สมการเคมี โดย ผศ.ดร. ปิยฉัตร วัฒนชัย ภาควิชาวิศวกรรมเคมี

1. สมการเคมี โดย ผศ.ดร. ปิยฉัตร วัฒนชัย ภาควิชาวิศวกรรมเคมี

2. วัตถุประสงค์ของบทเรียนวัตถุประสงค์ของบทเรียน สามารถคำนวณหามวลโมเลกุลและจำนวนโมลได้ สามารถเขียนสมการเคมีได้อย่างถูกต้อง (ดุลสมการ) สามารถคำนวณหาปริมาณสารตั้งต้นที่ต้องการหรือผลิตภัณฑ์ที่ได้ สามารถระบุว่าสารใดเป็นสารกำหนดปริมาณ และคำนวณหาปริมาณที่ต้องการหรือปริมาณผลิตภัณฑ์ที่เกิดได้ สามารถหาผลผลิตตามทฤษฎี ผลผลิตตามจริง และร้อยละผลผลิตได้

3. Atomic weight คือ น้ำหนักของอะตอมของธาตุซึ่งคำนวณจากน้ำหนักของโปรตอน นิวตรอน และอิเลคตรอนที่มีอยู่ทั้งหมด จึงมีหน่วยเป็นกรัม • Atomic mass คือตัวเลขที่แสดงว่าอะตอมนั้นๆ หนักเป็นกี่เท่าของ 1/12 ของน้ำหนัก C-12 1 อะตอม (ไม่มีหน่วย) • Molecular weight คือ ผลรวมของ atomic mass ของธาตุทุกตัวที่อยู่ในโมเลกุลนั้นต่อ 1 โมล มีหน่วยเป็นกรัมต่อโมล • Molecular mass คือ น้ำหนักรวมของอะตอม (atomic weight) ใน 1 โมเลกุลมีหน่วยเป็นกรัม

4. Molecular Weight เช่น molecular weight ของ H2 1 mole H2 มีจำนวน 6.023 x 1023 โมเลกุล 1 โมเลกุล มี H 2 อะตอม (H 1 อะตอมมีโปรตอน 1 ตัว) atomic weight ของ H 1 อะตอม = 1 x 1.66 x 10-24 กรัม 1 mole H2 มีน้ำหนัก = 6.023 x 1023x 2 x 1 x 1.66 x 10-24กรัม ดังนั้นmolecular weight ของ H2= 2 กรัม/โมล

5. หน่วยมาตรฐาน : amu (atomic mass unit) 1 อะตอมของ C-12 (มี 6 โปรตอน และ 6 นิวตรอน) มี atomic mass 12 amu 1 amu = 1/12 ของน้ำหนัก C-12 1 อะตอม = 1.66 x 10-24 g 1 g = 6.02 x 1023amu Atomic mass ของธาตุใดๆ จึงเป็นตัวเลขที่แสดงว่าธาตุนั้นๆ 1 อะตอม มีน้ำหนักเป็นกี่เท่าของ 1/12 ของน้ำหนัก C-12 1 อะตอม Atomic mass = atomic weight ธาตุ 1 อะตอม 1/12 ของatomic weightC-12 1 อะตอม

6. Atomic mass • คือ ตัวเลขที่แสดงว่า 1 อะตอมของธาตุหนักเป็นกี่เท่าของ 1/12 ของน้ำหนัก C-12 1 อะตอม • ลักษณะสำคัญของ atomic mass และmolecular weight 1. ไม่มีหน่วย เพราะเป็นค่าเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน 2. molecular weight คำนวณจาก atomic mass ของธาตุทุกตัวในโมเลกุลรวมกัน

7. ตัวอย่าง : ทังสเตนมี atomic mass 183.84 amu จงหาน้ำหนักเป็นกรัมของทังสเตน 25 อะตอม วิธีคิด : ทังสเตน 1 อะตอม มี atomic mass= 183.84 amu ทังสเตน 25 อะตอม มี atomic mass= 183.84 x 25amu = 4.596 x 103 amu เปลี่ยน amuเป็น g atomic mass1 amu= 1.66 x 10-24 g 4.596 x 103amu = 7.629 x 10-21 g ตอบ : ทังสเตน 25 อะตอม มีน้ำหนัก7.629 x 10-21 g

8. Molecular weight ของสาร หาได้จากผลบวกของ atomic mass ของธาตุทั้งหมดในโมเลกุล SO2= 1 S + 2 O = (32 x 1) + (16 x 2) = 64 เช่น H2SO4 = 2 H + 1 S + 4 O = (2 x 1) + (1 x 32) + (4 x 16) = 98 CH3COOH = 2 C + 2 O + 4 H = (2 x 12) + (2 x 16) + (4 x 1) = 60

9. จงคำนวณน้ำหนักโมเลกุลของน้ำตาลกลูโคส ซึ่งมีสูตรโมเลกุล C6H12O6         6  x  atomic mass ของ C     =     6  x  12.01    =     72.06         12 x   atomic mass ของ H     =    12 x  1.008     =     12.00         6  x  atomic mass ของ O    =     6  x  16.00     =      96.00 ดังนั้นน้ำหนักโมเลกุลของกลูโคส =   72.06  +  12.00  +  96.00   =   180.06

10. NaCl=   23 + 35.5   =   58.5         C2H5Cl= (2 x 12)+(5 x 1)+(1 x 35.5) =   64.5 CuSO4· 5H2O     =   [(1 x 63.55) + (1 x 32) + (4 x 16)]  + 5 x [(2 x 1) + (1 x 16)]                                         =    249.55

11. โมล (Mole) โมล: ปริมาณสารที่มีจำนวนอนุภาคเท่ากับจำนวนอะตอมของ C-12 ที่มีมวล 12 กรัม ซึ่งมีค่าเท่ากับ 6.02 x 1023อะตอม อนุภาคอาจเป็นอะตอม โมเลกุล หรือ ไอออน เลขจำนวน 6.02 x 1023เรียกว่า เลขอาโวกาโดร (Avogadro’s number) ชาวอิตาลี “Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro diQuaregnadiCerreto”

12. เลขอาโวกาโดร มาจากไหน? 1 amu = 1.66 x 10-24 g 1 g = 6.02 x 1023 amu C-12 มวล 12 g = 12 x 6.02 x 1023 amu แต่ C-12 12 amu = 1 อะตอม ดังนั้น C-12 มวล 12 g = 6.02 x 1023อะตอม หรือ 1 โมลอะตอม C-12 = 6.02 x 1023อะตอม C-12 1 โมลของสารใดๆ หมายถึง ปริมาณสารจำนวน 6.02 x 1023อนุภาค ซึ่งมีมวลเท่ากับมวลอะตอมของธาตุหรือมวลโมเลกุลของสารนั้นๆ

13. สารที่มีสถานะเป็นแก๊สสารที่มีสถานะเป็นแก๊ส แก๊ส 1 โมล มีปริมาตร 22.4 ลิตร ที่ STP มีจำนวน 6.02 x 1023โมเลกุล (Standard Temperature Pressure; อุณหภูมิ 0 C ความดัน 1 บรรยากาศ) โมลของสาร = น้ำหนักของสาร Atomic mass หรือMolecular weight จำนวนอะตอมหรือโมเลกุลของสาร = โมลของสาร x 6.02 x 1023 ปริมาตรแก๊สที่ STP = โมลของแก๊ส x 22.4 ลิตร

14. สรุป 1 mol ของ C อะตอม= 6.02  1023 อะตอม = 12 กรัม 1 mol ของ O2โมเลกุล = 6.02 1023 โมเลกุล = 32 กรัม = 2  6.02  1023 อะตอม 1 mol ของ Na+ ไอออน = 6.02  1023 ไอออน = 23 กรัม

15. การคำนวณจำนวนโมล จำนวนอนุภาค 6.02 x 1023อนุภาค ก๊าซ ปริมาตร 22.4 dm3 ที่ STP โมล (n) ของแข็ง/ของเหลว น้ำหนัก (กรัม) Molecular weight

16. แบบฝึกหัด 1. กำหนด atomic mass ของH = 1   O =  16   Cl = 35.5   Na = 23   S =  32   K = 39 ธาตุ atomic massน้ำหนัก (กรัม)จำนวนอะตอมNa                                   23                      23              6.02 x 1023                  S                                 …………             …………          ………………                  K                                 …………             …………           ……………… สารประกอบmolecular weight น้ำหนัก (กรัม)จำนวนอะตอม HCl                                  36.5                   36.5           6.02 x 1023                  H2SO4                          …………               …………          ……………….NaOH                           …………              …………          .………………

17. 2. ถ้าชั่งสารมาเป็นกรัม  โดยให้ตัวเลขของมวลนั้นเท่ากับ atomic mass หรือmolecular weight ของสารนั้น       สารนั้นจะมีจำนวนอนุภาค  =  ........ 3.  ตัวเลข  6.02X1023อนุภาค นี้เรียกว่า  ................... 4. คำว่าอนุภาค  หมายถึงสิ่งใดบ้าง  ........................................................

18. 5.กำหนด atomic mass ของH = 1   C = 12   N = 14   O = 16   Cl = 35.5   Na = 23         P = 31    S =  32    K = 39    Cu = 63.5 5.1 น้ำ  1  โมล  คิดเป็นกี่กรัม           ……………………………………………………………………………………………5.2 น้ำ  0.2  โมล  คิดเป็นกี่กรัม           ……………………………………………………………………………………………5.3 ฟอสฟอรัส   5 โมลเป็นกี่กรัม           ……………………………………………………………………………………………         5.4 แอมโมเนีย  (NH3) 85 กรัมเป็นกี่โมล          ……………………………………………………………………………………………5.5 คาร์บอนเตตระคลอไรด์ (CCl4) 77 กรัมเป็นกี่โมล           ……………………………………………………………………………………………

19. 6.  จงคำนวณหาโมลและน้ำหนักของสารต่อไปนี้6.1 แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์  3.01X 1022โมเลกุล          ……………………………………………………………………………6.2 โพแทสเซียมไอออน  18.06 X 1022ไอออน          ……………………………………………………………………………6.3 ทองแดง  1 อะตอม          …………………………………………………………………………… 7.  สารต่อไปนี้มีจำนวนอนุภาคเท่าใด7.1 โซเดียมไอออน (Na+) 0.5 โมล           …………………………………………………………………………………………7.2 คาร์บอน  6 กรัม          …………………………………………………………………………………………7.3 กรดซัลฟิวริก  (H2SO4) 0.98 กรัม          …………………………………………………………………………………………

20. สมการเคมี (Chemical Equation) • เป็นสัญลักษณ์ที่แสดงการเกิดปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction) ระหว่างสารตั้งต้น (reactant) (อาจเป็นปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล อะตอม หรือไอออนก็ได้) เพื่อเกิดเป็นผลิตภัณฑ์ (product) โดยเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ และสูตรโมเลกุลที่เป็นตัวแทนของธาตุที่อยู่ในสารประกอบตัวอย่างสมการเคมีเช่น • CH4 (g) + 2O2 (g)  CO2 (g) + 2H2O (g) • สารที่เขียนทางซ้ายมือของลูกศร เรียกว่า สารตั้งต้น • สารที่เขียนทางขวามือของลูกศร เรียกว่า สารผลิตภัณฑ์ • เครื่องหมาย + หมายถึงทำปฏิกิริยากัน • เครื่องหมาย  แสดงการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นไปเป็นสารผลิตภัณฑ์ • เครื่องหมาย หมายถึงการให้ความร้อนแก่ปฏิกิริยา

21. การเกิดปฏิกิริยาเคมี มีหลักการอยู่ 3 อย่างที่เกิดขึ้น • 1. เกิดสารใหม่ สารผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีสมบัติแตกต่างไปจากสารตั้งต้น • 2. มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานระหว่างระบบที่เกิดปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อม • 3.ปริมาณสัมพันธ์ของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นคงที่ • กฎทรงมวลของสาร (Law of Conservation of Mass) ซึ่งกล่าวว่า “ในการเปลี่ยนแปลงทางเคมี มวลของสสารจะไม่สูญหาย” หรือกล่าวคือ มวลของสสารก่อนและหลังการเปลี่ยนแปลงจะเท่ากัน

22. โดยสมการเคมีเขียนได้ 2 แบบคือ • 1. สมการแบบโมเลกุล (Molecule equation) • เป็นสมการที่แสดงปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลของสาร โดยอาจแสดงสถานะทาง • กายภาพของสารเพิ่มเติมด้วยด้วยอักษรย่อเขียนในวงเล็บ เช่น • (g) แทนสถานะ ก๊าซ ; gas (l) แทนสถานะ ของเหลว ; liquid • (s) แทนสถานะ ของแข็ง ; solid (aq) แทนสถานะ สารละลายในน้ำ ; aqueous • โดยสมการโมเลกุลที่ทำการดุลสมการแล้วจะต้องมีจำนวนอะตอมของแต่ละธาตุทั้งสองข้างของลูกศรเท่ากัน โดยใช้ตัวเลขที่เป็นอัตราส่วนที่น้อยที่สุด

23. ตัวอย่าง • แคลเซียมไฮดรอกไซด์ (Ca(OH)2)ทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) จะได้แคลเซียมคลอไรด์และแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ • Ca(OH)2 (l) + NH4Cl (l) → CaCl2 (l) + NH4(OH) (l) • หรือ • เหล็ก + กำมะถัน → เหล็กซัลไฟด์ • Fe (s) + S (s) → FeS (s) • หรือ • CH4 (g) + 2O2 (g)  CO2 (g) + 2H2O (g)

24. 2. สมการแบบไอออนิก(Ionic equation) • เป็นสมการเคมีของปฏิกิริยาที่สารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ อย่างน้อย 1 ชนิดเป็นไอออน จะเขียนเฉพาะไอออนและโมเลกุลที่จำเป็นเท่านั้น ส่วนสารที่เป็นอิเลกโตรไลต์อ่อน (แตกตัวเป็นไอออนในน้ำได้น้อย), สารที่ไม่ละลาย, สารที่ตกตะกอน หรือ สารเป็นก๊าซให้เขียนเป็นสูตรโมเลกุล • เช่น ปฏิกิริยาระหว่างสารละลาย NaClกับ AgNO3 เกิด AgClและ NaNO3

25. จากสมการแบบโมเลกุล • AgNO3 (aq) + NaCl (aq) → AgCl(s) + NaNO3 (aq) • ขั้นตอนที่ 1 : เขียนไอออนทั้งหมดที่สามารถละลายน้ำได้ • Ag+(aq) + NO3- (aq) + Na+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s) + Na+(aq) + NO3- (aq) • ขั้นตอนที่ 2 : ตัดไอออนที่เหมือนกันทั้งสองข้างของสมการออก ดังนั้นสมการไอออนคือ • Ag+(aq) + Cl-(aq) → AgCl(s)

26. ตัวอย่าง • สมการแบบโมเลกุล : • CH3COOH (l) + NaOH (aq) → CH3COONa (aq) + H2O (l) • สมการไอออน : • CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O

27. แบบฝึกหัด • จงเปลี่ยนสมการโมเลกุลให้อยู่ในรูปสมการไอออน • NaOH + HCl NaCl + H2O • Ca(OH)2 (aq) + Na2CO3 (aq)  CaCO3 (s) + 2NaOH (aq) • CaCl2 (aq) + 2AgNO3 (aq)  Ca(NO3)2 (aq) + 2AgCl (s) • NaOH (s) + HNO3 (aq)  NaNO3 (aq) + H2O (l) • BaSO4 (s) + Na2CO3 (aq)  BaCO3 (s) + Na2SO4 (aq)

28. การเขียนสมการเคมีให้ถูกต้องการเขียนสมการเคมีให้ถูกต้อง • เขียนสูตรของสารตั้งต้นและสารผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องให้ถูกต้อง • จากกฎทรงมวลเราจึงต้องทำให้แต่ละข้างของสมการต้องมีจำนวนอะตอม และประจุที่เท่ากัน เรียกว่า การดุลสมการเคมี • การดุลสมการเคมี • ทำโดยให้จำนวนอะตอมของธาตุทุกธาตุทางซ้าย (สารตั้งต้น) เท่ากับจำนวนอะตอมของธาตุทุกธาตุทางขวา (สารผลิตภัณฑ์) ของสมการ โดยนำตัวเลขไปเติมหน้าสูตรเคมีตัวเลขหน้าสูตรเคมีของสารต่างๆในสมการเคมีภายหลังการดุลเรียบร้อยแล้ว คือ สัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของสารต่างๆ ในปฏิกิริยาเคมีนั้น

30. H2 (g)                      +        O2 (g)"       H2O (l)    H2 (g)                      +        O2 (g)"       H2O (l)    

31. C3H8 (g)                      +        O2 (g)"CO2(g)        +       H2O (l)    C3H8 (g)                      +        O2 (g)"CO2(g)        +       H2O (l)    

36. การคำนวณที่เกี่ยวกับสมการเคมีการคำนวณที่เกี่ยวกับสมการเคมี ในการคำนวณเกี่ยวกับสมการเคมี เราจำเป็นต้องนำความรู้ในเรื่องโมลที่ได้กล่าวมาข้างต้นมาประยุกต์ใช้ในโจทย์ หน่วยที่ใช้บอกปริมาณของสารตั้งต้น หรือสารผลิตภัณฑ์ ได้แก่ หน่วยโมล กรัม และลิตร ซึ่งไม่ว่าจะเป็นหน่วยใดก็ตาม วิธีที่ใช้หาปริมาณสารในปฏิกิริยา จะเรียกว่า วิธีของโมล (mole method) มีขั้นตอนดังนี้ 1 . เขียนสูตรของสารตั้งต้น และสารผลิตภัณฑ์ ที่เกี่ยวข้องให้ถูกต้องพร้อมทั้งดุลสมการ ให้เรียบร้อย 2 . เปลี่ยนปริมาณของสารที่กำหนด (มักเป็นสารตั้งต้น) ให้อยู่ในหน่วยโมล 3 . คำนวณหาจำนวนโมลของสารที่ต้องการ (สารผลิตภัณฑ์) จากโมลของสมการที่ดุลแล้ว 4 . ใช้จำนวนโมลของสารที่ดุลได้ เปลี่ยนปริมาณของสารให้อยู่ในหน่วยที่ต้องการ 5 . ตรวจสอบคำตอบที่ได้ว่าสอดคล้องกับความเป็นจริงหรือไม่

37. ความหมายของสารในปฏิกิริยาเคมีความหมายของสารในปฏิกิริยาเคมี 2SO2 (g) + O2 (g)  2SO3 (g) 2 โมเลกุล1 โมเลกุล 2 โมเลกุล 2 โมล1 โมล2 โมล 128 กรัม32กรัม160กรัม 44.8 ลิตร ที่ STP 22.4ลิตร ที่ STP 44.8ลิตร ที่ STP 2 ปริมาตร1ปริมาตร 2ปริมาตร

38. ตัวอย่าง โลหะแอลคาไลน์ทุกชนิดสามารถทำปฏิกริยากับน้ำ ได้ก๊าซไฮโดรเจน และไฮดรอกไซด์ของโลหะนั้นเช่น ลิเทียมทำปฏิกริยากับน้ำ ดังสมการ ถ้าใช้ลิเทียม 6.23 โมล ทำปฏิกริยาอย่างสมบูรณ์กับน้ำจะได้ก๊าซไฮโดรเจนกี่โมล ถ้าใช้ลิเทียม 80.57 กรัม ทำปฏิกริยาอย่างสมบูรณ์กับน้ำจะได้ก๊าซไฮโดรเจน กี่กรัม ค. ถ้าต้องการเตรียม LiOH 2.59 โมล จะต้องใช้ลิเทียมกี่โมล

39. วิธีทำ จากโจทย์พบว่า สมการได้ผ่านการดุลมาแล้ว จากสมการเคมี Li 2 โมล ทำปฏิกิริยาได้ H2 1 โมล ดังนั้น Li 6.23 โมล จะทำปฏิกิริยาได้ H2 (1 x 6.23) / 2 = 3.12 โมล ถ้าใช้ Li 6.23 โมล ทำปฏิกริยากับน้ำจะได้ H2 3.12 โมล ข. เนื่องจาก atomic mass ของ Li = 6.94 , atomic mass ของ H = 1.00 จำนวนโมลของ Li ที่ใช้ = 80.57 / 6.94 = 11.61 โมล จากสมการเคมี Li 2 โมล ทำปฏิกิริยาได้ H2 1 โมล ดังนั้น Li 11.61 โมล ทำปฏิกิริยาจะได้ H2 (1x11.61) / 2 = 5.80 โมล น้ำหนักของ H2 ที่ได้ = 5.80 x 2.00 = 11.60 กรัม

40. ค. เนื่องจาก โจทย์ต้องการหาปริมาณของ Li ที่ใช้ จึงต้องคิดย้อนกลับจากสารผลิตภัณฑ์ที่ได้ จากสมการเคมีหากต้องการได้ LiOH 2 โมล ต้องใช้ Li 2 โมล ดังนั้นหากต้องการได้ LiOH 2.59 โมล ต้องใช้ Li (2 x 2.59) / 2 = 2.59 โมล

41. ตัวอย่าง โพรเพนเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดอิ่มตัว เมื่อนำมาเผาจะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ ก. จงคำนวณหาโมลของออกซิเจนที่ใช้เผาไหม้โพรเพน 5 โมล ข. จงหาน้ำหนักของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นเมื่อใช้โพรเพน 10 กรัม ค. จงหาปริมาตรก๊าซออกซิเจนที่ STP ที่ทำปฏิกริยากับโพรเพนมากเกินพอ แล้วเกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 20 กรัม

42. วิธีทำ จากสมการเคมีที่โจทย์กำหนดพบว่า จะต้องทำสมการให้สมดุลก่อน เปรียบเทียบจำนวนอะตอมทั้งสองฝั่ง เลือกอะตอม C มาดุลก่อน โดยการเติม 3 หน้าโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จะได้ว่า จากนั้น ดุลอะตอม H โดยการเติม 4 หน้าโมเลกุลของน้ำ จะได้ว่า สุดท้าย ดุลอะตอม O โดยการเติม 5 หน้าโมเลกุลของออกซิเจน ก็จะได้สมการที่สมดุล ดังนี้

43. จากสมการที่ดุลแล้วพบว่าโพรเพน 1 โมล ทำปฏิกิริยาพอดีกับออกซิเจน 5 โมล ดังนั้น ถ้าใช้โพรเพน 5 โมล จะทำปฏิกิริยาพอดีกับออกซิเจน (5 x 5) / 1 = 25 โมล เพราะ molecular weight ของโพรเพน = 44.00 , molecular weight ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ = 44.00 ดังนั้น จำนวนโมลของโพรเพน = 10 / 44.00 = 0.23 โมล จากสมการเคมี โพรเพน 1 โมล จะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 3 โมล ดังนั้น ถ้าใช้โพรเพน 0.23 โมล จะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (0.23 x 3) / 2 = 0.69 โมล น้ำหนักของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นคือ 0.69 x 44.00 = 30.36 กรัม

44. ค. เนื่องจาก โจทย์กำหนดว่าใช้โพรเพนมากเกินพอ ดังนั้นออกซิเจนเป็น สารกำหนดปริมาณ (limiting agents) จำนวนโมลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ = 20 / 44.00 = 0.45 โมล จากสมการเคมี ถ้าต้องการให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 3 โมล จะต้องใช้ออกซิเจน 5 โมล ดังนั้น ถ้าต้องการให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 0.45 โมล ต้องใช้ออกซิเจน (0.45 x 5) / 3 = 0.75 โมล ปริมาตรของออกซิเจนที่ใช้ในสภาวะ STP = 0.75 x 22.4 = 16.8 ลิตร

45. แบบฝึกหัด 1. ก๊าซผสมระหว่างก๊าซมีเทนกับก๊าซโพรเพน อย่างละ 15 ลูกบาศก์เซนติเมตร จะต้องใช้ก๊าซออกซิเจนกี่ลูกบาศก์เซนติเมตรจึงจะทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซผสมนี้ CH4 + C3H8 + O2 CO2 + H2O 2. ในการผลิต Freon ซึ่งใช้เป็นน้ำยาในตู้เย็น ดังแสดงในสมการ เมื่อใช้ CCl4 ปริมาณ 30.8 กรัม ผสมกับ SbF3 17.9 กรัม จะได้ Freon กี่กรัมกำหนดให้molecular weight ของ CCl4 = 154, SbF3 = 179, CCl2F2 = 121

46. แบบฝึกหัด 3. สารละลาย NaOHทำปฏิกิริยากับคลอไรด์ของโลหะ A ได้ตะกอนไฮดรอกไซด์ของ A ดังสมการ ถ้าสารละลาย NaOH 0.2 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร จำนวน 10 ลูกบาศก์เซนติเมตร ทำปฏิกิริยาพอดีกับACln 0.2 โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร จำนวน 5 ลูกบาศก์เซนติเมตร สูตรโมเลกุลของ ACln ควรเป็นอย่างไร

47. สารกำหนดปริมาณ (Limiting Reagent) และสารเกินพอ (Excess Reagent) สารที่เข้าทำปฏิกิริยามีปริมาณไม่พอดีกัน ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะสิ้นสุดเมื่อสารใดสารหนึ่งหมด สารที่หมดก่อนจะเป็นตัวกำหนดปริมาณของผลิตภัณฑ์ของสารผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นเรียกว่า สารกำหนดปริมาณ (Limiting Reagent) ส่วนสารที่มีปริมาณเหลือเกินพอในการทำปฏิกิริยาจะเรียกว่า สารเกินพอ (Excess Reagent)

48. สารกำหนดปริมาณในการเกิดปฏิกิริยาเป็นการคำนวณสารจากสมการของปฏิกิริยาที่โจทย์บอกข้อมูลเกี่ยวกับสารตั้งต้นมาให้มากกว่าหนึ่งชนิด ลักษณะโจทย์มี 2 แบบ คือ โจทย์บอกข้อมูลของสารตั้งต้นมาให้มากกว่าหนึ่งชนิด แต่ไม่บอกข้อมูลเกี่ยวกับสารผลิตภัณฑ์ ในการคำนวณต้องพิจารณา ว่าสารใดถูกใช้ทำปฏิกิริยาหมด แล้วจึงใช้สารนั้นเป็นหลักในการคำนวณสิ่งที่ต้องการจากสมการได้ 2. โจทย์บอกข้อมูลของสารตั้งต้นมาให้มากกว่าหนึ่งชนิด และบอกข้อมูลของสารผลิตภัณฑ์ชนิดใดชนิดหนึ่งมาให้ด้วย ในการคำนวณให้ใช้ข้อมูลจากสารผลิตภัณฑ์เป็นเกณฑ์ในการเทียบหาสิ่งที่ต้องการจากสมการเคมี

49. ตัวอย่าง จงคำนวณว่าจะเตรียมลิเทียมออกไซด์ได้กี่โมลจากลิเทียม 1.0 g และออกซิเจน1.5 g สารใดเป็นสารกำหนดปริมาณ สารใดเหลือและเหลือกี่กรัม 4Li + O2 2Li2O (Li = 6.9, O = 16)

50. วิธีทำ ลิเทียม 1.0 g = 1.0 g / 6.9 g/mol = 0.144 mol ออกซิเจน1.5 g = 1.5 g / 32 g/mol = 0.0469 mol พิจารณาจากสมการจะเห็นว่าลิเทียม 4 โมลทำปฏิกิริยาพอดีกับออกซิเจน 1 โมล ดังนั้น ลิเทียม 0.144 โมลทำปฏิกิริยาพอดีกับออกซิเจน = 0.144/4 = 0.036 โมล