Paste your logo here Make your own summer หน่วยท่ี 1 ส่ื อ ป ร ะ ก อ บ ก า ร เ รี ย น ก า ร ส อ น ร า ย วิ ช า เ ค มี 2
ทบทวน : แฟกเตอรเ์ ปลี่ยนหน่วย (Conversion factor) “เป็นอตั ราส่วนระหว่างหน่วยที่แตกต่างกนั อยู่ 2 หน่วยทม่ี ีปริมาณเทา่ กนั ” 2.54 cm และ 1 inch 1m และ 100 cm 1 inch 2.54 cm 100 cm 1m 1 kg และ 1000 g 60 S และ 1 min 1000 g 1 kg 1 min 60 S 2
วิธีการเทียบหน่ วย (Factor label method) ปรมิ าณและหน่วยที่ตอ้ งการ = ปริมาณและหน่วยเร่ิมตน้ × หน่วยที่ตอ้ งการ หน่วยเร่ิมตน้ 3
ทบทวน • อะตอม (Atom) ? • สญั ลกั ษณอ์ ะตอม AX Z • ไอโซโทป ไอโซโทน ไอโซบาร์ 4
“อะตอม หมายถงึ อนภุ าคทเี่ ลก็ ทีส่ ุดของธาตทุ ี่สามารถเกิดปฏกิ ริ ิยาทางเคมไี ด้” อะตอมประกอบด้วย สัญลกั ษณอ์ ะตอม AX เลขมวล p+ + n (Mass number) p+ + n Z เลขอะตอม (Atom number) 27Al โปรตอน = ____ นิวตรอน = A-Z = ____ 13 อิเลก็ ตรอน = ____ *อะตอมของธาตอุ สิ ระใดๆ จะมีจานวนโปรตอนเท่ากับจานวนอเิ ล็กตรอนเสมอ*
1. ไอโซโทป Isotope คา ศัพ ท์ที่ค ว ร รู้ = อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน แต่มีเลขมวล ต่างกัน หรืออะตอมของธาตุท่ีมีเลขอะตอม เทา่ กนั แตม่ จี านวนนิวตรอนต่างกนั 2. ไอโซโทน Isotone = อะตอมของธาตุต่างชนิดกันมีเลขอะตอม และเลขมวลต่างกัน แต่มีจานวนนิวตรอน เทา่ กัน 3. ไอโซบาร์ Isobar = อะตอมของธาตุต่างชนิดกัน แต่มีเลขมวล เทา่ กนั
มวลอะตอม ? 8
1. มวลอะตอม (Atomic mass) คอื มวลทไี่ ด้จากการเปรยี บเทียบ 1 มวลของธาตุ 1 อะตอม ใช้ 12 ของ C-12 1 อะตอม กับมวลของธาตมุ าตรฐาน 1 อะตอม มาเป็นมาตรฐานในการ เปรียบเทยี บ โดยเขยี นความสมั พันธ์ได้ ดงั น้ี มวลอะตอมสัมพทั ธ์ หรือมวลอะตอม = 1 มวลของธาตุ 1 อะตอม 12 มวลของคารบ์ อน − 12 1 อะตอม มวลอะตอมสมั พทั ธ์ หรอื มวลอะตอม = มวลอะตอมของธาตุ 1 อะตอม (g) 1.66 x 10−24 g 9
1. มวลอะตอม (Atomic mass) มวลอะตอมสมั พัทธ์ หรอื มวลอะตอม = มวลอะตอมของธาตุ 1 อะตอม (g) 1.66 x 10−24 g หรอื มวลของธาตุ 1 อะตอม = มวลอะตอม × 1.66 x 10−24 g จาไว้!! มวลอะตอม ไมม่ ีหน่วย แตม่ วลของธาตุ 1 อะตอม มหี น่วย เป็น กรมั หรอื กิโลกรมั 10
ใบงาน เร่อื ง มวลอะตอมและ มวลอะตอมเฉล่ยี 11
2. มวลอะตอมเฉลี่ย (Average atomic mass) การหามวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุ “ธาตแุ ต่ละชนิดทอ่ี ย่ใู น แต่ละชนิดจะตอ้ งคานึงถึงปริมาณของ ธรรมชาตมิ กั จะมี แต่ละ ไอโซโทป ทีพ่ บในธรรมชาติ ไอโซโทป หลายชนิด ปนกันอย”ู่ เชน่ N - 14 มใี นธรรมชาติ 99.64 % และมมี วลอะตอม 14.0031 N - 15 มีในธรรมชาติ 0.36 % และมมี วลอะตอม 15.0001 12
2. มวลอะตอมเฉล่ีย (Average atomic mass) 13
ก า ร คา น ว ณ ห า ม ว ล อ ะ ต อ ม เ ฉ ล่ี ย จ า ก ไ อ โ ซ โ ท ป การคานวณมวลอะตอมเฉลยี่ จากไอโซโทป ต้องคิดจากไอโซโทปทกุ ๆ ตวั ในธรรมชาติ โดยคดิ คา่ เฉล่ยี จากความสมั พนั ธด์ งั น้ี มวลอะตอมเฉล่ียของธาตุ = ผลรวมของ [ %ไอโซโทป ቀมวลอะตอมของไอโซโทปቁ] 100 = (% × A)1 + (% × A)2 + (% × A)3 + ……… 100 กาหนดให้ = ผลบวก = เปอรเ์ ซน็ ต์ของไอโซโทปแต่ละตัวในธรรมชาติ = มวลอะตอมของแต่ละไอโซโทป % A 14
ตัวอย่าง การหามวลอะตอมเฉล่ีย จงหามวลอะตอมเฉลีย่ ของธาตุคาร์บอน ธาตุคาร์บอนมี 3 ไอโซโทป ดังนี้ C-12 มีมวลอะตอม 12.00 ปรมิ าณร้อยละ 98.892 ? C-13 มมี วลอะตอม 13.00335 ปรมิ าณร้อยละ 1.108 C-14 เป็นไอโซโทปกัมมนั ตรงั สีที่มปี รมิ าณนอ้ ยมาก วิธีทา จาก σ %A 100 แทนคา่ มวลอะตอมเฉล่ียของธาตุ C = (12.00 × 98.892) + (13.00335 × 1.108) 100 = 1187+14.41 = 12.01 100 ดังนน้ั มวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตุคารบ์ อนเท่ากบั 12.01
Paste your logo here Make your own summer ?
มวลโมเลกลุ ? 17
Molecular mass p+ + หรือ Molecular weight ใชต้ วั ย่อ มวลโมเลกุล 18
ประเภทของโมเลกุล (Molecule) • โมเลกุลอะตอมเดย่ี ว แกส๊ เฉ่ือย Ex. He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn • โมเลกลุ อะตอมคู่ 1 โมเลกุล ประกอบด้วย 2 อะตอม • โมเลกลุ หลายอะตอม Ex. O2, H2, HCl 1 โมเลกลุ มากกวา่ 2 อะตอม Note Ex. H2O, CH4, C6H12O6
วิธีท่ี 1 เป็นมวลเปรียบเทียบ เช่นเดียวกบั มวลอะตอม ปัจจบุ นั ใช้เทียบกบั ของ C-12 1 อะตอม โดยเขียนความสัมพันธไ์ ด้ ดังน้ี มวลโมเลกลุ ของสาร = มวลของสาร 1 โมเลกุล (g) 1.66 x 10−24 g หรอื มวลของสาร 1 โมเลกุล = มวลโมเลกลุ × 1.66 x 10−24 g 20
ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง มวลโมเลกลุ กับ มวลของสาร 1 โมเลกลุ ของสารบางชนิด 21
วิธีที่ 2 มวลโมเลกุลของสาร หาไดจ้ าก “ผลบวกของมวลอะตอมของธาตุท้ังหมดในโมเลกุล” Ex. มวลโมเลกลุ น้า (H2O) = ประกอบไปด้วย H 2 อะตอม + O 1 อะตอม = (2×1.01) + (1×16.00) = 18.02 สรุปได้วา่ มวลโมเลกลุ ของน้ามคี า่ เทา่ กบั 18.02 22
จาจา จา และนาไปใช้ ใบความรหู้ นา้ ท่ี 6
มวลโมเลกุล VS มวลสตู ร สารประกอบโคเวเลนต์ สารประกอบไอออนิก สตู รอย่างา่ ย = สูตรทแี่ สดงอตั ราสว่ นอยา่ งต่า Ex.1 มวลโมเลกลุ น้า (H2O) = (2×1.01) + (1×16.00) = 18.02 และสรปุ ไดว้ ่า มวลโมเลกลุ ของน้ามคี ่าเทา่ กับ 18.02 Ex.2 มวลสตู รของเกลอื แกง (NaCl) = 22.99 + 35.45 = 58.44 และสรปุ ได้ว่า มวลสูตรของเกลือแกงมคี ่าเทา่ กบั 58.44 24
เพ่มิ เตมิ การคานวณหามวลโมเลกลุ ของสารทม่ี นี ้าผลกึ หนา้ 10 วธิ ีการคานวณมวลโมเลกุล ส่ิงทต่ี อ้ งรู้ = การบวก
ใบงาน เร่ือง มวลตอ่ โมล 26
โมล (mole , mol) คือ หน่วย ท่ใี ชบ้ อกจานวนอนภุ าคของสาร (เพราะสารในเคมมี ขี นาดเล็กมาก) เหมือนกับ ปากกา 1 โหล น้าหนัก บอกเป็น กรัม, กิโลกรมั ปริมาตร บอกเป็น ลติ ร (L) ลกู บาศกเ์ ซนติเมตร (cm3) 28
โมลกับอนุภาค “ โมล คือ หน่วย ที่ใช้แทนปรมิ าณของธาตุ 6.02 x 1023 อะตอม ” ดังน้นั ธาตใุ ด ๆ 1 โมล จึงมี 6.02 x 1023 อะตอม “สารใด ๆ 1 โมล คอื ปริมาณของสารทมี่ จี านวน อนภุ าค 6.02 x 1023 อนภุ าค” อนภุ าค = อะตอม/โมเลกุล/ไอออน 29
เลขอาโวกาโดร (Avogadro number) โมลกบั จานวนอนภุ าค แสดงเป็นแฟกเตอรเ์ ปลยี่ นหน่วย ดังน้ี 1. 1 mol และ 6.02 x 1023อนภุ าค 6.02 x 1023อนภุ าค 1 mol *อนภุ าค = อะตอม/โมเลกุล/ไอออน 30
สารตอ่ ไปน้ีเป็นอนภุ าคในลกั ษณะใด ? Zn 1 โมล หมายถึง CO2 1 โมล หมายถงึ Ca2+ 1 โมล หมายถงึ 31
สารตอ่ ไปนี้เป็นอนภุ าคในลกั ษณะใด ? Zn 1 โมล หมายถึง 1 โมลอะตอม 6.02 x 1023 อะตอม CO2 1 โมล หมายถึง 1 โมลโมเลกุล 6.02 x 1023 โมเลกุล Ca2+ 1 โมล หมายถึง 1 โมลไอออน 6.02 x 1023 ไอออน 32
ประกอบด้วย OC O CO2 1. จานวนคาร์บอน 6.02 x 1023 อะตอม 1 โมล = .......... โมลอะตอม 2. จานวนออกซิเจน 2 x 6.02 x 1023 อะตอม = .......... โมลอะตอม
ประเภทของโมล “อนภุ าค” ในวชิ าเคมีเป็นคากล่าวรวม ๆ หมายถงึ โมเลกุล อะตอม หรือ ไอออน หรือ อเิ ลก็ ตรอนก็ได้ การแบง่ ประเภทของโมลจะแบง่ ตาม ชนิดของอนภุ าค คอื 1. โมลโมเลกลุ 2. โมลอะตอม 3. โมลไอออน สรปุ มวลตอ่ โมล ปริมาณของสาร 1 โมล จะมีมวลเป็นกรมั เท่ากบั .. มวลต่อโมล = มวลอะตอม,มวลโมเลกลุ ,มวลไอออน *สารแต่ละชนิดมีมวลอะตอมและมวลโมเลกลุ ตา่ งกนั ดงั นนั้ สาร 1 mol จึงมีมวลตา่ งกัน
โมลกับมวล Concept : สารใดๆ 1 โมล มีมวลเป็นกรมั เท่ากบั มวลอะตอมหรอื มวลโมเลกุล ของสารน้นั แสดงเป็นแฟกเตอรเ์ ปล่ียนหน่วย ดงั นี้ 2. 1 mol และ มวลอะตอมหรอื มวลโมเลกลุ (g) มวลอะตอมหรอื มวลโมเลกุล (g) 1 mol 35
มวลต่อโมล ความสมั พนั ธร์ ะหว่างโมลกับมวลของสาร ข้ึนอย่กู บั ชนิดของโมล ปริมาณของสาร 1 โมล จะ.. 1. จะมีมวลเป็นกรมั เท่ากบั มวลโมเลกลุ ของสาร Ex. คารบ์ อนไดออกไซด์ (CO2) มมี วลโมเลกลุ 44 ดังนัน้ CO2 1 โมล จึงมีมวล 44 กรัม 2. จะมีมวลเป็นกรัมเท่ากบั มวลอะตอมของธาตุนั้น Ex. ธาตอุ อกซิเจนมีมวลอะตอม 16 ดงั นัน้ ออกซิเจน 1 โมล จงึ มมี วล 16 กรมั 3. จะมมี วลเป็นกรัมเทา่ กบั มวลไอออนของไอออนน้ัน Ex. คลอไรดไ์ อออน (Cl- ) มีมวลไอออน 35.5 ดงั นนั้ Cl- 1 โมล จงึ มีมวล 35.5 กรมั
ลองคดิ : คารบ์ อน-12 จานวน 1 อะตอม มีมวล 12.00 × 1.66 x 10-24 กรัม แลว้ คารบ์ อน-12 จานวน 1 โมล จะมมี วลในหน่วยกรมั เป็นเทา่ ใด ? ใบความรหู้ นา้ ท่ี 5 37
“สรปุ ” 1. Concept : สารใด ๆ 1 โมล มีจานวนอนภุ าค 6.02 x 1023 อนภุ าค Factor เร่อื ง โมล 1 mol และ 6.02 x 1023 อนภุ าค 6.02 x 1023 อนภุ าค 1 mol 2. Concept : สารใดๆ 1 โมล มีมวลเป็นกรมั เท่ากับมวลอะตอม หรือมวลโมเลกุลของสารน้ัน 1 mol และ มวลอะตอมหรือมวลโมเลกุล (g) มวลอะตอมหรือมวลโมเลกุล (g) 1 mol 3. Concept : แกส๊ 1 mol = 22.4 dm3 ที่ STP แกส๊ 1 mol และ แกส๊ 22.4 dm3 ที่ STP แกส๊ 22.4 dm3 ท่ี STP แกส๊ 1 mol 22.4 dm3 = 22.4 L = 22,400 cm3 38
ใบงาน เร่อื ง ความสมั พันธ์ ระหวา่ งโมลกับอนภุ าค 39
Paste your logo here Make your own summer
“เน่ืองจากปรมิ าตรของกา๊ ซ ข้ึนอยู่กับอณุ หภมู แิ ละ ความดัน ดงั นน้ั การบอก ปริมาตรของก๊าซจงึ ตอ้ ง ระบอุ ุณหภูมิ และความดัน ด้วยทกุ ครงั้ ” 41
อุ ณ ห ภู มิ แ ล ะ ค ว า ม ดั น ม า ต ร ฐ า น ข อ ง ก๊ า ซ STP นกั วิทยาศาสตรก์ าหนดให้ คืออะไร ? อณุ หภมู ิ 0 0C หรือ 273.15 K และความดนั หน่ึงบรรยากาศ (1 atm) = 760 mmHg มาจาก Standard Temperature and Pressure เขยี นยอ่ ๆ ว่า STP 42
จากกฎของอาโวกาโดร แสดงว่าปรมิ าตรของก๊าซมีความสัมพันธ์กบั จานวนโมเลกุล และเน่ืองจากจานวนโมเลกุล ภายใต้อุณหภูมแิ ละความดนั เดยี วกัน มีความสมั พนั ธ์กับจานวนโมล ก๊าซทม่ี ีปรมิ าตรเทา่ กนั ยอ่ มจะมี กล่าวคอื จานวนโมเลกลุ เทา่ กัน “สารใด ๆ 1 โมล ยอ่ มประกอบดว้ ย 6.02 x 1023 โมเลกลุ ” และ “กา๊ ซใด ๆ 1 โมล จะมีปริมาตร เทา่ กบั 22.4 dm3 ที่ STP ”
โมลกบั ปรมิ าตรของแกส๊ ที่ STP Concept : แก๊ส 1 mol = 22.4 dm3 ที่ STP แสดงเป็นแฟกเตอร์เปลี่ยนหน่วย ดังน้ี 3. แก๊ส 1 mol และ แก๊ส 22.4 dm3 ท่ี STP แก๊ส 22.4 dm3 ที่ STP แก๊ส 1 mol 44
ขอ้ ควรร!ู้ หน่วยปริมาตร 1,000 cm3 = 1,000 ml = 1 L = 1 dm3 การเปลี่ยนหน่วยอุณหภูมิ K = C° + 273
แฟกเตอร์เปลยี่ นหน่วยโมลกับปรมิ าตรของแกส๊ ท่ี STP Concept : แกส๊ 1 mol = 22.4 dm3 ที่ STP กรณี 1 mol และ 22.4 dm3 ที่ STP 22.4 dm3 22.4 dm3 ที่ STP 1 mol กรณี 1 mol และ 22,400 cm3 ท่ี STP 22,400 cm3 22,400 cm3 ที่ STP 1 mol 46
ตวั อยา่ ง แกส๊ ฮีเลียม (He) 1.12 dm3 ท่ี STP คิดเป็น ก่โี มล ? = 1.12 dm3 He ที่ STP × 1 mol He 22.4 dm3 He ที่ STP = 0.05 mol He 47
สรปุ ความสมั พนั ธข์ องสาร 1 โมล โมล คอื หน่วย ท่ีใชบ้ อกจานวนอนภุ าคของสาร (เพราะสารในเคมมี ขี นาดเล็กมาก) ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโมล มวล ปริมาตร และโมเลกุล แสดงไดด้ ว้ ยแผนภาพดงั ตอ่ ไปน้ี มวลอะตอม / มวลโมเลกุล
ใบงาน เร่ือง ความสมั พันธ์ระหวา่ ง โมลกับมวล และความสัมพนั ธ์ระหว่างโมล กบั ปรมิ าตรแก๊สท่ี STP 49
Paste your logo here Make your own summer • กฎสดั ส่วนคงที่ • กฎทรงมวล • ร้อยละโดยมวล • การหาสตู รโมเลกุล และสูตรอย่างง่าย
สู ต ร เ ค มี เป็นสัญลกั ษณท์ เ่ี ขยี นแทนธาตแุ ละสารประกอบ โดยแสดงชนิดและอัตราสว่ นของ ธาตทุ ่ีเป็นองค์ประกอบ “สารประกอบหน่ึงๆ จะมอี ัตราส่วนโดยโมลของอะตอมธาตคุ งที่” โจเซฟ เพราสต์ ทดลองศกึ ษาปฏิกริ ยิ าการรวมตัวของธาตุท่ีเกิดสารประกอบพบวา่ “เม่ือธาตุตั้งแต่สองชนิดข้ึนไปรวมตัวกันเกิดเป็นสารประกอบ อัตราส่วนโดยมวลของ ธาตุที่เป็นองค์ประกอบน้ันจะมีค่าคงที่เสมอ ไม่ว่าจะเตรียมสารประกอบน้ันด้วยวิธีการใด ๆ กต็ าม” = “กฎสัดส่วนคงที่ (Law of definite proportion)” อองตวน โลรอง ลาวัวซีเย (Antoine –Laurent Lavoisier) “ในปฏิกิริยาเคมีใด ๆ มวลของสารทั้งหมดก่อนทาปฏิกิริยา จะเท่ากับมวลของสาร ทงั้ หมดหลังทาปฏกิ ริ ยิ า” = “กฎทรงมวล (Law of mass conservation)”
กฎสดั สว่ นคงที่ (Law of definite proportion)” “H2O ไม่ว่าจะนามาจากที่ใดหรือเตรียมข้ึนมาด้วยวิธกี ารใด ย่อม ประกอบด้วยธาตุ 2 ธาตุ คอื H กับ O มารวมกนั โดยมีอัตราสว่ นโดยมวล ของธาตุ H และ O เป็น 1 : 8 ซ่ึงเป็น อตั ราสว่ นคงทเี่ สมอ ” การทดลอง มวลของธาตทุ ใ่ี ช้ (g) อัตราสว่ น H : O เม่ือเกดิ น้า HO 1 0.5 4 1:8 2 2.0 16 1:8 3 5.0 40 1:8 4 10 80 1:8 5 15 120 1:8
Search
