การคำนวณปริมาณสารในปฏิกิริยาเคมี

4.6 การคำนวณปริมาณสารในปฏิกิริยาเคมี

 4.6.1 ระบบ กับ สิ่งแวดล้อม
 ระบบ คือส่วนที่อยภู่ ายในขอบเขตของการศึกษาท้งัก่อนและหลงัการเปลี่ยนแปลง
( คือสิ่งที่เราตอ้งการศึกษานนั่นเอง )
 สิ่งแวดล้อม คือส่วนที่อยู่ภายนอกขอบเขตของการศึกษาทั้งหมด

 ตัวอย่างเช่นหากเราต้องการศึกษาการแยกน้ำด้วยกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ไดแก๊สไฮโดรเจน
และออกซิเจน ระบบ ( คือสิ่งที่เราตอ้งการศึกษา ) ซึ่งได้แก่น้ำ ก่อนการทดลอง และแก๊สไฮ-
โดรเจนกับออกซิเจนกับน้ำ ที่เหลือหลังการทดลองเท่าน้ัน นอกน้ันถือว่าเป็นสิ่งแวดล้อมหมด
รวมไปถึงเครื่องมือ อุปกรณ์ ภาชนะที่ใช้ทำ การทดลองก็ถือเป็นสิ่งแวดล้อมเช่นกัน
 ประเภทของระบบ
1. ระบบปิด คือระบบที่ไม่มีการถ่ายเทมวลระหว่างระบบกับ สิ่งแวดล้อม
2. ระบบเปิด คือระบบที่มีการถ่ายเทมวลระหว่างระบบกับ สิ่งแวดล้อม

ตัวอย่าง 1. ใส่ผงสังกะสีลงในกรด HCl ในภาชนะเปิ ดฝา เกิดปฏิกิริยาตามสมการ
 Zn(s) + 2 HCl(aq)  ZnCl2
(s) + H2
(g)
 ปฏิกิริยาน้ีจะเกิดแก๊ส H2
 ซึ่งจะหนีหายไป ทา ให้เกิดการถ่ายเทมวลออกไป
สู่สิ่งแวดล้อม จึงเป็นระบบเปิด

 2. เผาหินปูนในภาชนะปิดฝาสนิท เกิดปฏิกิริยาตามสมการ
 CaCO3
(s)  CaO(s) + CO2
(g)
 ปฏิกิริยาน้ีจะเกิดแก๊ส CO2
 แต่เนื่องจากอยู่ในภาชนะปิดจึงถ่ายเทมวลไป
ไหนไม่ได้จึงเป็ นระบบเปิด

3. เติมสังกะสีลงในสารละลายคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต
Zn(s) + CuSO4
(aq)  ZnSO4
(aq) + Cu(s)
 ระบบน้ีไม่เกิดแก๊สใดๆ ดงัน้นั ไม่ว่า จะอยู่ในภาชนะเปิดหรือปิดฝา ก็จะไม่
 เกิดการถ่ายเทมวล จึงเป็นระบบปิด
4.6.2 กฎทรงมวล
กฎทรงมวลกล่าววา่ “ มวลรวมของสารก่อนเกิดปฏิกิริยาจะเท่ากบั มวลรวมของสาร
หลงัเกิดปฏิกิริยา ”
 ตวัอยา่ ง ในปฏิกริยา A + B  C + D
 มวลรวมของ A กบั Bก่อนปฏิกิริยา = มวลรวมของ C กบั D หลงัปฏิกิริยา

82. น าโซดาซักผ้ามา 2.86 กรัม ทา ปฏิกิริยากบักรดเกลือ 0.73 กรัม จะเกิดเกลือแกง 1.17
 กรัม น้า 1.98 กรัม ถา้การทดลองน้ีเป็นไปตามกฏทรงมวลเกิดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
 กี่กรัม
 1. 0.22 กรัม 2. 0.36 กรัม 3. 0.44 กรัม 4. 4.4 กรัม
83. น าโซเดียมซัลเฟต (Na2
SO4
) 142 กรัม มาทา ปฏิกิริยากบัแบเรียมคลอไรด ์(BaCl2
)
 208 กรัม เกิดโซเดียมคลอไรด ์(NaCl) 117 กรัม ถา้การทดลองน้ีเป็นไปตามกฎทรง มวล
 ปฏิกิริยาดงักล่าวจะเกิดแบเรียมซลัเฟต (BaSO4
) กี่กรัม
 4.6.3 กฎสัดส่วนคงที่
 กล่าวว่า “ เมื่อธาตุต้งัแต่ 2 ชนิดข้ึนไปมารวมตวักนั เกิดเป็นสารประกอบชนิดหน่ึงๆ
อตัราส่วนโดยมวลของธาตุที่เป็นองคป์ ระกอบน้นั ยอ่ มมีค่าคงที่เสมอ ไม่ว่าสารประกอบน้ันจะ
เตรียมข้ึนโดยวธิีใด หรือจะเตรียมกี่คร้ังก็ตาม ”
 ตัวอย่าง หากน าธาตุไฮโดรเจนมาทา ปฏิกิริยากับธาตุออกซิเจนเพื่อให้เกิดน้ า จะ
พบวา่ ตอ้งใชอ้ ตัราส่วนโดยมวลของธาตุไฮโดรเจนต่อธาตุออกซิเจนเท่ากบั 1 : 8 เสมอ ไม่ว่า
จะเตรียมน้า ดว้ยวธิีใดๆ ก็ตาม
มวลธาตุไฮโดรเจน มวลธาตุออกซิเจน

 ติวสบายเคมี เล่ม 2 http://www.pec9.com บทที่ 4 ปริมาณสัมพันธ์
 3
84. สมมุติ คาร์บอน( C ) 3 กรัม สามารถรวมตวักบัออกซิเจน (