ปริมาณสารสัมพันธ์

ปรมิ าณสารสัมพันธ์ Stoichiometry

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ ความหมาย ปรมิ าณสมั พนั ธ์ (stoichiometry) มาจากการผสมภาษากรีก 2 คา Stoichiometry = stoicheion (ธาต)ุ + metron (การวดั ) ปรมิ าณสัมพนั ธ์ เปน็ เคมที ี่เก่ยี วขอ้ งกับการคานวณปริมาณและความสัมพันธ์ของสารในปฏิกิริยา เคมี ไดแ้ ก่ สารตงั้ ต้น ผลติ ภัณฑ์ และพลงั งานของสารที่เปลยี่ นแปลงในปฏกิ ิริยา 1. อะตอม โมเลกลุ และไอออน 1.1 อะตอม (atom) หมายถึง อนภุ าคท่ีเลก็ ทส่ี ดุ ของธาตุทแ่ี สดงสมบตั เิ ฉพาะและสามารถเกิด พันธะหรอื ปฏิกริ ิยาทางเคมไี ด้ ประกอบดว้ ย -นวิ เคลยี ส (nucleus) โปรตรอน (proton) + นวิ ตรอน (neutron) อยบู่ ริเวณกลางอะตอม -อเิ ลก็ ตรอน (electron) อยรู่ อบนิวเคลียส สมบตั บิ างประการของโปรตรอน นวิ ตรอน และอเิ ลก็ ตรอน อนภุ าค สญั ลกั ษณ์ ประจุ นา้ หนกั อิเล็กตรอน e- หนว่ ย คลู อมบ์ (c) (กรมั ) amu โปรตรอน p+ -1 1.6 x 10-19 9.1096 x 10-28 0.000549 นิวตรอน no 1 1.6 x 10-19 1.6726 x 10-24 1.007277 1.6749 x 10-24 1.008665 00 สญั ลกั ษณธ์ าตุ  ผลบวกของจานวนโปรตรอนและนวิ ตรอน เรยี กว่า เลขมวล (mass number) ใชส้ ญั ลักษณ์ A น่นั คือ A = Z + N (เม่อื N = จานวนนิวตรอน)  อะตอมของธาตอุ ิสระใด ๆ จะมีจานวนโปรตรอนเทา่ กบั จานวนอเิ ลก็ ตรอนเสมอ (รเู้ ลขอะตอม เท่ากับ รู้จานวนอิเล็กตรอนของธาตนุ น้ั ด้วย) เลขอะตอมเป็นคา่ เฉพาะของธาตุแตล่ ะชนดิ : ธาตุชนิดเดยี วกันมจี านวนโปรตรอนเทา่ กนั เสมอ 1

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ ไอโซโทป (isotope) = ธาตุชนิดเดียวกนั และมีจานวนโปรตรอนเทา่ กนั (เลขอะตอม, Z เท่ากัน) เช่น ไอโซบาร์ (isobar) = ธาตตุ ่างชนดิ กัน มเี ลขมวลเทา่ กนั (A เทา่ กนั ) เช่น ไอโซโทน (isotone) = ธาตุต่างชนิดกนั มจี านวนนวิ ตรอนเทา่ กนั (N เทา่ กนั ) เช่น 1.2 โมเลกลุ (molecule) หมายถึง หนว่ ยโครงสรา้ งท่ีเลก็ ที่สุดของธาตุหรอื สารประกอบท่ี สามารถอย่ไู ดโ้ ดยอิสระ และยงั คงมสี มบตั ิโดยสมบรู ณ์ - โมเลกลุ อะตอมเดยี่ ว (monoatomic molecule) : 1 โมเลกุล มี 1 อะตอม ได้แก่ He, Ne, Ar, Kr, Xe และ Rn - โมเลกุลอะตอมคู่ (diatomic molecule) : 1 โมเลกลุ มี 2 อะตอม แบ่งเป็น - homonuclear molecule เชน่ H2, O2, N2 - heteronuclear molecule เชน่ HCl, CO, NO - โมเลกลุ หลายอะตอม (polyatomic molecule) : 1 โมเลกุล มี > 2 อะตอม แบง่ เปน็ - homonuclear molecule เชน่ P4, S8 - heteronuclear molecule เชน่ H2O, CH4, C6H12O6 2

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 1.3 ไอออน (Ion) หมายถงึ อะตอมหรือกลุ่มอะตอมที่มปี ระจุ เสีย e- รับ e- ไอออนบวก อะตอมทีเ่ ปน็ กลาง ไอออนลบ (cation) เช่น Na+, Ca2+, Mg2+ (จานวนประจุ + เทา่ กับ -) (anion) เช่น O2-, F-, Cl- - ไอออนท่เี ป็นกลุม่ ของอะตอมทีม่ ปี ระจุ ไดแ้ ก่ SO42-, CO32-, NH4+ เปน็ ต้น ปฏกิ ิริยาเคมที ่ัว ๆ ไป  จานวนโปรตรอนไมเ่ ก่ียวขอ้ ง  ธาตจุ ะไมเ่ ปลี่ยนเปน็ ธาตุอนื่ เมอื่ เกดิ ปฏกิ ิริยา ยกเวน้ “ปฏิกริ ิยานวิ เคลยี ร์” (Nuclear reaction)  เกดิ การเปลีย่ นแปลงในระดบั นวิ เคลยี ส  ไดธ้ าตใุ หม่เกดิ ขน้ึ หรอื มีการปลดปล่อยพลังงานในรูปของรังสี 2. สตู รเคมี (Chemical Formula) สูตรเคมี (chemical formula) คือ กลุ่มสัญลักษณ์ของธาตุหรือสารประกอบท่ีแสดง องคป์ ระกอบและจานวนอะตอมของธาตุต่างๆใน 1 โมเลกุล เช่น NH3 แสดงว่า 1 โมเลกุล ประกอบด้วย ธาตุ N 1 อะตอม และ H 3 อะตอม สตู รเคมอี าจแบง่ ได้เป็น 3 ชนิด 2.1 สูตรเอมพิริคัล (Empirical formula) เป็นสูตรที่แสดงอัตราส่วนอย่างต่าของจานวน อะตอมของธาตุทเี่ ป็นองค์ประกอบของสารนน้ั เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ มีสูตรโมเลกุลเป็น H2O2 อัตราส่วนอย่างต่าของจานวนอะตอม H : O เท่ากับ 1 : 1 สูตรเอมพริ คิ ลั จึงเปน็ HO กลโู คสมสี ตู รโมเลกุลเปน็ C6H12O6 อตั ราสว่ นอยา่ งตา่ ของจานวนอะตอม C : H : O เท่ากับ 1 : 2 : 1 สตู รเอมพิริคลั จงึ เป็น CH2O การหาสตู รเอมพริ คิ ลั /สตู รอย่างงา่ ย หลักการมดี งั น้ี 1. คานวณหาปริมาณของธาตแุ ตล่ ะชนดิ ในสารประกอบ 2. คานวณหาอัตราสว่ นโดยจานวนโมลอะตอมของธาตุ จากสตู รอย่างงา่ ย สตู รอยา่ งงา่ ย = ปรมิ าณสาร (g) : ปรมิ าณสาร (g) มวลอะตอม (M) มวลอะตอม (M) 3

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 3. จากน้ันทาใหอ้ ัตราส่วนโดยจานวนโมลอะตอมเป็นเลขลงตัวอยา่ งตา่ ทาดังน้ี 3.1 ใหเ้ อาเลขทแี่ สดงจานวนโมลอะตอมของธาตทุ ่ีมคี ่าน้อยที่สดุ หารตลอด ถ้าได้ เลขจานวนเตม็ ทัง้ หมดกจ็ ะทราบสตู รเอมพริ ิคลั 3.2 จากน้นั ให้เอาเลขจานวนเตม็ คณู จนกระท้ังปดั เศษได้ ถา้ ใกล้เคียงจานวนเต็มมาก (0.9 ข้นึ ไป) ใหป้ ดั เปน็ เลขจานวนเต็ม หรอื ปัดทง้ิ ถา้ มีค่า 0.1 ลงไป เช่น C : O 1 : 1.9 --> 1 : 2 Ex 1. จงคานวณหาสตู รอย่างงา่ ยของสารประกอบท่มี ี Fe และ O 72.4% และ 27.6% ตามลาดับ คิดโดยมวล Fe : O 72.4 : 27.6 56 16 1.29 : 1.72 เอา 1.29 หารตลอด 1.29 : 1.72 1.29 : 1.29 1 : 1.33 เอา 3 คูณตลอด 3 : 3.99 สูตรอย่างของสารประกอบนี้ คือ Fe3O4 Ex 2. ออกไซดข์ องฟอสฟอรัสประกอบด้วย P = 43.7% , O = 56.3% โดยมวล จะมสี ูตรอยา่ งงา่ ย เปน็ อยา่ งไร Ex 3. สารประกอบอินทรยี ท์ มี่ ีองคป์ ระกอบ C = 40% , H = 6.67% และ O สารประกอบนี้มีสตู ร อย่างงา่ ยเปน็ อย่างไร 4

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 4. โลหะ M มมี วลอะตอม 200 เมอ่ื นามาเผากบั กามะถนั ท่ีมีมากเกนิ พอ ปรากฏว่า M หนัก 16.00 กรมั ใหส้ ารประกอบหนัก 19.84 กรมั สูตรอยา่ งงา่ ยของสารประกอบนี้คอื อะไร Ex 5. เม่ือนา 5 กรมั ของธาตุ X มาทาการเผาในแกส๊ ออกซเิ จนทมี่ จี านวนมากเกนิ พอ ปรากฏว่าได้ ออกไซด์ของ X หนัก 6.9 กรัม ถา้ มวลอะตอมของธาตุ X = 56 จงหาสตู รเอมพิรคิ ัลของออกไซด์ นั้น (O มมี วลอะตอม = 16) Ex 6. CuSO4 ท่ีมนี า้ อยู่ในผลกึ เกาะอยจู่ านวนหนง่ึ หนกั ทัง้ ส้ิน 2 กรมั นามาเผาให้นา้ ระเหยไปจนหมด เหลอื CuSO4 1.28 กรมั จงหาปรมิ าณน้าผลึกที่เกาะอย่ใู น CuSO4 Ex 7. เมื่อเอาไอรอ์ อน (II) ซัลเฟตท่มี นี า้ ผลกึ (FeSO4 .nH2O) 27.8 กรมั มาเผา พบว่า มนี ้าเกิดข้ึน 12.6 กรมั n มคี า่ เท่ากบั เทา่ ใด 5

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 8. ในการวิเคราะหแ์ รบ่ รเิ วณเขาใหญ่ พบวา่ มี K2O 18.8% , FeO 14.4% , SO3 30.8% โดยมวล ทเี่ หลอื เปน็ นา้ ผลกึ จงหาสตู รอย่างง่ายของสารประกอบนี้ ก. K2SO4 . Fe2(SO4)3 . 10H2O ข. K2SO4 . 2FeSO4 . 10H2O ค. 2K2SO4 . FeSO4 . 10H2O ง. K2SO4 . FeSO4 . 10H2O Ex 9. สารประกอบฟลอู อไรดข์ องยเู รเนียม (UxFy) ชนิดหนึง่ หนกั 1.76 กรัม ทาปฏิกิริยาอยา่ งสมบูรณ์ กบั Ca2+ ปรมิ าณมากเกินพอเกดิ CaF2 หนัก 1.17 กรัม สตู รเอมพริ คิ ัลของ UxFy คืออะไร Ex 10. สารประกอบคอลไรดข์ องธาตุ X ละลายนา้ ได้ดี ถ้าใช้ X คลอไรด์ 0.417 กรมั ทาปฏิกิรยิ ากับ AgNO3 มากเกินพอ Ex 11. เม่อื นายาฆ่าแมลงชนิดหนง่ึ ช่อื Lindane จานวน 9.70 กรมั มาทาการสนั ดาปกบั แกส๊ O2 อย่างสมบูรณ์ พบว่า เกดิ แกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ 8.80 กรมั และไดน้ ้า 1.80 กรัม ถ้ายาฆา่ แมลงนป้ี ระกอบดว้ ยธาตุ C, H และ Cl เท่าน้ัน สูตรอย่างง่ายของยาฆ่าแมลงชนดิ นีค้ อื อะไร 6

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 12. สารอินทรยี ช์ นิดหนึ่งประกอบดว้ ย C, H, O และ N เท่านนั้ จากการเผาสารนีห้ นกั 2.28 กรมั จนเกดิ ปฏิกิริยาอยา่ งสมบูรณจ์ ะได้ CO2 2.64 กรัม และ H2O 1.35 กรมั เมอื่ นาสารน้มี าใหม่ 5.70 กรัม ปรากฏว่ามี N 1.064 กรมั สูตรอย่างง่ายของสารนี้คอื อะไร 2.2 สตู รโมเลกลุ (molecular formula) เป็นสตู รที่แสดงชนดิ และจานวนอะตอมของธาตุที่เปน็ องค์ประกอบทมี่ ีอย่จู ริง ใน 1 โมเลกลุ ของสาร การหาสตู รโมเลกลุ ของสาร สตู รโมเลกลุ = (สตู รเอมพริ คิ ลั )n (เมอื่ n = 1, 2, 3 ……) มวลโมเลกลุ = (มวลของสตู รอยา่ งงา่ ย)n ตัวอยา่ ง 1 เมอื่ คานวณพบว่าสูตรอยา่ งงา่ ยของสารประกอบชนดิ หน่งึ มสี ตู รเปน็ Na2S2O3 และมีมวล เทา่ กบั 158 จงหาสูตรโมเลกลุ ของสารประกอบตอ่ ไปนี้ วธิ ที า เม่ือได้สูตรเอมพิรคิ ัลของสารประกอบคอื Na2S2O3 ดังน้นั สตู รโมเลกลุ เปน็ (Na2S2O3)n = 158 [(23x2 = 46) + (32x2=64) + (16x3=48)] x n = 158 n=1 ดงั นน้ั สตู รโมเลกลุ คือ Na2S2O3 ตัวอย่าง 2 สารประกอบชนดิ หนึง่ ประกอบด้วย Na 60.8%, B 28.5% และ H 10.5% โดยสารประกอบนี้ มมี วลโมเลกุล = 38 จงหาสูตรโมเลกลุ ของสารประกอบนี้ (Na = 23, B = 10.8, H = 1) วธิ ีทา อัตราส่วนโดยจานวนโมลอะตอม Na : B : H = 60.8 : 28.5 : 10.5 23 10.8 1 = 2.6 : 2.6 : 10.5 =1 : 1 : 4 ดังนัน้ สตู รเอมพิริคัล คือ NaBH4 จาก สตู รโมเลกุล = (สูตรเอมพิรคิ ัล)n 38 = [(1 x 23 ) + (1 x 10.8) + (4 x 1)]n 38 = (37.8)n ดงั น้ัน n = 1 ดงั น้ัน สูตรโมเลกุล คือ NaBH4 7

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ โจทย์การคานวณสตู รโมเลกลุ ของสารประกอบ Ex 1. สารประกอบชนดิ หนึง่ มีสตู รอย่างงา่ ยเป็น C2H4O มมี วลโมเลกุลเปน็ = 88 จงหาสตู รโมเลกลุ ของสารน้ี Ex 2. สารประกอบของ Ca และ X มีมวลโมเลกลุ 160 ประกอบดว้ ย Ca 25% โดยมวล จงหาสูตร โมเลกุลของสารประกอบมวลอะตอมของ X = 60 Ex 3. สารประกอบชนิดหนึ่งประกอบด้วย C 85.7% , H 14.3% ปรมิ าตรของแกส๊ 1 ลิตร ท่ี STP หนกั 2.5 กรัม สูตรโมเลกลุ ของสารประกอบนี้ คือ Ex 4. ในการวิเคราะห์แก๊สตวั อย่างซึง่ มีคารบ์ อนเปน็ องคป์ ระกอบ 85.7% และไฮโดรเจน14.3% โดยมวล ท่ีสภาวะมาตรฐาน สารประกอบน้ี 112 cm3 หนัก 0.21 กรัม จงหาสตู รโมเลกลุ ของแก๊สตัวอยา่ งน้ี Ex 5. จากการวิเคราะหอ์ อกไซดข์ อง N ทีเ่ ป็นแก๊สชนิดหน่งึ พบว่าออกไซด์นี้ 2 กรัม จะมี N อยู่ 0.6 กรัม และยังพบอกี ว่าออกไซด์นี้เป็นแก๊สทม่ี ีความหนาแน่น 4.107 g/cm3 ที่ STP จงคานวณหาส๖ู รโมเลกุลออกไซดข์ อง N นี้ 8

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 2.3 สูตรโครงสร้าง (structural formula) แสดงการยดึ เหนี่ยวของอะตอมภายในโมเลกลุ ตัวอยา่ ง เช่น 3. มวลอะตอม มวลโมเลกลุ 3.1 มวลอะตอม (Atomic mass) เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็กมาก  มวลหรือน้าหนักน้อยมาก (อะตอมท่ีหนักที่สุดมีมวล ประมาณ 10 -22 กรมั ) จงึ ไม่นิยมใชก้ ารบอกมวลโดยตรง แตใ่ ช้วิธบี อกเปน็ มวลหรอื นา้ หนกั เปรียบเทยี บ (relative mass หรือ relative weight) เรียกว่า มวลอะตอม (Atomic mass) หรือ น้าหนักอะตอม (Atomic weight) โดยเปรยี บเทยี บกบั มวลอะตอมมาตรฐาน คอื 612C หน่วยของมวลในการเปรียบเทียบ คือ หน่วยมวลอะตอม (atomic mass unit, amu) หรือ ดาลตนั (Dalton, D) 1 amu (1D) = 1.66 x 10 -24 กรมั โดยท่ี เชน่ ธาตุ H มมี วลอะตอม 1.0079 amu หมายความว่า ธาตุ H 1 อะตอม หนักเทา่ กับ 1.0079 x 1.66 x 10 -24 กรัม ** มวลอะตอมของธาตุท่ีปรากฏในตารางธาตุ มักเป็นเลขทศนิยม เพราะคิดจากน้าหนักเฉล่ีย ของไอโซโทปในตารางธาตุ ตัวอย่าง ธาตุ H ในธรรมชาติมี 2 ไอโซโทป คือ 11H มีมวล 1.0078 amu (มี 99.985 %ใน ธรรมชาต)ิ และ 12H มีมวล 2.0140 amu (มี 0.015% ในธรรมชาติ) ดังน้นั มวลอะตอมเฉล่ียของ H = [(99.985 x1.0078) + (0.015 x 2.0140)] amu 100 = 1.0079 amu กรณธี าตอุ นื่ ๆ กเ็ ชน่ เดยี วกัน เชน่ He (4.0026), Li (6.941) เป็นตน้ 9

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ ววิ ฒั นาการในการหามวลอะตอมของธาตุ 1 **ดอลตันเสนอให้ใช้ไฮโดรเจนเป็นมาตรฐาน เพราะไฮโดรเจนเปน็ ธาตุทีเ่ บาท่ีสุด คือ 1 อะตอมมีมวลประมาณเท่ากับ 1.66 x 10-24 กรัม และกาหนดให้ไฮโดรเจน 1 อะตอม ซ่ึงมีมวล ประมาณ 1.66 x 10 -24 กรมั มมี วลเปน็ 1 หนว่ ย หรอื 1 amu (amu = atomic mass unit) มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม . มวลของไฮโดรเจน 1 อะตอม (1.66 x 10 –24 กรัม) หมายเหตุ : กรณีน้ีมวลอะตอมของธาตุ คือ ตัวเลขท่ีแสดงให้ทราบว่าธาตุใดๆ 1 อะตอมมีมวลเป็นกี่เท่า ของมวลไฮโดรเจน 1 อะตอม เช่น แคลเซียม(Ca) มีมวลอะตอม 40 หมายความว่า แคลเซียม 1 อะตอม มีมวลเปน็ 40 เทา่ ของมวลของไฮโดรเจน 2 **ต่อมานักเคมีชาวเบลเยียม ชื่อ J.S. Stas ได้ใช้ออกซิเจนเป็นมาตรฐานในการเปรียบเทียบ เน่ืองจากออกซิเจน 1 อะตอมมีมวล 16 หน่วย หรือ 16 เท่าของออกซิเจน 1 อะตอม แต่มาตรฐานต้อง เป็นมวล 1 หน่วย ดังนั้นเขียนความสมั พันธ์ได้ ดังน้ี มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม . 1/16 มวลของออกซิเจน 1 อะตอม (1.66 x 10 –24 กรมั ) หมายเหตุ : กรณีนี้ มวลอะตอม คอื ตัวเลขท่ีแสดงใหท้ ราบวา่ ธาตุใดๆ 1 อะตอมมมี วลเปน็ กเ่ี ทา่ ของ 1/16 มวลของออกซิเจน 1 อะตอม เชน่ แคลเซียมมมี วลอะตอม 40 หมายความวา่ แคลเซยี ม 1 อะตอมมี มวลเป็น 40 เทา่ ของ 1/16 มวลของออกซิเจน 1 อะตอม 3 ** ในปี ค.ศ. 1916 นักวิทยาศาสตรไ์ ดต้ กลงใหใ้ ช้ C-12 หรือ 12C ซ่ึงเปน็ ไอโซโทปทมี่ ปี รมิ าณ มากท่ีสุดในธรรมชาติของคาร์บอนเปน็ มาตรฐาน โดยกาหนดให้ C-12 มมี วลเทา่ กบั 12 หน่วย หรอื 12 amu 1 หน่วยมาตรฐานจึงมีคา่ เทา่ กับ 1/12 มวลของ C-12 , 1 อะตอม ดงั นน้ั มวลอะตอม ของธาตุในปจั จุบนั เขยี นเปน็ ความสัมพันธ์ได้ ดังนี้ มวลอะตอมของธาตุ = มวลของธาตุ 1 อะตอม 1/12 มวลของC-12 , 1 อะตอม (1.66 x 10 –24) หมายเหตุ มวลอะตอมเปน็ เพยี งตวั เลข (ไมม่ หี น่วย) ท่ีบอกใหท้ ราบวา่ ธาตุใดๆ 1 อะตอม มมี วลเป็นกเ่ี ท่า ของ 1/12 มวลของ C-12 , 1 อะตอม 10

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 3.1 มวลโมเลกลุ (Molecular weight) หรอื มวลสตู ร (Formula weight) ไดจ้ ากผลบวกของมวลอะตอมทกุ อะตอมในหนึ่งโมเลกุลของสารหรือหนว่ ยสตู รนัน้ เช่น น้าหนักโมเลกลุ ของ H2SO4 = (2 x 1.01) + (1 x 32.06) + (4 x 16.00) = 98.08 amu = 98.08 x 1.66 x 10-24 กรมั โจทยค์ านวณมวลของธาตุ มวลอะตอมของธาตุ 1 อะตอม 11H มวลของธาตุ H 1 อะตอม หนัก ……………………………………………… กรมั 24He มวลของธาตุ He 1 อะตอม หนกั ……………………………………………… กรมั 612C มวลของธาตุ C 1 อะตอม หนกั ……………………………………………… กรมั 816O มวลของธาตุ O 1 อะตอม หนกั ……………………………………………… กรมั 1123Na มวลของธาตุ Na 1 อะตอม หนัก ……………………………………………… กรมั มวลอะตอมของธาตุ มากกว่า 1 อะตอม 1224Mg มวลของธาตุ Mg 2 อะตอม หนกั ……………………………………………… กรมั 1939K มวลของธาตุ K 50 อะตอม หนกั ……………………………………………… กรัม 3580Br มวลของธาตุ Br 106 อะตอม หนัก ……………………………………………… กรมั 53127I มวลของธาตุ I 6.02 x 1023 อะตอม หนกั ……………………………………………… กรัม 92238U มวลของธาตุ U 6.02 x 1023 อะตอม หนกั ……………………………………………… กรมั มวลของสาร 1 โมเลกุล มวลของ Cl2 1 โมเลกุล หนัก ……………………………………………… กรัม มวลของ H2O 1 โมเลกุล หนัก ……………………………………………… กรมั มวลของ CH3OH 1 โมเลกุล หนกั ……………………………………………… กรมั มวลของ C3H8 1 โมเลกลุ หนัก ……………………………………………… กรมั มวลของ C2H4 1 โมเลกุล หนกั ……………………………………………… กรัม 11

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ มวลของสารมากกว่า 1 โมเลกลุ มวลของ SO2 5 โมเลกุล หนัก ……………………………………………… กรัม มวลของ CO2 10 โมเลกุล หนกั ……………………………………………… กรัม มวลของ C3H8 100 โมเลกลุ หนัก ……………………………………………… กรัม มวลของ H3SO4 6.02 x 1023 โมเลกุล หนัก ……………………………………………… กรมั จงคานวณหามวลอะตอมของธาตตุ อ่ ไปน้ี 1. 1123Na มวลอะตอม = __________________________ 2. 3580Br มวลอะตอม = __________________________ 3. 47108Ag มวลอะตอม = __________________________ จงคานวณหามวลโมเลกลุ ของธาตุตอ่ ไปนี้ 1. CO2 มวลโมเลกุล = __________________________ 2. C2H4 มวลโมเลกลุ = __________________________ 3. CH3COOH มวลโมเลกุล = __________________________ สรปุ ความสมั พนั ธ์ของมวลของธาตุ 1 อะตอม, มวลของธาตุ 1 โมล, มวลอะตอม, มวลโมเลกุล มวลอะตอม 1H 4He 16O O2 C3H8 C2H5OH มวลของธาตุ 1 อะตอม มวลของธาตุ 1 โมลอะตอม 12 มวลอะตอม มวลโมเลกลุ มวลของสาร 1 โมเลกุล มวลของสาร 1 โมลโมเลกุล มวลโมเลกลุ

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ การคานวณหามวลอะตอมจากการเปรยี บเทยี บ 1. ธาตุ A 2 อะตอมมมี วล 4.19 x 10 -22 กรัม มวลอะตอมของธาตุ A มีคา่ เท่าใด 2. ธาตุยูเรเนยี ม (U) มมี วลอะตอม = 238 ธาตุยเู รเนยี ม 5 อะตอม หนกั กี่กรัม 3. ธาตุ X 2 อะตอมมมี วลเปน็ 4 เทา่ ของธาตุออกซิเจน (O) 3 อะตอม ถา้ ธาตอุ อกซเิ จนมีมวลอะตอม เท่ากับ 16 จงคานวณหามวลอะตอมและมวล 1 อะตอมของธาตุ X 4. ธาตุ A มีมวลอะตอม = X และธาตุ A อะตอมมมี วล = y กรมั ธาตุ B 1 อะตอมมีมวล = Z กรัม ธาตุ B มีมวลอะตอมเท่าใด การคานวณหามวลโมเลกุลโดยการเปรยี บเทยี บ 5. สาร A 10 โมเลกุลมีมวลเท่ากับ 2.656 x 10 -21 กรมั มวลโมเลกลุ ของสาร A มีคา่ เท่าใด 6. สาร X 5 โมเลกุลมมี วลเป็น 3 เทา่ ของสาร Y 1 โมเลกุล ถ้าสาร Y มมี วลโมเลกุลเท่ากับ 58 จงคานวณหามวลโมเลกลุ และมวล 1 โมเลกุลของสาร X 13

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ โจทยก์ ารคานวณหามวลอะตอมและมวลโมเลกลุ ของสารประกอบตา่ งๆ Ex 1. XO2 1.505 x 1023 โมเลกุล มีมวลเทา่ กับ 64 กรมั จงหามวลอะตอมของ X Ex 2. A3X8 3.01 x 1023 โมเลกุล มีมวลเท่ากบั มวลของ CH4 10 โมล จงหามวลอะตอมของ A Ex 3. Z2O3 2.5 โมล มมี วลเท่ากบั 5 เท่าของแก๊สออกซิเจน 5 โมล จงหามวลอะตอมของ Z Ex 4. แก๊สชนดิ หนงึ่ มีความหนาแน่น 3 กรัม/ลิตร ที่ STP แก๊สนีม้ มี วลโมเลกลุ เทา่ ใด Ex 5. เม่ือนาสาร A มา 0.1 กรมั ไปใหค้ วามร้อนจนกลายเป็นไอ เกบ็ ไอดว้ ยวิธีแทนท่ดี ว้ ยน้าได้ปริมาตร 18 cm3 ที่ STP จงหามวลโมเลกุลของสาร A 14

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 6. X และ Y ทาปฏิกิริยากัน เกิดสารประกอบ 2 ชนิด คือ X2Y3 และ XY ถา้ 0.05 mol ของ X2Y3 หนัก 8 กรัม และ 0.01 mol ของ XY หนกั 7 กรัม มวลอะตอมของ X และ Y จะเปน็ เทา่ ใด Ex 7. ธาตุ X จานวน 4 โมล ทาปฏกิ ิรยิ าพอดกี บั แกส๊ ออกซิเจน 67.2 dm3 ท่ี STP เกิดเปน็ สารประกอบเพยี งอย่างเดียว 2 โมล หนัก 224 กรัม ธาตุ X มีมวลอะตอมเท่าไร การคานวณหามวลอะตอมจากปฏกิ ริ ยิ าเคมขี องธาตุ 1. ธาตุ X หนัก 17.73 กรมั ทาปฏกิ ิริยาเคมีกับออกซิเจนจนเกดิ ออกไซด์ XO 25.73 กรมั มวลอะตอม ของ X เป็นเทา่ ใด (มวลอะตอมของ O = 16) 2. นักเรยี นผู้หนงึ่ นา XCl2 22.2 กรมั มาแยกออกเปน็ โลหะ X และแกส๊ คลอรีนดว้ ยวิธที างไฟฟา้ มวล ของโลหะ X ทีไ่ ด้ = 8 กรัม ถ้ามวลอะตอมของคลอรีน = 35.5 มวลอะตอมของโลหะX เปน็ เท่าใด 3. ถา้ โลหะ M หนกั 3 กรัม ทาปฏกิ ริ ิยาพอดีกบั ออกซิเจน 6 กรมั ได้สารประกอบ MO2 อย่างเดยี ว เท่าน้ัน มวลอะตอมของ M มีค่าเทา่ ใด 15

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 4. ออกไซดข์ องโลหะ M มีสูตร M2O3 โดย M 9 กรัม จะรวมตวั พอดีกับ O2 8 กรมั จงหามวลอะตอม ของ M 5. ออกไซดข์ องโลหะ M มีสูตร MO หนัก 44.6 กรมั ทาปฏกิ ิริยากบั H2 อย่างสมบูรณ์ได้ H2O 3.6 กรมั จงหามวลอะตอมของ M 6. ผลกึ ของ X มีสูตรเป็น X.2H2O ผลึกหนกั 5.0 กรัม เผาจะเหลอื สารประกอบ X 4 กรัม สารประกอบ X มีมวลโมเลกุลเปน็ เท่าใด 7. นกั เรียนคนหนึ่งนา NiCl2 1.296 กรัม มาทาใหเ้ ป็นโลหะ Ni กบั แก๊สคลอรนี ดว้ ยวิธีการทางไฟฟ้า มวลของโลหะ Ni ท่ีได้เทา่ กับ 0.587 กรัม ถ้ามวลอะตอมของคลอรีนเท่ากับ 35.453 คา่ มวลอะตอม ของโลหะ Ni เป็นเทา่ ใด 16

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 8. โลหะ X หนัก 0.5 กรมั นาไปเผาในบรรยากาศของออกซเิ จนได้ออกไซด์ของโลหะ X หนัก 0.7 กรัม สารประกอบคลอไรดข์ องโลหะ X มีสูตรเปน็ XCl2 จงหามวลอะตอมของ X 9. เกลอื MBr2 ทาปฏกิ ิริยากบั Cl2 ได้สารประกอบ MCl2 พบว่า สารละลาย MBr2 5.35 กรัม จะทา ปฏิกิรยิ าพอดีกบั Cl2 650 cm3 STP จงหามวลอะตอมของ M 10. ละลาย MCl2 บรสิ ุทธหิ์ นกั 0.475 ลงในนา้ 30 cm3 เติมสารละลาย AgNO3 ลงไปเกิดตะกอน AgCl หนัก 1.435 กรมั จงหามวลอะตอมของ M 11. สารประกอบ A2BO4 ประกอบดว้ ย A 32.39% , B 22.54% และ O 45.07% โดยมวล จงหามวล อะตอมของ A, B 12. ภาชนะสุญญากาศใบหนงึ่ หนัก 210 กรมั เมื่อใสแ่ กส๊ มเี ทนในขวดจนเตม็ ช่ังไดห้ นัก 214 กรมั จากน้ันสบู แกส๊ มเี ทนออกจากภาชนะจนหมด แล้วบรรจุแกส๊ P จงเต็ม ช่งั ได้หนัก 221 กรมั ถ้าการ ทดลองทั้งสองน้ี ทาที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน จงหาว่าแกส๊ P คืออะไร ก. CH4 ข. Cl2 ค. O2 ง. CO2 17

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 13. มวลของธาตุ ก 1 อะตอม มคี า่ เท่ากบั a กรัม แต่มวลอะตอมของธาตุ ก มคี า่ b ถา้ มวลอะตอมของ ธาตุ ข มีคา่ เท่ากบั c มวลของธาตุ ข 1 อะตอม จะหนักกกี่ รมั 14. ปฏิกิรยิ าระหว่างสาร A กบั สาร B เป็นไปตามสมการ A + 2B ----> 3C + D เม่ือนาสาร A 5 กรมั มาทาปฏิกริ ิยากบั สาร B 10 กรมั จะเกดิ สาร C 9 กรัม ถ้ามวลโมเลกลุ ของสาร A และ B เทา่ กับ 25 และ 20 ตามลาดับ จงหามวลโมเลกุลของสาร C การหามวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุมาจากมวลอะตอมและปรมิ าณของไอโซโทป เนอื่ งจากธาตุสว่ นใหญใ่ นธรรมชาตมิ ักมีมากกวา่ 1 ไอโซโทป แต่ละไอโซโทปมีมวลและปริมาณไม่ เท่ากัน ดังนน้ั การทีจ่ ะพิจารณาวา่ ธาตแุ ต่ละชนิดมีมวลอะตอมเท่าใดจึงต้องใชค้ ่ามวลอะตอมเฉล่ยี หรือ เรียกสั้นๆว่า มวลอะตอม ธาตุ ไอโซโทป มวลอะตอมของไอโซโทป ปรมิ าณของไอโซโทป % มวลอะตอมเฉลย่ี C 612C 12.000 98.89 12.011 13.003 1.11 613C 19.992 90.51 20.994 0.27 20.179 20 Ne 21.991 9.22 10 23.99 78.70 24.99 10.13 24.31 Ne 21 Ne 25.98 11.17 10 22 Ne 10 24 Mg 12 Mg 25 Mg 12 26 Mg 12 ขอ้ สงั เกต มวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุต่างๆ จะใกลเ้ คียงกับมวลอะตอมของไอโซโทปที่มมี ากที่สุดใน ธรรมชาติ 18

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ การคานวณหามวลอะตอมเฉลยี่ ของธาตุ สามารถใช้ในการหามวลของธาตตุ ่างๆ หาจากธาตทุ กุ ๆไอโซโทปท่มี ใี นธรรมชาติ ยกเวน้ ไอโซโทป ทเี่ ปน็ กมั มนั ตรงั สี มวลอะตอมเฉลีย่ = ∑(มวลของแตล่ ะไอโซโทป x เปอรเ์ ซน็ ตใ์ นธรรมชาต)ิ 100 Ex 1. ออกซเิ จนในธรรมชาติประกอบดว้ ย 3 ไอโซโทป คือ 16 O (99.759%) มมี วล = 15.9949 , 8 817O (0.037%) มมี วล = 16.9991, 818O (0.204%) มีมวล = 17.9991 ตามลาดับ จงคานวณหา มวลอะตอมเฉล่ียของออกซิเจน Ex 2. คาร์บอนมไี อโซโทป 2 ชนิด คือ 12C และ 13 C มมี วลอะตอมเฉลี่ย 12.01113 12C มีในธรรมชาติ 98.89% มีมวลอะตอม 12.00 13C มีในธรรมชาติ 1.11% จงคานวณหามวลอะตอมของ 13C Ex 3. ธาตคุ ลอรนี ในธรรมชาตมิ ี 2 ไฮโซโทป คอื 35 Cl และ 37 Cl มมี วลเทา่ กบั 34.969 amu และ 36.956 amu ตามลาดบั และมวลอะตอมเฉลี่ย = 35.45 จงคานวณหาว่ามี 35Cl และ 37Cl อย่างละกเ่ี ปอรเ์ ซน็ ต์ในธรรมชาติ Ex 4. จงคานวณมวลอะตอมเฉลี่ยของ 1020Ne และ 1022Ne โดยกาหนดให้ 1020Ne และ 1022Ne มีในธรรมชาติ 80% และ 20% ตามลาดบั 19

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 4. โมล (Mole) “โมล (mole)” เปน็ หนว่ ยทใ่ี ชบ้ อกปรมิ าณของสาร โดยท่ี 1 โมล = 6.02 x 1023 หนว่ ย เรยี กว่า เลขอโวกาโดร (Avogadro’s number) เชน่ อะตอม Be 1 โมล หมายถึง อะตอม Be จานวน 6.02 x 1023 อะตอม ถา้ มวลอะตอม Be เท่ากับ 9.01 amu  Be 1 อะตอม หนัก 9.01 amu ดังนั้น Be 1 โมล (จานวน 6.02 x 1023อะตอม)จะหนัก = 6.02 x 1023 x 9.01 x 1.66 x 10 -24 กรมั = 9.01 กรัม โมเลกลุ N2 1 โมล หมายถงึ โมเลกุล N2 จานวน 6.02 x 1023 โมเลกุล (เท่ากับ 2 x 6.02 x 1023 อะตอม) ถา้ มวลโมเลกลุ ของ N2 เท่ากบั 28.01 amu  N2 1 โมเลกุล หนัก 28.01 amu ดงั นั้น N2 1 โมล (6.02 x 1023 โมเลกลุ ) จะหนกั = 6.02 x 1023 x 28.01 x 1.66 x 10-24 กรมั = 28.01 กรมั หมายเหตุ สาร 1 โมล แทนอนุภาคของสารจานวน 6.02 x 10 23 อนภุ าคหรอื เท่ากบั เลขอาโวกาโดร ** อนภุ าค สามารถเปน็ ไดท้ ง้ั โมเลกลุ , อะตอม, ไอออน, อเิ ลก็ ตรอน ฯลฯ โดยปกตกิ ารบอกปรมิ าณสารเปน็ โมล มกั จะไมร่ ะบชุ นดิ ของอนภุ าค แตจ่ ะใชค้ าวา่ โมลเพยี งอยา่ งเดยี ว ซงึ่ เราจะตอ้ งรวู้ า่ เปน็ โมลประเภทใด ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง โมล : โมลโมเลกลุ , โมลอะตอม , อะตอม, มวล (g), ปรมิ าตรท่ี STP CO2 = ………… โมลโมเลกุล CO2 = ………. กรัม CO2 = …………….. โมลอะตอม CH4 = …………….. โมลอะตอม CH4 = ………… โมลโมเลกุล CH4 = ………. กรัม NH3 = …………….. โมลอะตอม CH3COOH = …………….. โมลอะตอม NH3 = ………… โมลโมเลกุล NH3 = ………. กรมั โมลอะตอม CH3COOH = ………… โมลโมเลกุล CH3COOH = ………. กรมั อะตอม โมลโมเลกุล มวล (g) CO2 = ……………อะตอม CH4 = ……………อะตอม 1 โมล NH3 = ……………อะตอม CH3COOH = ……………อะตอม โมเลกลุ ปรมิ าตรท่ี STP (gas) CO2 = ……………….. โมเลกุล CO2 = ……………ลติ ร CH4 = ……………….. โมเลกุล CH4 = ……………ลติ ร NH3 = ……………….. โมเลกลุ NH3 = ……………ลิตร CH3COOH= ……………….. โมเลกลุ CH3COOH= ……………ลติ ร 20

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ สาร ความสมั พนั ธข์ องสาร 1 โมล (6.02 x 1023) ปรมิ าตรท่ี STP โมลโมเลกุล โมลอะตอม โมเลกุล อะตอม กรมั C2H2 C3H8 SO2 Cl2 C2H5OH C6H12O6 CH3COOH S8 H2SO4 CFCl3 สาร ความสมั พนั ธ์ของสารหลากหลายโมล (6.02 x 1023) ปรมิ าตรท่ี STP โมลโมเลกุล โมลอะตอม โมเลกลุ อะตอม กรมั 2CF4 3P4O10 3NH3 4O3 3C3H8 5H2O 6C2H2 2C9H8O4 4C2H5OH การคานวณโดยใชส้ ตู ร โมล = g = ปรมิ าตร (dm3) = ปรมิ าตร (cm3) = โมเลกลุ = อะตอม . จงคานวณมวจลาโนมเวลนกโลุ มลของ2ส2า.4รตdอ่mไ3ปนี้ 22,400 cm3 6.02 x 10 23 โมลอะตอม x 6.02 x 1023 21

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 1. CO2 44 กรัม เทา่ กบั …………………………………………. โมล เทา่ กับ …………………………………………. โมล 2. NH3 51 กรัม เทา่ กบั …………………………………………. โมล เทา่ กับ …………………………………………. โมล 3. C3H8O3 330 กรัม เท่ากับ …………………………………………. โมล เทา่ กบั …………………………………………. โมล 4. CaCl2 25 กรัม เทา่ กับ …………………………………………. โมล เทา่ กบั …………………………………………. โมล 5. Mg(NO3)2 740 กรมั เท่ากบั …………………………………………. โมล เท่ากับ …………………………………………. โมล 6. H2SO4 24.5 กรมั เท่ากบั …………………………………………. โมล เท่ากับ …………………………………………. โมล 7. (C2H5)4Pb 161.5 กรมั เท่ากับ …………………………………………. โมล เทา่ กับ …………………………………………. โมล 8. MgCl2 . 2H2O 188 กรมั เทา่ กบั …………………………………………. โมล เทา่ กับ …………………………………………. โมล 9. MgSO4 .7H2O 1,000 กรมั เทา่ กับ …………………………………………. โมล เท่ากบั …………………………………………. โมล 10. NiCl2 287 กรมั เทา่ กับ …………………………………………. โมล 11. CH4 67.2 dm3 ท่ี STP เทา่ กับ …………………………………………. โมล 12. SO3 5.6 dm3 ที่ STP เทา่ กบั …………………………………………. โมล 13. H2S 11,200 cm3 ที่ STP เทา่ กบั …………………………………………. โมล 14. Ne 44,800 cm3 ที่ STP เทา่ กับ …………………………………………. โมล 15. NH3 89.6 dm3 ท่ี STP 16. C8H10N4O2 (คาเฟอีน) 3.01 x 1023 โมเลกลุ 17. C2H6O (เอทานอล) 3.01 x 1023 โมเลกลุ 18. CH3OH 1.204 x 1023 โมเลกุล 19. C3H6 2.408 x 1023 โมเลกุล 20. CH3OH 1.204 x 1023 อะตอม 21. MgSO4 2.408 x 1024 อะตอม 22. กรดโอเลอิก (C18H34O2) 6.02 x 1023 อะตอม 23. NH4+ 3.01 x 1023 ไอออน 22

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 24. H3O+ 3.01 x 1024 ไอออน เท่ากบั …………………………………………. โมล 25. CH3COO- 6.02 x 1023 ไอออน เทา่ กบั …………………………………………. โมล 26. K+ 1.505 x 1023 ไอออน เทา่ กบั …………………………………………. โมล 27. อะลูมิเนียมซลั เฟต 69 โมลอะตอม เทา่ กับ …………………………………………. โมล 28. แบบเรียมซัลเฟต 27 โมลอะตอม เท่ากับ …………………………………………. โมล 29. แมกนเี ซียมฟอสเฟต 70 โมลอะตอม เทา่ กับ …………………………………………. โมล 30. ไอร์ออน (III) ไนเตรต 26 โมลอะตอม เท่ากับ …………………………………………. โมล 23

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ ทบทวนความเขา้ ใจ I อนภุ าค(อะตอม) มวล (กรมั ) สาร โมล โมล โมล อนภุ าค(โมเลกลุ ) โมเลกลุ อะตอม 1. Mg 2 2. P8 1 3. C2H8 2 4. C2H5OH 4 5. Cl2 3 6. NH3 2 7. H2S 1 8. O2 8 9. CH3COOH 3 10. CH4 7 11. C3H6 5 12. CH3OH 1 13. MgSO4 2 14. NaOH 4 15. Mg(NO3)2 3 16. Na2SO4 2 17. HCl 1 18. C6H6 1 19. NaCl 3 20. Na3PO4 10 21. C10H8 3 22. C2H5OH 4 23. Na2S2O3 2 24. H2SO4 5 25. PNCl2 2 24

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ โจทยก์ ารคานวณงา่ ยๆ 1. NH3 8.5 กรมั มกี โี่ มเลกลุ 2. NO2 3.01 x 1024 โมเลกุลมกี ่ลี ูกบาศก์เดซิเมตร ที่ STP 3. CO2 176 กรมั มกี ีอ่ ะตอม 4. C2H2 78 กรัม มกี ี่ลกู บาศก์เดซิเมตร 5. C3H8 3.01 x 1023 โมเลกลุ มกี ่ีโมลอะตอม 6. CuSO4.5H2O 499 กรัม มี O กี่อะตอม 7. CuSO4.5H2O 499 กรมั มอี ะตอมท้งั ส้นิ กอี่ ะตอม 25

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 8. CH3COOH 180 กรมั มีก่ีโมเลกุล 9. (NH4)2HPO4 250 กรัม มี H กี่อะตอม 10. Cl2 1 cm3 ที่ STP มีกอ่ี ะตอม 11. S8 1.6 x 10-2 mol มี S กอ่ี ะตอม 12. K+ 1.505 x 1023 ไอออน มีกโี่ มล 13. Na+ 0.6 mol มีกี่อนุภาค 14. โพรเพน (C3H8) 100 กรมั มีกีอ่ นุภาค 15. C 10 กรมั มกี ่ีอนภุ าค 26

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ โจทยก์ ารคานวณทว่ั ไป 1. NH3 6.72 ลติ ร ที่ STP ถ้าทาใหล้ ายตัวไปเปน็ ธาตุ จะได้ธาตุรวมกันท้ังสนิ้ ก่ีอะตอม 2. แกส็ มเี ทน 48 กรมั จะมจี านวนโมเลกลุ เท่าใด 3. ไนโตรเจน 70 กรัมที่ STP จะมปี รมิ าตรกลี่ กู บาศกเ์ ซนติเมตร 4. ซัลเฟอรไ์ ดออกไซด์ 32 กรัม จะมกี ่อี ะตอม 5. Fe4[Fe(CN6)]3 1.2 x 10-9 โมล มี Fe ก่อี ะตอม 6. แกส๊ X2Y3 จานวน 3.01 x 1024 โมเลกุล มมี วลกี่กรัม (มวลอะตอมของ X =a, Y=b) 7. A2B6 จานวน 6.02 x 1023 อะตอม จะมีปริมาตรเทา่ ใด 27

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 8. S8 กก่ี รมั จึงจะมีจานวนโมเลกลุ เทา่ กบั Cl2 7.1 กรัม 9. กรดแอซิตกิ กีก่ รมั จึงจะมีจานวนโมเลกุลเท่ากับ กรดซลั ฟวิ ริก 49 กรมั 10. เหลก็ กก่ี รมั จงึ จะมีจานวนอะตอมเท่ากับ คารบ์ อน 45 กรมั 11. ซลั เฟอร์ไดออกไซด์ กก่ี รมั จงึ จะมีจานวนอะตอมเทา่ กับ C3H4 60 กรมั 12. แอมโมเนยี 34 กรมั มจี านวนอะตอมเท่ากบั X อะตอม จะตอ้ งนาออกซเิ จนมากก่ี รมั จงึ จะมีอะตอม เทา่ กับ 2x อะตอม 13. CH3COOH 120 กรัม มี H กีก่ รมั 14. Al(NO3)3 21.3 กรมั มี O กก่ี รมั 28

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 15. เอทานอลมีความหนาแน่น 0.8 g/cm3 จานวน 10 cm3 มีออกซเิ จนกก่ี รัม 16. บรรจุแกส๊ A และ B จานวนโมลเท่ากนั ลงในภาชนะใบหน่งึ พบว่ามีจานวนโมเลกลุ รวมเปน็ 3.01 x 1023 โมเลกลุ ถ้าแกส๊ ท้ังสองไม่ทาปฏิกิรยิ ากนั จงหามวลของแก๊สผสมนีเ้ ปน็ กก่ี รัม (มวลโมเลกุลของ A = 46, B = 36) 17. จากการวเิ คราะหห์ าอนมุ ูลคอลไรด์ ที่มีอยใู่ นน้าประปา พบวา่ นา้ ประปา 4 ลิตร มอี นมุ ลู คลอไรด์ 1.42 กรมั ในนา้ ประปา 1 ลติ ร จะมีอนมุ ูลคลอไรดอ์ ยู่ก่ีไอออน 18. ในการผลติ นา้ มนั 5 dm3 จะต้องเตมิ สาร เตตระเอทิลเลด (C2H5)4Pb ลงไป 4 cm3 เพื่อกัน การกระตกุ ของเครอ่ื งยนต์ ในน้ามนั 100 cm3 จะมสี ารตะกว่ั ปนอยูก่ ีก่ รมั เมื่อ (C2H5)4Pb มีความหนาแนน่ 1.5 g/cm3 19. ในการวเิ คราะห์หาปริมาณแก๊ส CO2 ในน้าอัดลมขวดขนาด 250 cm3 พบแก๊ส CO2 1.5 x 1018 โมเลกลุ ต่อ 1 ขวด นักเรียนคนหน่ึงดืม่ นา้ อัดลม 2 ขวด เขาจะได้รับแกส๊ CO2 กี่ cm3 ท่ี STP 29

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ ระบบและสง่ิ แวดลอ้ ม ระบบ ส่ิงต่างๆที่อยู่ภายในขอบเขตทีต่ ้องการศึกษา สงิ่ แวดลอ้ ม ส่งิ ต่างๆ ที่อยู่นอกเหนอื จากขอบเขตทตี่ อ้ งการจะศึกษา ระบบปดิ และระบบเปดิ ระบบเปดิ คอื ระบบทมี่ กี ารแลกเปล่ยี นมวลและพลงั งานกับส่ิงแวดล้อม ระบบปดิ คอื ระบบท่ีไม่มีการแลกเปลี่ยนมวลกับสิ่งแวดลอ้ ม แต่มกี ารถ่ายเทพลังงานกบั สงิ่ แวดล้อม กฎเกย่ี วกบั น้าหนกั 5. กฎทรงมวล (law of conservation of mass) อองตวน โลรอง ลาววั ชเิ ยร์ (Antoin Laurent Lavoisier, ค.ศ. 1774) นักวทิ ยาศาสตร์ ชาวฝร่ังเศสไดท้ ดลองเผาสารเมอรค์ ิวรี (II) ออกไซด์ (HgO) ในหลอดปดิ พบว่า ได้ปรอทและออกซิเจน ดังสมการ 2HgO (s) Hg (l) + O2 (g) - ผลการทดลองพบวา่ มวลของสารทง้ั หมดก่อนเกดิ ปฏิกริ ยิ าเทา่ กับมวลของสารท้งั หมดหลงั เกดิ ปฏิกริ ิยา - ทดลองทาหลายๆครั้งก็ไดผ้ ลเช่นเดมิ - สรปุ เป็นกฎ เรยี กว่า กฎทรงมวล “ในปฏกิ ริ ยิ าเคมใี ดๆ มวลของสารทง้ั หมดกอ่ นทาปฏกิ ริ ยิ าเทา่ กบั มวลของสารทงั้ หมดหลงั ทาปฏกิ ริ ยิ า” 2H2(g) + O2(g) ----> 2H2O (l) 4 กรมั 32 กรมั 36 กรมั (มวลของสารกอ่ นทาปฏกิ ริ ยิ า) = (มวลของสารหลงั ทาปฏกิ ริ ยิ า) ขอ้ ควรจา!! 1. ปฏิกิรยิ าทเ่ี ป็นไปตามกฎทรงมวลตอ้ งอย่ใู นระบบปิด 2. มวลของสารกอ่ นทาปฏกิ ิรยิ า ในทีน่ ้ี คือ มวลของสารท่ีเขา้ ทาปฏกิ ิริยาจรงิ ๆ ไมร่ วมมวลที่มาก เกินพอ (มวลที่เหลอื นน่ั เอง) 30

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ ตัวอยา่ งการคานวณ Ex 1. เมื่อนาสาร X2(CO3)3 หนัก 19.60 กรัม ไปเผาจะได้ X ออกไซดห์ นกั 16 กรมั กบั แก๊ส CO2 เท่านนั้ จงหามวลของแก๊ส CO2 ที่เกิดข้ึน Ex 2. เมื่อนากรด CH3COOH 6 cm3 มาทาปฏิกริ ิยากับแอลกอฮอล์ A จะไดเ้ อสเทอร์ B หนัก 12.76 กรมั และน้า 1.98 กรัม จงหามวลของแอลกอฮอล์ A (กาหนดความหนาแนน่ ของกรด CH3COOH เท่ากับ 1.1 g/cm3) Ex 3. จะต้องใช้สาร A กี่กรมั ทาปฏิกิรยิ ากบั สาร B 10 cm3 ได้สาร C เทา่ กับ 30 กรมั และสาร D ซงึ่ หนกั เปน็ 5 เทา่ ของแก๊ส H2 3 mol (กาหนดความหนาแนน่ ของสาร B เท่ากับ 2 g/cm3) Ex 4. ใช้คารบ์ อน 6 กรมั เผาไหมภ้ ายในภาชนะปิดกับออกซเิ จน 30 กรมั เกิดแกส๊ CO2 22 กรมั จงคานวณหาว่ามแี กส๊ ออกซิเจนเหลอื อยูใ่ นภาชนะกก่ี รมั 31

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 6. กฎสดั สว่ นคงท่ี (law of constant proportions) ปี ค.ศ. 1802 โจเซฟ เพราสต์ (Joseph Prouste) นักวิทยาศาสตรช์ าวฝรัง่ เศสทาการทดลอง และศึกษาปฏิกริยาเคมีเก่ียวกับการรวมตวั ของธาตุเปน็ สารประกอบ พบวา่ อตั ราสว่ นโดยมวลของธาตุท่ี รวมกนั เป็นสารประกอบหนงึ่ ๆ จะมคี ่าคงที่ ตอ่ มาจึงต้ังเป็นกฎ เรยี กวา่ กฎสดั สว่ นคงที่ “เมอ่ื ธาตตุ งั้ แตส่ องชนดิ ขนึ้ ไปรวมตัวกนั เกดิ เปน็ สารประกอบ อตั ราสว่ นโดยมวลของธาตทุ เ่ี ปน็ องคป์ ระกอบนนั้ ยอ่ มมคี ่าคงทเี่ สมอ ไมว่ า่ สารประกอบนน้ั จะเตรียมขน้ึ โดยวธิ ใี ดหรอื จะเตรยี มกคี่ รงั้ กต็ าม” เชน่ C + O2 -----> CO2 12 : 32 44 6 : 16 22 3: 8 11 โจทยก์ ารคานวณ แนวท่ี 1 หาสดั สว่ นโดยมวลของธาตใุ นสารประกอบ Ex 1. AgCl 2.87 กรมั จะมี Ag+ ก่กี รัม (Ag = 108, Cl = 35.5) Ex 2. (NH4)3PO4 .12MoO3 18.77 กรัม O กี่กรมั (N =14, H =1, P =31, O =16, Mo =96) Ex 3. CuSO4 .5H2O มนี ้าอยใู่ นผลึก 9 กรัม จะมี CuSO4.5H2O กก่ี รมั (Cu = 63.5, S =32) 32

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 4. FeSO4.7H2O มี FeSO4 เทา่ กับ 15.2 กรมั จะมี H2O หนกั กี่กรัม Ex 5. สารประกอบชนดิ หนง่ึ จากการวเิ คราะหพ์ บวา่ ประกอบด้วย Zn, Al และ O โดยมสี ัดส่วนจานวน อะตอมเปน็ 1 : 2 : 4 ตามลาดบั ถ้านาสารดงั กล่าวมา 3.30 กรมั มาวิเคราะหห์ า Zn จะได้ Zn หนกั ก่กี รมั ก. 0.47 ข. 0.92 ค. 1.17 ง. 1.42 Ex 6. เมอ่ื นาเกลอื ท่กี รองใสแลว้ มา 1 ลิตร เติมสารละลาย AgNO3 ลงไปมากเกนิ พอ จะได้ตะกอนของ AgCl 28.7 กรมั ในการวเิ คราะห์น้ปี ริมาณของ Cl- กกี่ รมั Ex 7. ภาชนะบรรจุ CuSO4 .5H2O รวมหนัก 80 กรมั นามาเผาให้นา้ ผลกึ หายไปจนหมดเหลอื ภาชนะ กับ CuSO4 หนกั 71 กรมั จงหามวลของ CuSO4.5H2O Ex 8. เมอ่ื นาเหรยี ญเงินหนกั 5.82 กรัม ไปละลายในกรดไนตรกิ แล้วเตมิ สารละลายโซเดยี มคลอไรดล์ ง ไปได้ตะกอน 7.20 กรมั เหรยี ญน้ันมีเงนิ บรสิ ุทธริ์ ้อยละเท่าไร 33

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 9. นาประปา 3 ลิตร เมื่อเตมิ สารละลายซวิ เวอรไ์ นเตรตลงไป จะเกิดตะกอนขุน่ ขาวเลก็ น้อย หลังจากเติม AgNO3 มากพอจนไม่เกดิ ตะกอนเพม่ิ ขึน้ อกี จึงกรองเอาตะกอนออก ทาใหแ้ หง้ แล้วชงั่ นา้ หนักได้ 3.01 กรมั จากผลการทดลองนี้มอี นมุ ลู คลอไรด์อยูก่ ี่กรัมในนา้ ประปา 1 ลิตร ก. 0.25 ข. 0.4 ค. 0.75 ง. 1.2 แนวที่ 2 หาสดั สว่ นโดยมวลเมอื่ กาหนดสารทท่ี าปฏกิ ริ ยิ ากนั มากกวา่ 1 ชนดิ Ex 1. แอมโมเนีย ประกอบด้วย แก๊สไนโตรเจน กบั แก๊สไฮโดรเจน 18% โดยมวลถ้าให้แก๊ส N2 และ แก๊ส H2 มาอยา่ งละ 10 กรัม จะไดแ้ กส๊ NH3 กกี่ รมั และเหลอื สารใด เหลอื กีก่ รมั ก. 12.2, 7.8 ข. 12.2, 2.2 ค. 7.8, 2.2 ง. 2.2, 7.8 Ex 2. จากการวเิ คราะห์สารประกอบ X พบวา่ ประกอบดว้ ย S 40% โดยมวล ท่เี หลือนอกน้นั เป็น ออกซิเจน ดงั น้นั ถ้าใช้ S และ O อย่างละ 10 กรมั มาทาปฏกิ ิรยิ ากนั จะไดส้ าร X อย่างมากท่ีสุดกกี่ รัม ก. 16.67 ข. 20 ค. 25 ง. ขอ้ มลู ไมเ่ พยี งพอ Ex 3. ถ้าต้องการเตรียม Zn(FeS2)2 จาก 2 กรัม ของ Zn 3 กรมั ของ Fe และ 4 กรัม ของ S จะสามารถเตรยี มได้อย่างมากท่สี ดุ กกี่ รัม ก. 9.38 ข. 8.16 ค. 9.53 ง. 27.02 34

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ แนวท่ี 3 คานวณเพอ่ื ยนื ยนั ว่าสารประกอบชนดิ เดยี วกนั แตเ่ ตรยี มไดจ้ ากวธิ ที ต่ี า่ งกนั จะมีสดั สว่ นโดยมวล เปน็ ไปตามสดั สว่ นคงที่ Ex 1. การเตรยี มสารประกอบ ZnO ทาได้หลายวิธี วิธที ี่ 1 เผา Zn หนัก 0.987 กรมั ใหร้ ้อนจดั ในอากาศ ไดซ้ ิงคอ์ อกไซดห์ นัก 1.23 กรัม วธิ ที ี่ 2 ละลาย Zn หนัก 0.745 กรมั ในกรดไนตรกิ เจอื จาง ได้ซงิ คไ์ นเตรต NO และ H2O จากน้ันเอาซิงคไ์ นเตรตไปเผาตอ่ ได้ผลิตภัณฑห์ นัก 0.928 กรัม จงแสดงว่า สารประกอบ ZnO เป็นไปตามกฎสดั ส่วนคงท่หี รือไม่ และมี Zn อยกู่ ่ีเปอร์เซนตใ์ น สารประกอบ Ex 2. ในการเตรยี มคอปเปอร์ (II) ออกไซด์ 3 วิธี แล้วนามามารดี ิวซด์ ว้ ยไฮโดรเจน เพอื่ หาปริมาณ คอปเปอร์ในสารทเ่ี ตรียมได้ นกั เรียนคนหน่งึ ไดข้ อ้ มูล ดังนี้ วธิ ี ปฏกิ ริ ยิ าทใี่ ชเ้ ตรยี มคอปเปอร์ (II) ออกไซด์ CuO + H2 ---> Cu + H2O มวลออกไซดต์ ง้ั ตน้ มวลคอปเปอร์ 1 Cu + 4HNO3 --> Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 2Cu(NO3)2 --> 2CuO + 4NO2 + O2 1.25 1.01 2 CuSO4 + 2NaOH ---> Cu(OH)2 + Na2SO4 1.15 0.92 Cu(OH)2 ---> CuO + H2O 1.44 1.15 3 CuCO3 --> CuO + CO2 ปริมาณรอ้ ยละของคอปเปอร์ ในคอปเปอร์ (II) ออกไซด์ ที่เตรยี มจาก 3 วิธี (ตามลาดับ) เปน็ เท่าใด 35

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 7. ขนาดของโมเลกลุ กรด การทดลองเพื่อหาขนาดโมเลกลุ ของกรดโอเลอิก ทาการทดลองโดยโรยผงชอล์กลงไปในถาดท่มี ี น้าแลว้ หยด กรดโอเลอกิ ในเอทานอลไป 1 หยด หลักสาคญั ในการทดลอง จะต้องทาใหก้ รดทห่ี ยดลงไป เรียงเป็นชนั้ เดยี วบนผวิ น้า (ถา้ กรดเรียง กันหลายช้นั คา่ คานวณจะผดิ พลาด เพราะ สายตาไม่สามารถมองเหน็ ไดเ้ รียงกนั กช่ี น้ั ) ขอ้ ทคี่ วรปฏิบตั เิ พอื่ ใหก้ รดเรยี งเปน็ ชน้ั เดยี วบนผวิ นา้ 1. ถาดทใี่ ชต้ อ้ งมีขนาดกว้าง 2. ผงชอลก์ ท่โี รยตอ้ งบาง 3. กรดที่หยดตอ้ งมปี รมิ าณนอ้ ย (มักทาโดยผสมกบั สารอ่นื ใหเ้ จอื จาง) ในการคานวณทุกคร้ัง มักจะสมมติว่ากรดเรยี งเปน็ ชนั้ เดยี วบนผวิ น้า ถ้าผลการทดลองผดิ ทาให้ กรดเรยี งตวั กัน หลายชน้ั ค่าที่คานวณได้จะผิดพลาด โดยขนาดโมเลกุลท่ีคานวณได้ มขี นาดใหญ่กวา่ กรด ทีแ่ ท้จรงิ ดังนี้ ขนาดกรดที่คานวณได้ ขนาดของกรดทแ่ี ทจ้ รงิ ขน้ั ตอนในการหาขนาดของกรด 1. เปลี่ยนหนว่ ยหยดเป็นหนว่ ยลกู บาศกเ์ ซนติเมตร 2. หาเนือ้ กรดแทๆ้ ทห่ี ยดลงบนผงชอลก์ 3. หาความหนาของชนั้ ความหนาของชน้ั = กรดทหี่ ยดลงไป . พ.ท. ของผงชอลก์ ทก่ี ระจายออก (πr2) 4. หารัศมี รศั มี = ความหนาของชน้ั 5. หาปริมาตรของกรด 1 โมเลกุล 2 = 4 (πr3) 3 36

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ การใชส้ ตู รในการการคานวณ Ex 1. เมอ่ื นาสารละลายกรดโอเลอกิ /เอทานอลเขม้ ขน้ 1% โดยปรมิ าตร หยดในนา้ ทมี่ ผี งชอล์กลอยอยู่ 1 หยด ผงชอลก์ แผ่กระจายออกไปมีเสน้ ผา่ ศูนย์กลาง 18 cm สมมติว่าโมเลกุลเรยี งชนั้ เดียว บนผิวน้า และเปน็ รปู ทรงสารละลายนี้ 50 หยด มีปรมิ าตร 1 cm3 จงคานวณหาขนาดโมเลกลุ ของกรด Ex 2. ในการทดลองหาขนาดโดยประมาณของโอเลอิก โดยโรยผงชอล์กบางๆ บนผิวนา้ ในถาด แลว้ หยด สารละลาย กรดโอเลอิกในแอลกอฮอล์ลงไป 1 หยด ถา้ ความเข้มข้นของสารละลายกรดโอเลอิกเทา่ กบั A% โดยปริมาตร เสน้ ผา่ นศนู ย์กลางของวงท่ีหยดสารละลายแผอ่ อกวดั ได้ B cm สารละลายกรดโอเลอิก 1 cm3 มี C หยด ความหนาแน่นของกรดโอเลอกิ เทา่ กบั D g/cm3 มวลโมเลกุลของกรดโอเลอิกเท่ากบั E สมมติว่า โมเลกลุ เป็นรปู ลกู บาศก์ และชั้นกรดบนผวิ นา้ เปน็ ฟิลม์ ชั้นเดยี ว ปริมาตรของโมเลกุลของกรดโอเลอิก (เป็นหนว่ ย cm3) เท่ากบั เทา่ ใด 37

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 3. สารละลายกรดสเตียริกในเอทานอล 1 หยด เมอ่ื หยดลงบนผิวนา้ ท่ีมีผงชอลก์ บางๆ โรยอยู่ วดั เสน้ ผ่านศูนยก์ ลางได้ r cm สารละลายกรดสเตยี รกิ 1 cm3 มี b หยด ความหนาแน่นของ กรดสเตียรกิ c g/cm3 ความหนาแนน่ ของเอทานอล d g/cm3 กรดสเตียริก 1 โมเลกุล มปี ริมาตร X cm3 สมมตวิ ่าโมเลกุลของกรดสเตยี ริกเปน็ ทรงกลม และเรยี งเป็นชนั้ เดียวบนผวิ น้า สารละลายกรดสเตยี รกิ ในเอทานอลเข้มขน้ เปน็ ก่เี ปอร์เซน็ ต์โดยปรมิ าตร 8. ปรมิ าณสมั พนั ธข์ องแกส๊ กฎของเกย-์ ลสู แซก กล่าววา่ ทีอ่ ุณหภูมิและความดนั เดยี วกัน ปรมิ าตรของแกส๊ ทีเ่ ขา้ ทาปฏิกิริยากับ ปรมิ าตรของแกส๊ ทีไ่ ด้จากปฏกิ ิรยิ าจะเป็นปริมาตรท่ีลงตวั นอ้ ยๆ กฎของอาโวกาโดร กล่าวว่า ท่ีอณุ หภูมิและความดันเดียวกัน โมลของแกส๊ ทีเ่ ขา้ ทาปฏิกริ ิยากบั โมล ของแกส๊ ท่ีได้จากปฏิกริ ยิ าจะเปน็ โมลทล่ี งตัวน้อยๆ เชน่ N2 + 3H2 -----> 2NH3 เกย-์ ลสู แซก 1 : 3 2 ปรมิ าตร อาโวกาโดร 1 : 3 2 โมล (หรืออนภุ าค) โจทยห์ าสตู รของแกส๊ เมอื่ โจทยก์ าหนดปรมิ าตรทล่ี งตวั มาให้ Ex 1. แก๊สชนิดหน่ึงมปี ริมาตร 50 cm3 รวมตัวกบั O2 100 cm3 ได้ CO2 เพียงอย่างเดยี ว 150 cm3 จงหาสตู รของแก๊สนแ้ี ละคานวณมวลโมเลกุลของแก๊สนี้ด้วย 38

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 2. ออกไซดข์ องไนโตรเจนชนิดหนึ่งเม่ือนามา 200 cm3 เผาใหส้ ลายตัวหมด ให้แก๊ส N2 200 cm3 และ O2 100 cm3 วัดทอ่ี ุณหภูมแิ ละความดันเดียวกัน จงหาสูตรของออกไซดน์ ี้ Ex 3. X และ Y เปน็ ธาตุทม่ี ีจานวนอะตอม 2 และ 3 ใน 1 โมเลกุล ตามลาดบั แก๊ส X 30 cm3 ทา ปฏิกริ ยิ ากบั แก๊ส Y 10cm3 ได้แกส๊ Z อยา่ งเดยี ว 30 cm3 จงหาสตู รของแกส๊ Z Ex 4. แก๊สไฮโดรคาร์บอนชนิดหน่งึ 10 cm3 ต้องใช้ O2 50 cm3 จงึ เผาไหมส้ มบรู ณ์ และแกส๊ CO2 30 cm3 ถา้ ปรมิ าตรเหลา่ น้ีวดั ทีอ่ ุณหภมู ิและความดนั เดียวกัน สูตรของไฮโดรคาร์บอนนีเ้ ปน็ อย่างไร Ex 5. เม่ือใหค้ วามร้อนแกไ่ ฮไดรด์ของ X ซ่งึ ปรมิ าตร 60 cm3 ปรากฏวา่ ไดไ้ อของธาตุ X ซึง่ มีปรมิ าตร 15 cm3 และ H2 ปริมาตร 90 cm3 สตู รของไฮไดรด์ของ X คอื อะไร 39

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 6. สารประกอบออกไซดข์ องคอลรนี มปี รมิ าตร 50 cm3 เมอ่ื นามาสลายตัวจะได้แก๊สหลายชนดิ ซึ่งมปี รมิ าตร 75 cm3 เป็น O2 25 cm3 จงหาสตู รออกไซด์ของคลอรีนน้ี Ex 7. แก๊สไฮโดรเจนคารบ์ อนชนิดหนึ่งมสี ูตร CxHy มีปรมิ าตร 45 cm3 เมื่อนามาทาปฏิกริ ิยากบั O2 ปริมาตร 200 cm3 ท่มี ากเกนิ พอ เมื่อปล่อยใหเ้ ย็นลงจะได้ปรมิ าตรรวม 155 cm3 ผา่ นแก๊สนีล้ ง ในสารละลาย KOH วัดปริมาตรแกส๊ ทเี่ หลอื ได้ 65 cm3 จงหาคา่ X/y (ปริมาตรของแกส๊ ทง้ั หมด ท่ีวดั ท่ี STP) Ex 8. เม่ือนาแก๊สไฮโดรคารบ์ อนชนิดหนงึ่ จานวน 20 cm3 มาทาปฏกิ ริ ิยากบั ออกซเิ จนปรมิ าตร 200 cm3 หลังจากปฏิกริ ิยาสิ้นสุดและทาใหเ้ ป็นลง แลว้ วัดปรมิ าตรของแกส๊ ได้ 160 cm3 ผา่ นแก๊สทงั้ หมดลงในน้าปนู ใสเหลือแก๊สเพียง 100 cm3 แก๊สไฮโดรคาร์บอนนม้ี สี ูตรโมเลกุล อย่างไร (ปริมาตรแก๊สทกุ ชนิดที่วัดทีอ่ ณุ หภมู หิ อ้ ง และความดนั ท่ี 1 บรรยากาศ) 40

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ โจทยใ์ หห้ าปรมิ าตร เมอ่ื กาหนดสตู รมาให้ Ex 9. นา H2 และ O2 อย่างละ 2 dm3 มาทาปฏกิ ริ ยิ ากันที่อณุ หภูมิ 100 oC เมอื่ ปฏิกิรยิ าเกิดข้นึ อย่างสมบรู ณ์ จะมีแก๊สในระบบเทา่ ใด ปริมาตรของแกส๊ ลดลงกล่ี ูกบาศก์ เซนตเิ มตร Ex 10. เม่อื ให้แกส๊ C2H4 20 cm3 เกิดปฏิกริ ยิ าสนั ดาปกบั แก๊สออกซเิ จนอย่างสมบูรณ์ โดยมีแก๊ส O2 70 cm3 เมอื่ ปฏกิ ิรยิ าสนิ้ สดุ จะมีแก๊สอยู่ในระบบเทา่ ใดที่อุณหภมู ิห้อง ปรมิ าตรของแกส๊ ลดลงก่ี ลูกบาศ์กเซนติเมตร Ex 11. ปฏิกริ ิยาระหวา่ งแก๊ส A2 และ แก๊ส B2 ได้แกส๊ AB เป็นปฏิกิริยาไมผ่ นั กลบั ถา้ นาแกส๊ A2 3 mol และแกส๊ B2 2 mol มาทาปฏิกิรยิ ากัน จะไดแ้ กส๊ ทั้งหมดกี่ลกู บาศก์ เดซิเมตร ท่ี STP Ex 12. ท่อี ุณหภมู ิและความดนั เดียวกัน แก๊ศไนโตรเจน 3 cm3 ทปี่ ฏกิ ริ ยิ าพอดกี บั แก๊สออกซเิ จน 1.5 cm3 ได้แกส๊ x จานวน 3 cm3 ถา้ ใหแ้ ก๊สไนโตรเจน 12 cm3 ทาปฏิกิรยิ ากับแก๊สออกซิเจน 9 cm3 จะเหลือกแก๊สชนดิ ใด ปริมาตรเท่าใด และแกส๊ X คือแกส๊ อะไร 41

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 13. นาแก๊ส C2H6 20 ลูกบาศก์ เซนตเิ มตร มาเผาไหมใ้ นภาชนะทม่ี ีแก๊สออกซิเจนมากเกนิ พอ วดั ปริมาตรของแกส๊ ที่ลดลง ได้ x ลูกบาศก์ เซนตเิ มตร แล้วเตมิ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ไปมากเกินพอ พบวา่ ปริมาตรของแกส๊ ลดลงอีก y ลูกบาศก์ เซนติเมตร ค่า x และ y เป็นเท่าใด เม่ือวดั ปริมาตรของแก๊สทกุ ชนิดที่ STP 9. การคานวณหามวลเปน็ รอ้ ยละ เปอรเ์ ซนตข์ องธาตุ = มวลของธาตุ x 100 มวลโมเลกลุ Ex 1. NH4NO3 มธี าตุ H เปน็ องค์ประกอบอยูก่ ่ี % Ex 2. จงหามวลเป็นรอ้ ยละของ Ca ใน แคลเซยี มฟอสเฟต (Ca = 40, P =31) Ex 3. เม่อื สลายสารชนดิ หนึง่ จานวน 19 กรมั เกดิ แก๊ส 2 ชนดิ คือ ออกซิเจน 8.4 ลิตร ท่ี STP. และท่ี เหลือเปน็ ไนโตรเจน ดงั น้ันสารประกอบชนดิ นี้จะมีปริมาณของไนโตรเจนอยรู่ อ้ ยละ โดยมวลเท่าใด 42

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 4. จากการวเิ คราะห์ Na2CrO4.nH2O พบว่า ประกอบดว้ ย โครเมียม 15.2% แลว้ n จะเป็นเท่าใด (Cr = 52) Ex 5. สารประกอบ Na2B4O7 , C6H12O6 , Ca(NO3)2 , H2S2O7 สารใดมีออกซเิ จนมากที่สดุ (Ca = 40, Na = 23, S = 32, B = 11) 10. ความเข้มขน้ ของสารละลาย หนว่ ยความเข้มขน้ 1. รอ้ ยละ รอ้ ยละโดยมวล/มวล หรือ % โดยมวล ร้อยละโดยปรมิ าตร/ปริมาตร หรอื % โดยปริมาตร ร้อยละโดยมวล/ปริมาตร หรอื %โดยมวล/ปริมาตร 2. โมลาลิตี (mol/dm3) หรอื เรยี กว่า โมลาร์ (Molar) ใชส้ ญั ลกั ษณเ์ ปน็ M 3. โมแลลติ ี (mol/kg) หรอื เรียกว่า โมแลล (Molal) ใช้สญั ลกั ษณเ์ ป็น m 4. ส่วนในล้านส่วน (parts per million หรือ ppm) 5. เศษสว่ นโมล ความหมายของหนว่ ยตา่ งๆ 2 % โดยมวล = ………………………………………………………………………………………… 4 % โดยปริมาตร = ……………………………………………………………………………………….. 5 % โดยมวล/ปรมิ าตร = ………………………………………………………………………………………… 10 mol/dm3 = ……………………………………………………………………………………….. 3 mol/kg = ……………………………………………………………………………………….. 5 ppm = ……………………………………………………………………………………….. มเี ศษส่วนโมล เท่ากบั 3 = ………………………………………………………………………………………. 43

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ จงบอกจานวนตวั ถกู ละลาย ตัวทาละลาย และสารละลายในหนว่ ยตา่ งๆ ลาดบั ความเขม้ ขน้ ตวั ถกู ละลาย ตวั ทาละลาย สารละลาย HCl เขม้ ข้น 36.5 % โดยมวล 1 d = 1.15 g/cm3 HBr เข้มข้น 4% โดยปริมาตร d = 1.11 g/cm3 2 d ของ HBr = 3.75 g/cm3 น้าสม้ สายชู 8 % โดยมวล/ปรมิ าตร 3 d = 1.13 g/cm3 NaOH 5 mol/dm3 4 d = 1.2 g/cm3 NaCl 4 mol/kg 5 d = 1.06 g/cm3 d ของ NaCl = 1.4 g/cm3 การเปลย่ี นหนว่ ยความเขม้ ขน้ (mol/dm3) เปน็ เนอื้ สาร (mol) ความเขม้ ขน้ เนอื้ สารของสารประกอบ (โมล) เนอ้ื สาร (mol) ไอออนบวก ไอออนลบ MgCl2 2 mol/dm3 30 cm3 Na2O 3 mol/dm3 50 cm3 Al(NO3)3 4 mol/dm3 20 cm3 NH4NO3 5 mol/dm3 50 cm3 (NH4)2SO4 5 mol/dm3 40 cm3 44

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ โจทยก์ ารคานวณความเขม้ ขน้ หนว่ ยตา่ งๆ Ex 1. มีกลโู คส (C6H12O6) 200 กรมั นามาละลายนา้ 300 กรัม สารนีเ้ ขม้ ข้นกี่เปอร์เซ็นต์ โดยมวล Ex 2. มี NaOH 2 mol นามาละลายในนา้ 3 mol สารนี้เข้มข้นกี่เปอร์เซน็ ต์ โดยมวล Ex 3. นา้ ตาลทราย (C12H22O11) 171 กรมั ละลายนา้ จนไดส้ ารละลาย 250 cm3 สารละลายนเี้ ขม้ ข้น ก่ี mol/dm3 Ex 4. โพแทสเซียมแมงกาเนต จานวน 59.1 กรมั ละลายในสารละลาย 100 cm3 สารละลายน้ีมี ความเข้มขน้ กี่ mol/dm3 Ex 5. สารละลาย CuSO4 15.9 g/100 cm3 เขม้ ขน้ เป็นกี่ mol/dm3 45

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 6. ปลา 100 กรมั เมือ่ นามาวเิ คราะห์พบว่ามีปรอท 2 x 10-5 กรัม เน้ือปลานมี้ ีปรอทกี่ ppm Ex 7. สารละลาย HCl เข้มขน้ 2% โดยปรมิ าตร/ปรมิ าตร จานวน 200 cm3 จะมี HCl ปรมิ าตร กล่ี ูกบาศก์เซนติเมตร Ex 8. เมอื่ ใช้ NaOH 20 กรัม เตรียมสารละลายให้มีความเขม้ ข้น 30 % โดยมวล/ปริมาตร จะได้ สารละลายก่ีลูกบาศกเ์ ซนตเิ มตร Ex 9. จะต้องใชน้ ้าก่กี โิ ลกรัมในการละลาย KOH 112 กรมั เพ่อื ให้ได้สารละลายเข้มข้น 0.1 mol/kg Ex 10. จงหาเศษสว่ นโมลของสารละลายท่ีมี H2SO4 9.8 กรมั และมี H2O 3.6 กรมั 46

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 11. จงหาเศษส่วนโมลของ NaOH 4.8 กรัม ในน้า 1.204 x 1024 โมเลกลุ Ex 12. จงหาเศษส่วนโมลของกรดไฮโดรคลอรกิ เข้มข้น 2 mol/kg Ex 11. จงหาเศษส่วนโมลของ CH3COOH เขม้ ขน้ 3 mol/dm3 และมีความหนาแน่นเท่ากับ 1.13 g/cm3 การเปลยี่ นหนว่ ยความเขม้ ขน้ ความสมั พนั ธข์ องหนว่ ยโมลา่ รแ์ ละหนว่ ยเปอรเ์ ซนต์ แนวขอ้ สอบ 1. เปลยี่ นหนว่ ยความเขม้ ขน้ Ex 1. HCl หนัก 1.46 kg นาไปละลายน้าจะไดก้ รดไฮโดรคลอริก 10 dm3 มคี วามเข้มข้นกี่ mol/ dm3 47

เคมี (พแ่ี นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ Ex 2. ความเข้มขน้ ของสารละลายชนดิ ต่าง ๆ ในสารละลาย A, B และ C ในนา้ เปน็ ดังน้ี จงเรยี งลาดบั ความเข้มขน้ ของสารละลายในหน่วย mol/l จากมากไปหานอ้ ย Ex 3. นา้ สม้ สายชูชนดิ หน่งึ มีความหนาแน่น 1.13 g/cm3 ระบวุ า่ มีกรดอะซิตกิ ละลายอยรู่ อ้ ยละ 8 โดยนา้ หนัก น้าส้มสายชนู ี้จะมคี วามเขม้ ข้นคิดเปน็ ก่ี mol /dm3 Ex 4. ของเหลวชนดิ หน่งึ มีสูตรเปน็ M3N มคี วามถ่วงจาเพาะ 1.50 (มวลอะตอมของ M = 33, N = 21) เม่ือนา M3N 20 cm3 ผสมกับน้าให้มปี ริมาตรสดุ ท้ายเทา่ กับ 500 cm3 สารละลายท่ไี ด้จะมี ความเข้มข้นก่ี mol / dm3 Ex 5. เมือ่ ละลาย CdCl2 20.00 g ในน้า 80.00 g จะได้สารละลายท่มี ีความหนาแนน่ 1.41 g/cm3 ท่ี 20oC สารละลายนีเ้ ขม้ ข้นกี่ mol / dm3 (Cd = 112) 48

เคมี (พแี่ นน) ปรมิ าณสารสมั พนั ธ์ 2. คานวณในรปู ของแข็ง ตอ้ งตีความหมายของหน่วยความเข้มขน้ หรือใช้สูตร Ex 1. จงเตรยี มสารละลาย NaOH เขม้ ข้น 2 mol / dm3 จานวน 100 cm3 Ex 2. จงเตรียมสารละลาย CuSO4.5H2O เข้มข้น 3 mol /dm3จานวน 500 cm3 (Cu = 63.5, S = 32) Ex 3. ถ้ามี Pb(NO3)2 6.62 g ต้องการเตรียม Pb(NO3)2 มคี วามเขม้ ข้น 0.4 mol/dm3 จะได้ ปรมิ าตรก่ี cm3 Ex 4. ถ้าตอ้ งการเตรียมสารละลาย NH4Cl 400 cm3 โดยให้สารละลายมี NH+4 อยู่ปริมาณ 9% โดยมวล / ปริมาตร จะต้องใช้ NH4Cl กก่ี รัม Ex 5. นาสารชนดิ หน่งึ มา 112 กรัม ละลายในนา้ จนไดป้ รมิ าตร 400 cm3 สารละลายจะมคี วามเขม้ ข้น เป็น 5 mol/dm3 สารดงั กลา่ วนา่ จะเป็นสารชนิดใด (ก. NaOH ข. KOH ค. NaCl ง. MgCl2) 49