à¹à¸à¸¥à¸¢à¹à¸à¸à¸à¸¶à¸à¸«à¸±à¸à¹à¸£à¸·à¹à¸à¸à¸ªà¸²à¸£à¸¥à¸°à¸¥à¸²à¸¢
à¹à¸à¸¥à¸¢à¹à¸à¸à¸à¸¶à¸à¸«à¸±à¸à¹à¸£à¸·à¹à¸à¸à¸ªà¸²à¸£à¸¥à¸°à¸¥à¸²à¸¢
à¹à¸à¸¥à¸¢à¹à¸à¸à¸à¸¶à¸à¸«à¸±à¸à¹à¸£à¸·à¹à¸à¸à¸ªà¸²à¸£à¸¥à¸°à¸¥à¸²à¸¢
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
เฉลยแบบฝึ กหัดเรื่องสารละลาย<br />
1. เมื่อสารละลายแนฟทาลีน (C 10 H 8 ) 6.64 กรัม ในเบนซีน (C 6 H 6 ) 80.1 กรัม จะได้สารละลายที่<br />
มีความเข้มข้นร้อยละเท่าใดโดยมวล<br />
ร้อยละโดยมวลของ C 10 H 8 = มวลของตัวถูกละลาย X 100%<br />
มวลของสารละลาย<br />
6.44 g × 100%<br />
= = 7.44%<br />
( 80.1+<br />
6.44)g<br />
2. สารละลายชนิดหนึ่งเตรียมได้โดยผสมเมทานอล (CH 3 OH) 76.3 กรัม กับ โพรพานอล<br />
(C 3 H 7 OH) 94.5 กรัม จงคํานวณเศษส่วนโมลขององค์ประกอบทั ้งสอง<br />
จํานวนโมลของ CH 3 OH<br />
จํานวนโมลของ C 3 H 7 OH<br />
เศษส่วนโมลของ CH 3 OH<br />
เศษส่วนโมลของ C 3 H 7 OH<br />
1mol CH<br />
3OH<br />
= 76.3 g CH<br />
3<br />
OH ×<br />
32 g CH OH<br />
= 2.38 mol CH<br />
3OH<br />
1mol C3H<br />
7OH<br />
= 94.5 g C3 H<br />
7OH<br />
×<br />
60 g C H OH<br />
= 1.58 mol CH<br />
3OH<br />
2.38 mol<br />
=<br />
= 0.60<br />
( 2.38 + 1.58)<br />
mol<br />
1.58 mol<br />
=<br />
= 0.40<br />
2.38 + 1.58 mol<br />
( )<br />
3<br />
3<br />
7<br />
3. จงหาโมแลลิตีของสารละลายที่ประกอบด้วยยูเรีย [( NH ) 2<br />
CO]<br />
โมแลลิตี = จํานวนโมลของตัวถูกละลาย<br />
มวลของตัวทําละลายเป็นกิโลกรัม<br />
7.78 g<br />
=<br />
203 g H<br />
2<br />
7.78 กรัม ในนํ้า 203 กรัม<br />
( NH<br />
2<br />
) CO 1mol ( NH ) CO<br />
2<br />
2 2<br />
1000 g H<br />
2<br />
×<br />
×<br />
2O<br />
60 g ( NH<br />
2<br />
) CO 1kg H<br />
2O<br />
2<br />
( NH ) CO/ 1kg H O = 0.638<br />
= 0.638 mol<br />
2<br />
2<br />
m<br />
2<br />
O
4. จงคํานวณโมลาริตีของสารละลายซูโครส (C 12 H 22 O 11 ) เข้มข้น 1.74 m สารละลายนี้มี<br />
ความหนาแน่น 1.12 g/mL<br />
ในการคํานวณต้องเปลี่ยนมวลของสารละลายให้เป็นปริมาตรของสารละลาย โดย คํานวณ<br />
จากความหนาแน่นของสารละลาย เนื่องจากสารละลายเข้มข้น 1.74 m ประกอบด้วย<br />
ซูโครส 1.74 mol ในนํ ้า 1 kg มวลรวมของสารละลายเท่ากับ<br />
⎛<br />
342 g C12H<br />
22O11<br />
⎞<br />
=<br />
⎜1.74 mol C12 H<br />
22O11<br />
×<br />
+ 1000 g H<br />
2O<br />
1mol C12H<br />
22O<br />
⎟<br />
⎝<br />
11 ⎠<br />
= 1595.08g<br />
จากความหนาแน่นของสารละลาย ( 1.12 g/mL ) คํานวณโมลาริตี<br />
โมลาริตี<br />
1.74 mol C12H<br />
22O11<br />
1.12 g soln 1000 mL soln<br />
=<br />
× ×<br />
1595.08 g soln 1mL soln 1L soln<br />
1.22 mol C12H<br />
22O11<br />
=<br />
= 1.22 M<br />
1L soln<br />
5. จงคํานวณโมแลลิตีของสารละลายเอทานอล (CH 3 CH 2 OH) เข้มข้น 5.86 M ซึ่งมีความหนาแน่น<br />
0.927 g/mL<br />
สารละลายเอทานอล (เข้มข้น 5.86 M ) 1 L มีมวลรวมเท่ากับ<br />
1000 mL soln 0.927 g soln<br />
1 L soln ×<br />
×<br />
= 927 g soln<br />
1L soln 1mL soln<br />
เนื่องจากสารละลายนี ้ประกอบด้วยเอทานอล 5.86 mol ปริมาณของนํ ้าในสารละลายคือ<br />
⎛<br />
46 g CH<br />
3CH<br />
2OH<br />
⎞<br />
927 g soln −<br />
⎜5.86 mol CH CH OH ×<br />
⎟<br />
3 2<br />
⎝<br />
1mol CH<br />
3CH<br />
2OH<br />
⎠<br />
= 657.44 g H<br />
2O<br />
5.86 mol CH<br />
3CH<br />
2OH<br />
1000 g H<br />
2O<br />
โมแลลิตี =<br />
×<br />
657.44 g H O 1kg H O<br />
=<br />
8.91mol CH<br />
1kg H<br />
3<br />
2<br />
CH<br />
2OH<br />
= 8.91m<br />
O<br />
2<br />
6. เอทิลีนไกลคอล [ CH<br />
2<br />
( OH ) CH<br />
2<br />
( OH )]<br />
หรือ EG ใช้เป็ นสารกันเยือกแข็งในหม้อนํ้ารถยนต์ สาร<br />
นี้ละลายในนํ้าได้และระเหยยากพอสมควร (จุดเดือด 197 o C) จงคํานวณจุดเยือกแข็งและจุดเดือด<br />
ของสารละลายที่ประกอบด้วยเอทิลีนไกลคอล 651 กรัม ในนํ้า 2505 กรัม กําหนดเอทิลีนไกล<br />
2
คอลมีมวลต่อโมลเท่ากับ 62.01 กรัม และ K f (H 2 O) และ K b (H 2 O) เท่ากับ 1.86 o C/m และ<br />
0.52 o C/m<br />
จํานวนโมลของเอทิลีนไกลคอลในนํ ้า 1000 g หรือ 1 kg คือ<br />
651g EG 1mol EG 1000 g H<br />
2O<br />
× ×<br />
= 4.19 mol EG<br />
2505 g H O 62.01g EG 1kg H O<br />
2<br />
2<br />
ดังนั ้นโมแลลิตีของสารละลายคือ 4.19 m เพราะฉะนั ้นคํานวณการลดลงจุดเยือกแข็ง<br />
ΔTf = K<br />
f<br />
× m<br />
o<br />
1.86 C<br />
o<br />
= × 4.19 m = 7.79 C<br />
1m<br />
เนื่องจากนํ ้าบริสุทธิ ์เยือกแข็งที่ 0 o C สารละลายจะเยือกแข็งที่ -7.79 o C และคํานวณ<br />
การเพิ่มจุดเดือด<br />
ΔTb = K<br />
b<br />
× m<br />
o<br />
0.52 C<br />
o<br />
= × 4.19 m = 2.18 C<br />
1m<br />
เนื่องจากนํ ้าบริสุทธิ ์เดือดที่ 100 o C ดังนั ้นสารละลายเดือดที่อุณหภูมิ 102.18 o C<br />
7. สารละลายของสารประกอบอินทรีย์ชื่อเมสิทอล ( mesitol ) 0.85 กรัม ในเบนซีน 100.0 กรัม มี<br />
จุดเยือกแข็ง 5.16<br />
o C จงหาโมแลลิตีของสารละลายและมวลต่อโมลของเมสิทอล กําหนด K f<br />
(เบนซีน ) เท่ากับ 5.12 o C/m และจุดเยือกแข็งของเบนซีนเท่า 5.5 o C/m<br />
โมแลลิตี<br />
ΔTf<br />
=<br />
K<br />
f<br />
=<br />
( 5.5 − 5.16)<br />
o<br />
C<br />
o<br />
5.12 C / m<br />
o<br />
0.34 C<br />
=<br />
o<br />
5.12 C / m<br />
= 0.066 m<br />
จํานวนโมลของตัวถูกละลายในตัวทําละลาย 100 กรัม เท่ากับ<br />
0.066 mol mesitol<br />
×<br />
1kg benzene<br />
= 6.6 × 10<br />
−3<br />
mol mesitol<br />
มวลต่อโมลของเมสิทอลเท่ากับ<br />
1kg benzene<br />
1000 g benzene<br />
× 100 g benzene<br />
0.85 g<br />
2<br />
= 1.3×<br />
10 g/mol<br />
3<br />
6.6×<br />
10 mol<br />
=<br />
−<br />
8. นํ้าทะเลมีความดันออสโมติกเฉลี่ยเท่ากับ 30.0 atm ที่ 25 o C จงคํานวณความเข้มข้นเป็ นโมลาร์<br />
ของสารละลายยูเรีย ( NH 2 CONH 2 ) ที่เป็ นไอโซโทนิกกับนํ้าทะเล
สารละลายของยูเรีย ที่เป็นไอโซโทนิกกับนํ ้าทะเลจะต้องมีความดันออสโมติกเท่ากับ 30.0<br />
atm ดังนั ้น<br />
nRT<br />
จาก π = = CRT<br />
V<br />
π<br />
30 atm<br />
C = = RT 0.0821L atm mol<br />
C = 1.23mol / L<br />
−1 −1<br />
( K )( 298K)<br />
= 1.23M<br />
9. สารละลาย MgSO 4 เข้มข้น 0.100 m มีการลดจุดเยือกแข็ง 0.225 o C จงคํานวณแฟกเตอร์<br />
แวนต์ฮอฟฟ์ ของ MgSO 4 ที่ความเข้มข้นนี้<br />
จาก ΔT i K m<br />
f<br />
=<br />
f<br />
o<br />
ΔTf<br />
0.225 C<br />
i = =<br />
o<br />
K × m 1.86 C/m × 0.100 m<br />
f<br />
i = 1.21<br />
10. สารละลายของโพแทสเซียมไอโอไดด์ ( KI ) เข้มข้น 0.010 M มีความดันออสโมติก 0.465<br />
atm ที่ 25 o C จงคํานวณแฟกเตอร์แวนต์ฮอฟฟ์ ของ KIที่ความเข้มข้นนี้<br />
จาก π = i CRT<br />
11. สารละลายสมบูรณ์แบบคืออะไร<br />
π<br />
i =<br />
C × RT<br />
=<br />
0.<br />
465 atm<br />
−1 −1<br />
−1<br />
( 0.010 mol L )( 0.<br />
082 L atm mol K )( 298 K)<br />
= 1.90<br />
สารละลายสมบูรณ์แบบหมายถึง สารละลายที่มีพฤติกรรมเป็ นไปตามกฎของราอูลท์<br />
ลักษณะพิเศษอีกอย่างของสารละลายสมบูรณ์แบบคือมีความร้อนของการละลาย ( Δ H so ln<br />
)<br />
เท่ากับศูนย์<br />
12. สมบัติคอลลิเกทิฟ เป็ นสมบัติของสารละลายที่ขึ้นอยู ่กับจํานวนอนุภาคของตัวถูกละลายใน<br />
สารละลาย แต่ไม่ขึ้นอยู ่กับชนิดของตัวถูกละลาย จงยกตัวอย่างของสมบัติที่จัดว่าเป็ นสมบัติ<br />
คอลลิเกทิฟมา 4 สมบัติ
สมบัติที่จัดว่าเป็นสมบัติคอลลิเกทิฟ ได้แก่ การลดความดันไอ ( vapor-pressure<br />
lowering ) การเพิ่มจุดเดือด ( boiling-point elevation) การลดจุดเยือกแข็ง ( freezing-point<br />
depression ) และ ความดันออสโมติก ( osmotic pressure )<br />
13. โดยทั่วไปสถานะของสารละลายพิจารณาจากสถานะของตัวทําละลาย จงยกตัวอย่างของสารละลาย<br />
ที่มีสถานะเป็ น ของแข็ง ของเหลว แก๊ส มาอย่างน้อยละ 1 ชนิด<br />
- สารละลายที่มีสถานะเป็นของแข็ง ได้แก่ สารละลายที่มีแก๊สหรือของเหลวหรือของแข็ง<br />
เป็นตัวถูกละลายในตัวทําละลายที่มีสถานะเป็นของแข็ง ได้แก่ แก๊ส H 2 ใน Pd , Hg ใน<br />
Ag และ ทองเหลือง<br />
- สารละลายที่มีสถานะเป็นของเหลว ได้แก่ สารละลายที่เป็นแก๊สหรือของเหลวหรือ<br />
ของแข็งเป็นตัวถูกละลายในตัวทําละลายที่มีสถานะเป็นของเหลว ได้แก่ นํ ้าโซดา ( CO 2<br />
ในนํ ้า ), แอลกอฮอล์ในนํ ้า, NaCl ในนํ ้า<br />
- สารละลายที่มีสถานะเป็นแก๊ส ได้แก่ สารละลายที่มีแก๊สหรือของเหลวหรือของแข็ง<br />
เป็นตัวถูกละลายในตัวทําละลายที่มีสถานะเป็นของแก๊ส ได้แก่ อากาศ, อากาศชื ้น( นํ ้าใน<br />
อากาศ), I 2 ( ของแข็ง ) ในอากาศ<br />
14. ในกระบวนการละลาย ประกอบด้วย 3 ขั ้น ขั ้นที่ 1 เป็ นการแยกโมเลกุลของตัวทําละลายออกจาก<br />
กัน ขั ้นที่ 2 เป็ นการแยกโมเลกุลของตัวถูกละลายออกจากกัน ขั ้นที่3 เป็ นการนําโมเลกุลของตัวทํา<br />
ละลายและตัวถูกละลายมารวมกัน จงระบุประเภทของปฏิกิริยาในแต่ละขั ้นว่าปฏิกิริยาดูดหรือคาย<br />
ความร้อน และ ณ เงื่อนไขใดที่ความร้อนของการละลาย ( Δ H so ln<br />
) มีบวก ลบ หรือ ศูนย์<br />
ตามลําดับ<br />
- ในกระบวนการละลายประกอบด้วย 3 ขั ้นตอน<br />
ขั ้นที่ 1 เป็นการแยกโมเลกุลของตัวทําละลายออกจากกัน เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน<br />
โดยเครื่องหมายของ Δ H1<br />
มีเครื่องหมายบวก (+)<br />
ขั ้นที่ 2 เป็นการแยกโมเลกุลของตัวถูกละลายออกจากกัน เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน โดย<br />
เครื่องหมายของ ΔH<br />
2<br />
มีเครื่องหมายบวก (+)<br />
ขั ้นที่3 เป็นการนําโมเลกุลของตัวทําละลายและตัวถูกละลายมารวมกัน เป็นปฏิกิริยาคาย<br />
ความร้อน โดยเครื่องหมายของ ΔH<br />
3มีเครื่องหมายลบ (-)<br />
เพราะฉะนั ้น Δ H so ln<br />
= ΔH1<br />
+ ΔH<br />
2<br />
+ ΔH<br />
3
- เงื่อนไขที่ Δ H so ln<br />
มีค่าบวก คือ Δ H1 + ΔH<br />
2<br />
> ΔH<br />
3<br />
และเป็นสารละลายไม่สมบูรณ์<br />
แบบที่การเกิดสารละลายเป็ นกระบวนการดูดความร้อน โดยที่แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง<br />
โมเลกุลตัวถูกละลาย และโมเลกุลตัวทําละลายด้วยกันเองมีค่าสูงกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง<br />
โมเลกุลตัวถูกละลายกับโมเลกุลตัวทําละลาย<br />
- เงื่อนไขที่ Δ H so ln<br />
มีค่าลบ คือ ΔH<br />
3<br />
> ΔH1<br />
+ ΔH<br />
2<br />
และเป็นสารละลายไม่สมบูรณ์<br />
แบบที่การเกิดสารละลายเป็นกระบวนการคายความร้อน โดยที่แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง<br />
โมเลกุลตัวถูกละลาย และโมเลกุลตัวทําละลายด้วยกันเองมีค่าน้อยกว่าแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง<br />
โมเลกุลตัวถูกละลายกับโมเลกุลตัวทําละลาย<br />
- เงื่อนไขที่ Δ H so ln<br />
มีค่าศูนย์ คือ Δ H1 + ΔH<br />
2<br />
= ΔH<br />
3<br />
และ เป็นสารละลายสมบูรณ์<br />
แบบ โดยที่แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลตัวถูกละลาย และโมเลกุลตัวทําละลายด้วยกันเอง<br />
มีค่าเท่ากับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลตัวถูกละลายกับโมเลกุลตัวทําละลาย<br />
15. จงจัดเรียงสารต่อไปนี้ตามลําดับสภาพละลายในนํ้าที่เพิ่มขึ้น : O 2 , KCl, Br 2 , CH 3 OH<br />
-เนื่องจากโมเลกุลนํ ้าเป็นโมเลกุลที่มีขั ้ว ดังนั ้นสภาพการละลายในนํ ้าเพิ่มขึ ้นตามสภาพขั ้ว<br />
ของโมเลกุลของตัวถูกละลาย เนื่องจาก O 2 และ Br 2 เป็นโมเลกุลไม่มีขั ้ว ดังนั ้นแรง<br />
กระทําระหว่างโมเลกุลเป็นแรงแผ่กระจาย หรือ แรงลอนดอน และ แรงลอนดอนเพิ่มขึ ้นเมื่อ<br />
จํานวนอิเล็กตรอนเพิ่มขึ ้น, ขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ ้นและมวลโมเลกุลเพิ่มขึ ้น เพราะฉะนั ้น<br />
Br 2 มีแรงลอนดอนสูงกว่า O 2 สําหรับ CH 3 OH เป็นโมเลกุลที่มีขั ้วและสามารถสร้าง<br />
พันธะไฮโดรเจนกับโมเลกุลนํ ้า ดังนั ้นแรงกระทําระหว่างโมเลกุล CH 3 OH กับ H 2 O เป็น<br />
พันธะไฮโดรเจนและแรงไดโพล-ไดโพล และ แรงลอนดอน สําหรับ KClเป็ น<br />
สารประกอบไออนิกเมื่อละลายนํ ้าแตกตัวเป็นไออน K + และ Cl - ดังนั ้นแรงกระทําระหว่าง<br />
ไอออน K + และ Cl - กับ H 2 Oเป็นแรงไอออน-ไดโพล เพราะฉะนั ้นสภาพการละลายนํ ้า<br />
เพิ่มขึ ้นตามสภาพความมีขั ้ว ดังนี ้ Br 2 < O 2 < CH 3 OH < KCl