stoichiometry -...

Stoichiometryy

ปรมาณสารสมพนธ

1

CONTENTCONTENTCONTENTCONTENTส โ สส โ ส1. สตรเคม มวลโมเลกล และ มวลสตร

2 เลขอโวกาโดร และ จานวนโมล

1. สตรเคม มวลโมเลกล และ มวลสตร

2 เลขอโวกาโดร และ จานวนโมล2. เลขอโวกาโดร และ จานวนโมล

3 ปฏกรยาเคม และ สมการเคม

2. เลขอโวกาโดร และ จานวนโมล

3 ปฏกรยาเคม และ สมการเคม3. ปฏกรยาเคม และ สมการเคม

4 สารกาหนดปรมาณ

3. ปฏกรยาเคม และ สมการเคม

4 สารกาหนดปรมาณ4. สารกาหนดปรมาณ

5 ผลผลตตามทฤษฎ ผลผลตจรง และ

4. สารกาหนดปรมาณ

5 ผลผลตตามทฤษฎ ผลผลตจรง และ 5. ผลผลตตามทฤษฎ ผลผลตจรง และ ผลผลตรอยละ

5. ผลผลตตามทฤษฎ ผลผลตจรง และ ผลผลตรอยละ

2

อะตอม โมเลกล ไอออน และ สตรเคมอะตอม โมเลกล ไอออน และ สตรเคม

อะตอม (Atom)

(อนภาคทเลกทสดของธาตท

อะตอม (Atom)

(อนภาคทเลกทสดของธาตท

โมเลกล (Molecule)

(หนวยโครงสรางทเลกทสดของธาตหรอ

โมเลกล (Molecule)

(หนวยโครงสรางทเลกทสดของธาตหรอ(อนภาคทเลกทสดของธาตทสามารถทาปฏกรยาเคมได)

(อนภาคทเลกทสดของธาตทสามารถทาปฏกรยาเคมได)

(หนวยโครงสรางทเลกทสดของธาตหรอสารประกอบทสามารถอยไดโดยอสระ และยงมสมบตของธาตหรอสารประกอบนนโดย

(หนวยโครงสรางทเลกทสดของธาตหรอสารประกอบทสามารถอยไดโดยอสระ และยงมสมบตของธาตหรอสารประกอบนนโดย

เชน เชน

สมบตของธาตหรอสารประกอบนนโดยสมบรณ)

Monoatomic molecule : He Ne Ar Kr Xe Rn

สมบตของธาตหรอสารประกอบนนโดยสมบรณ)

Monoatomic molecule : He Ne Ar Kr Xe RnXA

Z O188

A = เลขมวล (p+n)A = เลขมวล (p+n)


Diatomic molecule

- Homonuclear molecule :O N H Cl


Diatomic molecule

- Homonuclear molecule :O N H ClZ = เลขอะตอม (p)Z = เลขอะตอม (p) - Homonuclear molecule :O2 N2 H2 Cl2

- Heteronuclear molecule : HCl HF KBr

P l t i l l

- Homonuclear molecule :O2 N2 H2 Cl2

- Heteronuclear molecule : HCl HF KBr

P l t i l l Polyatomic molecule

- Homonuclear molecule : P4 S8

Polyatomic molecule

- Homonuclear molecule : P4 S8

- Heteronuclear molecule : NaOH - Heteronuclear molecule : NaOH 3

อะตอม โมเลกล ไอออน และ สตรเคมอะตอม โมเลกล ไอออน และ สตรเคม

ไอออน (Ion) (อะตอม หรอ กลมอะตอมทมประจ) ไอออน (Ion) (อะตอม หรอ กลมอะตอมทมประจ)

- Cation (ประจบวก) : Na+ Ca2+

- Anion (ประจลบ) : F- Cl-- Cation (ประจบวก) : Na+ Ca2+

- Anion (ประจลบ) : F- Cl- 2SO- Anion (ประจลบ) : F Cl- Anion (ประจลบ) : F Cl

4SO

สตรเคม (Chemical Formula) (กลมสญลกษณของธาต หรอ สารประกอบ) เชน CuSO4.5H2O มองคประกอบของธาต Cu

สตรเคม (Chemical Formula) (กลมสญลกษณของธาต หรอ สารประกอบ) เชน CuSO4.5H2O มองคประกอบของธาต Cu จานวน 1 อะตอม S จานวน 1 อะตอม O จานวน 9 อะตอม (4+5) และ H จานวน 10 อะตอมจานวน 1 อะตอม S จานวน 1 อะตอม O จานวน 9 อะตอม (4+5) และ H จานวน 10 อะตอม

สตรเอมพรกล (กลมสญลกษณทเขยนแทนอตราสวนอยางตาของจานวนอ ตอมทปร กอบขนเปนสารปร กอบ)

สตรเอมพรกล (กลมสญลกษณทเขยนแทนอตราสวนอยางตาของจานวนอ ตอมทปร กอบขนเปนสารปร กอบ)ของจานวนอะตอมทประกอบขนเปนสารประกอบ)ของจานวนอะตอมทประกอบขนเปนสารประกอบ)

4

สตรโมเลกล (กลมสญลกษณทเขยนแทนธาตหรอสารประกอบ สตรโมเลกล (กลมสญลกษณทเขยนแทนธาตหรอสารประกอบ เพอแสดงวาธาตหรอสารประกอบนน 1 โมเลกลประกอบดวยธาต

ไ )อะไรบาง อยางละกอะตอม)

สตรโมเลกล = (สตรเอมพรกล)n เมอ n = 1,2,3, …. n

• สตรโครงสราง (เขยนแสดงการเกาะเกยวของอะตอมในโมเลกล)

ส ช ส โ ส โ ส สารตางชนดกนอาจมสตรโมเลกลเหมอนกน แตสตรโครงสราง

ตางกน เชน C2H6O

H H H H

H C C OH เอทานอล H C O C H ไดเมทลอเทอรH-C-C-OH เอทานอล H-C-O-C-H ไดเมทลอเทอร

H H H H

5

มวลอะตอม มวลโมเลกล และ มวลสตร

มวลอะตอม (atomic mass) เปนมวลของอะตอมในหนวย atomic mass unit (amu) หรอ Dalton (D)

โดยนยามวา

1 D = (1/12) มวลของ 12C โดยนยามวา

1 D = (1/12) มวลของ 12C หรอ

มวลของ 12C = 12 D (12 amu)หรอ

มวลของ 12C = 12 D (12 amu)

ดงนน ดงนน ดงนน 1 D (1 amu) = 1.66053x10-24 กรม

ดงนน 1 D (1 amu) = 1.66053x10-24 กรม

6

ตวอยาง 1

ทอง (Au) มมวลอะตอมเปน 16.4 เทาของ 12C ทองมมวลไอะตอมเทาไหร

(มวลของ 12C = 12 D)(มวลของ C 12 D)

ดงนน มวลของ 1 atom Auดงนน มวลของ 1 atom Au= 16.4

มวลของ 1 atom 12Cมวลของ 1 atom C

มวลของ 1 atom Au = 16.4 x มวลของ1 atom 12C

= 16.4 x 12 D 197 D= 197 D

7


ถาในธรรมชาต Li ม 2 ไอโซโทป คอ 7.42% 6Li (มวลอะตอม = 6.015 D) และ 92.58% 7Li (มวลอะตอม = 7.016 D)

Li มมวลอะตอมเฉลยเปนเทาไหร ?

มวลอะตอมเฉลยของ มวลอะตอมเฉลยของ Li Li มวลอะตอมเฉลยของ มวลอะตอมเฉลยของ Li Li == (( มวลของ มวลของ 66Li Li + + มวลของมวลของ 77Li Li ) / ) / 22

77..4242%% 9292..5858%%

[([(77..4242//100100) ) x x 66..015015] ] + [([(9292..5858//100100) x ) x 77..016016]]

6 941 D= 6.941 D8


กาหนดใหคลอรนในธรรมชาตมสองไอโซโทปคอ 35Cl และ 37Cl ซงมมวลอะตอม

เปน 34 968 D และ 36 956 D ตามลาดบ และ คลอรน มมวลอะตอมเฉลยเปน เปน 34.968 D และ 36.956 D ตามลาดบ และ คลอรน มมวลอะตอมเฉลยเปน

35.5 จงคานวณเปอรเซนตของ 35Cl ในธรรมชาต

1 atom 35Cl = 34.968 D, 1 atom 37Cl = 36.956 D,1 atom Cl = 35.5 D1 atom Cl = 35.5 D

กาหนดให ใน 1 atom Cl ม 35Cl อย B สวน

ดงนน จะม 37Cl อย 1-B สวน

[34.968 x B] + [36.956 x(1-B)] = 35.5

B = 0.7324 = 73.2% 9

มวลโมเลกล (molecular mass) เปนมวลทไดมาจากผลบวกของมวลอะตอมของแตละธาตในโมเลกลนน

จงคานวณมวลโมลกลของกรดซลฟวรค ซงมสตรโมเลกลเปน H2SO4


วธทา H จานวน 2 อะตอม มนาหนกเปน 2 x 1 008 2 016 DH จานวน 2 อะตอม มนาหนกเปน 2 x 1.008 = 2.016 DS จานวน 1 อะตอม มนาหนกเปน 1 x 32.07 = 32.07 D

O จานวน 4 อะตอม มนาหนกเปน 4 x 16.00 = 64.00 D รวม 98.086 D

สาหรบโมเลกลใด ๆ

มวลโมเลกล (D) = มวลของสาร 1 โมล (grams)10

การคานวณหาสตรเอมพรกลและสตรโมเลกล

ในการคานวณจะตองทราบขอมล ดงน

โ 1. อตราสวนโดยนาหนกของธาตแตละตวทมาประกอบเปนสารประกอบ2. มวลอะตอมของธาตแตละตว

สตรโมเลกล = (สตรเอมพรกล)n เมอ n = 1,2,3, ….สตรโมเลกล = (สตรเอมพรกล)n เมอ n = 1,2,3, ….


โสารประกอบชนดหนงประกอบดวยธาตคารบอนรอยละ 10.26 โดยมวล ไฮโดรเจนรอยละ 0.85 โดยมวล และ คลอรนรอยละ 89.74 โดยมวล ถา โ นาหนกโมเลกลของสารประกอบนเทากบ 351จงคานวณหาสตรเอมพรกล

และสตรโมเลกลของสารประกอบน

มวลอะตอมของ C = 12 , H = 1 , Cl = 3511

วธทาวธทาอตราสวนโดยนาหนกของ C : H : Cl = 10.26 : 0.85 : 89.74อตราสวนโดยจานวนอะตอมของ อตราสวนโดยจานวนอะตอมของ

C : H : Cl = 10.26/12 : 0.85/1 : 89.74/35C : H : Cl = 0.855 : 0.85 : 2.564

ทาใหเปนอตราสวนทเปนเลขนอยๆ โดยการหารตลอดวยจานวนทนอยทสด (ในทน คอ 0.85) ( )

อตราสวนโดยจานวนอะตอมของ อตราสวนโดยจานวนอะตอมของ

C : H : Cl = 0.855/0.85 : 0.85/0.85 : 2.564/0.85C : H : Cl = 1 : 1 : 3

12

สตรเอมพรกล คอ CHClสตรเอมพรกล คอ CHCl3

สตรโมเลกลคอ (CHCl )สตรโมเลกลคอ (CHCl3)n

และนาหนกโมเลกลของสาร = 354

ดงนน (CHCl3) = 354ดงนน (CHCl3)n 354[(12x1) + (1x1) + (35x3)] n = 354

118n = 354n = 3

ส โ (CHCl ) C H Clสตรโมเลกล คอ (CHCl3)3 หรอ C3H3Cl613

โมล (Mole)

ใชบอกปรมาณของสาร โดย 1 โมล มคาเทากบ 6.02x1023 หนวย ซงเทากบจานวนอะตอมของ 12C หนก 12.0000 กรม

เชน Be 1 โมลอะตอม มจานวนอะตอมเทากบ 6.02x1023 อะตอม

H2O 1 โมลโมเลกล มจานวนโมเลกลเทากบ 6.02x1023 โมเลกลKBr 1 โมลโมเลกล มจานวนโมเลกลเทากบ 6.02x1023 โมเลกล

23 23 เรยก ตวเลขจานวน 6.02x1023 วา เลขอโวกาโดร (Avogadro’s number, NA

เรยก ตวเลขจานวน 6.02x1023 วา เลขอโวกาโดร (Avogadro’s number, NAg , Ag , A

14

1 โมลอะตอม มนาหนกเทากบ นาหนกอะตอมของธาตนนๆ

1 โมลอะตอม มนาหนกเทากบ นาหนกอะตอมของธาตนนๆ 1 โมลโมเลกล มนาหนกเทากบ นาหนกโมเลกล1 โมลโมเลกล มนาหนกเทากบ นาหนกโมเลกล

เชน เชน มนา (H2O) อย 18 กรม (ซง 1 โมลของนา มนาหนกโมเลกลเทากบ

โ โ 18) คดเปน 1 โมล จะมจานวนโมเลกล H2O ทงหมด 6.02x1023

โมเลกล มจานวนโมลของ H 2 โมล จานวนอะตอมของ H เทากบ 6.02x1023 x 2 อะตอม และมจานวนโมลของ O 1 โมล มจานวนอะตอมของ O เทากบ 6.02x1023 อะตอม อะตอมของ O เทากบ 6.02x10 อะตอม

ามนา ย พย 9 รม ซ ทา บ ½ โม จ มจานวนถามนาอยเพยง 9 กรม ซงเทากบ ½ โมล จะมจานวนโมเลกลของนา จานวนอะตอมของไฮโดรเจน

NA x 2 x 0.5 อะตอม

และออกซเจน ???NA x 0.5 โมเลกล

อะตอมNA x 0.5 อะตอม15

n = g / Mn = g / Mg /g /

n = จานวนโมล n = จานวนโมล

g = นาหนกของสารเปนกรม

โM = นาหนกอะตอมหรอนาหนกโมเลกล

ถามแกสคารบอนไดออกไซด (CO2) หนก 8.38 กรม จงคานวณหาก จานวนโมลข จานวนโมเลกลข จานวนโมเลกลค จานวนโมลของแตละธาต ง จานวนอะตอมของแตละธาต

16

ก จานวนโมลก จานวนโมลนาหนกโมเลกลของ CO2 = 12.0 + (16.0 x 2) = 44.0จาก n = g / M จานวนโมลของ CO2 = 8.38 / 44.0 2

= 0.190 โมล

ข จานวนโมเลกลCO 1 โมล ม CO 6 02 x 1023 โมเลกลCO2 1 โมล ม CO2 = 6.02 x 1023 โมเลกลCO2 0.190 โมล ม CO2 = 0.190 x 6.02 x 1023

โ= 1.146 x 1023 โมเลกล

17

ค จานวนโมลของแตละธาตCO2 1 โมล ประกอบดวย C 1 โมล

O 2 โมลO มCO2 0.190 โมล ประกอบดวย C 1 x 0.190 โมล

O 2 x 0 190 โมลO 2 x 0.190 โมล

ง จานวนอะตอมของแตละธาตCO2 6.02 x 1023 โมเลกล

ประกอบดวย C 1 x 6.02 x 1023 อะตอม O 2 x 6.02 x 1023 อะตอม

CO 1 146 x 1023 โมเลกล CO2 1.146 x 10 โมเลกล ประกอบดวย C 1 x 1.146 x 1023 อะตอม

23O 2 x 1.146 x 1023 อะตอม18


โพแทสเซยม (K) หนก 0.551 กรม มจานวนอะตอมเทาไหร?

K 1 โมล = 39.10 กรม

K 1 โมล = 6.022 x 1023 อะตอม K

0 551 กรม K 1 โมล Kx x 6.022 x 1023 อะตอม Kโ

0.551 กรม K39.10 กรม K

x x1 โมล K

= 8.49 x 1021 อะตอม K

19


ตะกว (Pb) จานวน 1.00 x 1012 อะตอม มมวลเปนกกรม?

Pb 1 โมล = 207.2 กรมPb 1 โมล = 6.022 x 1023 อะตอม Pb

โ1.00 x 1012 อะตอม Pb

1 โมล Pb

6 022 x 1023 อะตอม Pbx 207.2 กรม

1 โมล Pbx

6.022 x 10 อะตอม Pb 1 โมล Pb

10 = 3.44 x 10-10 กรม

20


สารประกอบ C3H8O หนก 72.5 กรม จะม H อยกอะตอม ?

มวล C3H8O โมล C3H8O โมล H อะตอม H

1 mol C3H8O = (3x12)+(8 x 1)+16 = 60 กรม C3H8O

C H O 1 โมลโมเลกล = H 8 โมลอะตอม

H 1 โมล = 6.022 x 1023 อะตอม H

C3H8O 1 โมลโมเลกล = H 8 โมลอะตอม

72.5 กรม C3H8O1 โมล C3H8O

x

8 โมลอะตอม H

โx

5 82 x 1024 อะตอม H

3 860 กรม C3H8O 1 โมล C3H8O

6.022 x 1023 อะตอม Hx = 5.82 x 10 อะตอม H1 โมลอะตอม H

x =21

โ ตวอยาง 9

จงคานวณจานวนโมเลกลของนา 2.56 mL

O 1 /ความหนาแนนของ H2O =1 g/mL

H2O 1 โมล = 18.016 กรม H2O (มวลโมเลกล)2 2

H2O 1 โมล = 6.022 x 1023 โมเลกล H2O

2.56 mL H2O1 g H2O

1 L H Ox

1 mol H2O

18 016 g H Ox

1 mL H2O 18.016 g H2O

6.022 x 1023 molecules H2Ox 2

1 mol H2Ox

โ= 8.56 x 1022 โมเลกล H2O22

เปอรเซนตของธาตองคประกอบในสารประกอบ

n x มวลของธาต 1 โมล

มวลของสารประกอบ 1 โมลx 100%=

n คอจานวนโมลอะตอมของธาตในหนงโมลโมเลกลของสารประกอบ

มวลของสารประกอบ 1 โมล

n คอจานวนโมลอะตอมของธาตในหนงโมลโมเลกลของสารประกอบ

%C 2 x (12.01 g) x 100% 52 14%MW = (12.02x2) +

8 6 6 %C = g46.07 g

x 100% = 52.14%

%H 6 x (1.008 g) 100% 13 13%

(1.008x6) + (16.00x1)

%H = ( g)46.07 g

x 100% = 13.13%

1 x (16 00 g)C2H6O %O = 1 x (16.00 g)46.07 g

x 100% = 34.73%

52 14% 13 13% 34 73% 100 0%52.14% + 13.13% + 34.73% = 100.0%23


ปยไนโตรเจนสามารถเตรยมไดจากสารเคมหลายชนด เชน ยเรย

(NH ) CO แอมโมเนยมไนเตรต NH NO กวนดน HNC(NH ) และ (NH2)2CO, แอมโมเนยมไนเตรต NH4NO3, กวนดน HNC(NH2)2 และ

แอมโมเนย NH3 สารใดมเปอรเซนตไนโตรเจนมากทสด

(NH2)2CO : 14.01 x 2(14.01x2) + (1.008x4) + 12.01 + 16.00

x 100 = 46.7% N (14.01x2) + (1.008x4) + 12.01 + 16.00

NH4NO3 :14.01 x 2

(14 01 2) (1 008 4) (16 00 3)x 100 = 35.0% N

(14.01x2) + (1.008x4) + (16.00x3)

HNC(NH2)2 :14.01 x 3

x 100 = 71.1% N HNC(NH2)2 :(14.01x3) + (1.008x5) + 12.01

x 100 71.1% N

14 01 100 82 3% N NH3 :14.01

14.01 + (1.008x3)x 100 = 82.3% N

24

ปฏกรยาเคม และ สมการเคม

ปฏกรยาเคมปฏกรยาเคม (chemical reaction)(chemical reaction) คอกระบวนการเปลยนแปลงททาใหเกดสาร

ทตางจากสารตงตน ซงมกจะแสดงโดยใช สมการเคม (ch mic l q ti n) ททตางจากสารตงตน ซงมกจะแสดงโดยใช สมการเคม (chemical equation) ท

ประกอบดวยสญลกษณทางเคมและลกศรชทศทางการเปลยนแปลง

reactantsreactants productsproducts

ปฏกรยาระหวาง H2 กบ O2 เกดเปน H2O 2 โมเลกลฏ 2 2 2

25

ความหมายของสมการเคม

2 Mg + O2 2 MgOg 2 g

2 M 1 โ O ใ 2 โ M O2 อะตอมของ Mg + 1 โมเลกลของ O2 ให 2 โมเลกลของ MgO2 โมลของ Mg + 1 โมลของ O2 ให 2 โมลของ MgO2

48.6 กรมของ Mg + 32.0 กรมของ O2 ให 80.6 กรมของ MgO

2 M 1 O ใ 2 M O2 กรมของ Mg + 1 กรมของ O2 ให 2 กรมของ MgO

26

การดลสมการเคม

1. เขยนสตรโมเลกลทถกตองของตวทาปฏกรยาไวทางซายมอและ

โ ไเขยนสตรโมเลกลทถกตองของผลตภณฑไวทางขวามอ

Ex Eth ทาปฏกรยากบExp. Ethane ทาปฏกรยากบ

ออกซเจนเกดเปนC2H6 + O2 CO2 + H2O

คารบอนไดออกไซดและนา

2 เตมตวเลขสมประสทธหนาสตรโมเลกลของสารแตละตวเพอให2. เตมตวเลขสมประสทธหนาสตรโมเลกลของสารแตละตวเพอให

จานวนอะตอมของธาตทางซายและขวามอของสมการเทากน

หามเปลยนจานวนอะตอม (ตวเลขหอยในสตรโมเลกล) เดดขาด

2C H ไ ใ C H2C2H6 ไมใช C4H1227

3 เรมตนจากการดลอะตอมของธาตทพบในแตละขางของ3. เรมตนจากการดลอะตอมของธาตทพบในแตละขางของสมการเพยงขางละหนงสาร

C2H6 + O2 CO2 + H2O เรมดวย C หรอ H ไมใช O

คณ CO2 ดวย 2 (ทาใหจานวนอะตอม c เทากน)

C2H6 + O2 2CO2 + H2O

คณ H2O ดวย 3 (เพอทาใหจานวนอะตอม H เทากน)เทากน)

C2H6 + O2 2CO2 + 3H2O2 6 2 2 2

28

4. ดลอะตอมของธาตทพบในแตละขางของสมการมากกวาหนงสาร

C2H6 + O2 2CO2 + 3H2Oดลจานวน O

1x2 = 2 2x2 + 3x1 = 7

คณ O2 ดวย 72 C2H6+ O2 2CO2 + 3H2O

72

ทาใหเปนจานวนเตม โดยคณสมการดวย 2

2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O2 6 2 2 2

29

5. ดจานวนอะตอมของธาตทกตววาดลแลว (มจานวนอะตอมเทากนทงสองขางของสมการ)

2C2H6 + 7O2 4CO2 + 6H2O

4 C (2 x 2) 4 C

12 H (2 x 6) 12 H (6 x 2)12 H (2 x 6) 12 H (6 x 2)

14 O (7 x 2) 14 O (4 x 2 + 6)

โ โครงสรางของ ethane

30


จงดลสมการเคม ตอไปน

N2O5 N2O4 + O212

N2O5 N2O4 + O22 2

4 N 4 N

x 2

4 N

10 O

4 N

8 O 2 O

CH4 + Br2 CBr4 + HBr44

1 C 1 C1 C

4 H

1 C

4 H

8 Br 4 Br 4 Br31

สารจากดปรมาณ (Limiting Reagents)

สารทมปรมาณนอยกวา เมอทาปฏกรยา จะถกใชหมดกอนสารทมปรมาณนอยกวา เมอทาปฏกรยา จะถกใชหมดกอน

แดงเหลอ 6

ใ

แดงเหลอ 6

6 เขยวใชหมด (6)

(12) (12) สารกาหนดปรมาณ คอ สารสเขยว32

ผลผลตตามทฤษฎ ผลผลตตามจรง และ ผลผลตรอยละ

ผลผลตตามทฤษฎ (Theoretical Yield) คอปรมาณของ ป ผลตภณฑทควรจะเกดถา limiting reagent ทาปฏกรยาหมด

ผลผลตจรง (Actual Yield) คอปรมาณผลตภณฑทเกดขนจรง

ผลผลตรอยละ (% Yield) เปนความสมพนธระหวางผลผลตจรงและผลผลตตามทฤษฎ จรงและผลผลตตามทฤษฎ

= Actual Yield Theoretical Yield

x 100Theoretical Yield

33

การคานวณมวลสารในปฏกรยาเคม

1. เขยนและดลสมการเคม2 แปลงมวลสารททราบใหเปนโมล2. แปลงมวลสารททราบใหเปนโมล3. ใชสมประสทธในสมการเคมคานวณโมลสารทตองการหา

ป โ ใ ป ใ 4. แปลงโมลสารทตองการหาใหเปนมวลในหนวยทกาหนด34


ตองใชแอมโมเนย (NH3) กกโลกรม เพอเตรยมแอมโมเนยมซลเฟต (NH ) SO 1 0 กโลกรม จากปฏกรยาตอไปนซลเฟต (NH4)2SO4 1.0 กโลกรม จากปฏกรยาตอไปน

2 NH3 (g) + H2SO4 (aq) (NH4)2SO4 (aq)

1 mol (NH4)2SO4 = 132.2 g (NH4)2SO4

1 mol (NH ) SO ตองใช 2 mol NH1 mol (NH4)2SO4 ตองใช 2 mol NH3

1 mol NH3 = 17.03 g NH3

1 kg (NH4)2SO4 132 2 g (NH ) SO1 mol (NH4)2SO4 x

2 mol NH3

1 mol (NH ) SOx

132.2 g (NH4)2SO4 1 mol (NH4)2SO4

17.03 g NH3x = 0.258 kg NH1 mol NH3

x = 0.258 kg NH335

ปฏกรยาปฏกรยาการเผาไหมของเมทธานอลการเผาไหมของเมทธานอลตวอยาง 13 ฏฏ

2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O

การเผาไหมของเมทธานอล 209 g จะเกดนาขนกกรม ?การเผาไหมของเมทธานอล 209 g จะเกดนาขนกกรม ?

กรม CH3OH โมล CH3OH โมล H2O กรม H2O3 3 2 2

มวลโมเลกล สมประสทธ มวลโมเลกล

CH3OH H2O

l209 g CH3OH

1 mol CH3OH

32.0 g CH3OHx

4 mol H2O

2 mol CH3OHx

3 3

18.0 g H2Ox = 235 g H2O1 mol H2O

g 2

36

การคานวณเมอม Limiting Reagentsตวอยาง 14

เมอนา Al 124 กรม มาทาปฏกรยากบ Fe2O3 601 กรม จะได Al2O3

ใจานวนเทาใด2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe

Al โ Al โมล Fe2O มวล Fe2O3

124 g + 601 g ?

มวล Al โมล Al โมล Fe2O3

ทตองใช2 3

ทตองใช

ถามวล Fe2O3

ทตองใช<

มวล Fe2O3

ทมในปฏกรยา

Al เปน

limiting reagent ทตองใช ทมในปฏกรยาlimiting reagent

Fe2O3 เปน ถามวล Fe2O3 >มวล Fe2O3

limiting reagent ทตองใช>

ทมในปฏกรยา37

2Al + Fe O Al O + 2Fe2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe124 g 601 g ?

1 mol Al 1 mol Fe2O3x160. g Fe2O3x124 g Al 27.0 g Alx

2 mol Alx

1 mol Fe2O3

x

Al 124 ต ใช F O 367

= 367 g Fe2O3

Al 124 g ตองใช Fe2O3 367 g

ใ ป F O 601เนองจากในปฏกรยาม Fe2O3 601 g ดงนน Fe2O3 จงมมากเกนพอ และ Al เปน limiting reagent2 3

38

ใชมวลของ limiting reagent (Al) มาคานวณมวลผลตภณฑ (Al2O3) ทเกดขน

2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe

g Al mol Al mol Al2O3 g Al2O3

124 Al 1 mol Al 1 mol Al2O3102 g Al2O3x124 g Al

27.0 g Alx 2 3

2 mol Alx 2 3

1 mol Al2O3

x

= 234 g Al2O3

39


โรงงานอตสาหกรรมแหงหนงเตรยม เอทธลน (C2H4) โดยการใหความ

รอนเฮกเซน (C6H14) โดยมเปอรเซนตผลผลตของเอทธลนเปน 42.5% ( 6 14)

ถาตองการเอทธลน 481 กรม จะตองใชเฮกเซนกกรม

C H C6H14 C2H4 + ผลตภณฑอน

1 mol C2H4 = 28.05 g C2H42 4 g 2 41 mol C6H14 ใหผลผลตสงสด 3 mol C2H41 mol C6H14 = 86.17 g C6H146 6

x 481 g C2H4

1 mol C2H4x1 mol C6H14

3 l C Hx100 g 2 4 28.05 g C2H4 3 mol C2H4

86.17 g C6H14x 1 16 x 103 C H

42.5

1 mol C6H14

x = 1.16 x 103 g C6H1440


แอมโมเนยมซลเฟต (NH4SO4) เปนปยไนโตรเจน ไ ไ ซงเตรยมไดจากปฏกรยา 2 ขนตอน ดงตอไปน

2 NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3

(NH4)2CO3 + CaSO4 (NH4)2SO4 + CaCO3

จงคานวณหาเปอรเซนตผลผลต เมอใชโ ฟแอมโมเนย 50 g และแคลเซยมซลเฟต 300 g

สามารถผลตแอมโมเนยมซลเฟตได 150 กรม

41

ปฏกรยารวม

2 NH3 + CO2 + H2O + CaSO4 (NH4)2SO4 + CaCO350 g 300 g

มวล NH โมล NH โมล CaCO3มวล CaCO3

g g

มวล NH3 โมล NH3โมล CaCO3

ทตองใช3

ทตองใช

1 mol NH3 1 mol CaSO 136 15 g CaSO50.0 g NH3

3

17.03 g NH3

x1 mol CaSO4

2 mol NH3x

136.15 g CaSO4

1 mol CaSO4

x

= 200 g CaSO4 ดงนน NH3 เปน limiting reagent 4 ดงนน NH3 เปน limiting reagent 42

2 NH3 + CO2 + H2O + CaSO4 (NH4)2SO4 + CaCO3

50.0 g 300 glimiting reagent excess

150 gactual yield

1 mol NH 1 l (NH ) SOผลผลตตามทฤษฎ

50.0 g NH3

1 mol NH3

17.03 g NH3

x1 mol (NH4)2SO4

2 mol NH3

x=

132.15 g (NH4)2SO4

1 mol (NH ) SOx = 194 g (NH4)2SO41 mol (NH4)2SO4

% Yield = 150 g (NH4)2SO4

194 g (NH4)2SO4

x 100 = 77 %g ( 4)2 4

43


ตองใชไอโอดน ( I2) กกรมเพอใหทาปฏกรยาพอดกบอะลมเนยม (Al) 20 4 กรมแลวเกดเปน AlI20.4 กรมแลวเกดเปน AlI2

1 mol Al = 26.98 g Al

2 mol Al สมมลกบ 3 mol I2 เพอเกดเปน All2 1 mol I2 = 253.8 g I2 2 2 2 g 2

20.4 g Al26.98 g Al1 mol Alx 3 mol I2

2 mol Alx

1 mol I2

253.8 g I2x2

= 288 g I2244

stoichiometry -...

Documents