. 1

ปรมาณสมพนธ (Stoiciometry part II)

ม.4 เทอม 2

สอนโดย นายองคาร เทพรตนนนท นางสาวมลฤด ศกดเพชร

ชอ…………………………………………………………….เลขท………..หอง…………

. 2

Worksheet 12 สมการเคม ( Chemical Equation )

สมการเคม เปนสมการทแสดงถงการเปลยนแปลงทางเคมหรอการเกดปฏกรยาเคมของสาร โดยเมอสารตงตนเขาท าปฏกรยากน จะเกดสารใหมขนซงเราเรยกวาผลตภณฑ เขยนเปนสมการไดดงน

สารตงตน ----> ผลตภณฑ

สมการเคมสวนใหญ มกจะระบสถานะหรอสภาพของสารทเกดปฏกรยาเคมดวย ไดแก (s) = solid (ของแขง) , (l) = liquid (ของเหลว) ,

(g) = gas (แกส) , (aq) = aqeous (สารละลาย) ตวอยางเชน Mg(s) + HCl(aq) ---> MgCl2(aq) + H2(g) แตส าหรบปรมาณสมพนธ สมการขางตนยงไมถกตองเนองจากจ านวนโมลของสารตงตนและผลตภณฑมคาไมเทากน ดงน

Mg(s) + HCl(aq) ---> MgCl2(aq) + H2(g)

Mg = 1 Mg = 1 H = 1 H = 2 Cl = 1 Cl = 2

ซงมความจ าเปนทจะตองท าจ านวนโมลของสารตงตนและผลตภณฑใหเทากนเพอจะไดค านวณไดอยางถกตอง ซงเรยกวา “การดลสมการ” โดยการเตมตวเลขไวดานหนาสารเพอคณใหจ านวนโมลเทากน เชน

Mg(s) + 2HCl(aq) ---> MgCl2(aq) + H2(g) Mg = 1 Mg = 1 H = 1 x 2 H = 2 Cl = 1 x 2 Cl = 2

จะเหนวาจ านวนโมลของสารตงตนและผลตภณฑมคาเทากนแลว เรยกวา “สมการดล” แลว

รปแบบของปฏกรยาเคม 1. ปฏกรยาการรวมตว(Combination)

2. ปฏกรยาการแตกสลาย(Decomposition)

3. ปฏกรยาการแทนท(Displacement)

4. ปฏกรยาการแลกเปลยน(Exchange)

จงดลสมการตอไปน(Balance Chemical Equation) 1. Al + O2 ---> Al2O3 2. NaN3 ---> Na + N2 3. H2 + Fe3O4 ---> Fe + H2O 4. KI + MgCl2 ---> KCl + MgI2 5. P4 + Cl2 ---> PCl3 6. Sr + P4 ---> Sr3P2 7. Cl2 + KBr ---> KCl + Br2 8. Ca(NO3)2 + K2CO3 ---> CaCO3 + KNO3 9. Cl2 + Ba(OH)2 ---> BaCl2 + Ba(ClO3)2 + 6H2O 10. I2 + SO2 + H2O ---> HI + H2SO4 11. CuSO4 + KI ---> CuI + K2SO4 + I2

. 3

Worksheet 13 การค านวณเกยวกบสตรเคม ( Chemical Formula )

สตรเคม คอ กลมสญลกษณทใชเขยนแทนธาตและสารประกอบ ตวอยางสตรเคม เชน น า มสตรเคมเปน H2O เกลอแกง มสตรเคมเปน NaCl จนส มสตรเคมเปน CuSO4.7H2O 1. การค านวณมวลเปนรอยละจากสตร หลกการ คอ พจารณามวลของธาตทสนใจใน 1 โมล ของสารประกอบ โดย ตวอยาง CO2 1 mol มมวล 44 g ( คอ ใน 44 g ของ CO2 ประกอบดวย C 12 g และ O 32 g ) ดงนน % โดยมวลของ C = % โดยมวลของ O = Exercise 1. จงค านวณหามวลเปนรอยละของธาตแตละชนดและของน าใน CuSO4.5H2O 2. จงค านวณ มวลเปนรอยละของ Fe และมวลของ Fe ใน Fe2O3 จ านวน 15 g

3. จงค านวณ % โดยมวลของน าใน Na2CO3.10H2O และมวลของน าในสารประกอบน 20 g 4. จากการวเคราะหโดยการเผาไหมสารตวอยาง 1.53 g พบวาเกดแกส CO2 0.56 g และน า 0.12 g จงค านวณหามวลเปนรอยละของ C และ H ในสารตวอยาง 2. การค านวณหาสตรเอมพรคล สตรเอมพรคล คอ สตรทอยในรปอตราสวนอยางต าของสารประกอบ เชน C2H6 มสตรเอมพรคล คอ CH3 C6H12O6 มสตรเอมพรคล คอ CH2O หลกการหาสตรเอมพรคล คอ 1. หาจ านวนโมลของธาตแตละตวทเปนองคประกอบ 2. ท าใหอยในรปอตราสวนอยางต า โดยหารดวยโมลของธาตตวทมคานอยทสด 3. ถาไดจดทศนยมประมาณ 0.8 ขนไป ใหปดขน ถาไดจดทศนยมประมาณ 0.2 ลงมาใหปดลง นอกจากนนใหคณดวยตวเลขทเหมาะสมใหอยในรปจ านวนเตม ตวอยาง สารชนดหนงประกอบดวย Na 93.10 g และ O 32.06 g สตรเอมพรคลของสารนคอ

. 4

1. จากการวเคราะหสารประกอบชนดหนงพบวาประกอบดวย S = 50.1 % และ O 49.9 % โดยมวล สตรเอมพรคลของสารนคอ 2. สารประกอบชนดหนงจ านวน 20.882 g ประกอบดวยโซเดยม 6.072 g ก ามะถน 8.474 g และออกซเจน 6.336 g สตรเอมพรคลของสารประกอบชนดนเปนอยางไร 3. เมอน าสาร X 5 g มาท าการเผาในแกสออกซเจนทมจ านวนมากเกนพอปรากฏวาไดออกไซดของ X (XzOy) หนก 6.9 g ถามวลอะตอมของธาต X = 56 จงหาสตรเอมพรคลของออกไซดนน 4. สารชนดหนงมองคประกอบเปน Fe และ S เมอใชสารประกอบนจ านวน 2.536 g ท าปฏกรยากบ O2 จะได Fe2O3 1.688 g และ SO2 2.708 g จงหาสตรเอมพรคลของสารน

3. การค านวณหาสตรโมเลกล สตรโมเลกล คอ สตรทแสดงใหทราบวาในสาร 1 โมเลกล ประกอบดวยธาตอะไรบางอยางละกอะตอม ตวอยางเชน น าตาลกลโคส มสตรเอมพรคลเปน CH2O และมสตรโมเลกลเปน C6H12O6 อเทน มสตรเอมพรคลเปน CH3 และมสตรโมเลกลเปน C2H6 หลกการหาสตรโมเลกล คอ 1. ค านวณหาสตรเอมพรคลกอน 2. หาจ านวน n จากความสมพนธดงน

n =

3. สตรโมเลกลกบสตรเอมพรคลมความสมพนธกนดงน สตรโมเลกล = (สตรเอมพรคล)n

ตวอยาง สารประกอบชนดหนงประกอบดวย Na 29.1% , S 40.5% และ O โดยมวล ถามวลโมเลกลของสารน = 158 จงหาสตรโมเลกล

. 5

1. แกส X มสตรอยางงายเปน CH3 ปรากฏวา 1 g ของแกส X มปรมาตร 746 cm3 ท STP จงหาสตรโมเลกลของแกส X 2. สารประกอบ X ประกอบดวยคารบอน ไฮโดรเจน และออกซเจน เมอน าสารนมา 3.0 g เผาไหมอยางสมบรณไดแกสคารบอนไดออกไซด 4.4 g และไอน า 1.8 g ถามวลโมเลกลของสาร X = 60 สตรโมเลกลของสาร X เปนอยางไร 3. สาร A ประกอบ S Cl และ O เมอน าสารนมา 2.15 g มาสลายดวยน า ไดกรดก ามะถน 1.96 g กบกรดเกลอ 0.73 g ถาสาร A 5 x 10-4 mol มมวล 0.1075 g จงหาสตรโมเลกลของสารน

4. สารชนดหนงประกอบดวย P N และ Cl โดยม Cl 61.2% , P 26.7% น าสารนมา 1.2 g ละลายในเบนซน 14 cm3 จะไดสารละลายทมจดเยอกแขง 4.129oC (เบนซนมจดเยอกแขง 5.5oC ความหนาแนน 0.88 g/cm3 และมคา Kf = 4.90

oC/mol/kg) สตรโมเลกลของสารประกอบนคอขอใด 5. จากการวเคราะหการเผาไหมสารประกอบชนดหนงซงประกอบดวย C และ H พบวาใหแกสคารบอนไดออกไซด 0.0497 g และไอน า 0.0249 g จงค านวณหา 1) สตรเอมพรคล 2) สตรโมเลกล (มวลโมเลกล = 58) 3) มวลของสารประกอบน

. 6

Worksheet 14 การค านวณเกยวกบมวลของสารในปฏกรยาเคม

ระบบกบการเปลยนแปลง ระบบ (System) หมายถง สงตางๆ ทอยภายในขอบเขตของการศกษา สงแวดลอม (Surrounding) หมายถง สงตางๆ ทอยนอกระบบ

จากรป A และ B คอระบบกอนการเปลยนแปลง สวน C และ D คอ ระบบหลงการเปลยนแปลง สวนสงแวดลอม คอ บกเกอร เทอรโมมเตอร อากาศ ชนดของระบบ

ระบบแบงออกเปน 3 ชนด คอ 1. ระบบเปด (Open system) หมายถง ระบบทมการแลกเปลยนพลงงานและมวล

สารกบสงแวดลอมได (ระบบนมแกสเกยวของอยดวยและเกดปฏกรยาในภาชนะเปด)

เชน Mg(s) + 2HCl(aq) ----> MgCl2(aq) + H2(g)

2. ระบบปด (Close system) หมายถง ระบบทมการแลกเปลยนพลงงานกบสงแวดลอมไดอยางเดยวแตมวลสารคงท(ระบบนเกดไดทงภาชนะเปดและภาชนะปดถาไมมแกสเขามาเกยวของ แตถามแกสเขามาเกยวของตองเกดปฏกรยาในภาชนะปดเทานน!)

เชน Mg(s) + 2HCl(aq) ----> MgCl2(aq) + H2(g) (เกดในภาชนะปด) 2KI(aq) + Pb(NO3)2(aq) -----> PbI2(s) + 2KNO3(aq) 3. ระบบโดดเดยวหรอระบบอสระ (Isolated system) หมายถง ระบบทไมมการแลกเปลยนทงมวลสารและพลงงานกบสงแวดลอม เชน กระตกน ารอนทมฉนวนหมอยางด กฎทรงมวล จากการศกษาเรองระบบทผานมาท าใหเราทราบวามวลของสารในปฏกรยาเคม มคาคงท ดงนน ถาเราท าการวดมวลของสารกอนเกดปฏกรยาและมวลของสารหลงเกดปฏกรยาทเกดขนในระบบปดจะพบวา ซงสามารถสรปเปนกฎเรยกวา “กฏทรงมวล” ตวอยางเชน 2H2(g) + O2(g) ------> 2H2O(l) 4 g 32 g 36 g (มวลสารกอนเกดปฏกรยา) (มวลสารหลงเกดปฏกรยา) Ex1 เมอละลายโพแทสเซยมไอโอไดด 1.66 g ในน าแลวเตมเลด(II)ไนเตรตลงไป 1.65 g ปรากฏวาสารทงสองชนดท าปฏกรยากนพอดได เลด(II)ไอโอไดดและโพแทสเซยมไนเตรต ถามเลด(II)ไอโอไดดเกดขน 2.30 g จะมโพแทสเซยมไนเตรตเกดขนกกรม

A+B

C+D

เทอรโมมเตอร

พลงงาน มวลสาร

พลงงาน มวลสาร

พลงงาน มวลสาร

มวลกอนเกดปฏกรยา = มวลหลงเกดปฏกรยา

. 7

Ex2 เมอน าโลหะแมกนเซยม 48 g เผาในออกซเจน 100 g ปรากฏวาเกดแมกนเซยมออกไซดอยางเดยว 80 g และมแกสออกซเจนเหลอ 68 กรม จงแสดงใหเหนวาการทดลองนเปนไปตามกฎทรงมวล Ex4 แมกนเซยม(Mg) จ านวน 2.4 g ท าปฏกรยาพอดกบสารละลายกรดไฮโดรคลอรก(HCl) 17.3 g ในภาชนะเปด ไดผลตภณฑเปนแกสไฮโดรเจน(H2) เกดขน หลงจากปฏกรยาสนสดลงแลว ปรากฏวามสารเหลออย 19.5 g แกสไฮโดรเจนทเกดขนมมวลเทาใด (Ans. 0.2 g) กฎสดสวนคงท จากกฎทรงมวลท าใหเราทราบวามวลของสารกอนเกดปฏกรยามคาเทากบมวลของสารหลงเกดปฏกรยา โดยถาเราท าการทดลองหลายชดโดยเปลยนแปลงมวลของสารตงตนไปเรอยๆ ผลทไดจะเปนไปตามตารางดงน

จากการทดลองแตละการทดลอง พบวาเปนไปตาม “กฎทรงมวล” คอ มวลของทองแดง(Cu) + มวลของก ามะถน(S) = มวลของคอปเปอร(II)ซลไฟด(CuS)

นอกจากนถาเอามวลของแตละการทดลองมาเขยน ในรปอตราสวนพบวา Cu : S : CuS การทดลองท 1 1.0 : 0.5 : 1.5 การทดลองท 2 4.0 : 2.0 : 6.0 การทดลองท 3 8.0 : 4.0 : 12.0 อตราสวนอยางต า 2 : 1 : 3 ดงนนจะเหนวา อตราสวนโดยมวล ของแตละการทดลองมคาเทากบ คอ 2 : 1 : 3 จงไดตงเปนกฏขนมาวา “กฎสดสวนคงท” Ex1 เมอเผาลวดแมกนเซยมในออกซเจน แมกนเซยม 1.52 g รวมตวพอดกบออกซเจน 1.00 g จงหามวลของออกซเจนทตองใชในการเผาไหมลวดแมกนเซยม 7.60 g และไดแมกนเซยมออกไซดกกรม Ex2 แกสแอมโมเนยประกอบดวยธาตไนโตรเจนรอยละ 82.4 และไฮโดรเจนรอยละ 17.6 โดยมวล ถาใชธาตไนโตรเจน 10 g จะตองใชไฮโดรเจนกกรม และเกดแกสแอมโมเนยกกรม (Ans. 2.14 g , 12.14 g)

การทดลองท มวลของทองแดง มวลของก ามะถน มวลของคอปเปอร(II)ซลไฟด 1 1.0 g 0.5 g 1.5 g 2 4.0 g 2.0 g 6.0 g 3 8.0 g 4.0 g 12.0 g

. 8

Ex3 คารบอน 2.4 g ท าปฏกรยาพอดกบออกซเจน 6.4 g ไดแกสชนดหนงซงไมมส และจากการวเคราะหแกสชนดนซงเตรยมไดจากปฏกรยาระหวางกรดไฮโดรคลอรกกบแคลเซยมคารบอเนตพบวาประกอบดวยคารบอนรอยละ 27.3 โดยมวล ขอมลเหลานสนบสนนกฏสดสวนคงทหรอไมเพราะเหตใด

Worksheet 15

ปรมาตรของแกสในปฏกรยาเคม กฎของเกย-ลสแซก การศกษาความสมพนธระหวางปรมาตรของแกสทท าปฏกรยากนพอด และปรมาตรของ แกสทเกดขนจากปฏกรยา ณ อณหภมและความดนคงท ผลทไดเปนดงตาราง ครงท

แกสและปรมาตรของแกสทท าปฏกรยาพอด แกสและปรมาตรของแกสทเกดขน แกส ปรมาตร

(cm3) แกส ปรมาตร

(cm3) แกส ปรมาตร

(cm3) 1 H2 10 Cl2 10 HCl 20 2 H2 20 Cl2 20 HCl 40 3 H2 30 N2 10 NH3 20 4 H2 60 N2 20 NH3 40

จากการทดลองท 1 และ 2 จะเหนวาอตราสวนระหวางปรมาตรของแกสจะเปนตวเลขจ านวนเตมนอยๆ เชนเดยวกบการทดลองท 3 และ 4

ดงนน กฎของเกย-ลสแซก มใจความวา “ทอณหภมและความดนคงท อตราสวนระหวางปรมาตรของแกสทท าปฏกรยาพอดกบปรมาตรของแกสทเกดขนจะเปนเลขจ านวนเตมนอยๆ” Ex1 แกสไฮโดรเจนท าปฏกรยากบแกสออกซเจนเกดเปนไอน า มอตราสวนโดยปรมาตร 2 : 1 : 2 ตามล าดบ จงค านวณหาปรมาตรของแกสไฮโดรเจนทท าปฏกรยาพอดกบแกสออกซเจน 40 dm3 ทอณหภม 0oC ความดน 1 บรรยากาศ Ex2 แกสไนโตรเจน 40 cm3 ท าปฏกรยาพอดกบแกสไฮโดรเจน 120 cm3 เกดเปนแกสแอมโมเนย 80 cm3 ถาตองการแกสแอมโมเนย 400 cm3 จะตองใชแกสไนโตรเจนและไฮโดรเจนเทาใดทอณหภมและความดนเดยวกน (Ans. 200 cm3, 600 cm3) Ex3 ในการทดลองเพอเตรยมแกสไฮโดรเจนคลอไรด จากแกสไฮโดรเจนกบแกสคลอรน พบวาปรมาตรของแกสทใชเปนอตราสวน 2 : 1 : 1 ตามล าดบ ถาแกสไฮโดรเจน 10 dm3 จะตองใชแกสคลอรนและเกดแกสไฮโดรเจนคลอไรดเทาไร

. 9

กฎของอาโวกาโดร จากกฎของเกย – ลสแซก ไดใหขอเสนอแนะวา ปรมาตรของแกสมความสมพนธกบจ านวนโมเลกลของแกส จงท าใหอโวกาโดรเสนอสมมตฐานวา “ทอณหภมและความดนเดยวกน แกสใดๆ ทมปรมาตรเทากน จะมจ านวนโมเลกลเทากนดวย” ตวอยางเชน แกสไฮโดรเจน(H2) + แกสคลอรน(Cl2) ----> แกสไฮโดรเจนคลอไรด(HCl) 1 cm3 1 cm3 2 cm3 (ก าหนดให 1 cm3

ม n โมเลกล จะได) n โมเลกล n โมเลกล 2n โมเลกล (หารดวย n ตลอดสมการจะได) 1 โมเลกล 1 โมเลกล 2 โมเลกล ดงนนจะพบวา อตราสวนโดยปรมาตรและอตราสวนโดยจ านวนโมเลกลจะมคาเทากน คอ 1 : 1 : 2 Ex1 ทอณหภมและความดนเดยวกน แกสไฮโดรเจน 2 โมเลกล ท าปฏกรยาพอดกบแกสออกซเจน 1 โมเลกล ไดไอน า 2 โมเลกล ถาตองการใหเกดไอน า 1 โมล จะตองใชแกสไฮโดรเจนและออกซเจนอยางละกโมเลกล ตามล าดบ (Ans. 12.04x1023, 6.02x1023) Ex2 ก าหนดใหแกสทกชนดวดทอณหภมและความดนเดยวกน ถาแกส H2 ปรมาตร 50.6 dm

3 ม 1.024 x 1024 โมเลกล จงค านวณหา ก) แกส N2 1.024 x 10

24 โมเลกล จะมปรมาตรกลกบาศกเดซเมตร ข) แกส H2 3.612 x 10

24 โมเลกล จะมปรมาตรกลกบาศกเดซเมตร

Ex3 ท STP แกสไนโตรเจน 30 cm3 ท าปฏกรยาพอดกบแกสไฮโดรเจน 90 cm3

ไดแกสชนดหนง 60 cm3 จงหาสตรโมเลกลของแกสทเกดขน Ex4 สารประกอบอยางหนงเมอเปนไอมปรมาตร 20 cm3 ไอของสารนเมอน ามาแยกสลายไดแกสไนโตรเจน 20 cm3 และแกสไฮโดรเจน 40 cm3 จงค านวณหาสตรสารนนถาปรมาตรของแกสตางๆ วดทอณหภมและความดนเดยวกน (Ans. N2H4)

. 10

ความสมพนธระหวางปรมาณของสารในสมการเคม สมการเคมทดลสมการแลว สามารถแสดงใหทราบถงความสมพนธระหวางปรมาณตางๆ ของสารในปฏกรยาเคมดวย ตวอยางเชน …..H2(g) + ……O2(g) -----> ........H2O

จ านวนโมล ...................... ..................... ......................

มวล(g) ...................... ..................... ......................

ปรมาตร(dm3ท STP) ...................... ..................... ......................

จ านวนโมเลกล ...................... ..................... ......................

Ex1 ปฏกรยาการเผาไหมของแกส CH4 เกดขนดงสมการ CH4(g) + 2O2(g) -----> CO2(g) + 2H2O(g) ก) จงค านวณหามวลของ O2 ทท าปฏกรยาพอดกบ CH4 24 g ข) ถาตองใช CH4 96 g ท าปฏกรยากบแกส O2 ทมากเกนพอ จะเกดแกส CO2 ปรมาตรเทาใดท STP ค) จะตองใชมวลของ CH4 เทาใด ท าปฏกรยากบแกส O2 ทมากเกนพอ เพอใหเกด H2O จ านวน 3.01 x 1023 โมเลกล

Ex2 หนตวอยางชนดหนงประกอบดวย CaCO3 และ SiO2 ถาหนตวอยางจ านวน 40 g ท าปฏกรยากบกรด HCl จ านวนมากเกนพอ พบวาเกดแกส CO2 0.448 dm

3 ท STP จงค านวณหารอยละของ CaCO3 ในหนตวอยาง (Ans. 5%w/w) Ex3 C3H8 + O2 ----> CO2 + H2O ถาตองการ CO2 1.204 x 10

24 โมเลกล จะตองใชแกส O2 กลตรท STP และถาใชแกสโพรเพน (C3H8) 11.2 dm

3 ท STP จะไดน ากกรม

. 11

Ex4 ในการเผา KClO3 จะเกดปฏกรยาดงน KClO3 ---> KCl + O2 (สมการยงไมดล) ถาเผา KClO3 จ านวน 8.66 g จะไดแกส O2 ก dm

3 ท STP (Ans. 2.38 g) Ex5 จะตองใช BaCl2 0.5 mol/dm3 เปนปรมาตรเทาใดจงจะไดตะกอน AgCl เกดขน 71.75 g

Worksheet 16 สารก าหนดปรมาณ (Limiting Reagent)

ศกษาปฏกรยาการเกดน า โดยใหแกสไฮโดรเจนท าปฏกรยากบแกสออกซเจน ดงสมการ 2H2(g) + O2(g) -----> 2H2O(g)

จากปฏกรยาขางหมดจะพบวา เมอปฏกรยาเกดเปนสมบรณแลว จะมแกสไฮโดรเจนเหลออยในปฏกรยา แสดงวาปฏกรยานมแกสไฮโดรเจนมากเกนพอ(Excess) และนอกจากนจะพบวาแกสออกซเจนถกใชจนหมดในการเกดปฏกรยา(Limit)

ดงนนแสดงวาแกสออกซเจนเปน “สารก าหนดปรมาณ” และผลตภณฑจะเกดขนไดมากหรอนอยจะขนอยกบปรมาณของสารก าหนดปรมาณ ตวอยาง จากปฏกรยาขางตนถาใชแกสไฮโดรเจน 5 mol และ แกสออกซเจน 2 mol สารใดเปนสารก าหนดปรมาณและสารใดเหลอในปฏกรยา

2H2(g) + O2(g) -----> 2H2O(g) ใส

พอด

. 12

Ex1 ถาใช CH4 จ านวน 8 g เผาไหมในบรรยากาศของ O2 จ านวน 48 g 1) สารใดเปนสารก าหนดปรมาณ สารใดเหลอและเหลออยกกรม 2) จงค านวณหาปรมาตรของ CO2 ทเกดขนท STP 3) จงค านวณหาจ านวนโมลของน าทเกดขน สมการเคม

_____________ + _____________ ---> ____________ + _____________ ใส

พอด

ใช

เกด

เหลอ

Ex2 ปฏกรยาการผลตปยแอมโมเนยซลเฟต ท าไดดงสมการ NH3(g) + H2SO4(aq) ------> (NH4)2SO4(aq) ถาให NH3 22.7 g ท าปฏกรยากบ H2SO4 6 mol/dm3 จ านวน 200 cm3 จะม (NH4)2SO4 เกดขนกกรม

_____________ + _____________ ---> ____________

ใส

พอด

ใช

เกด

. 13

Ex3 CaCO3(s) + HCl(aq) ---> CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g) ใส CaCO3 20 g ลงในสารละลาย HCl 1 mol/dm3 500 cm3 เมอปฏกรยาเกดขนอยางสมบรณ CO2 เกดขนก cm

3 ท STP และมน าเกดขนกโมเลกล Ex4 เมอใหแกสบวเทน(C4H10) ท าปฏกรยากบแกสออกซเจนไดแกสคารบอนไดออกไซด และไอน า ถาใชแกสบวเทนและแกสออกซเจนอยางละ 8 dm3 จะไดแกสคารบอนไดออกไซดก dm3 และเหลอแกสใดก dm3 ถาปรมาตรของแกสทงหมดวดทอณหภมและความดนเดยวกน

Worksheet 17 การค านวณจากสมการเคมทเกยวของมากกวา 1 สมการ

สมการเคมหลายสมการอาจมความเกยวของกน เชน การผลตโลหะสงกะสจาก Zinc Oxide (ZnO) ดงสมการ 2C(s) + O2(g) ------> 2CO(g) ......... 1 ZnO(s) + CO(g) ------> Zn(s) + CO2(g) ......... 2

จากสมการจะเหนวาทงสองสมการมความเกยวเนองกน เพราะ CO ทเตรยมไดจากสมการ....1 ถกน ามาใชในปฏกรยาของสมการท 2 ดวย

ดงนน ถาเราทราบปรมาณสารในสมการใดสมการหนงกสามารถค านวณหาปรมาณสารในอกสมการหนงได

ตวอยาง จากสมการขางตน ถาตองการ Zn(s) จ านวน 650 g จะตองน าถานโคก(C) มาอยางนอยกกรม เพอท าปฏกรยากบออกซเจนมากเกนพอ

. 14

Ex1 จงค านวณหามวลของคลอรนทตองใชในการเกดคารบอนเตตระคลอไรด 5 kg จากการเปลยนแปลงดงสมการ CS2(l) + Cl2(g) -----> S2Cl2(l) + CCl4(l)

S2Cl2(l) + CS2(l) -----> S8(s) + CCl4(l) Ex2 ไฮโดรเจนไซยาไนด เตรยมไดดงน NH3(g) + O2(g) -------> NO(g) + H2O(g) NO(g) + CH4(g) -------> HCN(g) + H2O(g) + H2(g) ถาใชแอมโมเนย 24.2 g และมเทน 25.1 g ท าปฏกรยาในทอากาศถายเทจะเกดไฮโดรเจนไซยาไนดกกรม

โดยทวไปในทางปฏบตผลตภณฑทเกดขนจรงมกไมเปนไปตามทฤษฎ เพราะอาจมปจจยอนรบกวนการเกดปฏกรยาท าใหปฏกรยานนเกดไมสมบรณ เราเรยกปรมาณของผลตภณฑทเกดขนจรงวา “ผลไดจรง” และเรยกปรมาณผลตภณฑทไดจากการค านวณวา “ผลไดตามทฤษฎ” ดงนนการรายงานผลการทดลองมกรายงานอยในรป “ผลไดรอยละหรอ%yield” Ex1 ถาน า C6H6 จ านวน 15.6 g มาท าปฏกรยากบกรด HNO3 จ านวนมากเกนพอ พบวาเกด C6H5NO2 18 g จงหาผลไดรอยละ C6H6 + HNO3 ------> C6H5NO2 + H2O

ผลไดรอยละ(%yield)

. 15

Ex2 จากการทดลองน ากรดบวทาโนอก (C3H7COOH) 10 g ท าปฏกรยากบเอทานอล (C2H5OH) 3.14 g ไดบวทาโนเอต (C3H7COOC2H5) และน า ถาการทดลองพบวาเกดบวทาโนเอต 5.3 g ผลไดรอยละเปนเทาใด

***โจทยลองท าด Ex1 ถาน าสารละลายโซเดยมคารบอเนตเขมขน 0.10 mol/dm3 จ านวน 0.55 dm3 เตมลงในสารละลายกรดเกลอ(กรดไฮโดรคลอรก) เขมขน 0.10 mol/dm3 จ านวน 0.2 dm3 จะไดแกสคารบอนไดออกไซดเกดขนกโมลและน ากโมเลกล(ขอสอบ Entrance) Ex2 เมอน าโลหะแมกนเซยม 2.4 g มาท าปฏกรยากบกรดไฮโดรคลอรกเขมขน 0.8 mol/dm3 ปรมาตร 200 cm3 จะมโลหะแมกนเซยมเหลออยกกรม

ก. 0.4 ข. 0.48 ค. 1.92 ง. 2.00

Ex3 การผลกดนยานอวกาศขนไปโคจรในชนบรรยากาศดวยเชอเพลงเปนไปตามปฏกรยา B5H9 + O2 ---> B2O3 + H2O

ถาถงบรรจเชอเพลงใบหนงบรรจ B5H9 128 กโลกรม ใบทสองบรรจออกซเจน 192 กโลกรม ภายหลงปฏกรยาจะมเชอเพลงเหลอกกโลกรม

ก. 0.4 ข. 0.48 ค. 1.92 ง. 2.00

Ex4 ในการผลตโลหะไทเทเนยมอาจใชไทเทเนยม (IV) ออกไซดผสมกบผงถาน และใหท าปฏกรยากบแกสคลอรนทอณภมสงจะไดไทเทเนยม (VI) คลอไรด ซงหลงจาก นนจะถกรดวซดวยแกสไฮโดรเจน ดงสมการ (Ti = 48)

TiO₂ + Cl₂ + C TiCl₄ + CO₂ (สมการยงไมดล)

TiCl₄ + H₂ Ti + HCl (สมการยงไมดล)

ถาใช TiO₂ 2.4 กรม จะตองใชแกสไฮโดรเจนกลตร ท STP (ENT’36) ก. 0.672 ลตร ข. 1.344 ลตร ค. 5.376 ลตร ง. 53.76 ลตร

Ex5 ในการเตรยมน ายาฟอกขาว(NaOCl) เขมขน 2 mol/dm3 โดยผานแกสคลอรนทไดจาก

ปฏกรยาระหวาง KMnO₄ กบ HCl ลงในสารละลาย NaOH 100 cm3 ปฏกรยาทเกดขนเปนดงน

2 KMnO4 + 16HCl ⟶ 2KCl + 2MnCl2 + 8H₂O + 5Cl₂

Cl₂ + NaOH ⟶ NaOCl + NaCl + H₂O (ยงไมดล)

จะตองใช KMnO₄หนกกกรม ก. 6.3 กรม ข. 12.7 กรม ค. 79.0 กรม ง. 126.4 กรม