งานนำเสนอ

การแพรข่ องแก๊ส (Effusion)

คานา หนงั สืออิเล็กทรอนกิ สเ์ ลม่ นเี้ ป็ นสว่ นหนง่ึ ของวิชาเคมีเพื่อการเรียนรใู้ นระดบั ชนั้ มธั ยมศึกษาปี ที่5โดยมจี ดุ ประสงคเ์ พอ่ื การศึกษาความท้ ่ีไดจ้ ากเรื่องการแพรข่ อง แกส๊ ทงั้ นใ้ี นรายงานฉบบั นมี้ เี นอื้ หาซ่ึงประกอบดว้ ยความรเู้ ก่ียวกบั การแพร่ ของแกส๊ ผจู้ ดั ทาไดร้ บั หมายในการทาหนงั สืออิเล็กทรอนกิ สเ์ ร่ืองน้ี ผจู้ ดั ตอ้ ง ขอขอบคณุ คณุ ครกู าญจนา แกว้ คง ผใู้ หค้ วามรู้ และแนวทางในการ ทาหนงั สอื อิเล็กทรอนกิ สเ์ ลม่ น้ี หวงั ว่าหนงั สอื อเิ ล็กทรอนกิ สเ์ ลม่ นจ้ี ะ ใหค้ วามรู้ และประโยชนแ์ กผ่ อู้ ่านทกุ ๆทา่ น หากมขี อ้ เสนอแนะประการ ใด ผจู้ ดั ทาขอรบั ไวด้ ว้ ยความขอบพระคณุ ย่ิง นางสาว อนญั ญา อินโต ผจู้ ดั ทา

สารบัญ 1 แบบฝกึ หัดก่อนเรียน 3 การแพรผ่ ่านของแกส๊ (Effusion) 4 กฎการแพร่ของเกรย์แฮม 6 ตวั อย่าง 8 ชอ่ งการเรียนเพิม่ เติม 9 แบบฝึกหดั หลงั เรยี น 11 เฉลยแบบฝึกหัด

การแพรข่ องแก๊ส แบบฝกึ หดั กอ่ นเรยี น 1.อัตราการแพรข่ องฮีเลยี มเป็นก่ีเท่าของ 2. r ในสตู รการคานวณหมายถึงอะไร ไนโตรเจน ที่อณุ หภูมแิ ละความดันเดยี วกนั ก.ความหนาแนน่ ของแก๊ส (มวลอะตอมของ He = 4; N = 14 g/mol) ข. คา่ คงทีข่ องการแพร่ ค. อตั ราเรว็ ของแกส๊ ก.3.46 ข. 2.65 ง. ปริมาตรของแกส๊ ค. 4.56 ง. 1.42 4.ผูค้ ิดค้นกฎการแพร่คือใคร 3. d ในสตู รการคานวณหมายถึงอะไร ก.กฎของบอยล์ ก.ความดันของแก๊ส ข.กฎของเกรยแ์ ฮม ข. ปรมิ าตรของแกส๊ ค.กฎของชารล์ ค. ความหนาแนน่ ของแก๊ส ง.กฎของแกส๊ อดุ มคติ ง. อตั ราเรว็ ของแก๊ส 5.หเตนตึง่ รดะว้ฟยลออู ตัอรโราเอ4ท.6ิลีนx(1������02−������46)โมแลพตรอ่ผ่ ช่า่ัวนโแมผงนรสูพ่วรนุนแกชน๊สดิ ตัวอยา่ งอกี ชนดิ หน่ึงมอี ัตราการแพรผ่ ่าน 5.8 x 10−6 โมลต่อช่วั โมงภายใตภ้ าวะเดียวกนั จงคานวณมวลตอ่ โม ลของแกส๊ ตัวอยา่ ง(63 g/mol) ก.63 ข.78 ค.59 ง.46 หนงั สือเรียนอิเลก็ ทรอนกิ ส์ จัดทำโดยนำงสำว อนัญญำ อนิ โต 1

การแพรข่ องแกส๊ แบบฝกึ หดั ก่อนเรยี น 6.แก๊ส A มีมวลโมเลกลุ 36 แกส๊ B มมี วล 7.แก๊ส x แพร่ได3้ 0 c������3ในเวลา 2วนิ าที โมเลกลุ 9 ในเวลา 3วนิ าทีแกส๊ A เคลอื่ นทีไ่ ด้ ในขณะที่แกส๊ y มวลโมเลกลุ 25แพรไ่ ด้ ระยะทาง 24 เซนติเมตรแก๊ส B จะเคลือ่ นที่ 108 c������3 ในเวลา 4วินาทจี งคานวณหา ไดระ้ ยะทางเทา่ ใดในเวลา 5วนิ าท(ี 80 มวลโมเลกลุ ของแก๊ส x (81) เซนติเมตร) ก.65 ข. 55 ก.91 ค. 80 ง. 75 ข.81 ค.71 ง.61 8.แกส๊ A แพร่ได้เรว็ กว่า C������2กว่า 1.6 เท่าแก๊ส A ควรจะเป็นแกส๊ N ������2 หรือ N������3 หรอื 9.การแพรข่ องแกส๊ หมายถึง ������2Sหรอื ก. กระบวนการทโี่ มเลกุลของแก๊สเคลือ่ นท่ี S ������2(N������3 ) จากบรเิ วณที่มคี วามเขม้ ข้นสงู หรอื ความ หนาแนน่ สูง ไปยงั บริเวณท่มี ีความเขม้ ข้น ก.17.18 ข. 20.3 ต่ากว่าหรอื ความหนาแน่นต่ากว่า ค. 19.42 ง. 16.17 ข. กา๊ ซท่มี สี มบัตเิ ปน็ ไปตามกฎตา่ งๆของก๊าซ 10.อาร์กอน (Ar) แพรผ่ ่านรูเลก็ ๆ รู ไม่วา่ ทภ่ี าวะใดๆกต็ าม หนง่ึ ดว้ ยอัตราเรว็ 3.56 mL.mi������−1 แกส๊ ไฮโดรเจน (������2) จะแพรผ่ ่านรนู ้ี ค. ก๊าซทม่ี ีอยู่ในธรรมชาตทิ ว่ั ๆไป ซ่ึงจะไม่ เป็นไปตามกฎตา่ งๆตามก๊าซสมมตทิ ุก ด้วยอัตราเร็วเทา่ ไรภายใต้สภาวะ ประการ โดยเฉพาะทอี่ ุณหภมู ติ ่าและความดนั เดียวกัน สงู มากๆ ก.13.48 ข. 15.52 ง. แก๊สประกอบดว้ ยอนุภาคท่มี ขี นาดเลก็ ค. 17.15 ง. 16.8 มากจนถอื วา่ อนภุ าคแกส๊ ไมม่ ีปริมาตรเมอ่ื เทยี บกับขนาดภาชนะที่บรรจุ หนังสือเรยี นอเิ ลก็ ทรอนิกส์ จัดทำโดยนำงสำว อนัญญำ อนิ โต 2

การแพรข่ องแกส๊ การแพร่ผ่านของแก๊ส(Effusion) หมายถงึ กระบวนการท่ีโมเลกลุ ของแกส๊ เคล่อื นทจี่ ากบริเวณ หนึง่ ผ่านรูเล็ก ๆ ไปสูอ่ ีกบริเวณหนง่ึ โดยไมม่ ีการชนกันของ โมเลกุล เช่น การบรรจแุ กส๊ ไฮโดรเจนลงในภาชนะ เครอ่ื งปัน้ ดนิ เผาท่ีไมไ่ ดเ้ คลอื บ มีรพู รนุ แลว้ ตัง้ ทิ้งไว้ใน อากาศ ไฮโดรเจนฟุ้งกระจายภายในภาชนะออกมาขา้ งนอก และอากาศข้างนอกฟุ้งกระจายเข้าไปในภาชนะโดยมีการผา่ น รเู ลก็ ๆ ของภาชนะ การแพร่ (Diffusion) หมายถึงกระบวนการที่โมเลกุลของแก๊ส เคล่ือนทีจ่ ากบรเิ วณท่มี คี วามเข้มขน้ สงู ไปสู่ บริเวณทม่ี คี วามเข้มข้นต่ากว่า โดยโมเลกลุ มี การชนกนั ตลอดเวลา หนังสือเรยี นอิเลก็ ทรอนิกส์ จัดทำโดยนำงสำว อนญั ญำ อนิ โต 3

การแพร่ของแก๊ส กฎการแพร่ของเกรยแ์ ฮม Thomas Graham ในปี ค.ศ.1833 โทมัส เกรแฮม (Thomas Graham) พบวา่ “อตั ราการแพร่และอัตราการแพรผ่ า่ นของแก๊ส จะแปรผกผนั กับรากทสี่ องของความหนาแน่นของแก๊ส ภายใต้อุณหภูมแิ ละความดันเดยี วกัน” และต้ังเป็นกฎ เรียกวา่ กฎการแพรข่ องเกรแฮม กฎการแพร่ของแกรแฮม (Graham’s Law) กลา่ ว ว่า เม่อื เปรยี บเทียบอตั ราการแพร่ผา่ นของแก๊สสอง ชนดิ ภายใต้ความดนั และอุณหภูมิเดียวกัน อตั ราการ แพร่ของแก๊สหน่ึงผกผันกบั รากทสี่ องของความ หนาแน่นของแกส๊ นัน้ อตั ราการเกิด r ������ 1 ������ หนังสอื เรียนอิเลก็ ทรอนิกส์ จดั ทำโดยนำงสำว อนญั ญำ อนิ โต 4

การแพรข่ องแก๊ส กฎการแพร่ของเกรยแ์ ฮม Thomas Graham แก๊สทม่ี ีความหนาแนน่ นอ้ ย แพรไ่ ดเ้ ร็วกว่า แกส๊ ที่มีความหนาแน่นมาก แก๊สท่มี ีมวลน้อย แพร่ไดเ้ ร็วกวา่ แก๊สทม่ี มี วลมาก เปรียบเทยี บอัตราการแพรข่ องแก๊ส 2 ชนิด ได้ จากสมการ r = อัตราการแพรข่ องแกส๊ (m/s) ������1 = ������2 = ������2 D = ความหนาแน่นของแกส๊ (g/L) ������1 ������1 M = มวลโมเลกุลของแก๊ส (g/mol) ������2 S = ระยะทางทแ่ี กส๊ เคลือ่ นทไ่ี ด้ (m) T = เวลาทีแ่ ก๊สเคล่ือนท่ีไดใ้ นระยะทางหนงึ่ (s) ������1������������2 = ������2 = ������2 ������2������������1 ������1 ������1 หนังสอื เรียนอิเล็กทรอนิกส์ จดั ทำโดยนำงสำว อนญั ญำ อนิ โต 5

การแพรข่ องแก๊ส ตวั อยา่ ง 1 เม่ือเปรียบเทยี บอตั รำกำรแพร่ผ่ำนของแก๊สแอมโมเนีย และคำรบ์ อนไดออกไซด์ แก๊สใดแพร่ผ่ำนเร็วกว่ำ และเรว็ กวำ่ ในอัตรำส่วนเทำ่ ใด(N=14,C=12,H=1,O=13) วธิ ที ำ 1.หำมวลโมเลกุลของ CO2= 12 + 2(16) = 44 หำมวลโมเลกลุ ของ NH3 = 14 + 1(3) = 17 NH3 แพรผ่ ่ำนไดเ้ รว็ กวำ่ CO2 เพรำะมมี วลโมเลกุล น้อยกว่ำ (เบำกว่ำ) 2. = = = 1.6 แพร่ผ่ำนไดเ้ รว็ เป็น 1.6 เทำ่ ของ CO2 หนังสือเรยี นอิเลก็ ทรอนกิ ส์ จัดทำโดยนำงสำว อนัญญำ อินโต 6

การแพรข่ องแกส๊ ตัวอย่าง 2 ถำ้ อตั รำกำรแพรข่ องแก๊สชนิดหน่ึงเป็น1ใน4เท่ำ ของอะเซติลีน(C2H2)ภำยใต้สภำวะเดียวกัน มวลโมเลกุลของแก๊สนเ้ี ปน็ เทำ่ ใด = = MA = 26 x 16 = 416 มวลโมเลกลุ ของแก๊ส เทำ่ กับ 416 หนงั สอื เรียนอเิ ลก็ ทรอนิกส์ จดั ทำโดยนำงสำว อนัญญำ อินโต 7

การแพรข่ องแกส๊ ช่องการเรยี นเพม่ิ เตมิ หนงั สอื เรียนอิเลก็ ทรอนกิ ส์ จัดทำโดยนำงสำว อนัญญำ อนิ โต 8

การแพรข่ องแกส๊ แบบฝึกหดั หลังเรียน 1.แกส๊ A แพร่ไดเ้ ร็วกวา่ C������2กวา่ 1.6 เท่าแก๊ส A 2. r ในสตู รการคานวณหมายถึงอะไร ควรจะเป็นแกส๊ N ������2 หรอื N������3 หรอื ������2S ก.ความหนาแนน่ ของแก๊ส ข. คา่ คงทขี่ องการแพร่ หรอื ค. อตั ราเร็วของแก๊ส S ������2(N������3 ) ง. ปริมาตรของแก๊ส ก.17.18 ข. 20.3 ค. 19.42 ง. 16.17 4.แก๊ส x แพร่ได3้ 0 c������3ในเวลา 2วินาที ในขณะท่ีแกส๊ y มวลโมเลกุล 25แพร่ได1้ 08 3.การแพร่ของแกส๊ หมายถงึ c������3 ในเวลา 4วินาทจี งคานวณหามวล ก. กระบวนการท่ีโมเลกลุ ของแก๊สเคลือ่ นที่ จากบริเวณที่มีความเขม้ ข้นสงู หรือความ โมเลกุลของแกส๊ x (81) หนาแน่นสงู ไปยงั บรเิ วณที่มีความเขม้ ข้น ก.91 ข.81 ค.71 ง.61 ตา่ กวา่ หรอื ความหนาแน่นตา่ กว่า ข. กา๊ ซท่ีมีสมบัติเป็นไปตามกฎต่างๆของ 5.อาร์กอน (Ar) แพรผ่ า่ นรเู ลก็ ๆ รหู นึง่ ดว้ ยอัตราเร็ว3.56 mL.mi������−1 แก๊ส กา๊ ซ ไมว่ า่ ที่ภาวะใดๆก็ตาม ไฮโดรเจน (������2) จะแพร่ผ่านรูนดี้ ว้ ย ค. กา๊ ซทีม่ ีอย่ใู นธรรมชาตทิ ว่ั ๆไป ซง่ึ จะไม่ อตั ราเร็วเท่าไรภายใต้สภาวะเดยี วกนั เปน็ ไปตามกฎตา่ งๆตามกา๊ ซสมมตทิ ุก ประการ โดยเฉพาะทอ่ี ณุ หภูมติ ่าและความ ก.13.48 ข. 15.52 ค. 17.15 ง. 16.8 ดันสูงมากๆ ง. แกส๊ ประกอบดว้ ยอนุภาคทมี่ ีขนาดเลก็ มากจนถือว่าอนุภาคแก๊สไมม่ ปี รมิ าตรเมอื่ เทยี บกบั ขนาดภาชนะที่บรรจุ หนังสือเรียนอิเล็กทรอนกิ ส์ จดั ทำโดยนำงสำว อนญั ญำ อนิ โต 9

การแพร่ของแก๊ส แบบฝึกหัดหลงั เรยี น 6.แก๊ส A มีมวลโมเลกลุ 36 แกส๊ B มีมวลโมเลกุล9 7. d ในสตู รการคานวณหมายถงึ อะไร ในเวลา 3วินาทแี กส๊ A เคล่ือนทไ่ี ด้ระยะทาง 24 เซนตเิ มตรแก๊ส B จะเคลอ่ื นทไี่ ดระ้ ยะทางเท่าใดใน ก.ความดันของแก๊ส ข. ปริมาตรของแก๊ส เวลา 5วินาท(ี 80 เซนตเิ มตร) ค. ความหนาแนน่ ของแก๊ส ก.65 ข. 55 ง. อัตราเรว็ ของแกส๊ ค. 80 ง. 75 8.ผ้คู ดิ ค้นกฎการแพรค่ ือใคร 9.อัตราการแพร่ของฮีเลยี มเป็นกี่เทา่ ของ ก.กฎของบอยล์ ไนโตรเจน ทีอ่ ณุ หภมู ิและความดนั เดยี วกนั ข.กฎของเกรยแ์ ฮม (มวลอะตอมของ He = 4; N = 14 g/mol) ค.กฎของชาร์ล ง.กฎของแก๊สอดุ มคติ ก.3.46 ข. 2.65 ค. 4.56 ง. 1.42 1ด0้ว.เตยตอรัตะรฟาล4อู .6อโรxเอ1ทลิ0ีน−(6������โ2มล������ต4่อ)ชแว่ั พโมร่ผง่าสน่วแนผแนกรส๊ พู ตรัวุนอชยน่าิดงหอนีก่งึ ชนดิ หนึ่งมีอัตราการแพรผ่ า่ น 5.8 x 10−6โมลต่อชัว่ โมง ภายใตภ้ าวะเดยี วกนั จงคานวณมวลตอ่ โมลของแก๊สตวั อย่าง (63 g/mol) ก.63 ข.78 ค.59 ง.46 หนงั สอื เรยี นอเิ ลก็ ทรอนิกส์ จัดทำโดยนำงสำว อนัญญำ อนิ โต 10

การแพร่ของแก๊ส เฉลยแบบฝึกหัดก่อนเรียน เฉลยแบบฝึกหัดหลงั เรียน 1.ข 1.ก 2.ค 2.ค 3.ค 3.ก 4.ข 4.ข 5.ก 5.ข 6.ค 6.ค 7.ข 7.ค 8.ก 8.ข 9.ก 9.ข 10.ข 10.ก หนังสอื เรยี นอิเลก็ ทรอนิกส์ จัดทำโดยนำงสำว อนัญญำ อนิ โต 11

หนงั สืออิเลก็ ทรอนกิ ส์ เรื่อง การแพร่ของแกส๊ จดั ทาโดย นางสาว อนัญญา อินโต เลขท8่ี ชน้ั มธั ยมศึกษาปีที่ 5/2 เสนอ คุณครู กาญจนา แก้วคง โรงเรยี น โพธสิ มั พันธ์พทิ ยาคาร ปีการศึกษา 2563