Transcript แก๊ส GAS ครูนารีรัตน์ พิริยะพันธุ์สกุล โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เชียงราย . สมบัติทวไปของแก๊ ั่ ส -ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส แก๊ ส (GAS) แก๊ สสมบูรณ์ (Ideal Gas) แก๊ สจริง (Real Gas) แก๊สที่มีสมบัติตามทฤษฏีจนล์ของแก๊ส ทุกประการ แก๊สจริ ง โมเลกุลมีปริมาตร =0 ไม่มีแรงยึดเหนี่ ยวระหว่างอนุภาค โมเลกุลเคลื่อนเป็ นเส้นตรง ด้วยความเร็วที่ คงที่ การชนกันของโมเลกุล.

520118
แก๊ส
GAS
ครูนารีรัตน์ พิริยะพันธุ์สกุล
โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เชียงราย
. สมบัติทวไปของแก๊
ั่
ส
-ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส
2
แก๊ ส (GAS)
แก๊ สสมบูรณ์ (Ideal Gas)
แก๊ สจริง (Real Gas)
แก๊สที่มีสมบัติตามทฤษฏีจนล์ของแก๊ส
ทุกประการ
แก๊สจริ ง
โมเลกุลมีปริมาตร =0
ไม่มีแรงยึดเหนี่ ยวระหว่างอนุภาค
โมเลกุลเคลื่อนเป็ นเส้นตรง ด้วยความเร็วที่ คงที่
การชนกันของโมเลกุล พลังงงานรวมของระบบคงที่
ที่อณ
ุ หภูมิเดียวกัน
พลังงานจลน์ เฉลี่ยของแก๊สเท่ากัน และ
พลังงานจลน์ ของแก๊สแปรตามอุณหภูมิเคลวิน
มีพฤติกรรมใกล้เคียงIdeal Gas
ทีค่ วามดันตา่ อุณหภูมสิ ู ง
แก๊สเฉื่อย
มีพฤติกรรมใกล้เคียงIdeal Gas
อาจจะจัดเป็ น Ideal Gas ได้
3
4
5
6
7
8
ความดัน 1 บรรยากาศ(atm) = ความดัน 760 mmHg
9
กฎของแก๊สอุดมคติ
กฎของบอยส์
กฎของชาร์ล
กฎรวมแก๊ส
กฎความดันย่อย ของดอลตัน
กฎเกย์ลสู แซก-กฎอาโวกาโดร
กฎของแก๊สสมบูรณ์
การแพร่ของแก๊ส
10
กฎของบอยล์ (Boyle’s law)
โดย โรเบิร์ต บอยล์(Robert Boyle ) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ปี 1662
11
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับความดันของแก๊ส
12
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับความดันของแก๊ส
1
V  P
13
กฎของบอยล์(Boyle’s law)
โดย โรเบิรต์ บอยล์(Robert Boyle ) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ปี 1662
เมือ่ มวล และ อุณหภูมิ ของแก๊สคงที่
ปริมาตรของแก๊สจะแปรผกผันกับความดัน
ถ้า ความดันของแก๊ส = P
ปริมาตรของแก๊ส = V
1
V
P
VP = k
k = ค่าคงที่
V1 P1 = V2 P 2 = V3 P3 = V 4 P4 = k
14
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับความดันของแก๊ส
1
V =k P
15
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับความดันของแก๊ส
PV =k
16
ตัวอย่างที่ 1 แก๊สจานวนหนึ่งบรรจุในขวดขนาด 5 ลิตร ที่ 250C
ถ้านาไปบรรจุขวดทีม่ คี วามจุ 2 ลิตร ทีอ่ ุณหภูมเิ ดิม
ความดันของแก๊สจะเป็ นกีเ่ ท่าของความดันเดิม
P1V1 = P2V2
V1 = 5 L
V2 = 2 L
P1 5 L = P 2 2 L
P2 = P1  5 L
2L
P2 = 2.5 P1
ตอบ
แก๊สมีความดันเป็ น 2 เท่าของความดันเดิม
17
ตัวอย่างที่ 2 แก๊สออกซิเจน 8 กรัม มีปริมาตรเท่าไร
ทีอ่ ุณหภูม ิ 00C ความดัน 0.5 atm
V =?
00C 0.5 atm
O2 8 g
V =?
ที่ STP(00C 1.0 atm)
VSTP (dm3)
= 8 g O2  22.4 dm3
g OO2 2
132mol
= 5.6 dm3
5.6 dm3  1 atm = V2 0.5 atm
18
กฎของชาร์ ล(Charles’ law)
โดย จาก-อาเล็กซองดร์ -เซซา ชาร์ล(Jacques-Alexandre-Cesar Charles )
นักวิทยาศาสตร์ ชาวฝรั่งเศส ปี 1778
19
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับอุณหภูมิ
Temperature(K)
20
กฎของชาร์ ล(Chales’s law)
โดย จาก-อาเล็กซองดร์ -เซซา ชาร์ล(Jacques-Alexandre-Cesar Charles )
นักวิทยาศาสตร์ ชาวฝรั่งเศส ปี 1778
เมื่อ มวล และ ความดัน ของแก๊สคงที่
ปริมาตรของแก๊สจะแปรผันตรงกับอุณหภูมเิ คลวิล
ถ้า อุณหภูมิของแก๊ส = T
ปริ มาตรของแก๊ส = V
V T
V =k
T
V 1 V2 V 3
k
=
=
=
T 1 T2 T 3
k = ค่าคงที่
21
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับอุณหภูมิ
V T
Temperature(K)
22
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับอุณหภูมิ
V T
23
ความสัมพันธ์ระหว่าง ปริมาตรกับอุณหภูมิ
24
ตัวอย่างที่ 3 ทีอ่ ุณหภูม ิ 500C แก๊สนีออนจานวนหนึ่งมีปริมาตร 500 cm3
ถ้าลดอุณหภูมลิ งเหลือ 250Cโดยทีค่ วามดันไม่เปลีย่ นแปลง
แก๊สจานวนนี้จะมีปริมาตรเท่าไร
แนวคิด
V1
V2
=
T1
T2
V1 = 500 cm3
T1 = (273 + 50)K
500 cm3
(273 +50)K
V2 = ?
T2 = (273 + 25)K
V2
= (273 +25)K
25
ตัวอย่างที่ 4 ทีอ่ ุณหภูม ิ 50K แก๊สนีออนจานวนหนึ่งมีปริมาตร 500 cm3
ถ้าลดอุณหภูมลิ งเหลือ 25Kโดยทีค่ วามดันไม่เปลีย่ นแปลง
แก๊สจานวนนี้จะมีปริมาตรเท่าไร
แนวคิด
V1
V2
=
T1
T2
V1 = 500 cm3
T1 = 50 K
500 cm3
50 K
V2 = ?
T2 = 25 K
=
V2
25 K
26
กฎของเกย์ลูสแซกส์(Gay-Lussac’s law)
โดย โจเซฟ-หลุยส์ เกย์-ลูสแซกส์(Joseph-Louis Gay-Lussac)
นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรังเศส
่
เมือ่ มวล และ ปริมาตร ของแก๊สคงที่
ความดันของแก๊สจะแปรผันตรงกับอุณหภูมิเคลวิล
ถ้า อุณหภูมขิ องแก๊ส = T
ความดันของแก๊ส = P
http://www2.arnes.si/~fperdi/files/Gaylussac.jpg
P1 P2 P3
=
=
=
k
T1 T2 T3
P T
P =k
T
k = ค่าคงที่
27
ตัวอย่างที่ 5 ทีอ่ ุณหภูม ิ 500C แก๊สนีออนจานวนหนึ่งมีความดัน 1.2 atm
ถ้าลดอุณหภูมลิ งเหลือ 250Cโดยทีป่ ริมาตรไม่เปลีย่ นแปลง
แก๊สจานวนนี้จะมีความดันเท่าไร
P1
P2
=
T1
T2
P1 = 1.2 atm
T1 = (273 + 50)K
1.2 atm
(273 +50)K
P2 = ?
T2 = (273 + 25)K
P2
= (273 +25)K
28
ถ้าแก๊สมี มวลและ อุณหภูมิ คงที่
Boyle’s law
ถ้าแก๊สมี มวลและ ความดัน คงที่ charles’ law
กฎรวมแก๊ส(combined gas law)
1
V
P
(i)
V T
(ii)
T
V P
(i) + (ii)
PV = k
T
k = ค่าคงที่
P1 V1
P2 V2
P3 V3
=
=
=
k
T1
T2
T2
29
ตัวอย่างที่ 6
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จานวนหนึ่งมีปริมาตร 1.5 L
ทีค่ วามดัน 2.7 atm อุณหภูม ิ 370C
ที่ STP แก๊สจานวนนี้จะมีปริมาตรเท่าไร
P1V1
=
T1
V1 = 1.5 L
P1 = 2.7 atm
T1 = (273 + 37)K
1.5 L2.7 atm
(273 +50)K
=
P2V2
T2
V2 = ?
P1 = 1.0 atm
T2 = (273 + 0)K
V2  1.0 atm
(273 +25)K
30
ถ้าแก๊สมี มวล และ อุณหภูมิ คงที่
Boyle’s law
ถ้าแก๊สมี มวล และ ความดัน คงที่
charles’ law
ถ้าแก๊สมี มวล และ ปริ มาตร คงที่ Gay lussac’s law
ถ้าแก๊สมี มวล คงที่
combined gas law
P1V1 = P2V2
V1
T1
P1
T1
=
=
V2
T1
P1
T1
P1 V1 P2 V2
=
T1
T2
31
ถ้าแก๊สมี มวลและ อุณหภูมิ คงที่
Boyle’s law
ถ้าแก๊สมี มวลและ ความดัน คงที่ charles’ law
1
V
P
(i)
V T
(ii)
T
V P
(i) + (ii)
PV = k
T
k = ค่าคงที่
P1 V1
P2 V2
P3 V3
=
=
=
k
T1
T2
T2
32
Boyle’s law
ปริ มาตรของแก๊ส = V
อุณหภูมิของแก๊ส = T
ความดันของแก๊ส = P charles’ law
จานวนโมลของแก๊ส = n
avogadro’s law
PV = nR
k
T
(i)
V T
(ii)
Vn
(iii)
T
V n
P
(i) + (ii) + (iii)
ถ้า
โมลของแก๊ส
คงที่
1
V
P
ค่าคงที่
PVร=ณ์k(ideal
nT gask =law)
กฎแก๊ สสมบู
PV = RnRnTT
R มีได้หลายค่า
ขึ้นอยูก่ บั หน่วยที่เกี่ยวข้อง
R = 8.314 J mol-1 K-1
R = ค่าคงที่ของแก๊ส
(gas constance)
= 0.082058 L atm mol-1 K-1
33
ตัวอย่างที่ 7
แก๊สออกซิเจน 8 กรัม มีปริมาตรเท่าไร
ทีอ่ ุณหภูม ิ 00C ความดัน 0.5 atm
PV = nR T
V= ?
P = 0.5 atm
T = (273 + 0)K
R = 0.0821 L atm mol-1 K-1
n = 8 g O2 = ? mol O2
PV = nR T
0.5 atm  V = (8 g O2  1 mol / 32 g)  0.0821 L atm mol-1 K-1  (273+0) K
V = 11.2 L
34
ปฏิบัติการเคมี วิชา เคมี 2 (สถานะของสารและปริมาณสั มพันธ์ )
กิจกรรม
การแพร่ ของแก๊สแอมโมเนียและแก๊สไฮโดรเจนคลอไรด์
จุดประสงค์
1. ทาการทดลองเพื่อศึกษาการแพร่ ของแก๊ส NH3และแก๊ส HCl
2. เพื่อเปรี ยบเทียบอัตราเร็ วในการแพร่ ของแก๊ส NH3และ HCl
3. เพื่อเปรี ยบเทียบอัตราเร็ วในการแพร่ ของแก๊สกับมวลโมเลกุลของแก๊ส
อุปกรณ์ และสารเคมี
สารเคมี 1. สารละลายแอมโมเนีย
เข้มข้น 6 M
2. สารละลายกรดไฮโดรคลอริ ก เข้มข้น 6 M
( หมายเหตุ บรรจุสารละลายไว้ใน บิวเร็ตพลาสติก )
อุปกรณ์ 1.
2.
3.
จานพลาสติกพร้อมฝาครอบ
กระดาษทิชชู
กระดาษสี ดา ขนาดประมาณ 15 cm 20 cm
1 ชุด
3 แผ่น
1 แผ่น
35
วิธีทาการทดลอง
1.
ใช้กรรไกรตัดปลายบิวเร็ตพลาสติกที่บรรจุสารละลาย NH3 และHCl ก่อนทาการทดลอง
2.
แยกจานพลาสติกและฝาครอบออกจากกัน วางฝาครอบหงายขึ้น
หยด NH3 2 หยด ลงบนจุดกึ่งกลางของจานพลาสติก
หยด HCl 2 หยด ลงบนจุดกึ่งกลางของฝาครอบ
NH3
HCl
3. นาฝาครอบมาปิ ดลงบนจานอย่างรวดเร็ว ดังรู ป
สังเกตผลที่เกิดขึ้นในจานพลาสติก ตาแหน่งที่เห็นการเปลี่ยนแปลง
4. ทาความสะอาดจานพลาสติก แล้วทาการทดลองข้อ 2 และ 3 ซ้ าอีกครั้ง
แต่ไม่ให้ หยดNH3 และหยด HCl ตรงกัน
36
NH3(g)
แก๊สที่ได้จากการระเหยของสารละลายแอมโมเนีย คือ ________
มีมวลโมเลกุล _______
[ 14+3(1) ] =17
NH3(aq )

NH3(g )
แก๊สที่ได้จากการระเหยของสารละลายกรดไฮโดรคลอริ กคือ ______
HCl (g)
มีมวลโมเลกุล ______
[ 1 +35.5 ] = 36.5
HCl(aq )

HCl(g )
ถ้าแก๊สในคาถามข้อ 1 ทาปฏิกิริยากัน สารผลิตภัณฑ์ที่ได้คือ NH
_______
4Cl( s )
NH3 (g) + HCl(g )

s )
NH4Cl( ….
37
38
39
40
สิ่ งที่นกั เรี ยนสังเกตเห็นในการทดลองข้อ 3 และข้อที่ 4
เหมือนกันหรื อต่างกัน อย่างไร
ส่ ง REPORT
ด้วยค่ะ
ให้นกั เรี ยนลงข้อสรุ ปเกี่ยวกับการแพร่ ของแก๊ส
ในเชิงอัตราเร็ วและทิศทางการแพร่
41
กฎการแพร่ ผ่านของเกรแฮม (Graham’s law of effusion)
ที่ อุณหภูมิ และ ความดัน เดียวกัน
อัตราการแพร่ ผา่ นของแก๊สจะเป็ นสัดส่ วนผกผันกับรากที่สองของความหนาแน่นของแก๊ส
ถ้า ความหนาแน่นของแก๊ส = d
อัตราการแพร่ ผา่ นของแก๊ส = r
1
r 
d
r = k
d
r1 =  d 2
r2
 d1
42
I deal gas law …… PV = n RT
มวลโมเลกุล(M) = g /mol
มวล(g) = m
PV = ( m / M ) RT
d = m / V = MP / RT
1
r 
d
P และ T คงที่
R = gas constant
1
r 
M
r1
=
r2
1
r 
MP/RT
 M2
 M1
43
ตัวอย่างที่ 8
แนวคิด
จงเปรียบเทียบอัตราการแพร่ผา่ นของ H2 และ NH3
rhydrogen
rammonia
=
 Mammonia
 Mhydrogen
 17
=
2
= 2.9
rhydrogen
= 2.9 rammonia
44
ตัวอย่างที่ 9 อัตราการแพร่ผา่ นของแก๊ส X เป็ น 1.6 เท่าของ NH3
ถ้าแอมโมเนียมีความหนาแน่น 0.92 g/L
แก๊ส X มีความหนาแน่น
แนวคิด
rX
rammonia
=
 d ammonia
 dX
0.92 g/L
1.6 =
 dx
dX = 2.36 g / L
45
ใครไม่ทาแบบฝึ กหัด ระวังทาข้อสอบไม่ได้นะ
46