ปริมาณสารสัมพันธ์ ตอนที่ 2 โมล
โมล (mole , mol . n)
คือหน่วยที่ใช้ในการบอกปริมาณสารที่อาโวกาโดร (พ.ศ.2319-2399) เป็นผู้กำหนดขึ้น กำหนดว่า สารใด ๆ จำนวน 1 โมล จะประกอบด้วยอนุภาคของสารนั้น ๆ จำนวน 6.02 x 1023 อนุภาค จึงเรียกตัวเลขดังกล่าวนี้ว่าเลขอาโวกาโดร (Avogadro’s number) สารใด ๆ จำนวน 1 โมลจะมีหน้ำหนักเป็นกรัมเท่ากับมวลโมเลกุล หรือมวลอะตอม หรือมวลสูตรของสารเหล่านั้น เช่น คาร์บอน-12 (12C) ซึ่งมีมวลอะตอมเท่ากับ 12 ถ้ามีอะตอมของคาร์บอนชนิดนี้จำนวน 6.02 x 1023 อะตอม จะมีน้ำหนัก 12 กรัม หรือเรียกว่ากรัม โมเลกุล หรือ กรัม/โมล (The amount of a substance that contains as many atoms, molecules, ions, or other elementary units as the number of atoms in 12 gram of carbon -12. The number is 6.0225 × 1023, or Avogadro's number. Also called gram molecule. The mass in grams of this amount of a substance, numerically equal to the molecular weight of the substance. Also called gram-molecular weight.)
(คำเตือน)
ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโมลกับปริมาณต่าง ๆ ของสาร
จำนวนโมลของสารเป็นปริมาณต้นแบบของสาร ที่มีความสัมพันธ์กับปริมาณสารในรูปอื่น ๆ อีกมากมาย ได้แก่
1. จำนวนโมลกับจำนวนอนุภาคของสาร คำว่าอนุภาคเป็นคำกลาง ๆ ที่อาจจะหมายถึง อะตอม โมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน โปรตอน นิวตรอน หรืออื่น ๆ ตามที่อาโวกาโดรกำหนดว่าสารใด ๆ จำนวน 1 โมล มีจำนวนอนุภาค 6.02 x 1023 อนุภาค จึงหมายความว่าสารทุกชนิดเมื่อมีจำนวนโมลเท่ากันก็จะมีจำนวนอนุภาคเท่ากันเสมอ (สารที่มีจำนวนอนุภาคเท่ากันมีจำนวนโมลเท่ากัน) ดังตัวอย่าง
|
สาร
|
จำนวนโมล
|
จำนวนอนุภาค
|
|
Na
|
1
|
6.02x1023 อะตอม
|
|
K
|
1
|
6.02x1023 อะตอม
|
|
O2
|
1
|
จำนานโมเลกุล = 6.02x1023 โมเลกุล
จำนวนอะตอม = 2 x 6.02 x1023 อะตอม
= 1.204 x 1024 อะตอม
|
|
O3
|
1
|
จำนานโมเลกุล = 6.02x1023 โมเลกุล
จำนวนอะตอม =3 x 6.02 x1023 อะตอม
= 1.806 x 1024 อะตอม
|
|
N2
|
1
|
จำนานโมเลกุล = 6.02x1023 โมเลกุล
จำนวนอะตอม = 2 x 6.02 x1023 อะตอม
= 1.204 x 1024 อะตอม
|
|
0
|
1
|
6.02x1023 ไอออน
|
|
K+
|
1
|
6.02x1023 ไอออน
|
|
Na
|
0.5
|
3.01x1023 อะตอม
|
|
K
|
0.5
|
3.01x1023 อะตอม
|
|
O2
|
0.5
|
จำนานโมเลกุล = 3.01x1023 โมเลกุล
จำนวนอะตอม = 2 x 3.01 x 1023 อะตอม
= 6.02 x 1023 อะตอม
|
|
N2
|
0.5
|
จำนานโมเลกุล = 3.01x1023 โมเลกุล
จำนวนอะตอม = 2 x 3.01 x 1023 อะตอม
= 6.02 x 1023 อะตอม
|
|
Na+
|
0.5
|
3.01x1023 ไอออน
|
กำหนดให้ ; n = จำนวนโมล
N = จำนวนอนุภาค
สมการ จำนวนโมล = จำนวนอนุภาค/เลขอาโวกาโดร
หรือ n = N/6.02 x 1023
ตัวอย่างที่ 1
|
สารตัวอย่าง
|
จำนวนโมล
|
จำนวนอนุภาค
|
|
จำนวนโมเลกุล
|
จำนวนอะตอม
|
|
Fe
|
1
|
-
|
6.02x1023
|
|
H2
|
1
|
6.02x1023
|
2x(6.02x1023)
|
|
O3
|
1
|
6.02x1023
|
3x(6.02x1023)
|
|
P4
|
1
|
6.02x1023
|
4x(6.02x1023)
|
|
S8
|
1
|
6.02x1023
|
8x(6.02x1023)
|
ตัวอย่างที่ 2
|
สารตัวอย่าง
|
จำนวนโมล
|
จำนวนโมเลกุล
|
จำนวนอะตอม
|
|
C
|
H
|
O
|
|
CH2O
|
1
|
6.02x1023
|
6.02x1023
|
2(6.02x1023)
|
6.02x1023
|
|
C3H8O3
|
1
|
6.02x1023
|
3x(6.02x1023)
|
8(6.02x1023)
|
3(6.02x1023)
|
|
C2H4O2
|
1
|
6.02x1023
|
2x(6.02x1023)
|
4(6.02x1023)
|
2(6.02x1023)
|
|
C2H6O
|
1
|
6.02x1023
|
2x(6.02x1023)
|
6(6.02x1023)
|
6.02x1023
|
|
C2H6O2
|
1
|
6.02x1023
|
2x(6.02x1023)
|
6(6.02x1023)
|
2(6.02x1023)
|
(คลิ้กเพื่อศึกษาเพิ่มเติม จำนวนโมลกับจำนวนอนุภาคของสาร)
แบบฝึกหัด
1. คำว่า โมล หมายถึงอะไร
2. เลขอาโวกาโดรา(Avogadro’s number) คืออะไร เกี่ยวข้องกับจำนวนโมลอย่างไร
3. น้ำตาลกลูโคส (C6H12O6) จำนวนหนึ่ง มี C เป็นองค์ประกอบอยู่ 4.0 x 1022อะตอมจงพิจารณาว่า
3.1 มีไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบอยู่กี่อะตอม
3.2 น้ำตาลกลูโคสจำนวนนี้มีกี่โมเลกุล
3.3 น้ำตาลกลูโคสจำนวนนี้คิดเป็นกี่โมล
3.4 น้ำตาลกลูโคสจำนวนนี้หนักกี่กรัม
4. estradiol เป็นฮอร์โมนเพศหญิง มีสูตรโมเลกุลเป็น C18H24O เมื่อนำฮอร์โมนดังกล่าวมาจำนวนหนึ่งพบว่ามี H เป็นองค์ประกอบอยู่ 3.0 x 1020 อะตอม จงพิจารณาว่า
4.1 ฮอร์โมนจำนวนนี้มี C เป็นองค์ประกอบอยู่กี่อะตอม
4.2 ฮอร์โมนจำนวนนี้มีกี่โมเลกุล
4.3 ฮอร์โมนจำนวนนี้คิดเป็นกี่โมล
4.4 ฮอร์โมนจำนวนนี้หนักกี่กรัม
5. How many moles are present in 2.45 x 1023 molecules of CH4?
(มี CH4 จำนวน 2.45 x 1023 โมเลกุล คิดเป็นกี่โมล)
6. How many atoms are in 36 g of bromine? (โบรมี, Br2 36 g ประกอบด้วยอะตอมของ Br กี่อะตอม)
7. How many moles of O atoms do you have when you have 1.20 x 1025 N2O5 molecules?
(ถ้ามี N2O4 จำนวน 1.20 x 1025 โมเลกุล จะมีอะตอมของ O อยู่กี่โมล)
8. How many copper atoms are in 5.33 mol of CuCl2? (ถ้ามี CuCl2 5.33 mol จะมีอะตอมของ Cu อยู่กี่อะตอม)
9. How many moles of Cl atoms are in 5.33 mol of CuCl2?
(ถ้ามี CuCl2 5.33 mol จะมีอะตอมของ Cl กี่อะตอม)
10. How many O atoms are in 3.15 mol of SnO2? (ถ้ามี SnO2 3.15 โมล จะมีอะตอมของ O อยู่กี่อะตอม)
***********************************************************************************************************************
2. จำนวนโมลกับมวลของสาร
ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโมลกับปริมาณของสารอีกรูปแบบหนึ่งคือ จำนวนโมลกับมวลของสาร ความสัมพันธ์ดังกล่าวนี้กล่าวได้ว่า ' สารใด ๆ จำนวน 1 โมล
จะมีน้ำหนักเป็นกรัมเท่ากับมวลอะตอม หรือมวลโมเลกุล หรือมวลสูตรของสารนั้น ๆ' ดังตัวอย่าง
|
สารที่กำหนด
|
มวลอะตอมหรือมวลโมเลกุล
หรือมวลสูตร
|
จำนวนโมล
|
น้ำหนัก (กรัม)
|
|
Na
|
มวลอะตอม = 23
|
1
|
23 กรัม
หรือ 23 กรัม/โมล
หรือ 23 g/mol
|
|
Cl2
|
มวลโมเลกุล = 71
|
1
|
71 กรัม
หรือ 71 กรัม/โมล
หรือ 71 g/mol
|
|
NaCl
|
มวลสูตร = 58.5
|
1
|
58.5 กรัม
หรือ 58.5 กรัม/โมล
หรือ 58.5 g/mol
|
ตัวอย่าง 23Na จำนวน 1 โมล หนักกี่กรัม
วิธีทำ (ไม่ใช้สูตร)
23Na จำนวน 1 อะตอม มีมวล = 23 x (1.66 x 10-24) กรัม
23Na จำนวน 6.02 x 1023 อะตอม มีมวล = 23 x (1.66 x 10-24) x (6.02 x 1023)
= 22.98 กรัม
= 23 กรัม
หรือ 23 กรัม/โมล หรือ 23 g/mol
(ใช้สูตร)
n = จำนวนโมล
W = มวลสาร (กรัม)
M = มวลอะตอม หรือมวลโมเลกุลหรือมวลสูตร
สูตร n = W/M
1 mol = W/23 g/mol
W = 23 g
** ถ้าจำนวนโมลหรือ n คงที่ ; n = N/6.02 x 1023 = W/M
ตัวอย่าง ธาตุโซเดียม 3.01 x 1023 อะตอม มีมวลกี่กรัม (Na=23)
วีธีทำ
วีธีที่ 1 (ไม่ใช้สูตร) โซเดียม 1 อะตอมมีน้ำหนัก = 23 x (1.66 x 10-24) กรัม
โซเดียม 3.01x1023 อะตอมมีน้ำหนัก = 23 x (1.66 x 10-24)/3.01 x 1023
= 11.50 กรัม ตอบ
วิธีที่ 2 (ใช้สูตร) N/6.02 x 1023 = W/M
3.01x1023/6.02x1023 = W/23
W = 3.01x1023/6.02x1023x23
= 11.50 กรัม ตอบ
(คลิกเพื่อศึกษาเพิ่มเติม mole calculation)
แบบฝึกหัด
1. Define “mole”. (จงบอกความหมายของคำว่า โมล) ; (คำตอบควรไม่ซ้ำกับข้อ 1 หน้า 14)
2. How many moles are present in 34 grams of Cu(OH)2? (มี Cu(OH)2 อยู่ 34 กรัม คิดเป็นกี่โมล)
4. How many grams are there in 3.4 x 1024 molecules of NH3?
(มี NH3 อยู่ 3.4 x 1024 โมเลกุล จะมีน้ำหนักกี่กรัม)
5. How much does 4.2 moles of Ca(NO3)2 weigh?
(อยากทราบว่า Ca(NO3)2 จำนวน 4.2 โมล มีน้ำหนักกี่กรัม)
6. What is the molar mass of MgO? ( MgO มี molar mass เท่าไร)
7. How are the terms “molar mass” and “atomic mass” different from one another? (คำว่า “molar mass” กับ “atomic mass” แตกต่างกันอย่างไร)
8. Which is a better unit for expressing molar mass, “amu” or “grams/mole”?
9. Find the molar masses of the following compounds. (Do not fail to include units in your answers.)
(จงหา molar masses ของสารประกอบต่อไปนี้ พร้อมใส่หน่วยกำกับด้วย)
|
NaOH
|
Ca(HO)2
|
(NH4)2SO4
|
(NH4)PO4
|
|
NaBr
|
AgF
|
ZnCl2
|
Ba(C2H3O2)
|
10. How many moles of Na are in 42 g of Na? (Na 42 กรัม คิดเป็นกี่โมล)
11. How many moles of O are in 8.25 g of O? ( O จำนวน 8.25 กรัมคิดเป็นกี่โมล)
12. How much does 2.18 mol of Cu weigh? ( Cu จำนวน 2.18 โมล หนักกี่กรัม)
13. What is the mass of 0.28 mol of iron? ( Fe จำนวน 0.28 โมล กี่กรัม)
14. How many atoms are in 7.2 mol of chlorine? ( คลอรีน 7.2 โมล มีกี่อะตอม)
15. How many moles are in 1.0 x 109 atoms? ( ถ้ามีอะตอมอยู่ 1.0 x 109 คิดเป็นกี่โมล)
16. What is the mass of 1.20 x 1025 atoms of sulfur? (ซัลเฟอร์ 1.20 x 1025 อะตอม มีมวลเท่าไร)
17. How many moles of CO molecules are in 52 g of CO? (ก๊าซ CO จำนวน 52 กรัม คิดเป็นกี่โมลโมเลกุล)
18. How many moles of C2H6 are in 124 g? ( มี C2H6 อยู่ 124 กรัม คิดเป็นกี่โมล)
19. How many moles of CCl4 are there in 56 g? ( มี CCl4อยู่ 56 กรัม คิดเป็นกี่โมล)
20. How much does 2.50 mol of H2SO4 weigh? ( มี H2SO4 อยู่ 2.50 โมล คิดเป็นน้ำหนักเท่าไร)
21. How much does 0.25 mol of Fe2O3 weigh? ( มี Fe2O3อยู่ 0.25 โมล คิดเป็นน้ำหนักเท่าไร)
22. How many molecules are there in 52 g of CO? ( มี CO อยู่ 52 กรัม คิดเป็นกี่โมเลกุล)
23. How many formula units are in 22.4 g SnO2? (มี SnO2 อยู่ 22.4 g คิดเป็นกี่หน่วยสูตร)
24. How many molecules are in 116 g CCl4? ( มี CCl4อยู่ 116 กรัม คิดเป็นกี่โมเลกุล)
25. What is the mass of 3.01 x 1023 formula units of Fe2O3? (มี Fe2O3 อยู่ 3.01 x 1023 หน่วยสูตร คิดเป็นมวลได้เท่าไร)
26. What is the mass of 1.2 x 1025 molecules of CO? (มี CO อยู่ 1.2 x 1025 โมเลกุล คิดเป็นมวลได้เท่าไร)
27. How many O atoms are in 1.25 mol of SO2? ( มี SO2 อยู่ 1.25 mol จะมีจำนวนอะตอมของ O จำนวนเท่าไร)
28. How many formula units are in 5.33 mol of CuCl2? (มี CuCl2 อยู่ 5.33 mol คิดเป็นหน่วยสูตรได้เท่าไร)
29. How many moles of CuCl2 contain 1.2 x 1023 atoms of Cl? (ถ้าใน CuCl2 ประกอบด้วยอะตอมของ Cl จำนวน 1.2 x 1023 atoms
อยากทราบว่ามีจำนวนโมลของ CuCl2 เท่าไร)
30. How many H atoms are in 17.5 g (NH4)2C2O4? (ถ้ามี (NH4)2C2O4? อยู่ 17.5 กรัม อยากทราบว่ามี H กี่อะตอม)
31. มวลอะตอมมวลโมเลกุลหรือมวลสูตรของสารมีความสัมพันธ์กับจำนวนโมลของสารนั้น ๆ อย่างไร
32. ก๊าซนีออน จำนวน 1 โมลหนักกี่กรัมและประกอบด้วยจำนวนอะตอมของนีออนกี่อะตอม (Ne=20)
33. จงพิจารณาสมบัติของ Copper(II)nitrate , Cu(NO3)2 ในกรณีต่อไปนี้
33.1 Copper(II)nitrate จำนวน 1 โมลหนักกี่กรัม
33.2 Copper(II)nitrate จำนวน 0.12 โมล หนักกี่กรัม
33.3 Copper(II)nitrate จำนวน 3.15 กรัม คิดเป็นกี่โมล
33.4 Copper(II)nitrate จำนวน 1.25 กรัม มีจำนวนอะตอมของ N กี่อะตอม
34. สาร Aspartame เป็นสารให้ความหวานแทนน้ำตาลหรือน้ำตาลเทียม มีสูตรโมเลกุล C14H18N2O5 จงตอบคำถามต่อไปนี้
34.1 Aspartame จำนวน 1 โมลหนักกี่กรัม
34.2 Aspartame หนัก 5.67 กรัม คิดเป็นกี่โมล
34.3 Aspartame จำนวน 0.122 โมลหนักกี่กรัม
34.4 Aspartame หนัก 2.13 กรัม มี H เป็นส่วนประกอบกี่อะตอม
35 จงคิดน้ำหนักเป็นกรัมของสารต่าง ๆ ต่อไปนี้
35.1 SO2 จำนวน 0.0015 โมล
35.2 Ar จำนวน 2.98 x 1021 อะตอม
35.3 Caffein , C8H10N4O2 จำนวน 1.05 X 1020 โมเลกุล
35.4 Aspirin , C9H8O4 จำนวน 0.0287 โมล
35.5 Ozone , O3 จำนวน 1.75 x 1021 โมเลกุล
35.6 Cholesterol , C27H46O จำนวน 3.69 x 1024 โมเลกุล
36. จงหาจำนวนโมเลกุลของสารต่อไปนี้
36.1 ก๊าซโพรเพน (C3H8) จำนวน 0.0666 โมล
36.2 C8H9O2N จำนวน 50 มิลลิกรัม
36.3 C12H22O11 จำนวน 10.50 กรัม
36.4 acetylene , C2H2 จำนวน 0.135 โมล
36.5 วิตามีนซีหรือ ascorbic acid , C6H8O6 จำนวน 250 มิลลิกรัม
36.6 น้ำ จำนวน 40 x 10-5 กรัม
36.7 น้ำในสระว่ายน้ำขนาด 350 x 99 x 6 ฟุต กำหนดให้ความหนาแน่นของน้ำเท่ากับ 1.00 g/cm3
37. An artificial 'diamond' (commonly called YAG for yttrium aluminum garnet) has the approximate formula Y3Al5O12. How many moles of
YAG are present in a 2.00 carat stone if 1 carat is 200 mg?
(Atomic weights: Y 88.91, Al = 26.98, O = 16.00). (Ans.a) ; (Y3Al5O12 เป็นเพชรเทียมชนิดหนึ่ง อยากทราบว่าเพชรชนิดนี้จำนวน 2 กะรัต
คิดเป็นกี่โมล ถ้า 1 กะรัตเท่ากับ 200 มิลลิกรัม)
a) 6.74 x 10-4 b) 3.36 x 10-1 c) 6.74 x 10-7 d) 3.36 x 10-4 e) 6.74 x 10-1
38 Cisplatin, an anticancer drug, has the molecular formula Pt(NH3)2Cl2. How many moles of compound are in a 0.28 mg sample?
(Atomic weights: Pt = 195.1, H = 1.008, N = 14.01, Cl = 35.45). (Ans.a) ; ( Pt(NH3)2Cl2 เป็นยาต้านมะเร็งชนิดหนึ่ง
อยากทราบว่ายาชนิดนี้จำนวน 0.28 มิลลิกรัมคิดเป็นกี่โมล)
a) 9.3 x 10-7 b) 3.2 x 10-6 c) 5.5 x 10-7 d) 9.3 x 10-4 e) 3.2 x 10-7
39. Selenium ingested in the amount of 90 micrograms per day causes loss of hair. How many moles of selenium atoms are in this size sample?
(Atomic weight: Se = 78.96). (Ans.a) ; (ถ้ากินซีลีเนียมวันละ 90 ไมโครกรัมจะทำให้ผมร่วง ซีลีเนียมจำนวนนี้คิดเป็นกี่โมลอะตอม)
(1 ไมโครกรัม = 10-6 กรัม)
a) 1.1 x 10-6 b) 1.1 x 10-3 c) 1.4 x 10-6 d) 1.1 e) 1.4 x 10-3
40. The molecular weight of novocain, C13H16N2O2, is 232.27. How many moles of oxygen atoms are in 7.0 g of novocain?
(Atomic weights: C = 12.01, O = 16.00, N = 14.01, H = 1.008). (Ans.b) ; (มวลโมเลกุลของ C13H16N2O2 = 232.27
อยากทราบว่าในสารนี้ซึ่งหนัก 7 กรัม จะมีออกซิเจนเป็นส่วนประกอบอยู่กี่อะตอม)
a) 1.2 x 1023 b) 6.0 x 10-2 c) 3.0 x 10-2 d) 6.0 x 10-1 e) 3.0 x 10-1
41. How many moles of carbon atoms are in 0.616 g of niacin (C6H5NO2)?
(Atomic weights: C = 12.01, O = 16.00, H = 1.008, N = 14.01). (Ans.b) ; (ไนอะซิน 0.616 กรัม ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนกี่โมล)
a) 5.00 x 10-1 b) 3.00 x 10-2 c) 3.00 x 10-1 d) 5.00 x 10-3 e) 5.00 x 10-2
42. How many moles of carbon atoms are in 1.75 g of Novocain (C13H21N2O2Cl)?
(Atomic weights: C = 12.01, O = 16.00, H = 1.008, N = 14.01, Cl = 35.45). (Ans.b) ; (โนโวเคน 1.75 กรัม ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนกี่โมล)
a) 0.00835 b) 0.0835 c) 0.0644 d) 0.00644 e) 0.124
43. Methoxychlor, a garden insecticide, has the molecular formula C16H15Cl3O2. What is the total number of moles of atoms
in a 3.0 mg sample? (Atomic weights: C = 12.01, H = 1.008, Cl = 35.45, O = 16.00). (Ans.c)
(ยาฆ่าแมลง Methoxychlor , C16H15Cl3O2 จำนวน 3 มิลลิกรัม ประกอบด้วยอะตอมของธาตุทุกชนิดรวมกันกี่โมล)
a) 3.0 x 10-5 b) 3.1 x 10-1 c) 3.1 x 10-4 d) 8.7 x 10-6 e) 8.7 x 10-3
44. What are the total number of moles of atoms in 4.32 g of Sc(NO3)3? (Atomic weights: Sc = 45.0, O = 16.00, N = 14.01).
(Ans.c) ; (Sc(NO3)3 จำนวน 4.32 กรัมประกอบด้วยอะตอมของทุกธาตุรวมกันกี่โมล)
a) 0.324 b) 0.0187 c) 0.243 d) 0.0132 e) 0.132
45. What are the total number of moles of atoms contained in 4.26 g of NH3? (Atomic weights: N = 14.01, H = 1.008).
(Ans.c) ; (NH3 จำนวน 4.26 กรัม ประกอบด้วยอะตอมของทุกธาตุรวมกันกี่โมล)
a) 2.00 b) 0.500 c) 1.00 d) 1.50 e) 0.250
46. Determine which of the following has the greatest mass in 1.00 mole of molecules.
(Atomic weights: N = 14.01, O = 16.00, P = 30.97, Br = 79.90). (Ans.a) ; (สารในข้อใดเมื่อมีจำนวน 1 โมลแล้วมีมวลมากที่สุด)
a) Br2 b) N2 c) O3 d) P4 e) O2
รูปภาพที่เกี่ยวข้อง
Size : 5.65 KBs
Upload : 2013-08-03 04:13:21
|
|
ต้องการให้คะแนนบทความนี้่ ?
|
 
สถานะ : ผู้ใช้ทั่วไป
วิทยาศาสตร์
|
|
|
คะแนนโหวด