แบบฝึกหัด

จงหาจำนวนโมลสารต่อไปนี้

1.            ฮีเลียม (he) 1.024 คูณ 10 ยกกำลัง 22

วิธีทำ

  สาร 6.02 คูณ 10 ยกกำลัง 23 อะตอม   1  โมล

ถ้าฮีเลียม  1.04 คูณ 10 ยกกำลัง 22  จะมี   1 คูณ 1.024 คูณ 10 ยกกำลัง 22 หาร6.02 คูณ 10 ยกกำลัง 23

เท่ากับ 0.17 คูณ 10 ยกกำลัง ลบ1

2.             กรดไฮเปอร์คลอริก (HCLO4) มีมวลโมเลกุล 100.4587 ถ้าสารละลายกรดชนิดนี้เข้มขั้น 9.20 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร มีความหนาแน่น 1.54 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร จงหาความเข้มข้นของสารละลายนี้เป็นร้อยละโดยมวล

ความเข้มข้น  = (9.20mol÷1dm3)×(100.5g÷1mol)×(1cm3÷1.54g)×(1dm3÷1000cm3)×100%

                        =    60.0 โดยมวล

ตอบ   สารละลาย HCLO4 มีความเข้มข้นร้อยละ 60.0 โดยมวล

ชนิดของผลึก

ผลึกของของแข็ง แบ่งเป็น 4 ชนิด คือ

                1. ผลึกไอออนิก (Ionic crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้จะเป็นไอออนบวกและไอออนลบเรียงตัวสลับกันไปในลักษณะสามมิติ แข็งแต่เปราะ มีจุดหลอมเหลวแลจุดเดือดสูง ขณะเป็นของแข็งไม่นำไฟฟ้าแต่เมื่อหลอมเหลวหรืออยู่ในรูปสารละลายจะสามารถนำไฟฟ้าได้ ตัวอย่างที่พบบ่อยๆ ได้แก่ สารประกอบออกไซด์ของโลหะหมู่ 1 และหมู่ 2 เกลือเฮไลด์ของโลหะ

               2. ผลึกโมเลกุล (Molecular crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้อาจเป็นอะตอมหรือโมเลกุล แรงดึงดูดระหว่างอนุภาคอาจเป็นแรงดึงดูดระหว่างขั้วของโมเลกุล หรือเป็นแรงแวนเดอร์วาลส์ ผลึกประเภทนี้ค่อนข้างอ่อนหรือนิ่ม เช่น ผลึกของไอโอดีน

               3. ผลึกโคเวเลนต์ร่างตาข่าย (Covalent crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้จะเป็นอะตอม มีการยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโคเวเลนต์ เช่น เพชร อะตอมองค์ประกอบแต่ละอะตอมจะยึดเหนี่ยวกับอะตอมข้างเคียงสีอะตอมด้วยพันธะโคเวเลนต์ที่แข็งแรง ผลึกประเภทนี้มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่สูงมาก มีความดันไอต่ำ และไม่ละลายตัวในสารละลายใดๆ ตัวอย่างที่พบบ่อยๆ คือ เพชร และแกรไฟต์

               4. ผลึกโลหะ(Metallic crystal) อนุภาคของผลึกประเภทนี้จะเป็นไอออนบวกที่อยู่ท่ามกลางเวเลนต์อิเล็กตรอนแต่ละอิเล็กตตรอนเคื่อนที่ได้อย่างอิสระทั่วทั้งก้อนของโลหะผลึกประเภทนี้มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง ดึงให้เป็นแผ่นและตีเป็นเส้นได้ง่าย ตตัวอย่าง โลหะโดยทั่วไป เช่น เหล็ก เงิน และทองคำ เป็นต้น

สมบัติของของเหลว

สมบัติทั่วไปของของเหลว

1.) ของเหลวมีรูปร่างไม่แน่นอน เปลี่ยนตามภาชนะที่บรรจุ

2.) ของเหลวประกอบด้วยโมเลกุลที่เคลื่อนที่อย่างไม่ค่อยเห็นระเบียบ มีช่องว่างระหว่างโมเลกุลน้อย

3.) โมเลกุลของของเหลวอยู่ชิดกันมากกว่าก๊าซ เพราะมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลมากกว่า

4.) ปริมาตรของของเหลวเปลี่ยนแปลงน้อยมากเมื่ออุณหภูมิและความดันเปลี่ยน

5.) ของเหลวส่วนใหญ่มีความหนาเเน่นมากกว่าก๊าซ แต่น้อยกว่าของเเข็ง

6.) โมเลกุลของของเหลวสามารถแพร่กระจายได้ แต่ในอัตราที่ช้ากว่าโมเลกุลของก๊าซ เพราะของเหลวมีความหนา เเน่นจึงถูกดึงดูดโดยโมเลกุลข้างเคียง เเละมีบริเวณที่จะเคลื่อนที่จำกัดต้องปะทะโมเลกุลอื่นตลอดทาง

7.) เมื่อนำของเหลวสองชนิดที่ไมทำปฏิกิริยากันมาผสมกันปริมาตรรวมจะเท่ากับผลบวกของปริมาตรสารทั้งสอง

8.) ของเหลวสามารถระเหยได้ทุกๆอุณหภูมิ

10.) ของเหลวเดือดได้เมื่อของเหลวนั้นมีความดันไอเท่ากับความดันของบรรยากาศ

11.) ของเหลวมีแรงดึงผิว(Surface tension) และความหนืด(Viscosity) เพราะโมเลกุลของของเหลวอยู่ชิดกัน จึงดึงดูดกัน และของเหลวใดยิ่งมีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลมาก จะยิ่งมีแรงดึงผิวมาก

แรงตึงผิว (Surface tension)

สมบัติของแก๊ส

สมบัติทั่วไปของแก็ส สมบัติทั่วไปของแก็ส ได้แก่

        1. แก๊สมีรูปร่างเป็นปริมาตรไม่แน่นอน เปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ บรรจุ ในภาชนะใดก็จะมีรูปร่างเป็นปริมาตรตามภาชนะนั้น เช่น ถ้าบรรจุในภาชนะทรงกลมขนาด 1 ลิตร แก๊สจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมมีปริมาตร 1 ลิตร เพราะแก็สมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค (โมเลกุล หรืออะตอม) น้อยมาก จึงทำให้อนุภาคของแก๊สสามารถเคลื่อนที่หรือแพร่กระจายเต็มภาชนะที่บรรจุ
        2. ถ้าให้แก๊สอยู่ในภาชนะที่เปลี่ยนแปลงปริมาตรได้ ปริมาตรของแก๊สจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดันและจำนวนโมล ดังนั้นเมื่อบอกปริมาตรของแก๊สจะต้องบอกอุณหภูมิ ความดันและจำนวนโมลด้วย เช่น แก๊สออกซิเจน 1 โมลมีปริมาตร 22.4 dm3 ที่อุณหภูมิ 0 C ความดัน 1บรรยากาศ (STP)
        3. สารที่อยู่ในสถานะแก๊สมีความหนาแน่นน้อยกว่าเมื่ออยู่ในสถานะของเหลวและของแข็งมาก เช่น ไอน้ำ มีความหนาแน่น 0.0006 g/cm3แต่น้ำมีความแน่นถึง 0.9584 g/cm3 ที่100 C
        4. แก๊สสามารถแพร่ได้ และแพร่ได้เร็วเพราะแก็สมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อยกว่าของเหลวและของแข็ง
        5. แก็สต่างๆ ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปเมื่อนำมาใส่ในภาชนะเดียวกัน แก๊สแต่ละชนิดจะแพร่ผสมกันอย่างสมบูรณ์ทุกส่วน นั้นคือส่วนผสมของแก๊สเป็นสารเดียว หรือเป็นสารละลาย (Solution)
        6. แก๊สส่วนใหญ่ไม่มีสีและโปร่งใส่เช่นแก๊สออกซิเจน(O2)แก๊สไฮโดเจน(H2) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์(CO2)แต่แก๊สบางชนิดมีสี เช่น แก๊สไนโตเจนไดออกไซด์ (NO2) มีสีน้ำตาลแดง แก๊สคลอรีน(Cl2) มีสีเขียวแกมเหลือง แก๊สโอโซน (O3) ที่บริสุทธิ์มีสีน้ำเงินแก่ เป็นต้น

สมบัติของ ของแข็ง

การคำนวณปริมาณสารจากสมการเคมี 

  1. ปริมาตรคงที่ไม่ขึ้นอยู่กับขนาดภาชนะที่บรรจุ
                     2. มีรูปร่างคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามรูปร่างของภาชนะ
                     3. มีอนุภาคอยู่ชิดติดกันอย่างมีระเบียบ
                     4. สามารถระเหิดได้

                        โมเลกุลของสารในสถานะของแข็งจะอยู่ชิดกันมาก ของแข็งจึงมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลสูงกว่าในสถานะของเหลว ทำให้ของแข็งมีรูปร่างและปริมาตรแน่นอน ไม่เปลี่ยนไปตามภาชนะที่บรรจุ โมเลกุลของของแข็งเคลื่อนที่ไม่ได้ แต่ก็มีการสั่นสะเทือนอยู่ตลอดเวลา

การคํานวณปริมาณสารในปฏิกิริยาเคมี

                การเกิดปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ  เราเขียนแสดงได้ด้วยสมการเคมี  สิ่งที่แสดงอยู่ในสมการเคมีจะประกอบด้วยสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเกิดปฏิกิริยาเคมีนั้น ๆ  รวมทั้งภาวะต่าง ๆ
ของการเกิดปฏิกิริยาด้วย  สมการเคมีจะช่วยให้เราคิดคำนวณค่าต่าง ๆ  ของการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น  เช่น  มวลหรือน้ำหนักของสารเคมีที่ถูกใช้ไป  หรือที่เกิดขึ้นใหม่
รวมทั้งการเปลี่ยนแปลงของพลังงานและอื่น ๆ  การคำนวณหาปริมาณสารจากสมการเคมีเป็นเรื่องใหญ่และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาวิชาเคมีในขั้นตอนต่อ ๆ ไป 
แต่ก่อนอื่นควรทำความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับสิ่งต่อไปนี้ให้ดีเสียก่อน

                 

ระบบกับสิ่งแวดล้อม (system and surrounding) 

            ระบบ  หมายถึง  สิ่งที่เกิดการเปลี่ยนแปลง  โดยอาจเป็นการเปลี่ยนสถานะ  การละลายหรือการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็ได้

           สิ่งแวดล้อม  หมายถึง  สิ่งที่อยู่รอบ ๆ ของสิ่งที่เกิดการเปลี่ยนแปลงนั้น  ซึ่งก็คือทุกสิ่งทุกอย่างที่สัมผัสอยู่กับระบบ

สมการเคมี

สมการเคมีเป็นสัญลักษณ์ที่แสดงการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารตั้งต้น (อาจเป็นปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล อะตอม หรือไอออนก็ได้) เพื่อเกิดเป็นผลิตภัณฑ์ โดยเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ และสูตรโมเลกุลที่เป็นตัวแทนของธาตุที่อยู่ในสารประกอบ

       สมการเคมีโดยทั่วไปแล้วจะใช้สัญลักษณ์แทนของธาตุต่าง ๆ มีลูกศรที่ชี้จากด้านซ้ายของสมการไปทางด้านขวาเพื่อบ่งบอกว่าสารตั้งต้น(reactant)ทางด้านซ้ายมือ ทำปฏิกิริยาเกิดสารใหม่ขึ้นมาเรียกว่าผลิตภัณฑ์ (product)ทางด้านขวามือ ดังนั้น จากสมการเคมีเราสามารถใช้คำนวณหาได้ว่าใช้สารตั้งต้นเท่าไรแล้วจะได้ผลิตภัณฑ์ออกมาเท่าไร