Solution

บทท่ี 1 สารละลาย (Solution) วทิ ยาศาสตร์พนื้ ฐาน (ว22101) ครผู ู้สอน ครจู ฑุ ารตั น์ ศรปี ระเสริฐ

สารละลาย (Solution) สารละลาย (Solution) หมายถึง สารเน้ือเดียวที่มีขนาดอนุภาคน้อยกว่า 10-7 เซนติเมตร ประกอบด้วยสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปมารวมกันในอัตราส่วนไม่คงท่ี สารละลายมีองค์ประกอบ 2 ชนิด คือ ตัว ละลาย (Solute) และตวั ทาละลาย (Solvent) ตัวทาละลายบริสุทธิ์เมื่อถูกเติมตัวละลาย จะได้สารละลายที่มีคุณสมบัติทางกายภาพเปล่ียนไป เช่น จดุ เดอื ด จุดหลอมเหลว ความดันไอ เปล่ยี นแปลงไป หลกั การพิจารณาตัวทาละลายในสารละลาย  ตัวทาละลายและตัวละลายมีสถานะเดียวกัน สารท่ีมีปริมาณมากกว่าจะเป็นตัวทาละลาย ส่วน สารท่มี ปี รมิ าณน้อยกว่าเปน็ ตวั ละลาย  ตัวทาละลายและตัวละลายมีสถานะต่างกัน สารที่มีสถานะเดียวกับสารละลายจะเป็นตัวทา ละลายสว่ นสารทีม่ ีสถานะต่างจากสารละลายจะเปน็ ตวั ละลาย สภาพละลายไดข้ องสาร สภาพละลายได้ของสาร คือ ค่าที่บอกปริมาณของสารที่ละลายได้ในตัวทาละลาย 100 กรัม จนได้ สารละลายอ่ิมตัว ณ อณุ หภูมิ และความดนั ค่าหนงึ่ ๆ ความสามารถในการละลายของสารขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดัน ชนิดของตวั ทาละลาย ขนาดของสาร การคน การเขย่า หรอื การป่ันเหว่ยี ง สภาพละลายไดข้ องสาร สภาพละลายได้ของตัวละลายในตัวทาละลายใดๆ แบ่งประเภทได้ดงั น้ี ละลายได้ดี : ตวั ละลายละลายได้มากกว่า 1 กรัม ในตวั ทาละลาย 100 กรัม ละลายไดเ้ ล็กนอ้ ย : ตวั ละลายละลายได้ 0.1 - 1 กรมั ในตวั ทาละลาย 100 กรัม ไม่ละลาย : ตวั ละลายละลายได้นอ้ ยกว่า 0.1 กรัม ในตัวทาละลาย 100 กรมั หรอื ไม่ละลาย กราฟความสมั พนั ธ์ระหวา่ งสภาพการละลายไดข้ องสารในนา 100อ กรัม ท่ีอณุ หภูมติ ่างๆ วทิ ยาศาสตร์พื้นฐาน (ว22101) ช้ันมธั ยมศกึ ษาปีท่ี 2 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ โรงเรียนเบญจมราชูทศิ จงั หวัดจนั ทบรุ ี 1

ความเขม้ ขน้ ของสารละลาย ความเขม้ ขน้ ของสารละลาย (Concentration of solution) เป็นการระบุปริมาณตัวละลายใน สารละลาย โดยท่วั ไปสารละลายชนิดเดียวกนั แต่มีปริมาณตัวละลายแตกต่างกัน ความเข้มข้นของสารละลายก็ จะแตกต่างกนั รอ้ ยละโดยมวลต่อมวล (%m/m) เปน็ การระบุมวลของตัวละลายในสารละลาย 100 หน่วยมวล เดียวกัน  สารละลายโซเดยี มคลอไรด์ เข้มข้น 10 %m/m หมายถงึ ……………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. รอ้ ยละโดยมวลต่อมวล = มวลของตัวละลาย X 100 มวลของสารละลาย รอ้ ยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร (%v/v) เป็นการระบุปริมาตรของตัวละลายในสารละลาย 100 หนว่ ยปรมิ าตรเดยี วกนั  น้าส้มสายชู เข้มขน้ 5 %v/v หมายถึง ……………………………………………….………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. ร้อยละโดยปริมาตรต่อปรมิ าตร = ปรมิ าตรของตัวละลาย X 100 ปรมิ าตรของสารละลาย รอ้ ยละโดยมวลต่อปรมิ าตร (%m/v) เป็นการระบุมวลของตัวละลายในสารละลาย 100 หนว่ ย ปรมิ าตร โดยหนว่ ยมวลและหน่วยปรมิ าตรตอ้ งสัมพนั ธ์กัน  สารละลายคอปเอร์(II)ซัลเฟต เข้มขน้ 20 %m/v หมายถึง …………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………………………………………………………….. รอ้ ยละโดยมวลตอ่ ปริมาตร = มวลของตัวละลาย X 100 ปริมาตรของสารละลาย วิทยาศาสตรพ์ ื้นฐาน (ว22101) ช้นั มธั ยมศึกษาปที ่ี 2 กล่มุ สาระการเรียนรู้วทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นเบญจมราชูทิศ จังหวดั จันทบุรี 2

ส่วนในลา้ นส่วน (part per million : ppm) เป็นการระบุปริมาณตัวละลายเป็นมวลหรือ ปริมาตรในสารละลาย 1 ล้านหน่วย เช่น ในแหล่งน้าแห่งหนึ่ง มีสารตะกั่วปนเปื้อน 0.1 ppm หมายความว่า นา้ ในแหลง่ น้า 1 ล้านกรมั มตี ะกั่วละลายอยู่ 0.1 กรมั ppm = มวลหรือปริมาตรของตวั ละลาย X 106 มวลหรอื ปรมิ าตรของสารละลาย ตัวอยา่ งท่ี 1 ละลายเกลือแกง 20 กรมั ในน้าไดส้ ารละลายปรมิ าตร 500 ลูกบาศก์เซนติเมตร สารละลายนี้มคี วามเข้มขน้ เท่าใด วธิ ที า ร้อยละโดยมวลตอ่ ปริมาตร = มวลของตวั ละลาย X 100 ปรมิ าตรของสารละลาย = 20 กรมั X 100 500 ลูกบาศก์เซนติเมตร =4 ดงั นั้น สารละลายนมี้ คี วามเขม้ ข้น รอ้ ยละ 4 โดยมวลตอ่ ปรมิ าตร ตัวอย่างที่ 2 การวเิ คราะหอ์ าหารชนดิ หน่งึ ปริมาณ 100 กรัม พบว่ามสี ารปรอทปนเป้ือนอยู่ 0.05 มิลลิกรมั จากข้อมูลดังกล่าว ปรอทมคี วามเขม้ ข้นเท่าใดในหน่วย ppm จากโจทย์ มวลของตัวละลาย คือ ปรอท = 0.05 mg = 0.05 x 10-3 = 5 x 10-5 g วิธที า ppm = มวลของตวั ละลาย X 106 มวลของสารละลาย = 5 x 10-5 g X 106 100 g = 0.5 ppm ดงั นนั้ สารละลายน้ีมีความเขม้ ข้น รอ้ ยละ 0.5 ppm วทิ ยาศาสตร์พ้ืนฐาน (ว22101) ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 2 กลมุ่ สาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ โรงเรียนเบญจมราชทู ิศ จงั หวัดจนั ทบรุ ี 3

ช่อื ..............................................................................................................ชัน...............เลขที.่ ........... ใบงานท่ี 1 คาช้ีแจง : ตอบคาถามเกี่ยวกับสารละลายต่อไปนี้ 1. เติมขอ้ ความลงในชอ่ งวา่ งของแผนผังใหส้ มบูรณ์ ความหมาย ..................................................................... ..................................................................... ..................................................................... สารละลาย องค์ประกอบ ..................................................................... ..................................................................... ..................................................................... ..................................................................... ..................................................................... ..................................................................... .................... เช่น ............................... สถานะ .................... เชน่ ............................... .................... เช่น ............................... 2. ตอบคาถามตอ่ ไปนีใหถ้ ูกตอ้ ง (1) เมอ่ื ให้ความรอ้ นกบั น้าเช่ือมและนา้ อัดลมจนแห้ง ผลทีเ่ หลืออยู่แตกต่างกันหรือไม่ อยา่ งไร ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… (2) ถา้ องค์ประกอบของสารละลายมสี ถานะเดียวกนั สารทีท่ าหนา้ ทเ่ี ปน็ ตัวทาละลายคอื สารใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… (3) ถา้ องคป์ ระกอบของสารละลายมีสถานะตา่ งกนั สารท่ีทาหนา้ ทเ่ี ป็นตวั ทาละลายคอื สารใด ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… วทิ ยาศาสตรพ์ ืน้ ฐาน (ว22101) ชนั้ มัธยมศึกษาปที ่ี 2 กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนเบญจมราชูทิศ จังหวัดจนั ทบรุ ี 4

ชื่อ..............................................................................................................ชัน...............เลขที.่ ........... 3. พิจารณาขอ้ มูลของสารละลาย แล้วระบุสถานะของสารละลาย ตัวทาละลาย และตัวละลายใหถ้ กู ต้อง สารละลาย สารองคป์ ระกอบ สถานะของสารละลาย ตัวทาละลาย ตวั ละลาย ทองเหลือง นาก ฟิวส์ ทอง 18 K แกส๊ หุงต้ม เงินอะมัลกมั 4. พิจารณาความถูกต้องของข้อความเกย่ี วกับสารละลาย และใหเ้ หตผุ ลประกอบ ข้อความ ความถูกต้อง เหตผุ ล (1) สารเนอื้ เดียวทุกชนดิ เปน็ ……………………………………………………………. สารละลายเสมอ ...................... ……………………………………………………………. ……………………………………………………………. (2) สารเน้ือเดียวทมี่ ีสารประกอบ ……………………………………………………………. 3 ชนดิ เป็นสารละลาย ...................... ……………………………………………………………. ……………………………………………………………. (3) สารละลายอยูใ่ นสถานะของเหลว ……………………………………………………………. เท่านนั้ ...................... ……………………………………………………………. ……………………………………………………………. (4) แอลกอฮอลล์ ้างแผลและเครอ่ื งดม่ื ……………………………………………………………. แอลกอฮอล์ มตี ัวละลายและ ...................... ……………………………………………………………. ตวั ทาละลายเหมือนกันทุกประการ ……………………………………………………………. (5) พริกเกลือเป็นสารละลาย โดยมี ……………………………………………………………. พรกิ เป็นตวั ละลาย และมเี กลือเป็น ...................... ……………………………………………………………. ตัวละลาย ……………………………………………………………. วิทยาศาสตรพ์ ื้นฐาน (ว22101) ชัน้ มัธยมศึกษาปีท่ี 2 กลุ่มสาระการเรยี นรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนเบญจมราชทู ิศ จงั หวดั จันทบรุ ี 5

ชื่อ..............................................................................................................ชัน...............เลขท.ี่ ........... ใบงานที่ 2 คาช้ีแจง : ตอบคาถามตอ่ ไปนีให้ถกู ต้อง 1. พจิ ารณาข้อมูลท่กี าหนดให้ แล้ตอบคาถาม ของเหลว สมบัตทิ างกายภาพ ส่ิงทพ่ี บหลังนาของเหลวไประเหยแห้ง ของเหลวใส ไมม่ ีสี ไมม่ กี ล่นิ ไมพ่ บสารใด A ของเหลวใส ไมม่ ีสี ไม่มีกล่ิน B พบของแข็งสีขาว C ของเหลวใส สีฟ้า พบของแข็งสฟี า้ D ของเหลวใส ไมม่ สี ี มีกลิน่ ฉุน ไมพ่ บสารใด (1) ถ้านาของเหลว A และ D มาแยกสารโดยใช้วิธีการกลั่น พบว่า ของเหลว A ประกอบด้วยของเหลว เพียง 1 ชนิด ส่วนของเหลว D ประกอบด้วยของเหลว 2 ชนิด ของเหลว A เป็นสารละลายหรือไม่ เพราะเหตุใด …………………………………………………………………………………………………………………………… (2) จากขอ้ (1) ของเหลว D เปน็ สารละลายหรือไม่ เพราะเหตุใด ................................................................. (3) เพราะเหตใุ ด เมือ่ นาของเหลว A และ D ไประเหยแหง้ จึงไมพ่ บสารใดเหลือ …………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… (4) ของเหลวชนดิ ใดมตี วั ละลายเป็นของแขง็ ……………………………………………………………………………………. (5) ของเหลวทง้ั 4 ชนิด นา่ จะเป็นสารใดในชีวติ ประจาวัน (ยกตวั อย่างท่สี อดคลอ้ งมากทสี่ ุด) A …………………...…..…… B ……………..……..…..……… C ……………......……..…… D ………….…..………..…… 2. นานาตาลทรายขนาดต่างๆ ท่ีมีปริมาณเท่ากันมาละลายในนาปริมาณที่เท่ากันในบีกเกอร์ 4 ใบ โดย ปฏบิ ตั แิ ตกต่างกนั ดงั นี บีกเกอร์ ขนาดของนาตาลทราย การคนสาร การให้ความร้อน น้าตาลทรายในบกี เกอรใ์ ดจะละลาย A เม็ดใหญ่   หมดกอ่ น เพราะเหตุใด B เมด็ เลก็   ………………………………………………………………………… C เม็ดเล็ก   ………………………………………………………………………… D เม็ดเล็ก   ………………………………………………………………………… … 3. เพราะเหตุใด ปลาจึงสามารถนาแก๊สออกซิเจนไปใช้ในกระบวนการหายใจแม้อยู่ในนา อธิบายโดย อาศยั ความร้เู รอื่ งสารละลาย พร้อมทงั ระบุตัวละลาย และตัวทาละลาย .................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………........................….. 4. ปริมาณแก๊สออกซิเจนท่ีละลายในนาที่อุณหภูมิใดมีมากกว่ากัน ระหว่างนาในอุณหภูมิห้องกับนาที่ แชเ่ ย็น เพราะเหตใุ ด ...................................................................................................................................... ……………………………………………………………………………………………………………………………........................….. วทิ ยาศาสตรพ์ ้ืนฐาน (ว22101) ชน้ั มธั ยมศกึ ษาปีท่ี 2 กลุ่มสาระการเรยี นรู้วทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นเบญจมราชทู ศิ จงั หวดั จนั ทบุรี 6

5. สภาพการละลายไดข้ องสาร A B C และ D ในนา 100 กรัม ทอี่ ณุ หภูมิต่างๆ แสดงไดด้ ังภาพ (1) ทีอ่ ณุ หภมู ิ 0 oC สารใดละลายได้ดที ่ีสดุ ............................................... (2) ทีอ่ ุณหภูมิ 0 oC สารใดละลายไดน้ อ้ ยที่สุด .......................................... (3) สาร A และ C สามารถละลายไดเ้ ท่ากนั ท่ีอุณหภูมิเท่าใด .................... (4) เมอ่ื อณุ หภูมิเพ่ิมข้ึน สาร D มสี ภาพการละลายไดเ้ ปน็ อย่างไร ………………………………………………………………………………………………… (5) สาร D ละลายได้ดีกวา่ สาร A ในช่วงอุณหภมู ิใด .................................. ………………………………………. 6. สาร X มีสภาพการละลายได้ในนา 100 cm3 ทอ่ี ณุ หภมู ิต่างๆ ดังตาราง อุณหภูมิ (oC) 20 50 100 สภาพละลายได้ (กรัมตอ่ นา 100 กรมั ) 36 85 120 (1) สารละลาย X จนอ่ิมตัวที่ 100 oC แล้วลดอุณหภูมเิ ปน็ 20 oC จะมสี าร X แยกตัวออกมากก่ี รัม (2) สารละลาย X อิ่มตัวที่ 50 oC ถูกเพิ่มอุณหภูมิเป็น 100 oC จะสามารถละลายสาร X ได้เพ่ิมอีกกี่กรัม ................................................................................................................................................................. (3) สารละลาย X จานวน 200 กรัม ในน้า 150 cm3 ที่อุณหภูมิ 100 oC เม่ือสารละลายอิ่มตัวจะสามารถ ละลายสาร X ไดห้ มดหรือไม่ ถา้ ไมห่ มดจะเหลือสาร X กีก่ รัม .................................................................. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 7. พจิ ารณากราฟแล้วตอบคาถามตอ่ ไปน้ี (1) ถา้ เพ่ิมอุณหภมู ิสารมากกวา่ 100 oC มแี นวโนม้ ทส่ี ภาพละลายน้าได้ของของแข็งทกุ ชนิดจะสงู ขนึ้ (2) ทอี่ ณุ หภูมิ 20 oC โพแทสเซยี มโบรไมด์ มีสภาพละลายน้าไดส้ งู ขนึ้ เม่อื เทียบกบั ของแขง็ ชนิดอ่ืนในกราฟ (3) ทีอ่ ุณหภมู ิ 80 oC โพแทสเซียมไนเตรต มสี ภาพละลายนา้ ไดส้ งู ข้ึน เมอ่ื เทียบกบั ของแข็งชนิดอ่นื ในกราฟ (4) ของแขง็ โพแทสเซยี มไนเตรต โพแทสเซยี มโบรไมด์ วิทยาศาสตรพ์ ้ืนฐาน (ว22101) ชน้ั มัธยมศกึ ษาปีที่ 2 กลุม่ สาระการเรียนรวู้ ทิ ยาศาสตร์ โรงเรยี นเบญจมราชูทศิ จังหวัดจันทบุรี 7