สรุปสูตรการคำนวณของสารละลาย

1. ร้อยละโดยมวลของตัวถูกละลาย 

2. ร้อยละโดยปริมาตรของตัวถูกละลาย   

3. ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตรของตัวถูกละลาย    

4. mol/dm3    

5. mol/kg   

6. สารละลายที่มีความเข้มข้น C mol/dm3 จำนวน V dm3 จำนวนโมลของตัวถูกละลาย n mol    
 
7. สารละลายที่มีความเข้มข้น C mol/dm3 จำนวน V dm3 จำนวนโมลของตัวถูกละลาย n mol   
 

8. การเปลี่ยนหน่วยสารละลายจากหน่วย ร้อยละ ———–> mol/dm3

8.1 ร้อยละโดยมวล ———> mol/dm3  

C = ความเข้มข้น (mol/dm3) d = ความหนาแน่นของสารละลาย (g/cm3)

X = ความเข้มข้น (% โดยมวล) M = มวลโมเลกุลของตัวถูกละลาย

8.2 ร้อยละโดยปริมาตร ————–> mol/dm3  

D = ความหนาแน่นของตัวทำละลาย (g/cm3) x = ความเข้มข้นของสารละลาย (% โดยปริมาตร)

8.3 ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร —————> mol/dm3  

X = ความเข้มข้นของสารละลาย (ร้อยละมวลต่อปริมาตร) 

9. การเตรียมสารละลายเจือจางโดยการเติมน้ำ

โมลของตัวถูกละลายก่อนเติมน้ำ = โมลของตัวถูกละลายหลังเติมน้ำ
สารละลาย C1 mol/dm3 จำนวน V1 cm3 เติมน้ำเป็นสารละลาย C2 mol/dm3 จำนวน V>2 cm3
  

10. การเตรียมสารละลายโดยการผสมสารละลายชนิดเดียวกันความเข้มข้นต่างกัน แต่ปริมาตรที่ใช้ต่างกัน
 

C1V1 และ C แทนความเข้มข้นของสารละลายมีหน่วยเป็น mol/dm3

C2V2 และ V แทนปริมาตรของสารละลายมีหน่วยสอดคล้องกัน เช่น cm3 หรือ dm3 เหมือนกัน 

แบบฝึกหัด

1. แก๊สฟลูออรีน  57 กรัม  จะมีกี่อะตอม  และมีปริมาตรเท่าใดที่ STP  (F = 19)
    มวลโมเลกุลของฟลูออรีน   =    2 X 19   =    38
    แก๊สฟลูออรีน    38  กรัม คิดจำนวนโมลเป็น       1                 โมล
    แก๊สฟลูออรีน    57  กรัม คิดจำนวนโมลเป็น       1X57           โมล
                                                                      38
                                                             =    1.5               โมล
    แก๊สฟลูออรีน  1  โมล มีจำนวนโมเลกุล    6.02X 10²³             โมเลกุล
    แก๊สฟลูออรีน 1.5 โมล มีจำนวนโมเลกุล    6.02X 10²³ X 1.5    โมเลกุล
                                                                   1
                  
                                                             =    9.03 X 10²³     โมเลกุล
    แก๊สฟลูออรีน   1  โมเลกุล มีจำนวนประกอบด้วย             2       อะตอม
    แก๊สฟลูออรีน 9.03 X 10²³  โมเลกุล มีจำนวนประกอบด้วย 2 X 9.03 X 10²³
                                                                                     1
                                                             =      1.806 X 10²⁴ อะตอม        
    แก๊สฟลูออรีน    1       โมล มีปริมาตร                   22.4              dm³
    แก๊สฟลูออรีน    1.5      โมล มีปริมาตร                  22.4 X1.5      dm³
                                                                                                     1
                                                             =     33.6                  dm³

                            ^{.................................................................................................}

2. แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)  จำนวน  4.48  dm3  ที่ STP  จะมีกี่โมลและกี่โมเลกุล
    (C =12,  O = 16)   
    แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์   22.4  dm³   คิดเป็น    1                    โมล
    แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์   4.48  dm³   คิดเป็น     1 X 4.48         โมล
                                                                          22.4
                                                            =      0.2                   โมล
    แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  1   โมล มีจำนวนอนุภาค  6.02 X 10²³   โมเลกุล
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  0.2   โมล มีจำนวนอนุภาค  0.2 X6.02 X 10²³   โมเลกุล
                                                            =       1.204 X 10²³        โมเลกุล

                    .................................................................................................

3. จงหาจำนวนโมล  จำนวนโมเลกุล  และปริมาตรของแก๊สคลอรีน  213 g
    (1 โมเลกุลประกอบด้วย  Cl  2  อะตอม)  (Cl = 35.5)
    แก๊สคลอรีน     71 g   คิดเป็น                             1                  โมล
    แก๊สคลอรีน     213 g  คิดเป็น                =          1X213           โมล
                                                                          71
    แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  1 โมล มีจำนวนโมเลกุล   =    6.02 X 10²³     โมเลกุล
   แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  3  โมล มีจำนวนอนุภาค    =    3 X 6.02 X 10²³ โมเลกุล
                                                           =    1.81 X 10²⁴             โมเลกุล

                    ................................................................................................  

4. แก๊สชนิดหนึ่งมีปริมาตร  14  dm³  ที่  STP  มีมวล  2.4  กรัม  จงหามวลโมเลกุลของแก๊สนี้
   แก๊ส   22.4  dm³  ที่  STP  คิดเป็น                        1                 โมล
   แก๊ส     14    dm³   ที่  STP  คิดเป็น                  1 X 14
                                                                      22.4         
                                                           =        0.625             
 โมลดังนั้น  แก๊ส  0.625  โมล  มีมวล                          2.4                   กรัม
         แก๊ส        1   โมล  มีมวล                          2.4X1               กรัม
                                                                    0.625
                                                           =      3.84                  กรัม
            มวลโมเลกุลของแก๊สนี้เท่ากับ  3.84

                          

                   ..................................................................................................

5. จงหาปริมาตรที่  STP ของแก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO₂) ซึ่งมีปริมาณดังนี้ (N = 14 O = 16)
     ก.   3  โมล           
     ข.  8.5  กรัม       
     ค.  7.6 X 10²⁴  โมเลกุล
              ก.  แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์   1   โมล มีปริมาตร  =   22.4           dm³  ที่ STP
                   แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์   3   โมล มีปริมาตร  =     3 X 22.4   dm³  ที่ STP
                                                                                   =     67.2   dm³  ที่  STP
                 

              ข.  แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์   46  กรัม  มีปริมาตร  =    22.4   dm³  ที่ STP
                   แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์  8.5  กรัม มีปริมาตร  =  22.4X8.5    dm³  ที่ STP
                                                                                              46
                                                                                  =    4.14       dm3  ที่ STP

              ค.  แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์   6.02 X 10²³  โมเลกุล  มีปริมาตร  22.4   dm³  ที่ STP
           แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์   7.6 X 10²⁴    โมเลกุล  มีปริมาตร  22.2 X 7.6 x 10²⁴  dm³
                                                                                             6.02 X 10²³
                                                                       =     282.79    dm³   ที่  STP

                          .........................................................................................

โมล

โมล เป็นหน่วยบอกจำนวนอนุภาคของสาร ซึ่งหมายถึงปริมาณของสารที่มีจำนวนอนุภาคเท่ากับจำนวนอะตอมของคาร์บอน-12 ที่มีมวล 12 กรัม เราทราบแล้วว่าคาร์บอน-12 จำนวน 1 อะตอม มีมวล 12.00 * 1.66 * 10^-24 กรัม

ดังนั้น เราสามารถคำนวณหาจำนวนอะตอมของคาร์บอน-12 ที่มีมวล 12 กรัมได้ โดยสมมุติให้คาร์บอน 12 กรัมมีจำนวนอนุภาคเท่ากับ a อะตอม เมื่อเขียนในรูปอัตราส่วนที่เท่ากับอัตราส่วนแรกจะเป็นดังนี้

แสดงว่าคาร์บอน-12 ที่มีมวล 12 กรัม ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน 6.024096 * 10²³ อะตอม จำนวน 6.02 * 10²³ นี้เรียกว่า เลขอาโวกาโดร และกำหนดให้สารที่มีจำนวนอนุภาคเท่ากับเลขอาโวกาโดร คิดเป็นปริมาณ 1 โมล ดังนั้น

สาร 1 โมลมี 6.02 * 10²³ อนุภาค

สาร 2 โมลมี 2 * 6.02 * 10²³ อนุภาค

สาร 0.5 โมลมี 0.5 * 6.02 * 10²³ อนุภาค

การบอกปริมาณของสารเป็นโมล จะทำให้ทราบจำนวนอนุภาคของสารนั้นได้ ปริมาณของสารในหน่วยโมลมีความสัมพันธ์กับปริมาณอื่นๆดังนี้

1. จำนวนโมลของสาร

ธาตุใดๆ ที่มีปริมาณ 6.02 * 10²³ อะตอมหรือ 1 โมล จะมีมวลเป็นกรัมเท่ากับมวลอะตอมของธาตุนั้นๆ เช่น แมกนีเซียมมีมวลอะตอมเท่ากับ 24.3 ดังนั้นแมกนีเซียม 1 โมลหรือ 6.02 * 10²³ อะตอมจะมีมวล 24.3

สารใดๆ 1 โมลหรือ 6.02 * 10²³ โมเลกุลจะมีมวลเป็นกรัมเท่ากับมวลโมเลกุลของสารนั้น เช่น คลอรีนมีมวลโมเลกุลเท่ากับ 71 ดั้งนั้นคลอรีน 1 โมลหรือ 6.02 * 10²³ โมเลกุลจะมีมวล 32 กรัม

2. ปริมาตรต่อโมลของก๊าซ

ปริมาตรของก๊าซเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิและความดัน การบอกปริมาตรของก๊าซจึงต้องระบุอุณหภูมิและความดันไว้ด้วย นักวิทยาศาสตร์กำหนดให้อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส และความดัน 1 บรรยากาศเป็นภาวะมาตรฐาน (Standard Temperature and Pressure) และเรียกย่อว่า STP เช่นก๊าซออกซิเจน 32 กรัม (ปริมาณ 1 โมล) มีปริมาตรเท่ากับ 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตรที่ STP หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งว่าปริมาตรต่อโมลของก๊าซออกซิเจนมีค่า 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตรที่ STP

ที่มา..http://school.obec.go.th/sw_waewdow/page3.htm