740 likes | 2.77k Views
ความเข้มข้นของสารละลาย ( Solution concentration). ว 30231 ปริมาณสัมพันธ์ สถานะของสาร และเคมีไฟฟ้า. นายศราวุทธ แสงอุไร ครูวิชาการสาขาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์. วันที่ 6 พฤศจิกายน 2552. x 100%. mass of solute. x 100%. =. mass of solution. mass of solute.
E N D
ความเข้มข้นของสารละลาย(Solutionconcentration)ความเข้มข้นของสารละลาย(Solutionconcentration) ว30231 ปริมาณสัมพันธ์ สถานะของสาร และเคมีไฟฟ้า นายศราวุทธ แสงอุไร ครูวิชาการสาขาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ วันที่ 6 พฤศจิกายน 2552 สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
x 100% mass of solute x 100% = mass of solution mass of solute mass of solute + mass of solvent Concentration Units The concentration of a solution is the amount of solute present in a given quantity of solvent or solution. Percent by Mass % by mass = สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
จงคำนวณหาความเข้มข้นเป็นร้อยละโดยมวลของสารละลายต่อไปนี้โซเดียมคลอไรด์ 50.0 g ในน้ำ 200.0 g • สารละลาย NaCl เข้มข้นร้อยละ 10 โดยมวล • จงหาเศษส่วนโมลของ NaCl • จงหาเศษส่วนโมลของ H2O • (Na = 23 , Cl = 35.5 , H = 1 , O = 16) สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
moles of solute liters of solution moles of solute m = mass of solvent (kg) M = Concentration Units Molarity(M) Molality(m) สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
moles of solute moles of solute m= m= moles of solute M = mass of solvent (kg) mass of solvent (kg) liters of solution 5.86 moles C2H5OH = 0.657 kg solvent Ex What is the molality of a 5.86 M ethanol (C2H5OH) solution whose density is 0.927 g/mL? • Assume 1 L of solution: • 5.86 moles ethanol = 270 g ethanol • 927 g of solution (1000 mL x 0.927 g/mL) mass of solvent = mass of solution – mass of solute = 927 g – 270 g = 657 g = 0.657 kg = 8.92 m สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
moles of solute M = molarity = liters of solution volume KI moles KI grams KI 1 L 2.80 mol KI 166 g KI x x x 1000 mL 1 L soln 1 mol KI Solution Stoichiometry The concentration of a solution is the amount of solute present in a given quantity of solvent or solution. What mass of KI is required to make 500. mL of a 2.80 M KI solution? M KI M KI 500. mL = 232 g KI สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย H2SO4 เข้มข้นร้อยละ 35 โดยมวล ความหนาแน่น 1.26 g/cm3 ที่ 20C 2.1 ในสารละลาย 100 cm3 มี H2SO4 ละลายกี่กรัม 2.2 จงหาปริมาตรของสารละลายที่มี H2SO4 ละลายอยู่ 500 กรัม 2.3 สารละลายนี้เข้มข้นเท่าใด ในหน่วยโมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร 2.4 สารละลายนี้เข้มข้นเท่าใด ในหน่วยโมลต่อกิโลกรัม สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Ex สารละลาย HNO3 เข้มข้นร้อยละ 20 โดยมวล มีความหนาแน่น 1.117 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร สารละลาย เข้มข้น กี่โมลต่อลิตร สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Moles of solute before dilution (i) Moles of solute after dilution (f) = Dilution Add Solvent = MfVf MiVi Dilution is the procedure for preparing a less concentrated solution from a more concentrated solution. สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
How would you prepare 60.0 mL of 0.2 M HNO3 from a stock solution of 4.00 M HNO3? MfVf 0.200 x 0.06 Vi = = 4.00 Mi MiVi = MfVf Mi = 4.00 Vi = ? L Mf = 0.200 Vf = 0.06 L = 0.003 L = 3 mL 3 mL of acid + 57 mL of water = 60 mL of solution สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
ถ้าต้องการเตรียมสารละลายแมกนีเซียมซัลเฟต 0.1 mol/dm3จำนวน 100 cm3จะต้องใช้แมกนีเซียมซัลเฟต (MgSO4 . 7H2O)กี่กรัม (Mg = 24.3 , S = 32 , O = 16 , H = 1) สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
จงคำนวณหาปริมาตรของสารละลายเริ่มต้นที่ต้องนำมาใช้เตรียมสารละลาย HCl 6.0 mol/dm3จำนวน 500 cm3จากสารละลาย HCl 12 mol/dm3(H = 1 , Cl = 35.5) สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
ในการเตรียมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต 1) ถ้าต้องการเตรียมสารละลายเข้มข้น 0.1 mol/dm3จำนวน 250 cm3จะต้องใช้ซิลเวอร์ไนเตรต(AgNO3) กี่กรัม 2) ถ้าต้องการเตรียมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตเข้มข้น 0.025 mol/dm3จำนวน 500 cm3จากสารละลายในข้อ 1) จะต้องใช้สารละลายกี่ cm3 สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
2) ถ้าต้องการเตรียมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรตเข้มข้น 0.025 mol/dm3จำนวน 500 cm3จากสารละลายในข้อ 1) จะต้องใช้สารละลายกี่ cm3 สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Ex ถ้าต้องการเตีรยมสารละลาย HCl 0.5 โมลต่อลิตร จำนวน 500 ลูกบาศก์เซนติเมตร จะต้องนำสารละลาย HCl 0.2 โมลต่อลิตร และสารละลาย HCl 1.0 โมลต่อลิตรมาผสมกันอย่างละกี่ลูกบาศก์เซนติเมตร สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
solubility increases with increasing temperature solubility decreases with increasing temperature Temperature and Solubility Solid solubility and temperature สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Fractional crystallization is the separation of a mixture of substances into pure components on the basis of their differing solubilities. Suppose you have 90 g KNO3 contaminated with 10 g NaCl. • Fractional crystallization: • Dissolve sample in 100 mL of water at 600C • Cool solution to 00C • All NaCl will stay in solution (s = 34.2g/100g) • 78 g of PURE KNO3 will precipitate (s = 12 g/100g). 90 g – 12 g = 78 g สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Temperature and Solubility Gas solubility and temperature solubility usually decreases with increasing temperature สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
low P high P low c high c Pressure and Solubility of Gases The solubility of a gas in a liquid is proportional to the pressure of the gas over the solution (Henry’s law). c is the concentration (M) of the dissolved gas c = kP P is the pressure of the gas over the solution k is a constant (mol/L•atm) that depends only on temperature สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Chemistry In Action: The Killer Lake 8/21/86 CO2 Cloud Released 1700 Casualties • Trigger? • earthquake • landslide • strong Winds Lake Nyos, West Africa สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
How would you prepare 60.0 mL of 0.2 M HNO3 from a stock solution of 4.00 M HNO3? MfVf 0.200 x 0.06 Vi = = 4.00 Mi MiVi = MfVf Mi = 4.00 Vi = ? L Mf = 0.200 Vf = 0.06 L = 0.003 L = 3 mL 3 mL of acid + 57 mL of water = 60 mL of solution สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Gravimetric Analysis • Dissolve unknown substance in water • React unknown with known substance to form a precipitate • Filter and dry precipitate • Weigh precipitate • Use chemical formula and mass of precipitate to determine amount of unknown ion สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Titrations In a titration a solution of accurately known concentration is added gradually added to another solution of unknown concentration until the chemical reaction between the two solutions is complete. Equivalence point – the point at which the reaction is complete Indicator – substance that changes color at (or near) the equivalence point Slowly add base to unknown acid UNTIL the indicator changes color สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
What volume of a 1.420 M NaOH solution is Required to titrate 25.00 mL of a 4.50 M H2SO4 solution? WRITE THE CHEMICAL EQUATION! H2SO4 + 2NaOH 2H2O + Na2SO4 M M rx volume acid moles acid moles base volume base base acid coef. 4.50 mol H2SO4 2 mol NaOH 1000 ml soln x x x 1000 mL soln 1 mol H2SO4 1.420 mol NaOH 25.00 mL = 158 mL สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) - CaO (s) + H2O (l) Ca2+ (aq) + 2OH (aq) - Mg2+ (aq) + 2OH (aq) Mg(OH)2(s) Mg(OH)2 (s) + 2HCl (aq) MgCl2 (aq) + 2H2O (l) Mg2+ + 2e- Mg 2Cl- Cl2 + 2e- MgCl2 (l) Mg (l) + Cl2 (g) Chemistry in Action: Metals from the Sea สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
= vapor pressure of pure solvent 0 P1 = X1 P 1 0 0 0 P 1 P 1 P 1 - P1 = DP = X2 Colligative Properties of Nonelectrolyte Solutions Colligative properties are properties that depend only on the number of solute particles in solution and not on the nature of the solute particles. Vapor-Pressure Lowering X1= mole fraction of the solvent Raoult’s law If the solution contains only one solute: X1 = 1 – X2 X2= mole fraction of the solute สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
0 0 0 0 PA = XA P A PB = XB P B PT = XA P A +XB P B Ideal Solution PT = PA + PB สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Force A-A Force A-A Force B-B Force B-B Force A-B Force A-B < > & & PT is greater than predicted by Raoults’s law PT is less than predicted by Raoults’s law สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Fractional Distillation Apparatus สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
0 DTb = Tb – T b 0 T b is the boiling point of the pure solvent 0 Tb > T b DTb = Kbm Boiling-Point Elevation T b is the boiling point of the solution DTb > 0 m is the molality of the solution Kb is the molal boiling-point elevation constant (0C/m) สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
0 DTf = T f – Tf 0 T f is the freezing point of the pure solvent 0 T f > Tf DTf = Kfm Freezing-Point Depression T f is the freezing point of the solution DTf > 0 m is the molality of the solution Kf is the molal freezing-point depression constant (0C/m) สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
0 DTf = T f – Tf moles of solute m= mass of solvent (kg) = 3.202 kg solvent 1 mol 62.01 g 478 g x 0 Tf = T f – DTf What is the freezing point of a solution containing 478 g of ethylene glycol (antifreeze) in 3202 g of water? The molar mass of ethylene glycol is 62.01 g. DTf = Kfm Kf water = 1.86 0C/m = 2.41 m DTf = Kfm = 1.86 0C/m x 2.41 m = 4.48 0C = 0.00 0C – 4.48 0C = -4.48 0C สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Vapor-Pressure Lowering Boiling-Point Elevation DTb = Kbm 0 P1 = X1 P 1 Freezing-Point Depression DTf = Kfm p = MRT Osmotic Pressure (p) Colligative Properties of Nonelectrolyte Solutions Colligative properties are properties that depend only on the number of solute particles in solution and not on the nature of the solute particles. สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
actual number of particles in soln after dissociation van’t Hoff factor (i) = number of formula units initially dissolved in soln Colligative Properties of Electrolyte Solutions 0.1 m NaCl solution 0.1 m Na+ ions & 0.1 m Cl- ions Colligative properties are properties that depend only on the number of solute particles in solution and not on the nature of the solute particles. 0.1 m NaCl solution 0.2 m ions in solution i should be 1 nonelectrolytes 2 NaCl CaCl2 3 สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Change in Freezing Point • Which would you use for the streets of Bloomington to lower the freezing point of ice and why? Would the temperature make any difference in your decision? • sand, SiO2 • Rock salt, NaCl • Ice Melt, CaCl2 สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Boiling-Point Elevation DTb = iKbm Freezing-Point Depression DTf = i Kfm p = iMRT Osmotic Pressure (p) Colligative Properties of Electrolyte Solutions สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Change in Freezing Point Common Applications of Freezing Point Depression Ethylene glycol – deadly to small animals Propylene glycol สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร
Change in Boiling Point Common Applications of Boiling Point Elevation สารละลาย ผู้สอน: อ.ศราวุทธ แสงอุไร