วันพุธที่ 20 มิถุนายน พ.ศ. 2555


ปริมาณสัมพันธ์
มวลอะตอมของธาตุและมวลของธาตุ 1 อะตอม
        เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็กมากและมีมวลน้อยมากจนไม่สามารถชั่งได้ ดังนั้นเมื่อต้องการทราบมวลอะตอมของธาตุใดจึงใช้วิธีการเปรียบเทียบ โดยพิจารณาว่าอะตอมของธาตุหนึ่งมีมวลน้อยกว่าหรือมากกว่าอะตอมของอีกธาตุหนึ่งซึ่งเป็นตัวมาตรฐานกี่เท่า  มวลของอะตอมที่ได้จากการเปรียบเทียบนี้เรียกว่า มวลอะตอมของธาตุ ดอลตันเสนอให้ใช้ไฮโดรเจนเป็นมาตรฐาน เพราะไฮโรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุดคือ 1 อะตอมมีมวลประมาณเท่ากับ 1.66 x 10-24 g และกำหนดให้ไฮโดรเจน 1 อะตอมซึ่งมีมวลประมาณ 1.66 x 10-24 g มีมวลเป็น 1 หน่วย หรือ 1 amu

การคำนวณหามวลอะตอมจากปฏิกิริยาเคมีของธาตุ
       ถ้าธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปทำปฏิกิริยากันแล้วได้สารประกอบเพียงชนิดเดียว ถ้าทราบมวลของธาตุที่ทำปฏิกิริยาพอดีกัน และทราบมวลอะตอมของธาตุหนึ่งสามารถคำนวณมวลอะตอมของธาตุอื่นๆได้
       กำหนดให้            aA + bB + cC  ------------ >  AaBbCc
        ถ้า  WA , WB และ W คือมวลของ A , B และ C ที่ทำปฏิกิริยากันพอดี
          MA , MB และ MC คือมวลอะตอมของ  A , B และ C ตามลำดับ


    a , b และ c คือตัวเลขที่แสดงจำนวนอะตอมของ A , B และ C ที่ทำปฏิกิริยากันเป็นสารประกอบเช่นเมื่อทราบมวลอะตอมของธาตุ B สามารถคำนวณหามวลอะตอมของธาตุอื่นๆได้ดังนี้
         ก. ถ้าทราบมวลอะตอมของธาตุ B คำนวณหามวลอะตอมของธาตุ C โดยใช้สูตรดังนี้
                              MC    x   c
      WC    =    ----------------------------
                       WB             MB        b
         ข. ถ้าทราบมวลอะตอมของธาตุ B คำนวณหามวลอะตอมของธาตุ A โดยใช้สูตรดังนี้
                              MA    x   a
      WA    =      ---------------------------
                        WB             MB        b
ข้อควรจำ    มวลโมเลกุลเป็นตัวเลขที่ไม่มีหน่วย  ส่วนมวลของสาร  1  โมเลกุล  มีหน่วยและมีความสัมพันธ์กันดังนี้
 
มวลของสาร  1  โมเลกุล  =  
มวลโมเลกุล X  1.66 X  10-24   กรัม
        โมลไอออนหรือมวลสูตรของไอออน
 
     ถ้าอนุภาคไอออนคือไอออน  จะเรียกว่า  โมลไอออน  เช่น แคลเซียมไออน ( Ca2+)  1  ไอออน
มีจำนวนไอออนเท่ากับ  6.02 X 1023 ไอออนไอออน  หมายถึง  อะตอม หรือกลุ่มอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก หรือ ลบ  ถ้ามีประจุบวก เรียก  ไอออนบวก  เช่น Ca2+    NH+4 ถ้ามีประจุลบ เรียก ไอออนลบ  เช่น  SO2-4 , O2-   เป็นต้น )
                              





  โมล
 
      โมล คือ หน่วยของปริมาณสารหน่วยหนึ่งที่มีความหมายเช่นเดียวกับกรัมโมเลกุล กรัมอะตอมหรือกรัม
ไอออน มีวิธีหาได้ 4 แบบ ดังต่อไปนี้
 จำนวนอนุภาคต่อโมลของสาร
       สสารทุกชนิด 1 โมลมีจำนวน 6.023 x 1023  อนุภาค (6.023 x 1023 คือเลขอาโวกาโดร)
อนุภาค คือ อะตอมโมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน เป็นต้น
- ธาตุ  เช่น Na 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 1023 โมเลกุล หรือ 6.023 x 1023 อะตอม
   Na+ 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 1023 ไอออน
Cl2 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 1023 โมเลกุล หรือ 2 x 6.023 x 1023 อะตอม ( 1 โมเลกุลมี 2 อะตอม),
Cl- 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 1023 ไอออน
- สารประกอบ  เช่น SO3 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 1023 โมเลกุล หรือ 4 x 6.023 x 1023 อะตอม
(SO3  1 โมเลกุลประกอบด้วย H 2 อะตอม S 1 อะตอม และ O 4 อะตอม รวมเป็น 7 อะตอม)
จำนวนโมลกับมวลของสาร
         มวลโมเลกุลหรือมวลอะตอม = มวล(กรัม)
         ดังนั้น มวลหรือน้ำหนักของสาร 1 โมล คือมวลโมเลกุลหรือมวลอะตอม ตัวอย่างเช่น O2  1 โมล หนัก 32 กรัม
จงหามวลโมเลกุลของก๊าซออกซิเจน เมื่อกำหนดให้มวลอะตอมของ O = 16
         ดังนั้น มวลโมเลกุลของก๊าซออกซิเจน = 32
         จะเห็นว่ามวลโมเลกุลของก๊าซออกซิเจนมีค่าเท่ากับน้ำหนักของก๊าซออกซิเจน
ปริมาตรต่อโมลของก๊าซ
                ก๊าซทุกชนิด 1 โมล มี  22.4 ลูกบาศก์เซนติเมตรที่ STP คือที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (ที่ 0 องศาเซลเซียส
บรรยากาศ หรือ 273 เคลวิน 760 มิลลิเมตรของปรอท)
                           ความเข้มข้นของสารละลาย

             ความเข้มข้นของสารละลายเป็นการบอกถึงอัตราส่วนปริมาณตัวถูกละลายกับปริมาณตัวทำละลายในสารละลายหนึ่ง ๆ  อัตราส่วนดังกล่าวจะมีได้ 2 ลักษณะ คือ
      ปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลายทั้งหมด 
      ปริมาณของตัวถูกละลายในตัวทำละลายทั้งหมด
ในปัจจุบันหน่วยที่นิยมใช้สำหรับระบุความเข้มข้นของสารละลายมีหลายระบบด้วยกัน 
ได้แก่
  ร้อยละ เศษส่วนโมล โมลาริตี โมแลลิตี ฯลฯ
2.โมลาริตี (molarities) เป็นการระบุจำนวนโมลของตัวถูกละลายในสารละลายที่มีปริมาตร
1,000 cm3 (1 dm3)  หน่วยความเข้มข้นของระบบนี้จึงเป็นmol dm-3 หรือโมลาร์(molar,M)
เช่น สารละลาย0.10 M HCl หมายความว่า ในสารละลายมีปริมาตร1,000 cm3   มีHClละลาย
อยู่
  0.10  mol
3.โมแลลิตี (molality) เป็นการระบุความเข้มข้นเป็นจำนวนโมลของตัวถูกละลายใน
ตัวทำละลายที่มีมวล
1 kgหรือ1,000กรัม  มีหน่วยความเข้มข้นเป็นโมแลล(molal, m)
เช่น0.50 mกลูโคส หมายความว่าสารละลายมีกลูโคส0.50 molละลายในน้ำ1,000กรัม