หน่วยที่ 5 สารละลาย

บทที่ 5สารละลาย (Solution) อ.นฤมล บุญส่ง 1

จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้• 1. เพ่ือใหม้ คี วามรคู้ วามเขา้ ใจเกย่ี วกบั ความสาคญั ของสารละลาย การ ละลายของสารในตวั ทาละลาย ปัจจยั ท่ีมผี ลตอ่ การละลายของสาร องคป์ ระกอบของสารละลาย การเปลี่ยนแปลงสมบตั มิ วลและพลงั งานของ สารเมอื่ สารเกดิ การละลาย ปัจจยั ท่ีมผี ลตอ่ การละลาย และนาความรู้ เก่ยี วกบั สารละลายไปใชป้ ระโยชน์• 2. เพอื่ ใหม้ ที กั ษะในการทดลองและอธิบายการเปลยี่ นแปลงสมบตั มิ วลและ พลงั งานของสารเมอื่ สารเกิดการละลายได้• 3. เพื่อใหม้ ที กั ษะในการวิเคราะหป์ ัจจยั ท่ีมผี ลตอ่ การละลาย• 4. เพ่ือใหม้ ที กั ษะในการทากิจกรรมจากใบงานเร่ืองสารละลายอยา่ งถกู ตอ้ ง ตามขน้ั ตอน• 5.เพ่ืองานธรุ กิจและบริการ และสามารถนาความรไู้ ปใชป้ ระโยชนไ์ ด้ 2

ทบทวนความรู้พ้นื ฐาน เรื่องสาร 3

4

คณุ สมบตั ิของสาร• - สมบตั ิกายภาพ ( Physical Property ) หมายถึง สมบตั ทิ ีส่ งั เกตไดจ้ ากลกั ษณะภายนอก และ เกย่ี วกบั วิธกี าร ทางฟิ สิกส์ เชน่ ความหนาแนน่ , จดุ เดอื ด , จดุ หลอมเหลว - สมบตั ิทางเคมี ( Chemistry Property ) หมายถึง สมบตั ทิ เ่ี กดิ ขนึ้ จากการทาปฏิกริ ิยาเคมี เชน่ การตดิ ไฟ , การเป็ นสนมิ , ความเป็ น กรด - เบส ของสาร 5

การจดั จาแนกสารจะสามารถจาแนกออกเป็ น 4 กรณี ไดแ้ ก่ 1. การใชส้ ถานะเป็ นเกณฑ์ - ของแขง็ ( Solid ) - ของเหลว ( Liquid ) - กา๊ ซ ( Gas ) 2. การใชเ้ น้ือสารเป็ นเกณฑ์ - สารเนอื้ เดยี ว( Homogeneous Substance ) - สารเนอ้ื ผสม ( Heterogeneous) Substance 3. การละลายน้าเป็ นเกณฑ์ - สารท่ีละลายนา้ ได้ - สารท่ีละลายนา้ ไดบ้ า้ ง - สารที่ไมส่ ามารถละลายนา้ ได้ 4. การนาไฟฟ้ าเป็ นเกณฑ์ - สารที่นาไฟฟ้ าได้ - สารท่ีไมน่ าไฟฟ้ า 6

สถานะของสาร 7

การเปลย่ี นสถานะของสาร 8

สารละลาย เป็ นสารผสมเนอื้ เดยี ว (homogeneous mixture) เกิด จาก สารอย่างนอ้ ย 2 ชนิดข้ึนไปมารวมเป็ นเนอ้ื เดยี วกนั**สารทีม่ ปี ริมาณมากกวา่ เรียกวา่ ตวั ทำละลำย (Solvent)**สารที่มปี ริมาณนอ้ ยกว่า เรียกวา่ ตวั ถกู ละลำย (Solute)เชน่ นา้ ตาล 5 g + นา้ 100 cm3 (นา้ เชอ่ื ม ) 9

ใช้ปริมาณของตวั ถูกละลายในสารละลายเป็ นเกณฑ์ส า ร ล ะ ล า ย ไ ม่ อิ่ ม ตั ว ส า ร ล ะ ล า ย อ่ิ ม ตั วสารละลายท่ีมีตัวถูกละลาย สารละลายที่มีตวั ถูกละลายละลายอยนู่ อ้ ยกวา่ ปกติท่ีควร ละลายอยู่เต็มท่ี ในหน่ึ งละลายในหน่ึงหน่วยปริมาตร หน่วยปริ มาตรของตัวทาของตัวทาละลาย เม่ือใส่ตัว ละลาย ถ้าใส่ตัวถูกละลายถูกละลายลงไปอีกก็สามารถ ลงไปอี กจะไม่ละลายที่ละลายไดอ้ ีก อุณหภมู ิคงท่ี 10

ปัจจยั ท่ีมีผลต่อการละลาย 11

12

13

ความเขม้ ขน้ ของสารละลาย 14

1. รอ้ ยละโดยน้าหนกั (มวล)หมายถึง มีตวั ถกู ละลาย หนว่ ยกรมั ละลายในสารละลาย 100 กรมัตวั อยา่ งNaCl เขม้ ขน้ 10% โดยมวล ในสารละลาย 100 กรมัคือ ในสารละลาย 100 กรมั มี NaCl ละลาย 10 กรมัหรอื NaCl จานวน 10 กรมั ละลายในน้า 90 กรมั

2. รอ้ ยละโดยปรมิ าตร :ปริมาตรของตวั ถกู ละลายทีล่ ะลายในสารละลาย 100 หนว่ ยปริมาตร เดยี วกนัตวั อยา่ งสารละลายเอทานอลเขม้ ขน้ 25% โดยปรมิ าตรคือ ในสารละลาย 100 ลบ.ซม. มี เอทานอลละลาย 25 ลบ.ซม.หรอื เอทานอล จานวน 25 ลบ.ซม. ละลายในน้า 75 ลบ.ซม.

3.รอ้ ยละโดยมวลต่อปรมิ าตร มวลของตวั ถกู ละลายในสารละลาย 100 หนว่ ยปริมาตรตวั อยา่ งสารละลายน้าเชื่อมเขม้ ขน้ 15 % โดยมวลต่อปรมิ าตรคือ น้าตาล จานวน 15 กรมั ละลายในน้า 85 ลบ.ซม. 17

ความเขม้ ขน้ ของสารละลาย1.1 รอ้ ยละโดยน้าหนกั (weight/weight) % (w/w)= น้าหนกั ของตวั ถกู ละลายเป็ นกรมั x 100% น้าหนกั สารละลายเป็ นกรมั1.2 รอ้ ยละปรมิ าตรต่อปรมิ าตร (volume/volume) % (v/v)= น้าหนกั ของตวั ถกู ละลายเป็ น cm3 x 100% น้าหนกั สารละลายเป็ น cm31.3 รอ้ ยละมวลต่อปรมิ าตร (weight/volume) % (w/v) = น้าหนกั ของตวั ถกู ละลายเป็ นกรมั x 100% ปรมิ าตรสารละลายเป็ น cm3

กจิ กรรม1. สารละลายนา้ ตาลซโู ครส ประกอบดว้ ยซโู ครส 30 กรมั เตมิ นา้ จนมปี ริมาตร 150 กรมั จงหาความเขม้ ขน้ สารละลายนี้2. ถา้ ตอ้ งการเตรียมสารละลาย BaCl2 เขม้ ขน้ 10 % โดยนา้ หนกั ปริมาตรสารละลาย 250 ลบ.ซม. จะตอ้ งใช้ BaCl2 จานวน เท่าไหร่3. สารละลาย NaCl มี NaCl 25 กรมั ละลายในนา้ จานวน 225 กรมั จงหาความเขม้ ขน้ ของสารละลายน้ี4. จะตอ้ งใช้ CaCl2เทา่ ไหร่ ละลายในนา้ 80 กรมั เพื่อให้ ไดส้ ารละลาย เขม้ ขน้ 5 % 19

เฉลยกจิ กรรม1. สารละลายนา้ ตาลซโู ครส ประกอบดว้ ยซโู ครส 30 กรมั เตมิ นา้ จนมปี ริมาตร 150 กรมั จงหาความเขม้ ขน้ สารละลายน้ีรอ้ ยละโดยนา้ หนกั (weight/weight)% (w/w) = นา้ หนกั ของตวั ถกู ละลายเป็ นกรมั x 100%นา้ หนกั สารละลายเป็ นกรมั= 30 x 100%150= 20 %สรปุ สารละลายนา้ ตาลซโู ครส มคี วามเขม้ ขน่ 20 % 20

เฉลยกจิ กรรม2. ถา้ ตอ้ งการเตรียมสารละลาย BaCl2 เขม้ ขน้ 12 % โดยนา้ หนกั ปริมาตรสารละลาย 250 ลบ.ซม. จะตอ้ งใช้ BaCl2 จานวนเท่าไหร่รอ้ ยละมวลตอ่ ปริมาตร (weight/volume) % (w/v) = นา้ หนกั ของตวั ถกู ละลายเป็ นกรมั x 100% ปริมาตรสารละลายเป็ น cm3 12 % = m x 100% 250 m = 12 x 250 = 30 กรมั 100สรปุ สารละลาย BaCl2 เขม้ ขน้ 12 % จะตอ้ งใช้ BaCl2 30 กรมั

เฉลยกิจกรรม3. สารละลาย NaCl มี NaCl 25 กรมั ละลายในนา้ จานวน 225 กรมั จงหาความเขม้ ขน้ ของสารละลายน้ี% (w/w) = นา้ หนกั ของตวั ถกู ละลายเป็ นกรมั x 100% นา้ หนกั สารละลายเป็ นกรมั = 25 x 100% 25+225 = 10 %สรปุ มี NaCl 25กรมั ละลายในนา้ 225 กรมั มคี วามเขม้ ขน้ 10 % 22

เฉลยกิจกรรม4. จะตอ้ งใช้ CaCl2เท่าไหร่ ละลายในนา้ 80 กรมั เพื่อให้ ไดส้ ารละลาย เขม้ ขน้ 5 %% (w/w) = นา้ หนกั ของตวั ถกู ละลายเป็ นกรมั x 100% นา้ หนกั สารละลายเป็ นกรมั 5 % = m x 100% 80 m = 5*80 /100 m = 4 กรมั 23