภมู ิ 10-20 Co

รูปท่ี 9 ปริมาณน้ำเพมิ่ ข้ึน ตารางที่ 2 ผลการทดลองของอุณหภูมติ อ่ ปรมิ าตรของแกส๊ (กฎของชารล์ ส์) การทดลองกฎของชารล์ ส์ มวล การเปลย่ี นแปลงของแก๊ส อณุ หภูมิ คงท่ี ความดัน ปรมิ าตร สูงขนึ้ 1.เมือ่ จมุ่ กระบอกฉีดยาในน้ำรอ้ น คงท่ี ลดลง 2.เมอื่ จ่มุ กระบอกฉีดยาในน้ำเย็น คงที่ เพ่ิมขน้ึ คงท่ี ลดลง สรปุ ผลการทดลองกฎของชารล์ ส์ จากการทดลองพบวา่ เมอื่ จุม่ กระบอกฉดี ยาทีม่ ีปริมาตรน้ำ 1 ml ลงในน้ำรอ้ นทำให้ปรมิ าตรน้ำ ลดลงแตเ่ มื่อนำกลบั มาจุ่มทน่ี ้ำเย็นปรมิ าตรน้ำกลับมาเทา่ เดมิ สังเกตเหน็ ได้ว่าอุณหภมู สิ งู มีผลทำปริมาตร ของแกส๊ เพ่มิ ขึ้นและเมอื่ อณุ หภูมิตำ่ ก็ทำใหป้ รมิ าตรของแกส๊ ลดลง จึงเปน็ ไปตามกฎของชาร์ลส์ว่า ถา้ ความ ดันและมวลของแกส๊ คงที่ ปริมาตรแก๊สจะแปรผันตามกบั อณุ หภูมิ

ตอนท่ี 3 ผลของอณุ หภมู ติ ่อความดันของแกส๊ (กฎของเกย์-ลสู แซก) 1.เตรียมถาดทแ่ี บนราบ ตง้ั เทยี นไว้ตรงกลางของถาด 1 เลม่ เตมิ น้ำสลี งไปให้สูงขึน้ มาประมาณ 2 เซนตเิ มตร จุดเทียน ดังรปู ที่ 10 รปู ที่ 10 ต้งั เทียนไว้ตรงกลางของถาด และจุดเทยี น 2.เติมน้ำสีลงไปใหส้ งู ข้นึ มาประมาณ 2 เซนติเมตร ดังรูปท่ี 11 รูปที่ 11 เตมิ น้ำสงี ลงไปในถาด

3.ใช้บีกเกอร์ขนาด 50 มิลลลิ ติ ร ครอบเทียน ดังรูปท่ี 12 รูปที่ 12 นำบีกเกอรม์ าครอบเทียน 4.ตงั้ ท้งิ ไวจ้ นเทยี นดบั สงั เกตการเปลย่ี นแปลงปรมิ าตรของนำ้ ในบกี เกอร์เมื่ออุณหภูมิในบกี เกอร์สูงข้นึ และ เม่อื อุณหภมู ติ ำ่ ลง ดงั รูปท่ี 13 รปู ท่ี 13 เทียนดบั และปริมาตรนำ้ ทอ่ี ยู่ในถาดไหลเข้าไปในบีกเกอร์

ตารางท่ี 3 ผลการทดลองของอุณหภมู ิตอ่ ความดนั ของแก๊ส(กฎของเกย์-ลซู แซก) การทดลองของเกย์-ลูซแซก การเปลี่ยนแปลงของแกส๊ มวล ความดนั ปริมาตร อุณหภูมิ 1.เม่ือจุดเทยี น คงท่ี เพิ่มข้ึน คงที่ เพมิ่ ขึน้ 2.เมอ่ื เทยี นดับ คงท่ี ลดลง คงที่ ลดลง สรปุ ผลการทดลองของอณุ หภูมิตอ่ ความดนั ของแก๊ส (กฎของเกย์-ลซู แซก) จากการทดลองพบวา่ เม่อื นำบกี เกอร์ขนาด 50 ml ไปครอบเทยี นท่ีไฟกำลงั ติดอยู่พบวา่ เทยี นดับ และปริมาตรน้ำทอ่ี ยใู่ นถาดไหลเข้าไปในบกี เกอร์จนเกือบหมด ดังนั้นเมอ่ื อุณหภูมคิ วามร้อนของแก๊สท่อี ยู่ ในภาชนะทีค่ งทจี่ ะทำให้ปรมิ าณโมเลกลุ ของแกส๊ ไหลเข้าไปได้อย่างรวดเร็วส่งผลให้คา่ ความดนั ของแก็ส เพมิ่ มากขน้ึ จงึ เปน็ ไปตามกฎของเกย์-ลซู แซกว่าเม่อื ปริมาตรและมวลคงทีค่ วามดันจะแปรผนั ตามกบั อณุ หภูมิ

ตอนท่ี 4 การแพรข่ องแกส๊ 1.หยด HCl บนฝาครอบจานเลี้ยงเชื้อทีห่ งายอยู่ ตำแหนง่ ละ 1 หยด จนครบ 8 หยด ตำแหนง่ ในลกั ษณะ วนเป็นรูปวงกลม ดังรปู ท่ี 14 รปู ที่ 14 หยด HCl บนฝาครอบจานเล้ียงเชื้อ 2.หยด NH4OH ลงบนจานท่วี างบนกระดาษดำ จำนวน 1 หยด ทต่ี ำแหน่งเดยี วกัน ดงั รูปที่ 15 รปู ที่ 15 หยด NH4OH ลงบนจานทวี่ างบนกระดาษดำ

3.คว่ำฝาครอบในขอ้ 1 ลงบนตวั จานให้สนิทอยา่ งรวดเรว็ และน่มุ นวล ดังรปู ที่ 16 รูปท่ี 16 คว่ำฝาครอบลงบนตวั จานให้สนิท 4.สังเกตเหน็ ได้ว่ามสี ารสขี าวเกิดขนึ้ สารสขี าวไหลเป็นสายๆลงมาจากด้านบนลงล่างซึ่งสารทเ่ี กดิ ขนึ้ เปน็ ผลติ ภณั ฑ์ ที่เรียกว่า NH4Cl ดังรปู ที่ 17 รูปที่ 17 สายสขี าวไหลจากด้านบนลงด้านลา่ ง เรยี กว่า NH4Cl

สรปุ ผลการทดลองการแพร่ของแก๊ส (กฎของแกรแฮม) NH4OH (aq) NH3 (g) NH3(g) + HCl (g) NH4Cl (s) HCl (aq) HCl (g) จากทดลองเหน็ ได้วา่ เมอื่ คว่ำฝาครอบทม่ี สี าร HCl ลงไปใน NH4OH พบวา่ มสี ารสีขาวเกิดขนึ้ สารสี ขาวไหลเปน็ สายๆลงมาจากด้านบนลงลา่ งซงึ่ สารที่เกิดขึ้นเปน็ ผลิตภณั ฑ์ ท่เี รยี กวา่ NH4Cl จึงสรุปไดว้ า่ จะ NH3 มมี วลโมเลกลุ น้อยกว่า HCl ดงั น้นั NH3 จึงสามารถแพรไ่ ดเ้ ร็วกวา่ HCl เป็นไปตามกฎการแพรข่ อง แกรแฮม

สรปุ และอภปิ รายผลการทดลอง ผลการทดลองความดนั ต่อปริมาตรของแก๊ส (กฎของบอยล์) เม่ืออุณหภมู ิและมวลของแก๊สคงที่จะทำให้ ความดนั แปรผกผันกับปริมาตรของแก๊ส ผลการทดลองของอณุ หภูมติ อ่ ปรมิ าตรของแกส๊ (กฎของชารล์ ส)์ ถ้าความดนั และมวลของแกส๊ คงที่ ปริมาตรแกส๊ จะแปรผันตามกบั อณุ หภูมิ ผลการทดลองของอณุ หภูมิต่อความดันของแกส๊ (เกย์-ลูซแซก) เมอื่ ปรมิ าตรและมวลคงท่คี วามดันจะแปร ผนั ตามกบั อุณหภมู ิ ผลการทดลองการแพรข่ องแก๊ส (กฎของแกรแฮม) NH3 มมี วลโมเลกลุ นอ้ ยกว่า HCl ดงั นน้ั NH3 จงึ สามารถแพรไ่ ดเ้ ร็วกว่า HCl เปน็ ไปตามกฎการแพร่ของแกรแฮม