สารละลาย1

Download Report

Transcript สารละลาย1

1
เป็ นสารผสมเนือ้ เดียว (homogeneous mixture)
เกิดจาก สารอย่ างน้ อย 2 ชนิดขึน้ ไปมารวมเป็ นเนือ้
เดียวกัน
- สารที่มีปริมาณมากกว่ า เรียกว่ า ตัวทำละลำย
(Solvent)
- สารที่มีปริมาณน้ อยกว่ า เรียกว่ า ตัวถูกละลำย
(Solute)
เช่ น น้าตาล 5 g + น้า 100 cm3 (น้าเชื่อม )
2
ชนิดของสารละลาย
สารละลายที่เป็ นของแข็ง
เช่ น ทองเหลือง
(ทองแดง + สั งกะสี )
นาก (ทองคา+ ทองแดง)
สารละลายที่เป็ นของเหลว
เช่ น นา้ เกลือ นา้ เชื่ อม
นา้ ส้ มสายชู
(นา้ + กรดแอซิติก)
สารละลายที่เป็ นก๊ าซ
เช่ น อากาศก๊าซผสม
ต่ างๆ
ใช้ สถานะของสารละลายเป็ นเกณฑ์
3
สารละลาย (Solution)
- ถ้ าสารที่มารวมตัวกันเป็ นสารละลายมีสถานะ
ต่ างกันสารที่มีสถานะเหมือนกับสารละลายจะเป็ นตัว
ทาละลาย
- ถ้ าสารที่มารวมตัวกันเป็ นสารละลายมีสถานะ
เดียวกัน สารที่มีปริมาณมากกว่ าจะเป็ นตัวทาละลาย
ส่ วนสารทีม่ ีปริมาณน้ อยกว่ าจะเป็ นตัวถูกละลาย
4
ใช้ สถานะของตัวทาละลายและสถานะของตัวถูกละลายเป็ นเกณฑ์
ลาดับที่ ตัวทาละลาย
ตัวถูกละลาย
สารละลาย
ตัวอย่ าง
1
2
3
ก๊าซ
ก๊าซ
ก๊ าซ
ก๊าซ
ของเหลว
ของแข็ง
ก๊าซ
ก๊าซ
ก๊ าซ
อากาศ ก๊าซผสมต่ างๆ
นา้ ในอากาศ
ลูกเหม็นในอากาศ
4
5
6.
ของเหลว
ของเหลว
ของเหลว
ก๊าซ
ของเหลว
ของแข็ง
ของเหลว
ของเหลว
ของเหลว
ก๊าซ CO2ในนา้ (โซดา)
แอลกอฮอล์ในนา้
นา้ ตาลในนา้ (นา้ เชื่อม)
7.
8.
9.
ของแข็ง
ของแข็ง
ของแข็ง
ก๊าซ
ของเหลว
ของแข็ง
ของแข็ง
ของแข็ง
ของแข็ง
ก๊าซ H2ในโลหะ Pt
ปรอทในเงิน
นาก
5
ใช้ ปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลายเป็ นเกณฑ์
สารละลายไม่ อมิ่ ตัว
สารละลายอิม่ ตัว
สารละลายทีม่ ีตัวถูกละลายละลายอยู่
น้ อยกว่ าปกติทคี่ วรละลายในหนึ่ง
หน่ วยปริมาตรของตัวทาละลาย เมื่อ
ใส่ ตัวถูกละลายลงไปอีกก็สามารถ
ละลายได้ อกี
สารละลายทีม่ ีตัวถูกละลายละลายอยู่
เต็มที่ในหนึ่งหน่ วยปริมาตรของตัวทา
ละลาย ถ้ าใส่ ตัวถูกละลายลงไปอีกจะ
ไม่ ละลายทีอ่ ุณหภูมิคงที่
6
สารละลายอิม่ ตัว (Saturated Solution)
คือสารละลายที่มีปริมาณตัวถูกละลายละลายอยู่มากที่สุดเท่ าที่
จะเป็ นไปได้ ท่ อี ุณหภูมินัน้ ๆ
◦ จะไม่ มีการละลายเพิ่มอีกแม้ จะใส่ ตวั ถูกละลายเพิ่ม
◦ อาจสังเกตได้ จากการที่มีตวั ถูกละลายตกตะกอน
ปริมาณของตัวถูกละลายที่ละลายได้ ในตัวทาละลายใน
สารละลายอิ่มตัว ณ อุณหภูมิหนึ่ง เรียกว่ า การละลายได้
7
1. ร้ อยละของตัวถูกละลาย (%)
2. โมลาริตี (Molarity)
3. โมแลลิตี (Molality)
4. ฟอร์ มาลิตี (Formality)
5. นอร์ มาลิตี (Normality)
6. เศษส่ วนโมล (Mole Fraction)
1. ร้ อยละของตัวถูกละลาย มี 3 แบบ
ก. ร้ อยละโดยมวล / มวลของตัวถูกละลายทีล่ ะลายอยู่
ในสารละลาย 100 หน่ วย ซึ่งเป็ นมวลเดียวกัน
เช่ น NaOH เข้ มข้ น 5% โดยมวล
ในสารละลาย 100 กรัม มี NaOH ละลายอยู่ 5 กรัม
การเตรียม ชั่ง NaOH 5 กรัม ละลายน้า 95.0 กรัม
9
ข. ร้ อยละโดยปริมาตร : ปริมาตรของตัวถูกละลายที่
ละลายในสารละลาย 100 หน่ วย ปริมาตรเดียวกัน
เช่ น สารละลายเอทานอลเข้ มข้ น 30% โดยปริมาตร
 ในสารละลาย 100 cm3 มีเอทานอลละลาย อยู่
30 cm3 การเตรียมตวงเอทานอล 30 cm3 เติมน้า
จนได้ สารละลาย 100 cm3
10
ค. ร้ อยละโดยมวลต่ อปริมาตร : มวลของตัวถูกละลาย
ในสารละลาย 100 หน่ วยปริมาตร
เช่ น สารละลาย NaCl เข้ มข้ น 15 % โดยมวลต่ อปริมาตร
 = NaCl 15 กรัม ในสารละลาย 100 cm3
การเตรียม ชั่ง NaCl 15 กรัม
เติมนา้ จนได้ สารละลาย 100 cm3
11
meniscus
12
ร้ อยละของตัวถูกละลาย
1.1 ร้ อยละโดยนา้ หนัก (weight/weight)
% (w/w)
= นา้ หนักของตัวถูกละลายเป็ นกรัม x 100%
นา้ หนักสารละลายเป็ นกรัม
1.2 ร้ อยละโดยปริมาตร (volume/volume)
% (v/v)
= ปริมาตรตัวถูกละลายเป็ น cm3 x 100%
ปริมาตรสารละลายเป็ น cm3
1.3 ร้ อยละมวลต่ อปริมาตร (weight/volume)
% (w/v) = นา้ หนักของตัวถูกละลายเป็ นกรัม x 100%
ปริมาตรสารละลายเป็ น cm3
ตัวอย่ างการหาความเข้ มข้ นเป็ นร้ อยละ
สารละลายนา้ ตาลซูโครส ประกอบด้ วยซูโครส
28.6 กรัม ในนา้ 101.4 กรัม จงหาความเข้ มข้ น
เป็ น ร้ อยละโดยมวลของสารละลายนี ้
% ( w / w)
=
28.6
101.4+28.6
X 100
14
Ex ถ้ าต้ องการเตรียมสารละลาย BaCl2 เข้ มข้ น 12 % โดยนา้ หนัก ปริมาณ
50 g จากเกลือ BaCl2.2H2O และนา้ บริสุทธิ์ จะเตรียม ได้ อย่ างไร
15
ตัวอย่ างการหาความเข้ มข้ นเป็ นร้ อยละ
จะต้ องใช้ CaCl2 กี่กรั ม ละลายนา้ 80 กรั มเพื่อให้
ได้ สารละลายเข้ มข้ น 5 % โดยมวล
% ( w/w )
มวลของตัวถูกละลาย
=
มวลของสารละลาย
5 =
X
x 100
x 100
X = มวลของตัวถูกละลาย
80 + X
5 
X
80
x 100 = 4 กรัม
16
2.โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร หรื อ โมลาริ ตี
(Molarity; Molar; M)
เป็ นหน่วยที่บอกจานวนโมลของตัวถูกละลายที่ละลาย
อยูใ่ นสารละลาย 1 dm3 / หน่วยนี้บอกให้ทราบว่าในสาร
ละลาย 1 dm3 มีตวั ถูกละลายอยูก่ ี่โมล
17
2. โมลาริตี (Molarity, M)
จานวนโมลของตัวถูกละลายทีล่ ะลายอยู่ในสารละลายปริมาตร
3 หมายความว่า
เช่น สารละลาย NaOH
เข้
ม
ข้
น
5
mol
/
dm
1 dm3 (1 L, 1000 cm3)
มี NaOH 5 โมล ละลายอยูใ่ นสารละลายนี้ 1 ลิตร
mol
=
MV
=
จานวนสาร (กรัม)
3 3
1000
cm
มวลโมเลกุ
ล
่ 5 โมล
หรื อ ในสารละลาย 1 dm มี NaOH ละลายอยู
เมื่อ M
=
ความเข้ มข้ น หน่ วย mol/dm3
V
=
ปริมาตรสารละลาย หน่ วย cm3
Ex.นาน้ าตาลกลูโคส (C6H12O6) 90 กรัม มาละลายน้ าจนได้สารละลาย
อันมีปริ มาตร 500 cm3 จงหาว่าสารละลายนี้มีความเข้มข้นกี่ mol/dm3
n = g = MV
MW 1000 cm3
90 = M x 500
180
1000
M = 1 mol/dm3
19
3. โมลต่ อกิโลกรัม หรือ โมแลลิตี
(Molality; molal; m)
เป็ นหน่วยที่บอกให้ทราบว่าในตัวทาละลาย 1 กิโลกรัม
(kg) มีตวั ถูกละลาย ละลายอยูก่ ี่โมล / หรื อบอกจานวน
โมลของตัวถูกละลายที่ละลายอยูใ่ นตัวทาละลาย 1 kg
20
3. โมแลลิตี (Molality, m)
ใช้ บอกจานวนโมลของตัวถูกละลายทีล่ ะลายอยู่ในตัวทาละลาย 1 กิโลกรัม
m
= W(ตัวถูกละลาย) x 1000
เช่น สารละลาย ยูเรี ยเข้มข้น 3 mol/kg หมายความว่า
M.W. x Wวท
มียเู รี ย 3 โมล ละลายในตั
(ตัวาละลาย
ทาละลาย) 1 กิโลกรัม
เมื่อ m
= ความเข้ มข้ น (โมลต่ อกิโลกรัม)
Wตัวถูกละลาย
= นา้ หนักตัวถูกละลาย (กรัม)
Wตัวทาละลาย
= นา้ หนักตัวทาละลาย (กรัม)
M.W.
= มวลโมเลกุลตัวถูกละลาย
2. โมลาริตี (Molarity, M)
ใช้ บอกจานวนโมลตัวละลายในสารละลาย 1 dm3
M
=
โมลของตัวถูกละลาย
ปริมาตรสารละลาย 1000 cm3
3. โมแลลลิตี (Molality, m)
ใช้ บอกจานวนโมลของตัวละลายในตัวทาละลาย 1 กิโลกรั ม
m
=
โมลของตัวถูกละลาย
มวลที่เป็ น kg ของตัวทาละลาย
Ex นา้ ตาลซึ่งมีสูตร C12H22O11 หนัก 10 g ละลายนา้ 125 g จะมี
ความเข้ มข้ นกีโ่ มแลล
นา้ 125 g มีนา้ ตาลละลายอยู่ 10 /342 mol
นา้ 1000 g มีนา้ ตาลละลายอยู่ 10 g x 1000 g = 0.23
(1 kg)
342g/mol x 125 g
ดังนั้น สารละลายเข้ มข้ น 0.23 โมแลล
4. ฟอร์ มาลิตี (Formality, F)
จานวนกรั มสูตรของตัวถูกละลายที่ละลายอยู่ในสารละลาย 1 dm3
หน่ วย เป็ น ฟอร์ มาล (Farmal, F)
Ex ถ้ าต้ องการเตรียมสารละลาย Pb(NO3)2 เข้ มข้ น 0.1 F 1 dm3
จะต้ องใช้ Pb(NO3)2 หนักเท่ าใด
สารละลาย Pb(NO3)2 เข้ มข้ น 0.1 F
หมายถึง สารละลาย Pb(NO3)2 1 dm3 มี Pb(NO3)2 ละลายอยู่ 0.1 กรัมสู ตร
ซึ่งคิดเป็ นนา้ หนัก = 0.1 x 331.2 = 33.12 g
ดังนั้น ต้ องใช้ Pb(NO3)2 หนัก 33.12 g
24
5. นอร์ มาลิตี (Normality)
จานวนกรัมสมมูลของตัวถูกละลายที่ละลายอยูใ่ นสารละลาย 1 dm3
หน่วยเป็ น นอร์มาล (Normal), N
จานวนกรัมสมมูล = น้ าหนักของสาร(g)
น้ าหนักสมมูล
Normality = น้ าหนักของสาร(g)
น้ าหนักสมมูล
25
น้ าหนักสมมูล
= น้ าหนักโมเลกุล
(equivalent weight)
n
น้ าหนักสมมูล = น้ าหนักอะตอม = น้ าหนักโมเลกุล
จานวนประจุไฟฟ้ า จานวนประจุไฟฟ้ า
ความสัมพันธ์ที่ได้ระหว่าง Normalityกับ Molarity คือ
N = nM
n หมายถึง จานวน H+ในโมเลกุลของกรดหรื อจานวน OH- ในเบส
26
จงคานวณหานอร์ มาลิตีของสารละลายต่ อไปนี้
ก.) HNO3 7.88 g
ในสารละลาย 1 dm3
นา้ หนักสู ตรของ HNO3 = 63.0 g
นา้ หนักสมมูลของ HNO3 = 63 / 1 = 63.0 g
ดังนั้น สารละลาย 1 dm3 มี HNO3 ละลายอยู่ = 7.88
63.0
= 0.1251 กรัมสมมูล
ดังนั้น นอร์ มาลิตีของสารละลาย HNO3 = 0.1251 N
จงคานวณหานอร์ มาลิตีของสารละลายต่ อไปนี้
ข.)
Ca(OH)2 26.5 g ในสารละลาย 1 dm3
นา้ หนักสู ตรของ Ca(OH)2
= 74.1 g
นา้ หนักสมมูลของ Ca(OH)2 = 74.1/ 2 = 37.05 g
ดังนั้นสารละลาย 1 dm3 มี Ca(OH)2 ละลายอยู่ = 26.5
37.05
= 0.72 กรัมสมมูล
ดังนั้น นอร์ มาลิตีของสารละลาย Ca(OH)2 = 0.72 N
6. เศษส่ วนโมล (Mole Fraction)
คือ จานวนโมลของสารองค์ ประกอบนั้นหารด้ วยจานวน
โมลของสารองค์ ประกอบทั้งหมดในสารละลาย เช่ น ถ้ าสารละลาย
ประกอบด้ วยองค์ ประกอบ 2 ชนิด เศษส่ วนโมล ของแต่ ละสาร
องค์ ประกอบเขียนได้ ดงั นี้
X1 =
n1
X2 =
n2
n1 + n2
n1 + n2
เมื่อ X1 และ X2 เป็ นเศษส่ วนโมลของสารองค์ ประกอบที่ 1 และ 2
ในสารละลายตามลาดับ n1 และ n2 เป็ นจานวนโมลของสาร
องค์ ประกอบที่ 1 และ 2 ในสารละลายตามลาดับผลบวกของ
เศษส่ วนโมลของสารองค์ ประกอบทั้งหมดเท่ ากับ 1 เสมอนั่นคือ
X1 + X2 + X3 + ... = 1
Ex สารละลายประกอบด้ วยนา้ 36 g และกลีเซอรีน (C3H5(OH)3)
46 g จงคานวณหาเศษส่ วนโมลของนา้ และกลีเซอรีน
จานวนโมลของของนา้
จานวนโมลของกลีเซอรีน
ดังนั้นจานวนโมลทั้งหมด
ดังนั้นเศษส่ วนโมลของนา้
ดังนั้นเศษส่ วนโมลของกลีเซอรีน
=
=
=
=
=
36 / 18
46 / 92
2.0 + 0.5
2.0 / 2.5
0.5 / 2.5
=
=
=
=
=
2.0 mol
0.5 mol
2.5 mol
0.8
0.2
สรุ ปความสัมพันธ์ในเรื่ องเศษส่ วนโมล
เมื่อตัวถูกละลาย A ผสมกับตัวทาละลาย B จะได้ ความสัมพันธ์ดดนั นธ ้
XA =
XB =
โมล A
โมล A + โมล B
โมล B
โมล A + โมล B
XA =
XB
XA + XB = 1
จานธวนธโมล A
จานธวนธโมล B
32
หน่วยความเข้มข้นเป็ น ppm, ppb และ ppt
ppm = parts per million (ส่ วนในล้านส่ วน)
ppb = parts per billion (ส่ วนในพันล้านส่ วน)
ppt
= parts
(ส่ วนในพั
นส่ วน)
เช่น ในแหล่
งน้ าแห่per
งหนึ่งมีthousand
สารตะกัว่ ปนเปื้ อน
0.1 ppm
่
หมายความว่
า
น
า
ในแหล่
ง
น
า
นั
น
1
ล้
า
นกรั
ม
มี
ต
ะกั
ว
ละลายอยู
0.1
กรั
ม
่
้
้
้
หมายถึงจานวนส่ วนของสารชนิดหนึ่งในสารตัวอย่าง
หรื อ สารละลายเข้ม10ข้น6, 1109ppm
หมายถึ
ง
มี
ต
ว
ั
ถู
ก
ละลาย
1
กรั
ม
ในสาร
3
และ 10 ส่ วนตามลาดับ
ละลาย 106 กรัม
หน่วยเหล่านี้นิยมใช้สาหรับบอกความเข้มข้นในระดับต่าๆ ของสาร
เช่น ไอออนที่เจือปนในน้ าดื่ม
33
ppt = ปริ มาณของตัวละลาย x 103
ปริ มาณของสารละลาย
ppm = ปริ มาณของตัวละลาย x 106
ปริ มาณของสารละลาย
ppb = ปริ มาณของตัวละลาย x 109
ปริ มาณของสารละลาย
สาหรับสารละลายในน้ าที่มีความหนาแน่นใกล้เคียงกับ 1.00 กรัม
ต่อมิลลิลิตร 1 ppm อาจเทียบเท่ากับ 1µg/ml หรื อ 1 mg/L
34
ppm = mg/kg = mg/L = µg/g = µg/ml
1 ppm หมายถึง มีตวั ถูกละลาย 1 กรัมในสารละลาย
106 มิลลิลิตร
ppb = µg/kg = µg/L = ng/g = ng/ml
1 ppb หมายถึง มีตวั ถูกละลาย 1 กรัมในสารละลาย
109 มิลลิลิตร
35
ตัวอย่ าง ผลการวิเคราะห์น้ าตัวอย่างหนึ่งพบว่ามี Pb 3.5 x 10-3 กรัม
ต่อสารละลาย 250 มิลลิลิตร จงคานวณความเข้มข้น
ของสารละลาย Pb นี้ในหน่วย ppm และ ppb
คานวณความเข้มข้นในหน่วย ppm
สารละลาย 250 cm3 มี Pb = 3.5 x 10-3 กรัม
สารละลาย 106 cm3 มี Pb = 3.5 x 10-3 x 106 = 14 กรัม
250
านวณความเข้
ในหน่มวข้ยนppb
ดังนั้น3คสารละลาย
Pb นีม้ มข้ีคนวามเข้
14
ppm
สารละลาย 250 cm มี Pb = 3.5 x 10-3 กรัม
สารละลาย 109 cm3 มี Pb = 3.5 x 10-3 x 109 = 14,000 กรัม
250
ดังนั้นสารละลาย Pb นี้มีความเข้มข้น 14,000 ppb
36
ฝึ กทาโจทย์ ประลองความคิด….
1. จงคานวณความเข้มข้นในหน่วย molar ของสารละลาย pyridine
(C5H5N) ที่เตรี ยมโดยละลาย pyridine 5.00 g ในน้ า และได้ปริ มาตร
รวมสุ ดท้ายเป็ น 457 มิลลิลิตร
2. สารละลายชนิดหนึ่งเตรี ยมโดยละลาย methanol(CH3OH, น้ าหนัก
โมเลกุล=32.042 ความหนาแน่น 0.7914 g/ml) ปริ มาตร 25.00 ml ใน
Chloroform จนได้ปริ มาตรสุ ทธิเป็ น 500 ml
- จงคานวณ molarity ของ methanol ในสารละลาย
- ถ้าสารละลายมีความหนาแน่น 1.454 g /ml จงคานวณ
molality ของ methanol
37
3. สารละลาย 12.6 ppm MgCl2 ซึ่งแตกตัวได้เป็ น Mg2+ และ
2Cl- มีความเข้มข้นของ chloride ion กี่ ppm
4. สารตัวอย่างน้ าเกลือซึ่ งมีความหนาแน่น 1.02 g /ml มี NO3- อยู่
17.8 ppm จงคานวณ molarity ของ NO3-
38
การเปลี่ยนหน่วยความเข้มข้นจากร้อยละเป็ น
โมลต่อลิตร (mol/dm3)
1. ร้อยละโดยมวล (%w/w)
M (mol/dm3) =
mol/dm3
10 %(w/w) (D)
มวลโมเลกุลตัวถูกละลาย
2. ร้อยละโดยปริ มาตร (%v/v)
M (mol/dm3) =
mol/dm3
10 %(v/v) (D)
D = ความหนาแน่น
ของสารละลาย (g/cm3)
มวลโมเลกุลตัวถูกละลาย
3. ร้อยละโดยมวลต่อปริ มาตร (%w/v)
mol/dm3
M (mol/dm3) = 10 %(w/v)
มวลโมเลกุลตัวถูกละลาย
39
ตัวอย่ าง สารละลาย H2SO4 เข้ มข้ น 27% โดยนา้ หนัก และมีความหนาแน่ น 1.198 g/cm3
จะมีความเข้ มข้ นกีโ่ มลาร์
สารละลาย H2SO4 หนัก 100 g (คิดเป็ นปริมาตร 100 cm3) มี H2SO4 27 g ( 27 mole)
1.198
98
สารละลาย H2SO4 ปริมาตร 1000 cm3 มี H2SO4
= (27) mole (1000 cm3) (1.198)
(98) (100 cm3)
= 3.30 mole
ดังนั้น
สารละลาย H2SO4 จะมีความเข้ มข้ น 3.30 M
สารละลาย 20%w/w KI ในน้ า มีความหนาแน่น 1.168 g/ml จงคานวณ
Molarity และ molality ของ KI
สารละลาย 20%w/w KI หมายความว่า
สารละลาย 100 g ประกอบด้วย KI 20 g
เปลี่ยน g เป็ น mLจาก
ความหนาแน่น
= (100g)/(1.168g/mL)
เปลี่ยน g เป็ น mole
โดย g/MW
= (20g)/(166g/mole)
สารละลาย 85.62 mL ประกอบด้วย KI 0.120 mol
สารละลาย 1000 mL ประกอบด้วย KI = 0.120 x 1000 = 1.402 mol
85.62
ดังนั้น สารละลาย 20 %w/w KI ในน้ า มีความเข้มข้น 1.402 M
41
คานวณ โมแลล (molality)
สารละลาย 20%w/w KI หมายความว่า
สารละลาย 100 g ประกอบด้วยน้ า(ตัวทาละลาย) 80 g และ KI 20 g หรื อ
KI 0.120 mol
ดังนั้น น้ า(ตัวทาละลาย) 1,000 g หรื อ 1 kg ประกอบด้วย KI = 0.120 x 1000
80
= 1.5 mol
ดังนั้น สารละลาย 20% w/w KI ในน้ า มีความเข้มข้น 1.5 molal
42
การเตรี ยมสารละลายจากความเข้มข้นเดิมมาทาให้เจือจางลง
(การเจือจางสารละลาย)
การเตรี ยมสารละลายจากสารละลายเข้มข้น จึงทาให้สารละลายเจือจาง
ลงโดยการเติมน้ า มีหลักการคือ
เมื่อเติมน้ า แต่ไม่ได้เติมปริ มาณตัวถูกละลาย ดังนั้นสารละลายก่อนและหลัง
การทาให้เจือจาง (ซึ่งมีปริ มาตรต่างกัน) จะมีเนื้อของตัวถูกละลายเท่ากัน
จานวนโมลของตัวถูกละลายก่อนเติมน้ า = จานวนโมลของตัวถูกละลายหลังเติมน้ า
M1V1 =
M2V2
1000
1000
43
เมื่อ M1 เป็ นความเข้มข้นของสารละลายก่อนเจือจาง (Stock solution)
( mol/dm3 )
V1 เป็ นปริ มาตรของสารละลายก่อนทาให้เจือจาง
(ปริ มาตรของ Stock ที่ตอ้ งแบ่งมาเจือจาง) (cm3)
M2 เป็ นความเข้มข้นของสารละลายหลังเจือจาง(ที่ตอ้ งการเตรี ยม)
( mol/dm3 )
V2 เป็ นปริ มาตรของสารละลายหลังทาให้เจือจาง(ปริ มาตรที่ตอ้ ง
การเตรี ยม) (cm3)
** ปริมาตรของนา้ ที่เติมลงไป = V2 - V1 cm3
44
ตัวอย่าง จงอธิ บายวิธีการเตรี ยม 0.25 M H2SO4 500 mL จาก
5.00 M H2SO4
วิธีที่ 1
สารละลาย H2SO4 1000 cm3 มีเนื้อกรด = 0.25 mol
ถ้า ”
” 500 cm3 ”
= 0.25 x 500 = 0.125 mol
1000
จากกรด H2SO4 5 mol ได้จากสารละลาย 1000 cm3
ถ้า ”
” 0.125 mol ”
= 0.125 x 1000 = 25 cm3
5
ดังนั้น เตรี ยม 0.25 M H2SO4 500 mL โดยปิ เปตจาก Stock เข้มข้น 5 M
มา 25 mL ลงในขวดวัดปริ มาตรขนาด 500 mL แล้วปรับปริ มาตรด้วยน้ า
จนครบ 500 mL
45
วิธีที่ 2
ใช้สูตร จาก
M1V1 =
1000
(5 M) (V1) =
V1
=
M2V2
1000
(0.25 M) (500 mL)
25 mL
ดังนั้น เตรี ยม 0.25 M H2SO4 500 mL โดยปิ เปตจาก Stock เข้มข้น 5 M
มา 25 mL ลงในขวดวัดปริ มาตรขนาด 500 mL แล้วปรับปริ มาตรด้วยน้ า
จนครบ 500 mL
46
ตัวอย่ ำง ถ้าต้องการเตรี ยมสารละลายกรดซัลฟิ วริ ก H2SO4 เข้มข้น 0.2 mol/dm3
จานวน 50 cm3 จากสารละลายกรดซัลฟิ วริ กในขวดที่มีป้ายบอกว่า
เข้มข้น 1 mol/dm3 จะต้องใช้สารละลายกรดซัลฟิ วริ กในขวด
และน้ ากลัน่ สาหรับเติมอย่างละกี่ cm3
จาก
M1V1 =
M2V2
1000
1000
(1 M) (V1) = (0.2 M) (50) cm3
V1
=
10 cm3
ดังนั้นต้องใช้สารละลายกรดซัลฟิ วริ กเดิม 10 cm3
และต้องเติมน้ ากลัน่ = V2 - V1 cm3
= 50 – 10 = 40 cm3
47
เตรี ยมสารละลายโดยการผสมสารละลายชนิดเดียวกันที่มีความเข้มข้นต่างกัน
M1V1 + M2V2 + M3V3 + … = MfVf
เมื่อ M1 , M2 , M3 ,… เป็ นความเข้มข้นของสารละลายชนิดที่ 1, 2, 3,…
Mf เป็ นความเข้มข้นของสารละลายสุ ดท้าย
V1 , V2 , V3 ,… เป็ นปริ มาตรของสารละลายชนิดที่ 1, 2, 3,…ที่นามา
ผสม
Vf เป็ นปริ มาตรของสารละลายสุ ดท้าย
48
ถ้าต้องการเตรี ยมสารละลายกรดไนตริ ก (HNO3) เข้มข้น 1 mol/dm3
ให้มีปริ มาตร 14 dm3 โดยการเติมกรด HNO3 เข้มข้น 15 mol/dm3 ลง
ไปในกรด HNO3 เข้มข้น 2 mol/dm3 จานวน 1,250 cm3 จะต้องใช้
กรด HNO3 15 mol/dm3 กี่ dm3 และต้องเติมน้ ากี่ dm3
จาก
M1V1 + M2V2 =
MfVf
(15 x V1 ) + (2 x 1.250) = 1 x 14
V1 = 0.767 dm3
ดังนั้นต้องใช้สารละลายกรด HNO3 15 mol/dm3 = 0.767 dm3
และต้องเติมน้ า = 14 – 1.25 – 0.767 = 11.98 dm3
49
การเตรี ยมสารเคมีจากขวดที่ระบุสมบัติ
50
ข้ อมูลทีไ่ ด้
-%ความเข้มข้น
-น้ าหนักโมเลกุล
-ความหนาแน่น/ความ
ถ่วงจาเพาะ
51
จงอธิบายวิธีการเตรี ยมสารละลาย 1M HCl ปริ มาตร 500 mL
จากกรดเข้มข้นซึ่ งมีฉลากข้างขวด และข้อมูลดังนี้
HCl
pro analysi
M=36.46g/mol Salzsaure rauchend 37%
1L=1.19kg
Hydrochloric acid fuming 37%
นา้ หนักโมเลกุล
%w/w
ความหนาแน่ น
52
วิธีการเตรี ยม
จากข้อมูลที่ได้จากฉลากข้างขวดสาร ทราบ ความเข้มข้น,น้ าหนัก
โมเลกุล, ความหนาแน่น
การคานวณความเข้มข้นของกรดจากข้างขวดในหน่วย molarity
โดยเปลี่ยนจาก %w/w เป็ น M
สารละลาย 37 %w/w หมายความว่า
สารละลาย 100 g ประกอบด้วย HCl 37 g
เปลีย่ น g เป็ น ml จากความหนาแน่ น
= 100g / 1.19 g/mL = 84 mL
เปลีย่ น g เป็ น mol จาก %w/w
= 37g / 36.5 g/mol = 1.02 mol
53
สารละลาย 84 mL ประกอบด้วย HCl 1.02 mol
ถ้าสารละลาย 1000 mL ”-------------------” = 1.02 x 1000 =12.1 mol
84
ดังนั้น กรด HCl เข้มข้น 12.1 M
การคานวณการเจือจางกรดเข้ มข้ น
จาก M1V1 = M2V2
12.1x V1 = 1 x 500
V1 = 41 mL
ดังนั้นต้ องนากรดเข้ มข้ น 41 mL มาเจือจางจนได้ ปริมาตร 500 mL
54
วิธีการเจือจางกรดที่เข้ มข้ น!
การผสมกรดเข้มข้นกับน้ าจะเกิดความร้อนสูงมาก ดังนั้นจึงต้องเติม
กรดเข้มข้นอย่างช้าๆ ลงในน้ า และคนเบาๆ ผสมให้เข้ากัน ตั้งทิ้งไว้
ให้เย็น เทใส่ ขวดปิ ดฉลาก
** ห้ามเติมน้ าลงในกรดเข้มข้นเด็ดขาด!อาจกระเด็นแล้วเป็ นอันตราย
การทาการทดลองบางครั้งจาเป็ นต้องใช้สารละลายที่ทราบความเข้มข้นที่
แน่นอน “สารละลายมาตรฐาน”
ทาโดยการไทเทรต หรื อ
ทาปฏิกิริยากับสารละลายมาตรฐานอีกชนิดหนึ่ง “สารละลายมาตรฐานปฐมภูมิ”
คานวณหาความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลายที่เตรี ยมได้
55
สมบัติบางประการของสารละลาย
เมื่อตัวถูกละลายผสมลงไปในตัวทาละลายบริ สุทธิ์ จะทาให้ตวั ทาละลายมีสมบัติ
เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม เช่น ความดันไอ จุดเดือด และจุดหลอมเหลว ซึ่งการ
เปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะมากหรื อน้อย ขึ้นอยูก่ บั ความเข้มข้นของสารละลาย
สมบัติดงั กล่าว เรี ยกว่า “สมบัติคอลลิเกทีฟ (Colligative)”
56
ความดันธท่ เกิ ดจากโมเลกุลขอนขอนเหลวท่ ระเหยเป็ นธไออยู่ ในธ
ท่วา่ นเหนธือขอนเหลวภายในธภาชนธะปิ ด
การท่ขอนเหลวกลายเป็ นธไอแล้ วควบแนธ่นธกลับมาเป็ นธขอนเหลวใหม่ในธ
อัตราท่เท่ากันธเรยกว่า “ขอนเหลวอยูใ่ นธสมดุลพลวัต (dynamic equilibrium)”
ขอนเหลวระเหยเป็ นธไอ
อัตราการระเหยเท่ากับ
อัตราการควบแนธ่นธ
แรนยึดเหนธ่ยวระหว่าน ความร้ อนธแฝนขอนการ
โมเลกุล
กลายเป็ นธไอ
ขอนเหลว
การระเหย
ความดันธไอ
จุดเดือดต่า
เร็ว
สูน
นธ้ อย
นธ้ อย
จุดเดือดสูน
ช้ า
ต่า
มาก
มาก
จุดเดือด คือ อุณหภูมิท่ความดันธไอเท่ากับ
ความดันธบรรยากาศ
จุดเดือดปกติ คือ อุณหภูมิท่ความดันธไอ
เท่ากับความดันธ 1 บรรยากาศ
ผลขอนความดันธท่มต่อการเดือดขอนนธ ้า
นธ ้าเดือดท่อณ
ุ หภูมิ 100 OC
ความดันธบรรยากาศ = 1 บรรยากาศ
นธ ้าเดือดได้ ท่อณ
ุ หภูมิห้อน
ความดันธบรรยากาศ
(สูญญากาศ)
สมบัตคิ อลลิเกทีฟ (Colligative Properties)
สมบัติคอลลิ
กทฟเป็ สนธสมบั
ติทานกายภาพขอนสารละลายท
่ขึ ้นธกับ
เมื่อเสารบริ
ถูกนาไปเป็ น
ุ ทธิ์ใดๆ
ตัวทาละลาย เมื่อกลายเป็ นสารละลาย
1) ชนธิจุดดขอนตั
วทาละลาย
เดือดจะสู
งขึน้ และจุดเยือกแข็งจะ
2) จตานธวนธอนธุ
ภ
าคขอนตั
ว
ถู
ก
ละลายท
่
ม
อยู
ใ
่
นธสารละลาย
(molality)
่าลงกว่ าจุดเยือกแข็งของตัวทาละลายนั้น
3) การแตกตัวขอนตัวถูกละลาย
มค่าเดยวกันธสาหรับสาร nonelectrolytes (sugar, ethanol)
มค่าเดยวกันธสาหรับสาร 1:1 electrolytes (NaCl, KNO3)
สมบัติคอลลิเกทีฟ (Colligative properties)
สมบัติคอลลิเกทีฟของสารละลาย เป็ นสมบัติทางกายภาพของ
สารละลายที่ขึน้ กับจานวนอนุภาคของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในสารละลาย แต่
ไม่ ขึ้นกับชนิดของตัวถูกละลายนั้น สมบัติคอลลิเกทีฟของสารละลาย มี 4 ข้ อ
ได้ แก่
1. การลดต่าลงของความดันไอ (Vapor pressure lowering)
ความดั น ไอของสารละลายต่ า กว่ า ความดั น ไอของตั ว ท าละลาย
บริสุทธิ์ที่อุณหภูมิเดียวกัน เพราะที่ผิวหน้ าของสารละลายมี จานวนโมเลกุล
ของตัวทาละลายน้ อยลงจากเดิมที่เคยเป็ นตัวทาละลายบริ สุทธิ์ เนื่องจากมี
โมเลกุ ล ของตั ว ถู ก ละลายปะปนอยู่ บ้ า งจึ ง ท าให้ ก ลายเป็ นไอได้ น้ อ ยลง
จากกฏของราอูลท์ หาความดันไอของสารละลายทีล่ ดต่าลงได้ ดังนี้
จาก
เมื่อ
= X1P01 ............................................(1)
= ความดันไอของสารละลาย
= เศษส่ วนโมลของตัวทาละลาย
= ความดันไอของตัวทาละลายบริสุทธ์
= 1
= เศษส่ วนโมลของถูกละลาย
= 1 - X2
Pสารละลาย
= (1 - X2)P01
= P01 - X2P01
= X2P01 หรือ ความดันไอของสารละลายลดต่าลง
= X2P01
Pสารละลาย
Pสารละลาย
X1
P01
แต่ จาก X1 + X2
ถ้ า
X2
ดังนั้น
X1
แทนค่ าในสมการที่ (1);
P01 - Pสารละลาย
Ex สารละลายมีนา้ ตาลซูโครส (C12H22O11) 68 g ละลายอยู่ในนา้ 1 kg
ทีอ่ ณ
ุ หภูมิ 28 oC และความดันของนา้ เท่ ากับ 28.35 Torr จงหา
ก.) ความดันไอลดต่าลง
ข.) ความดันไอของสารละลาย
ก.) จานวนโมลของซูโครส = 68 / 342 = 0.20 โมล
จานวนโมลของนา้
= 1000 / 18 = 55.56 โมล
ดังนั้น ความดันไอลดต่าลง
= X2P01
=
0.20
x 28.35
0.20 + 55.56
= 0.10 Torr
ข.) จากความดันไอลดต่าลง = P01 - Pสารละลาย
ดังนั้น Pสารละลาย = 28.35 - 0.10
= 28.25 Torr
2. การสู งขึน้ ของจุดเดือด (Boiling point elevation)
การที่ความดันไอของสารละลายลดต่าลง มีผลทาให้ จุดเดือดสารละลาย
สู งกว่ าจุดเดือดของตัวทาละลายบริสุทธิ์และจุดเยือกแข็งของสารละลายต่ากว่ า
จุดเยือกแข็งของตัวทาละลายบริสุทธิ์
จุดเดือดของสารละลายสู งขึน้
= T 0b - T b
เมื่อ
Tb = จุดเดือดของนา้ บริสุทธิ์
T0b = จุดเดือดของสารละลาย
Tb เป็ นค่ าทีข่ นึ้ กับจานวนอนุภาคของตัวทาละลายในสารละลายและชนิดของ
ตัวทาละลาย แต่ ไม่ ขนึ้ กับชนิดของตัวถูกละลาย
Tb
= Kb. m
เมื่อ m = โมแลลลิตีของสารละลาย
Kb = จุดเดือดของสารละลายทีเ่ พิม่ ขึน้ เมื่อ
ตัวถูกละลาย 1 โมลละลายในตัวทาละลาย 1 kg
3. การลดตา่ ลงของจุดเยือกแข็ง (Freezing point depression)
เมื่อ
Tf
Tf
=
=
Kf
=
=
Kf . m
จุดเยือกแข็งของตัวทาละลายบริสุทธิ์ –
จุดเยือกแข็งของสารละลาย
T f - T 0f
จุดเยือกแข็งของสารละลายทีล่ ดต่าลง เมือ่
ตัวถูกละลาย 1 โมลละลายในตัวทาละลาย 1 kg
รูปแสดงแผนผังวัฏภาคของนา้ บริสุทธิ์เปรียบเทียบกับสารละลาย
ค่ า Kb และ Kf ของตัวทาละลายบางชนิด
จุดเดือด, ๐C
Kb ๐C/mol
จุดเยือกแข็ง, ๐C
Kf ๐C/mol
นา้
เบนซีน
100.0
80.1
0.51
2.53
0.0
5.5
1.86
5.12
กรดอะซิกติก
118.2
2.93
17.0
3.90
เอทิลแอลกอฮอล์
78.4
1.19
-115.0
1.99
แนพทาลีน
218.0
6.34
80.2
6.92
ตัวทาละลาย
ตัวอย่ าง
จงหาจุดเดือดของสารละลาย ซึ่งประกอบด้ วยสารหนัก 24 g
ละลายในนา้ 600 g สารนั้นมีนา้ หนักโมเลกุล = 58 และ
นา้ บริสุทธิ์ เดือดทีอ่ ุณหภูมิ 99.72 oC
Tb = Kbm
T0b - 99.72 = 0.51 x 24 x1000 = 0.35
600 x 58
T0b = 0.35 + 99.72
= 100.07 oC
ตัวอย่ าง
เมื่อนาตัวถูกละลายหนัก 4.5 g ละลายในนา้ 125 g ได้
สารละลายซึ่งมีจุดเยือกแข็ง -0.372 oC จงคานวณหานา้ หนัก
โมเลกุลของตัวถูกละลาย
Tf = Kf . m
M.W. = นา้ หนักโมเลกุลของตัวถูกละลาย
0 – (- 0.372) = 1.86 x 4.5 x 1000
125 x M.W.
= 180
4. ความดันออสโมติก (Osmotic pressure)
สารละลายและตัวทาละลายบริสุทธิ์ถูกกั้นให้ แยกจากกัน
ด้ วยเยือ่ บางชนิดซึ่งยอมให้ เฉพาะตัวทาละลายเท่ านั้นไหลผ่ าน
ได้ (semipermeable membrane ) ตัวทาละลายจะไหล ผ่ านเยือ่
เข้ าไปในสารละลายทาให้ สารละลายเจือจาง ปรากฏการณ์ เช่ นนี้
เรียกว่ า ออสโมซิส (osmosis) เกิดขึน้ ระหว่ าง สารละลายสอง
ชนิดซึ่งมีความเข้ มข้ นต่ างกันได้ เช่ นกัน
ความเข้ มข้ นมาก
ความเข้ มข้ นน้ อย
รู ปการวัดความดันออสโมติก
จากรูป สารละลาย A และตัวทาละลายบริสุทธิ์ B ถูกกั้นด้ วย
semipermeable membrane ออสโมซิส เกิดขึน้ โดยโมเลกุลของตัวทา
ละลายจาก B ไหลผ่ านเยือ่ เข้ าไปในสารละลาย A (ในขณะเดียวกัน โมเลกุล
ของตัวทาละลายจากสารละลาย A ก็สามารถไหลเข้ าไปใน B ได้ แต่ ด้วย
อัตราทีช่ ้ ากว่ า ) จะสั งเกตเห็นระดับของของเหลวในหลอดเล็กเหนือ
สารละลาย A สู งขึน้ ส่ วนทางด้ าน B ลดลง เมื่อระดับของเหลวในหลอด
เล็กทั้งสองคงทีแ่ สดงว่ าระบบเข้ าสู่ สภาวะสมดุล อย่ างไรก็ดีเราสามารถทา
ให้ ออสโมซิสหยุดลงได้ โดยใช้ ความดันกดทางด้ านสารละลาย ความดันที่
ทาให้ ออสโมซิสหยุดพอดีนีเ้ รียกว่ า ความดันออสโมติก ซึ่งเป็ นปฏิภาค
โดยตรงกับความเข้ มข้ นของสารละลายและจากการทดลองของ Van't
Hoff ได้ สรุปว่ า
Osmotic Pressure
และจากการทดลอนขอน Van't Hoff ได้ สรุปว่า  = CRT
เมื่อ
= ความดันธออสโมติก (atm)
C = ความเข้ มข้ นธขอนสารละลาย (Molarity) = n/V
R = ค่าคนท่ขอนแก๊ ส (0.082 Latm/molK)
T = อุณหภูมิสมั บูรณด (K)
ดันนธันธจึ
้ นเขยนธได้ เป็ นธ
V = nRT
ตัวอย่ าง
สารละลายซึ่งมีฮีโมโกลบินหนัก 80 g ในสารละลาย 1 ลิตร มีความดันไอ
ออสโมติก 0.026 atm ทีอ่ ุณหภูมิ 4 ํC จงคานวณนา้ หนักโมเลกุลของ
ฮีโมโกลบิน
V
(0.026 atm) (1 dm3)
(0.0821 dm3 atm/K mol) (277 K)
0.00114 mol
ดังนั้น
M.W.
=
nRT
=
n
=
=
=
n
80
0.00114
70175
Normal & Reverse Osmosis
>30 atm pressure
Osmotic membrane
Seawater in
Pure water out
Osmosis and Living Cell เซลล์ ในสภาวะต่ างๆ
Isotonic Solution = equal concentration
Hypertonic Solution = more concentration
Hypotonic Solution = less concentration
Colligative Properties of Non-Electrolyte Solution
For vapor pressure lowering
For boiling point elevation
For freezing point depression
For osmotic pressure
P
=
Tb =
Tf =
 =
XsoluteP0solvent
Kbm
Kfm
CRT
จุดเดือดและจุดเยือกแข็งของสารละลาย electrolyte
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ ประกอบด้วยตัวทาละลายที่แตกตัวเป็ นไอออนได้
ดังนั้น เมื่อนามาหาจุดเดือดและจุดเยือกแข็ง จะต้องคานึงถึงจานวนโมลของ
ไอออนต่อหนึ่งโมลของสารอิเล็กโทรไลต์
KCl
K+ + Clจานวนไอออนทีส่ าร electrolyte แตกตัวออกมา = 2
CaCl2
Ca2+ + 2Clจานวนไอออนทีส่ าร electrolyte แตกตัวออกมา i=3
78
Al(NO3)3
Al3+ + 3NO3i=4
MgCl2 + KOH
MgCl2
KOH
Mg2+ + 2ClK+
+ OHi=5
79
Colligative Properties of Electrolyte Solution
สมบัติคอลลิเกทฟ คือสมบัติท่ขึ ้นธกับจานธวนธขอนตัวละลายเท่านธันธ้ ไม่ขึ ้นธกับชนธิดขอนตัวละลาย
เมื่อพิจารณาสารละลาย NaCl 0.1 m
Na+ 0.1 m
ดันนธันธ้ ในธสารละลายจะประกอบด้ วยไอออนธ 0.2 m
Cl- 0.1 m
Colligative Properties of Electrolyte Solution
van’t Hoft factor (i ) จะบอกถึนจานธวนธขอนไอออนธท่อยูใ่ นธสารละลาย
i =
จานธวนธไอออนธท่แตกตัวในธสารละลาย
จานธวนธอนธุภาคตัวละลายก่อนธแตกตัว
Substance
i
Nonelectrolyte
Sucrose
NaCl
CaCl2
FeCl3
1.0
1.0
2.0
3.0
4.0
Colligative Properties of Electrolyte Solution
ในธทานปฏิบตั ิ van’t Hoft factor (i ) มค่าไม่มากเท่าท่คาดไว้
ในธกรณสารละลายท่เจือจานมากๆ ค่า i จะใกล้ เคยนกับค่าทานทฤษฎ
และจะต่านกันธมากขึ ้นธเมื่อความเข้ มข้ นธเพิ่มขึ ้นธ
For vapor pressure lowering
For boiling point elevation
For freezing point depression
For osmotic pressure
P
=
Tb =
Tf =
 =
i(XsoluteP0solvent)
i(Kbm)
i(Kfm)
i(CRT)
ตัวอย่าง จงคานวณหาจุดเดือดของสารละลาย KNO3 ที่มีความ
เข้มข้น 0.012 โมแลล
จากสมการ KNO3
K+
+ NO3-
Tb =
i . Kb . m
= 2 x(0.51)(0.012)
= 0.0122
ดังนั้นจุดเดือดของ KNO3 = 100 + 0.0122
= 100.012 oC
ตัวอย่าง จงคานวณหาจุดเยือกแข็งของสารละลาย MgCl2 ที่มีความ
เข้มข้น 0.25 โมแลล
จากสมการ MgCl2
Mg2+ + 2Cl-
Tf = i . Kf . m
= 3 x (1.86) (0.25)
= 1.395
ดังนั้นจุดเยือกแข็งของสารละลาย MgCl2 = 0 – 1.395
= - 1.395 oC
ตัวอย่าง KCl จานวน 10 g ละลายในน้ า 100 g พบว่ามีจุดเยือกแข็ง
- 4.5 oC จงคานวณหาจานวนไอออนที่สารอิเล็กโทรไลต์
แตกตัวออกมา
Tf = i . Kf . m
0-(-4.5) = i x(1.86) (10 ) (1000)
74.5 100
i = 1.8
ตัวอย่าง จงอธิ บายว่าทาไมสารละลาย NaCl 0.1 molal ในน้ าจึงมีจุด
เยือกแข็งไม่เท่ากับ -0.186
จากสมการ
NaCl
Na+ + Cli=2
T f = i . Kf . m
= 2 x 1.86 x 0.1
= 0.372
ดังนั้นจุดเยือกแข็งของ NaCl = -0.372 oC
โจทย์ประลองความคิด
1.
2.
สารป้ องกันการแข็งตัวของน้ าในหม้อน้ ารถยนต์ประกอบด้วย
เอทิลีนไกลคอล (C2H6O2) จงคานวณจุดเดือดและจุดเยือกแข็ง
ของสารละลายในน้ าที่มีสารเอทิลีนไกลคอลอยู่ 25 %โดยมวล
กาหนดให้น้ ามีค่า Kb = 0.51 oC/m, Kf = 1.86 oC/m
สารประกอบชนิดหนึ่ง 27.6 g ละลายในเอทานอล 100 g ได้สาร
ละลายที่มีจุดเดือด 82.16 oC จงคานวณหามวลโมเลกุล
(Kb ของเอทานอล 1.22 oC/m ,จุดเดือดของเอทานอล = 78.50 oC)
3. ต้องใช้กลูโคส(C6H12O6) กี่กรัมละลายในน้ า 150 g จึงจะทา
ให้สารละลายมีจุดเยือกแข็งลดต่าลง 0.75 oC
(Kf ของน้ า = 1.86 oC/m , H=1, C=12, O=16)
การศึกษาสมบัติเกี่ยวกับจุดเดือดของสารละลายกับสารบริ สุทธิ์
สาร
เอทานอล
สารละลายกลีเซอรอลในเอทานอล
สารละลายกลีเซอรอลในเอทานอล
สารละลายกรดโอเลอิกในเอทานอล
สารละลายกรดโอเลอิกในเอทานอล
สารละลายกรดโอเลอิกในเมทานอล
ความเข้ มข้ น
(mol/kg)
2
4
2
4
2
จุดเดือด ( oC)
78.5
80.94
83.38
80.94
83.38
66.62
b.p.ของสารละลายจะสูงกว่าตัวทาละลายบริ สุทธิ์เสมอ
- ถ้าสารละลายเข้มข้นเท่ากัน ไม่วา่ จะใช้ตวั ทาละลายใด
ก็ตามจุดเดือดของสารละลายจะเท่ากัน
- สารละลายที่มีตวั ทาละลายชนิดเดียวกัน ถ้าความเข้มข้น
เป็ น mol/kg ต่างกัน สารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่า
จะมีจุดเดือดที่สูงกว่า
การศึกษาสมบัติเกี่ยวกับจุดหลอมเหลวของสารละลายกับสารบริ สุทธิ์
สาร
อุณหภูมทิ หี่ ลอมเหลว
ช่ วง
จุด
อุณหภูมทิ ี่ หลอมเหลว
หลอมเหลว
( oC)
( oC)
จุด
หลอมเหลว
ลดลง Tf
เริ่ มหลอมเหลว หลอมเหลวหมด
แนฟทาลีน
บริ สุทธิ์
สารละลาย
กรดเบนโซ
อิกในแนฟทา
ลีน
80
81
74.5
79.5
81-80 = 1
80+81= 80.5
2
79.5-74.5=5 74.5+79.5 80.5-77=3.5
2
=77
91
- สารบริ สุทธิ์จะมีช่วงอุณหภูมิของการหลอมเหลวแคบกว่าสารละลาย
ที่มีสารบริ สุทธิ์ชนิดนั้น เป็ นตัวทาละลาย
- สารบริ สุทธิ์ จะมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารละลายที่มีสารบริ สุทธิ์ ชนิด
นั้นเป็ นตัวทาละลาย
- สารละลายที่มีความเข้มข้นเท่ากัน ไม่วา่ จะใช้ตวั ทาละลายใดก็ตาม
จุดหลอมเหลวจะเท่ากัน
-สารละลายที่มีตวั ทาละลายชนิดเดียวกัน ถ้าความเข้มข้นเป็ น mol/kg
ต่างกัน สารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าจะมีจุดหลอมเหลวต่ากว่า