แก๊สและสมบัติของแก๊ส

การแพร่ของแกส๊ แบง่ ออกเปน็ 2 ประเภท 1. การแพร่ (Diffusion) หมายถึง เป็นการฟุง้ กระจายของแก๊ส จาก บรเิ วณทม่ี ีความเขม้ ขน้ สูงไปยังบริเวณทีม่ ีความเขม้ ข้นตา่ กว่า โดยโมเลกุลมีโอกาสชนกันได้ตลอดเวลา 151

การแพรข่ องแก๊ส 2. การแพรผ่ ่าน (Effusion) หมายถึง กระบวนการทแ่ี ก๊สเคลื่อนที่ จากบริเวณหนง่ึ ผา่ นรูทีเ่ ล็กมากๆ ออกสบู่ รเิ วณอูน่ โดยโมเลกลุ ไมช่ น กันเองเลย 152

การแพร่ การแพร่ของแกส๊ การแพร่ผา่ น แก๊ส 1 แก๊ส 2 สุญญากาศ แกส๊ รูพรุนเลก็ ๆ • กระบวนการเคลอื่ นทขี่ องแกส๊ จากบริเวณทมี่ ี • กระบวนการทแี่ กส๊ ภายใตค้ วามดนั คา่ หน่งึ ความเข้มข้นสงู ไปยังบรเิ วณทมี่ คี วามเขม้ ขน้ ตา่ เคลือ่ นทจี่ ากภาชนะหนงึ่ ไปยงั อกี ภาชนะหนึ่ง • ผ่านช่องเปดิ ขนาดใหญ่ • โมเลกลุ ชนกนั ตลอดเวลา • ผ่านรูเลก็ มากๆ • โมเลกลุ ไมช่ นกนั 153

ใหน้ ักเรียนศึกษาการทดลองของทอมัส เกรแฮม ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการแพร่ผ่านและมวลต่อโมล ของแกส๊ โดยใหแ้ ก๊สแพรผ่ ่านรูเลก็ ๆ ไปยังบริเวณที่เปน็ สุญญากาศ ทาให้โมเลกุลแกส๊ เคลื่อนที่ผ่านรูเลก็ ๆ โดยไมเ่ กดิ การชนกันกับโมเลกุลขา้ งเคียงและการวัดอัตราการแพรผ่ ่าน สามารถทาได้แมน่ ยากว่าการศกึ ษาการแพร่ซึ่งโมเลกุลแกส๊ มี การชนกันจากการทดลองพบว่า 154

กฎการแพร่ผา่ นของเกรแฮม (Graham’s Law of effusion) “เมื่ออุณหภูมแิ ละความดันคงที่ อัตราการแพร่ของแก๊สใดๆ จะแปรผกผันกับรากทีส่ องของมวลโมเลกุล หรือความหนาแนน่ ของแก๊ส” 155

กฎการแพรผ่ า่ นของเกรแฮม (Graham’s Law of effusion) ������������ = ������������������ = R คือ อัตราการแพรข่ องแกส๊ ������������ ������������������ ������������ Mw คือ มวลโมเลกุลของแกส๊ ������������ D คือ ความหนาแน่นของแกส๊ 156

R  1/ Mw R = k x 1/ Mw R Mw = k (k = ค่าคงที)่ ในกรณีทีต่ อ้ งการเปรยี บเทียบอัตราการแพรผ่ ่านของ แก๊ส 2 ชนดิ ทอ่ิ ุณหภูมแิ ละความดันเดียวกัน สามารถเขียน สมการได้ดังนี้ 157

R1 = Mw2 หรือ R1 = D2 R2 Mw1 R2 D1 158

Ex.18 แกส๊ ซัลเฟอรไ์ ตรออกไซด์ (SO3) ทาปฏิกริ ิยากับไอนา้ ใหก้ รด ซัลฟิวรกิ (H2SO4) ถ้าปลอ่ ย แก๊สซัลเฟอรไ์ ตรออกไซด์และไอนา้ จาก ปลายแตล่ ะดา้ นของหลอดแกว้ ยาว 30 ซม. บริเวณที่แก๊สทั้งสองทา ปฏกิ ริ ิยากันหา่ งจากปลายด้านทีป่ ล่อยไอน้ากี่ ซม.

Ex.19 ถ้าแกส๊ A มีความหนาแนน่ เปน็ 2 เทา่ ของแกส๊ B จง คานวณหาอัตราสว่ นของอัตราการแพร่ของแก๊ส A ต่อแก๊ส B ที่ สภาวะเดียวกัน

T.5 แก๊ส A มีมวลโมเลกุล 36 แก๊ส B มมี วลโมเลกุล 9 ใน เวลา 3 วนิ าที แก๊ส A เคลือ่ นที่ไดร้ ะยะทาง 24 ซม. แกส๊ B จะเคลื่อนทีไ่ ด้ระยะทางเท่าใด ในเวลา 5 วนิ าที 161

แบบฝกึ หัด 7.3 หนา้ 43 162

7.4 การประยุกตใ์ ชค้ วามรเู้ กี่ยวกับแกส๊ และสมบัตขิ องแก๊ส 1. รูขนาดเลก็ บนฝาถว้ ยกาแฟ 163

7.4 การประยุกตใ์ ชค้ วามรเู้ กีย่ วกับแกส๊ และสมบัตขิ องแก๊ส 2. ป๊อบคอร์นจากเมล็ดข้าวโพด 164

7.4 การประยุกตใ์ ชค้ วามรเู้ กี่ยวกับแกส๊ และสมบัตขิ องแก๊ส 3. การแยกไอโซโทปยูเรเนียน 165

กจิ กรรม 7.6 สืบคน้ ขอ้ มลู การใชป้ ระโยชนจ์ ากความรูเ้ รือ่ ง แก๊สและสมบัติของแก๊ส จุดประสงคข์ องกิจกรรม : สืบคน้ ขอ้ มูลและนาเสนอขอ้ มูลการใชป้ ระโยชนจ์ าก ความรูเ้ รือ่ งแกส๊ และสมบัตขิ องแก๊ส 166

167 ������