1 ใบความรู้สารละลาย

สารละลาย (Solution) บทนำ สารละลายเป็นสารผสมประเภทสารเนื้อเดียวประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดน้อยกว่า 10-7 cm องค์ประกอบที่มี ปรมิ าณมากทส่ี ุดเป็นตวั ทำละลายและองค์ประกอบอน่ื ๆ เป็นตวั ละลาย สถานะชองสารละลายข้นึ อยกู่ บั สถานะของตวั ทำละลาย ซงึ่ มีทั้งของแข็ง ของเหลว และแกส๊ สารละลาย (Solution) หมายถึง ของผสมเนื้อเดียวทเ่ี กดิ จากสารบริสุทธต์ิ ง้ั แต่ 2 ชนิด ขน้ึ ไปรวมกันทางกายภาพในปรมิ าณ ท่ีไม่แนน่ อนตวั ทม่ี ปี รมิ าณมากกว่าเปน็ ตวั ทำละลาย (Solvent) ตัวที่มีปรมิ าณน้อยกว่าเป็นตวั ถกู ละลาย (Solute) มีสถานะ เชน่ เดียวกับตัวทำละลายและสมบตั ิกำ้ กึง่ ระหว่างสารทมี่ าผสมกนั อนภุ าคตวั ถกู ละลายขนาดเลก็ กว่า 10−7cm สามารถผา่ น กระดาษเซลโลเฟนได้ เชน่ สารละลายเกลือแกง สารละลายนำ้ ตาล เปน็ ต้น การพจิ ารณาตัวทำละลาย(solvent) และตัวละลาย (solute) 1. สารท่มี ีสถานะเดยี วกัน เมื่อนำสารท่ีมีสถานะเดยี วกนั มาผสมกันเกดิ เปน็ สารละลาย สารท่ีมีปรมิ าณมากกว่าจดั เป็นตัว ทำละลาย 2. สารท่มี ีสถานะตา่ งกนั เม่อื นำสารที่มีสถานะตา่ งกันมาผสมกนั เกดิ เป็นสารละลาย สารที่มีสถานะเดียวกับสารละลาย จัดเปน็ ตัวทำละลาย + = ชนิดของสารละลาย 1. สารละลายอิ่มตวั ( Saturated Solution ) หมายถงึ สารละลายทีม่ ตี ัวถูกละลายอย่อู ย่างเตม็ ท่ี ในหนง่ึ หนว่ ยปริมาตรของตวั ทำละลาย และไมส่ ามารถละลายเพม่ิ เขา้ ไปได้อีก ณ อณุ หภูมคิ งที่ 2. สารละลายไมอ่ มิ่ ตัว ( Unsaturated Solution ) หมายถึง สารละลายทม่ี ีตวั ถกู ละลาย ละลายอยู่ นอ้ ยกว่าทมี่ นั ควรจะละลายได้ ถา้ เพ่ิมตัวถูกละลายเขา้ ไปอีก มนั ก็จะละลายไดอ้ ีกโดยไมต่ อ้ งเปลยี่ นแปลงอุณหภมู ิ แบง่ เปน็ 2.1 สารละลายเจือจาง (Dilute Solution) หมายถงึ สารละลายท่ีมปี ริมาณตัวถูกละลายละลายอยนู่ ้อย 2.2 สารละลายเข้มข้น (Concentration Solution) หมายถึง สารละลายทมี่ ีตัวถกู ละลายอยู่มาก เกณฑก์ ารแบง่ สารละลาย 1. ใช้สถานะของสารละลายเปน็ เกณฑ์ แบ่งออกได้ 3 ชนดิ คือ 1.1 สารละลายท่ีเปน็ ของแขง็ หมายถึง สารละลายทม่ี ีตัวทำละลายมสี ถานะเป็นของแขง็ เชน่ ทองเหลอื ง นาก โลหะ บัดกรี สัมฤทธ์ิ เป็นต้น 1.2 สารละลายทีเ่ ปน็ ของเหลว หมายถงึ สารละลายท่ีมตี วั ทำละลายมีสถานะเปน็ ของเหลว เช่น น้ำเช่อื ม นำ้ หวาน นำ้ เกลือ นำ้ ปลา น้ำส้มสายชู นำ้ อดั ลม เปน็ ต้น

1.3 สารละลายทเี่ ปน็ กา๊ ซ หมายถึง สารละลายทีม่ ตี ัวทำละลายมีสถานะเปน็ แกส๊ เชน่ อากาศ แก๊สหุงต้ม ลกู เหมน็ ใน อากาศ ไอนำ้ ในอากาศ เป็นต้น ตัวละลายแต่ละชนดิ จะใชต้ วั ทำละลายที่แตกต่างกัน ทงั้ น้ขี ึ้นอยกู่ ับความสมั พันธ์ระหวา่ งตวั ทำละลายและตัวถกู ละลาย ซงึ่ สารทง้ั 2 ชนดิ น้นั จะตอ้ งรวมเป็นเน้อื เดียวกนั และไมท่ ำปฏิกริ ยิ าเคมตี ่อกนั ตวั อยา่ งเช่น – เกลอื นำ้ ตาลทราย สผี สมอาหาร จนุ สี สารสม้ กรดเกลอื กรดกำมะถนั ใชน้ ้ำเป็นตวั ทำละลาย – โฟม ยางพารา พลาสตกิ ใช้น้ำมันเบนซนิ เป็นตัวทำละลาย – สีน้ำมัน โฟม พลาสติก แลคเกอร์ ใช้ทินเนอรเ์ ป็นตวั ทำละลาย – สนี ำ้ มันใช้น้ำมนั สนเปน็ ตวั ทำละลาย 2. ใช้สถานะของตัวทำละลายและสถานะของตัวถกู ละลายเปน็ เกณฑ์ 3. ใช้ปรมิ าณของตวั ถูกละลายในสารละลายเปน็ เกณฑ์ การตรวจสอบสารละลายบริสุทธิ์ 1. หาจดุ เดอื ด คือ นำสารละลายมาหาจุดเดอื ด ถ้าสารละลายนัน้ มีจุดเดือดคงที่หรอื มอี ุณหภูมิขณะเดอื ดคงที่ แสดงวา่ สารละลายน้ันเป็นสาร บริสทุ ธ์ิ แต่ถา้ มอี ณุ หภูมิขณะเดอื ดไม่คงทแ่ี สดงว่าสารละลายน้ันไม่ใชส่ ารละลายบริสุทธิ์ 2. หาจดุ หลอมเหลว คือ นำสารละลายมาหาจุดหลอมเหลว ถ้าเป็นสารบริสุทธิ์จะมีจุดหลอมเหลวคงที่ และมีช่วงอุณหภูมิของการหลอมเหลว แคบ แต่ถ้าเปน็ สารละลาย จดุ หลอมเหลวจะไม่คงที่ และมชี ่วงอุณหภูมิของการหลอมเหลวกวา้ ง 3. การระเหยแหง้ คือ ถา้ นำสารลายไประเหยแห้ง แล้วพบวา่ มขี องแขง็ เหลอื อยู่ แสดงว่าสารน้ันเปน็ สารละลาย แต่ถา้ ไม่มีอะไรเหลอื อยู่เลย ก็ ยังไม่สามารถสรปุ ไดว้ า่ สารน้นั เปน็ สารบริสุทธ์ิ ตอ้ งนำไปหาจดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลวต่อไป สารละลายต่าง ๆ จะสามารถละลายได้รวดเร็วเพียงใด ข้นึ อยู่กบั ปจั จัยที่สำคญั ดังนี้ 1) อณุ หภมู ิ (temperature) ถ้าตวั ละลายเป็นของแข็ง และตวั ทำละลายเปน็ ของเหลว จะสามารถละลายไดด้ ี เม่อื อุณหภมู ิสงู ขนึ้ เน่ืองจากความร้อนจะทำให้อะตอมของตวั ถูกละลายเกดิ การสนั่ สะเทือนอย่างรวดเร็ว ซึ่งชว่ ยให้เกิดการ แตกตัวไดด้ ี แต่ถ้าตวั ละลายเปน็ แก๊ส เมือ่ อุณหภูมิสงู ข้ึนจะละลายไดน้ อ้ ยลง 2) ชนิดของตวั ทำละลาย นอกจากน้ำแล้ว ยังมีสารอน่ื ๆ อกี มากทเี่ ปน็ ตวั ทำละลาย เชน่ แอลกอฮอล์ โพรพานอล ซงึ่ ตวั ละลายแต่ละชนดิ จะสามารถละลายได้ในตัวทำละลายท่ตี ่างกัน 3) ขนาดของตวั ละลาย ตวั ละลายท่มี ีขนาดใหญ่จะละลายไดช้ ้ากว่าตวั ละลายทมี่ ขี นาดเล็ก เน่ืองจากตัวละลาย ขนาดเลก็ มพี ้นื ทสี่ มั ผัสมากสามารถจบั กับอนภุ าคตัวทำละลายได้มากกวา่ จึงแตกตวั และละลายได้ดกี วา่ 4) ความดัน ในกรณที ต่ี วั ละลายเปน็ แกส๊ หากความดนั สงู ขึ้นจะทำให้แกส๊ ละลายไดด้ ีขึน้ เชน่ การละลายของแกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ในน้ำอัดลม