อะตอม โครงสร้างอะตอม และตารางธาตุ · พลังงานในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

แบบฝกหด วชา 01403117 เคม - ม.เกษตรศาสตร ก าแพงแสน

อะตอม โครงสรางอะตอม และตารางธาต 1. อธบายวาแบบจ าลองตอไปน

1.1 แบบจ าลองอะตอมของดาลตน 1.2 แบบจ าลองอะตอมของรทเธอรฟอรด 1.3 แบบจ าลองอะตอมของบอรห 1.4 แบบจ าลองอะตอมของทอมปสน

2. จงระบจ านวนโปรตอน นวตรอน อเลกตรอน หรอชนดของอะตอม จากขอมลทให (X เปนตวอกษรสมมต) สญลกษณอะตอม โปรตอน นวตรอน อเลกตรอน ประจ ชนดของธาต

2.1 N14 2.2 375

33 X 2.3 28 31 +2 2.4 28 21 +3 Chromium

3. ถาอเลกตรอนเปลยนระดบพลงงานจาก n =2 เปน n = 1 3.1 มการคายหรอดดพลงงานเทาใด

4. จงอธบายความหมายและความส าคญของเลขควอนตมแตละตว (n,l,ml,ms) 5. จงวาดรปออรบทลตอไปน 1) 2pz 3) n=3 l=2 ml= 1 6. จงบอกจ านวนออรบทล และจ านวนอเลกตรอนทงหมด

6.1 n = 3 6.2 n = 4 และ l = 3, 0 6.3 n = 2 และ ml = +1 6.4 n = 1 และ ms= +1/2

7. จงระบจ านวนโปรตอน นวตรอนและอเลกตรอน เขยนโครงแบบอเลกตรอน (Electronic Configuration) การจดเรยงอเลกตรอนของอะตอมหรอไอออนตอไปน พรอมระบวาธาตเหลานอยในหมและคาบใดของตารางธาต

7.1 B 7.2 F 7.3 Fe2+ 7.4 Cr 7.5 O2- 7.6 K+1

8. พจารณาเลขควอนตมหรอสญลกษณโครงแบบอเลกตรอนตอไปนและระบวาเปนไปไมไดหรอไม เพราะเหตใด 8.1 3, 0 , 0, ½ 8.2 2, 1, 1, 1 8.3 3, –2, 2, –½ 8.4 2, 1, 2, 0 8.5 2d5 8.6 4s3

9. จงเปรยบเทยบสมบตตอไปน 9.1 ขนาดของอะตอม Ba และ F 9.2 ขนาดไอออนของ I– และ Na+ 9.3 คา 1st IE ของ Li และ Na 9.4 คา 1st IE ของ P และ S 9.5 คา EA ของ As และ P 9.6 คา EN ของ S และ N

10. พจารณาการจดเรยงอเลกตรอน 2p2 และตอบค าถามตอไปน 10.1 n เทากบ l เทากบ ml ทเปนไปไดเทากบ และ ms ทเปนไปไดเทากบ 10.2 จ านวนออรบทลทงหมด อเลกตรอนทงหมดเทากบ ออรบทลทมอเลกตรอนบรรจเทากบ 10.3 จงแสดงการเตมอเลกตรอน


เฉลย อะตอม โครงสรางอะตอม และตารางธาต 1. อธบายวาแบบจ าลองแตละแบบตอไปน

1.1 ดาลตน อนภาคทเลกทสด แบงแยกไมได 1.2 รทเธอรฟอรด อเลกตรอน(ประจลบ) เคลอนทรอบนวเคลยส(ประจ

บวก)

1.3 บอรห อเลกตรอนมวงโคจรและระดบพลงงานขนกบคา n และไมมการสญเสยพลงงานขณะเคลอนท อาจมการเปลยนระดบพลงงานไดเมอมการรบหรอเสยพลงงานในรปคลนแมเหลกไฟฟา

1.4 ทอมปสน มอเลกตรอนและประจบวก 2. จงระบจ านวนโปรตอน นวตรอน อเลกตรอน หรอชนดของอะตอม จากขอมลทให (X เปนตวอกษรสมมต)

สญลกษณอะตอม โปรตอน นวตรอน อเลกตรอน ประจ ชนดของธาต

2.1 N14 7 7 7 0 Nitrogen 2.2 375

33 X 33 42 30 +3 Arsenic 2.3 259

28 Ni 28 31 26 2 Nickel 2.4 352

24Cr 24 28 21 3 Chromium

3. ถาอเลกตรอนเปลยนระดบพลงงานจาก n =2 เปน n = 1 3.1 มการคายหรอดดพลงงานเทาใด

E3 มพลงงานสงกวา E1 ดงนนจาก n=2 เปน n=1 อเลกตรอนมพลงงานลดลงและคายพลงงานในรปคลนแมเหลกไฟฟา

eV 203.10 2

1

1

1605.13

2221

EEE

E มคาเปนลบแสดงวาเปนกระบวนการคายพลงงาน 4. จงอธบายความหมายและความส าคญของเลขควอนตมแตละตว (n,l,ml,ms)

1) เลขควอนตมหลก (n) บอกระดบพลงงงานหลก และขนาดของออรบทล 2) เลขควอนตมออรบทล (l) บอกรปรางของออรบทล 3) เลขควอนตมแมเหลก (ml) บอกทศทางการจดวางตวของออรบทล แสดงถงจ านวนออรบทลทมระดบพลงงาน

เทากน 4) เลขควอนตมสปน (ms) บอกทศทางการหมนรอบตวเองของอเลกตรอน

5. จงวาดรปออรบทลตอไปน 1) 3px

2) n=3 l=2 ml=1

6. จงบอกจ านวนออรบทล และจ านวนอเลกตรอนทงหมด 6.1 n = 3 9 orbitals รวม 18 อเลกตรอน

l= 0, ml = 0; l = 1, ml = +1 0, 1; l = 2, ml = +2, +1, 0, 1, 2 6.2 n = 4 และ l = 3, 0 8 orbitals รวม 16 อเลกตรอน

l= 0, ml = 0; l = 3 ml = +3, +2, +1, 0, 1, 2, 3 6.3 n = 2 และ ml = +1 1 orbitals รวม 2 อเลกตรอน

ml = +1


6.4 n = 1 และ ms= +1/2 1 orbitals รวม 1 อเลกตรอน ms = +1/2

7. จงระบจ านวนโปรตอน นวตรอนและอเลกตรอน เขยนโครงแบบอเลกตรอน (Electronic Configuration) การเตมอเลกตรอนของอะตอมหรอไอออนตอไปน พรอมระบวาธาตเหลานอยในหมและคาบใดของตารางธาต 7.1 B 1s2 2s2 2p1

5 โปรตอน 5 อเลกตรอน ธาตอยในคาบ 2 (n มากทสดคอ 2) หมท 1 ของ p-block

7.2 F 1s2 2s2 2p5

9 โปรตอน 9 อเลกตรอน ธาตอยในคาบ 2 (n มากทสดคอ 2) หมท 5 ของ p-block

7.3 Fe2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s0 3d6 หรอ [Ar] 3d6

26 โปรตอน 24 อเลกตรอน (ไอออนบวก) ธาตอยในคาบ 4 หมท 6 ของ d-block

7.4 Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 หรอ [Ar] 4s1 3d5

24 โปรตอน 24 อเลกตรอน ธาตอยในคาบ 4 หมท 4 ของ d-block (กอนการสลบอเลกตรอนเปน 4s2 3d4)

7.5 O2- 1s2 2s2 2p6

8 โปรตอน 10 อเลกตรอน (ไอออนลบ) ธาตอยในคาบ 2 หมท 2 ของ p-block

7.6 K+1 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 หรอ [Ne] 3s2 3p6

19 โปรตอน 18 อเลกตรอน (ไอออนบวก) ธาตอยในคาบ 4 หมท 1 ของ s-block

8. พจารณาเลขควอนตมหรอสญลกษณโครงแบบอเลกตรอนตอไปนและระบวาเปนไปไมไดหรอไม เพราะเหตใด 8.1 3, 0 , 0, ½ เปนไปได 8.2 2, 1, 1, 1 ms ผด (+½ หรอ –½) 8.3 3, –2, 2, –½ l ผด (คาบวกหรอ 0) 8.4 2, 1, 2, 0 ml ผด (l 0) ms ผด 8.5 2d5 l ผด (l=2 เปนไปไมได) 8.6 3s3 s-orbital มอเลกตรอนไดแค 2 ตว

9. จงเปรยบเทยบสมบตตอไปน 9.1 ขนาดอะตอมของ Ba และ F

Ba มขนาดใหญกวา Cl 9.2 ขนาดอะตอม(ไอออน)ของ I– และ Na+

Na+มขนาดใหญกวา I- 9.3 คา 1st ionization energy ของ Li และ Na

1st IE ของ Li มากกวา Na 9.4 คา 1st ionization energy ของ P และ S

1st IE ของ S มากกวา P 9.5 คา Electron Affinity ของ As และ P

EN ของ P มากกวา As 9.6 คา Electronegativity ของ S และ N

EN ของ S มากกวา N 10. พจารณาการจดเรยงอเลกตรอน 2p2 และตอบค าถามตอไปน

10.1 n เทากบ 2 l เทากบ 1 ml ทเปนไปไดเทากบ +1 0 –1 และ ms ทเปนไปไดเทากบ ½ (สปนขน) 10.2 จ านวนออรบทลทงหมดเทากบ 3 อเลกตรอนทงหมดเทากบ 2 ออรบทลทมอเลกตรอนบรรจเทากบ 2 10.3 จงแสดงการเตมอเลกตรอน

2p

1

เฉลยแบบฝกหดรายวชา 01403117 ปการศกษา 2556

เรอง พนธะเคม (Chemical bonding)

1. พนธะไอออนก เปนแรงยดเหนยวระหวางไอออนบวก และไอออนลบ ของธาตทมคา electronegativity ตางกนมาก แรงทใชนเปนเกดจากแรงดงดดทางไฟฟา

พนธะโควาเลนต เปนแรงยดเหนยวระหวางธาตทมคา electronegativity ใกลเคยงกน โดยทอะตอมทเกดพนธะจะใชเวเลนซอเลกตรอนรวมกน 2.

คอะตอม ชนดของพนธะ เหตผล Ca และ I พนธะไออนก Ca อยหม IIA เปนโลหะ

I อยหม VIIA เปนอะโลหะ I และ H พนธะโควาเลนซ I อยหม VIIA เปนอะโลหะ

H อยหม IA เปนอะโลหะ Al และ Cl พนธะไออนก Al อยหม IIA เปนโลหะ

Cl อยหม VIIA เปนอะโลหะ B และ F พนธะโควาเลนซ B อยหม IIIA เปนอะโลหะ

F อยหม VIIA เปนอะโลหะ Xe และ Br พนธะโควาเลนซ Xe อยหม VIIIA เปนอะโลหะ

Br อยหม VIIA เปนอะโลหะ S และ Sr พนธะไออนก S อยหม VIA เปนอะโลหะ

Sr อยหม IIA เปนโลหะ

3. จงค านวณการเปลยนแปลงพลงงานของปฏกรยาตอไปน พรอมทงระบวาเปนปฏกรยาคายหรอดดพลงงาน โดยก าหนดใหคาพลงงานเฉลยดงตาราง

D, พลงงานพนธะเฉลย (kJ/mol) C-C 346 C-H 411 Cl-Cl 240 C=C 602 C-Cl 327 H-H 436 CC 602 C-F 485 H-Cl 428 C-O 358 C=O 745 O-H 467 O-O 142

3.1 CH

4 (g) + 2O

2 (g) CO

2 (g) + 2H

2 O (g)

Δ H = Σ D สารตงตน - Σ D ผลตภณฑ Σ D สารตงตน = 4D(C-H) + 2D(O-O)

= (4x411) + (2x142) = 1644 + 284 = 1928 kJ/mol

2

Σ D ผลตภณฑ = 2D (C=O) + 2 (2D (O-H)) = (2x745) + (4x467) = 1490 + 1868 = 3358 kJ/mol

Δ Hrxn = 1928-3358 = - 1430 kJ/mol คายพลงงาน 3.2 CH2O + H2 CH3OH

Δ Hrxn = Σ D สารตงตน - Σ D ผลตภณฑ Σ D สารตงตน = [2D(C-H)+D(CO) + D(H-H) ]

Σ D ผลตภณฑ = [3D(C-H)+D(C-O)+ D(O-H)]

= [(2x411)+(745)+(436)] - [(3x411)+(358)+(467)]

= 2003-2058 = - 55 kJ/mol คายพลงงาน

4.

โมเลกล โครงสรางลวอส AXmEn รปรางโมเลกล

สภาพขว ประจฟอรมาล

H2O

AX2E2

มมงอ

มขว

O = 6-4-(4/2)= 0 H = 1-(2/2) = 0 ประจรวม = 0

SiH4

AH4

ทรงสหนา

ไมมขว

Si = 4-0- (8/2) = 0 H = 1-0-(2/2) = 0 ประจรวม = 0

BeH2

AX2

เสนตรง

ไมมขว

Be = 2-0-1/2(4) = 0 H = 1-0-1/2(2) = 0 ประจรวม = 0

FNO

AX2E มมงอ มขว

N = 5-2-1/2(6) = 0 F = 7-6-1/2(2) = 0 O = 6-4-1/2(4) = 0 ประจรวม = 0

H - C - H + H - H

O

H - C - O -H

H

H

3

ClO2

-

AX2E2

มมงอ มขว

Cl = 7-4-1/2(4) = +1 O = 6-6-1/2(2) = -1 O = 6-6-1/2(2) = -1 ประจรวม = -1

CCl4

AX4

ทรงสหนา

ไมมขว

C = 4-0-1/2(8) = 0 Cl = 7-6-(2/2) = 0 ประจรวม = 0

PBr3

AX2E

พระมดฐาน

สามเหลยม

มขว

P = 5-2-1/2(6) = 0 Br = 7-6-1/2(2)= 0 ประจรวม = 0

NO2

+

AX2

เสนตรง

N = 5-0-1/2 (8) = +1 O = 6-4-1/2(4) = 0 O = 6-4-1/2(4) = 0 ประจรวม = +1

5. ก. SCN- โครงสรางทเปนไปไดคอ II เพราะอะตอมของธาตทมคา EN สง (S) ตองมประจฟอรมาลเปนลบ

[ S C N ]-

I

+1 0 -2

[ S C N ]-

II

-1 0 0

[ S C N ]-

III

0 0 -1

ข. SO3 เปนไปไดทกโครงสราง

O S O

O

I

-1 2 0

-1

O S O

O

II

0 2 -1

-1

O S O

O

III

-1 2 -1

0

6. พจารณาการซอนเหลอมของออรบทลตอไปนและตอบค าถาม

1) 2) 3) 4)

4

ก. 1) เปน ข. 2) เปน * 3) เปน * 4) เปน*

7. จงเขยนโครงแบบอเลกตรอน

ก. จงแสดงการบรรจวาเลนซอเลกตรอนลงในแผนผง

C- C2

2- C- การจดเรยงอเลคตรอนใน AO ของ 6C= 1s2 2s2 2p2 ดงนนการจดเรยงอเลคตรอนใน AO ของ C-= 1 s2 2s2 2p3

ข. จงเขยนการจดเรยงอเลกตรอนในออรบทลเชงโมเลกล การจดเรยงอเลคตรอนใน MO ของ C2

2-= (2s)2 (2s*)

2 (2py)2 (2pz)

2 (2pz)2

ค. อนดบพนธะ = ½ (8-2) = 6/2=3

ง. C22- มพนธะ 2 พนธะ และพนธะ 1 พนธะ

จ. ไมมสมบตแมเหลก เปนแบบ diamagnetic 8. จงใชทฤษฎออรบทลเชงโมเลกลเรยงล าดบความเสถยรของ N2

+, N2 และ N2- จากมากไปนอย

N N2

+ N+ N N2 N N N2 - N-

9. จงหาไฮบรไดเซชน(sp sp2 sp3 sp3d sp3d2) ของอะตอมกลางในโมเลกลทมสตรโครงสรางลวอสดงตอไปน

โมเลกล ไฮบรไดเซชน รปรางโมเลกล

5

C C C N H

H

H

H

H

O

(1) (2)

H

H

(3)

C1ใช sp3 C2ใช sp3

C3ใช sp2 O ใช sp3 N ใช sp3

ทรงสหนา ทรงสหนา ระนาบสามเหลยม มมงอ พระมดฐานสามเหลยม

PCl3

P ใช sp3 พระมดฐานสามเหลยม

C C HH

(1) (2)

C1ใช sp C2ใช sp

เสนตรง เสนตรง

10. จงเรยงล าดบมมพนธะในโมเลกล H2S H2Se และ H2Te จากแคบไปกวาง พรอมใหเหตผล

H S HH Se HH Te H

เนองจาก EN ของ S > Se > Te ดงนนมม ของ H2S > H2Se > H2Te

11. พจารณาโมเลกลทก าหนดใหแลวตอบค าถามตอไปน H2O CH4 HF CH3CH2OH (C เปนอะตอมกลาง)

ก) H2O แรงระหวางพนธะเปน dipole-dipole interaction, H-bond แขงแรงเปนอนดบสอง (เกด H-bond จากอะตอม O ซงทสภาพไฟฟาลบรองจากอะตอมF) และมจ านวน 2 พนธะ

CH4 แรงระหวางพนธะเปน London HF แรงระหวางพนธะเปน dipole-dipole interaction, H-bond แขงแรงทสด (เกด H-bond

จากอะตอม F ซงทสภาพไฟฟาลบสงสด) และมจ านวน 1 พนธะ CH3OH (C เปนอะตอมกลาง) แรงระหวางพนธะเปน dipole-dipole interaction, H-

bond แขงแรงเปนอนดบสาม (เกด H-bond จากอะตอม O เหมอน H2O แตมหม CH3 มาขดขวางแรงดงดดใน H-bond ท าใหความแรงของ H-bondนอยกวา H-bondใน HF, H2O) และมจ านวน 2 พนธะ ข) โมเลกล H2O มจดเดอดสงสด เพราะ จ านวน H-bond มผลตอจดเดอดมากกวาความแขงแรงของ dipole-dipole interaction ท าให H2O ซงมจ านวน H-bond มากทสด ซงเทากบ จ านวน H-bond ของ CH3OH แต H-bond ของ H2O แขงแรงกวา H-bond ของ CH3OH ท าให H2O มจดเดอดมากทสด 12. สารตวน า มอเลกตรอนบรรจในแถบเวเลนซไมเตม เมอไดรบกระแสไฟฟาหรอความรอน จงท าใหอเลกตรอนนนถกกระตนไปยงแถบเวเลนซทวางอยได จงเกดการน าไฟฟาและความรอน เชน พวกโลหะ

สารกงตวน า มอเลกตรอนบรรจในแถบเวเลนซเตม และชองวางของแถบการน าไฟฟากบ แถบเวเลนซไมตางกนมากนก เมอสารกลมนไดรบกระแสไฟฟาหรอความรอนจงท าใหอเลกตรอน นนถกกระตนไปยงแถบการน าไฟฟาทวางอยได จงเกดการน าไฟฟาและความรอน

6

สารฉนวน มอเลกตรอนบรรจในแถบเวเลนซเตม ชองวางของแถบการน าไฟฟากบ แถบเวเลนซแตกตางกนมากนก เมอสารกลมนไดรบกระแสไฟฟาหรอความรอนท าใหอเลกตรอนท ถกกระตนไมสามารถไปยงแถบการน าไฟฟา จงไมน าไฟฟาและความรอน

โครงการจดตงสายวชาเคม คณะศลปศาสตรและวทยาศาสตร ม.เกษตรศาสตร ก าแพงแสน

1

แบบฝกหดรายวชา หลกมลเคมทวไป (01403117)

บทท 3 ปรมาณสมพนธ

1. จงบอกชอหรอสตรเคม นาหนกโมเลกล เลขออกซเดชน ของสารประกอบตอไปน

1) NF3 nitrogen trifluoride (N +3, F -1)

2) P2S3 diphosphorous trisulfide (P +3, S -2)

3) SiO2 silicon dioxide (Si +4, O -2)

4) KCN potassium cyanide (K +1, C -4, N +3)

5) NiCO3 nickle(II) carbonate (Ni +2, C +4, O -2)

6) Al(OH)3 aluminium hydroxide (Al +3, O -2, H +1)

7) (NH4)3PO4 ammonium phosphate (N -3, H +1, P +5, O -2)

8) CoCl2 cobalt(II) chloride (Co 2+, Cl -1)

9) HBr hydrogen bromide (H +1, Br -1)

10) Carbon disulfide CS2 (C +4, S -2)

11) Copper(II)chloride CuCl2 (Cu +2, Cl -1)

12) Sodium nitrate NaNO3 (Na +1, N +5, O -2)

13) Magnesium perchlorate Mg(ClO4)2 (Mg +2, Cl +7, O -2)

14) Lead(IV)oxide PbO2 (Pb +4, O -2)

15) Ammonium carbonate (NH4)2CO3 (N -3, H +1, C +4, C -2)

16) Hydrogen sulphite HSO3- (H +1, S +4 ,O -2)


2

2) NaOH 0.50 โมล มกกรม และกโมเลกล

3) จงหา % โดยมวลของ Ca ใน CaSO4

4) จงดลสมการเคมตอไปน 1) H2O2(aq) → H2O(l) + O2(g) 2H2O2(aq) →2H2O(l) + O2(g) 2) Cu(s) + AgNO3(aq) → Ag(s) + Cu(NO3)2(aq) Cu(s)+2AgNO3(aq) → 2Ag(s)+Cu(NO3)2(aq) 3) C3H6O(l) + O2(g)→ CO2(g) + H2O(l) C3H6O(l)+ 4O2(g)→ 3CO2(g)+ 3H2O(l) 4) NH3(g) + O2(g) → NO(g) + H2O(g) 4NH3(g)+ 5O2(g) → 4NO(g)+ 6H2O(g) 5) C12H22O11(s) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) C12H22O11(s)+12O2(g) → 12CO2(g)+11H2O(l) 5. จงเขยนสมการไอออนกทถกตองของปฏกรยาตอไปน 1) HCl(aq) + NaOH(aq) → H2O(l) + NaCl(aq) H+ (aq) + OH- (aq) → H2O(l) 2) Pb(NO3)2(aq) + K2CrO4(aq) → PbCrO4(s) + 2KNO3(aq) Pb2+(aq) + CrO4

2-(aq) → PbCrO4(s) 3) CuSO4(aq) + BaCl2(aq) → CuCl2(aq) + BaSO4(s) SO4

2- (aq) + Ba2+ (aq) → BaSO4(s)

6. เมอเผา KClO3 3.5 โมล จะม O2 เกดขนกโมล, กกรม, กลตรท STP

วธท ำ ปฏกรยาทเกดขนหลงจากดลสมการแลวเปนดงน

2 KClO3 2KCl + 3O2

เทยบจากสมการทดลแลว

เผา KClO3 2 โมล เกด O2 3 โมล


3

เผา KClO3 3.5 โมล เกด O2 (3.5) โมล

= 5.25 โมล #

O2 1 โมล มมวล 32 กรม

O2 5.25 โมล มมวล 32(5.25) กรม

= 168 กรม #

O2 1 โมล มปรมาตร 22.4 ลตรท STP

O2 5.25 โมล มปรมาตร 22.4(5.25)

= 117.6 ลตรท STP #

ม O2 เกดขนจากปฏกรยา 5.25 โมล, 168 กรม, 117.6 ลตรท STP #

7. เหลก (Fe) 7.62 g ทาปฏกรยากบกามะถน (S) 8.67 g ดงสมการ

Fe + S FeS

สารกาหนดปรมาณ (Limiting Agent) คอสารใด สารเหลอจากปฏกรยา (Excess Reagent) มกกรม และ

ม FeS เกดขนกกรม (กาหนดให นาหนกอะตอม Fe = 55.85 และ S = 32.07 g/mol)

วธท ำ Fe = 7.62 g = 0.132 โมล

55.85

S = 8.67 g = 0.270 โมล

32.07

จากสมการ ใช Fe 1 โมล ตองใช S 1 โมล

ถาใช Fe 0.132 โมล ตองใช S 0.132 โมล


4

โจทยให S = 8.67 g = 0.270 โมล

ใช S ไป 0.132 โมล

S เหลอ 0.138 โมล

Limiting Agent คอ Fe , Excess Reagent คอ S #

โดย S เหลอ = 0.138(32.07) กรม

= 4.43 กรม #

หา FeS ทเกดขน

วธท ำ คดเทยบท Limiting Agent คอ Fe

จากสมการ ใช Fe 1 โมล เกด FeS 1 โมล

ใช Fe 0.132 โมล เกด FeS 0.132 โมล

จาก g = NM

M = 55.85 + 32.07

= 87.92

g = 0.132(87.92)

= 12 กรม

ม FeS เกดขน 12 กรม #

8. ให CCl4 150 g ทาปฏกรยากบ SbF3 100 g ดงสมการ

3CCl4 + 2SbF3 3CCl2F2 + 2SbCl2 + Cl2

จงหา % yield ของ CCl2F2 เมอทดลองจรงได 80 g


5

วธท ำ หา Limiting Agent

โมลของ CCl4 = 150 กรม = 0.97 โมล

154

โมลของ SbF4 = 100 กรม = 0.56 โมล

197.8

ใช SbF3 2 โมล ตองใช CCl4 3 โมล

ถาใช SbF3 0.56 โมล ตองใช CCl4 (0.56) โมล

= 0.84 โมล

CCl4 เปน Excess Reagent และ SbF3 เปน Limiting Agent

ค านวณหาผลผลตทางทฤษฎ

ใช SbF3 2 โมล เกด CCl2F2 3 โมล

ถาใช SbF3 0.56 โมล เกด CCl2F2 (0.56) โมล

= 0.84 โมล

จาก n = g/M g = nM

= 0.84(121) กรม


6

= 101.64 กรม

หา % yield

จาก % yield = (80 กรม / 101.64 กรม) x100%

= 78.71 % #

9. NH3 637.2 g ทาปฏกรยากบ CO2 1,142 g ดงสมการ

2 NH3 + CO2 (NH3)2CO + H2O

ใหหามวลของยเรย (NH3)2CO ทเกดขน

วธท ำ โมลของ NH3 637.2 กรม = 37.42 โมล

โมลของ CO2 1,142 กรม = 25.05 โมล

จากสมการ ใช NH3 2 โมล ตองใช CO2 1 โมล

ถาใช NH3 37.42 โมล ตองใช CO2 (37.42)/2 โมล

= 18.71 โมล

โจทยให CO2 25.05 โมล แตถกใชไป 18.71 โมล

CO2 จะเหลอจากปฏกรยา

ดงนน Limiting Agent คอ NH3

จากสมการ ใช NH3 2 โมล เกดยเรย 1 โมล


7

ถาใช NH3 37.42 โมล เกดยเรย (37.42)/2 โมล

= 18.71 โมล

จาก n = g/M g = nM

มยเรยเกดขน = 18.71(60) กรม

= 1,122.6 กรม # 10. สภาวะมาตรฐาน กาซออกซเจน 1 ลกบาศกเดซเมตร (dm3) หนก 1.43 กรม และมจานวนปรมาตรเทากบ

กาซคารบอนมอนอกไซด 1 ลกบาศกเดซเมตร(dm3) หนก 1.25 กรม จงหามวลโมเลกลของกาซ

คารบอนมอนอกไซด

วธท ำ จากกฎของอาโวกาโดร กาซออกซเจนและกาซคารบอนมอนอกไซดมปรมาตรเทากนทสภาวะ

มาตรฐานเหมอนกน จะมปรมาตรเทากน

ดงนน จะมจานวนโมลและโมเลกลเทากน ดวย

จานวนโมลของกาซคารบอนมอนอกไซด = จานวนโมลของกาซออกซเจน

1.25 กรม = 1.43 กรม

MW (2 x 16)

ดงนน MW = มวลโมเลกลของกาซคารบอนมอนอกไซด = 28 #

11. การเตรยม NH3 จากปฏกรยา

CaO(s) + 2 NH4Cl (s) 2 NH3(g) + H2O (g) + CaCl2(s)

จากโจทย ถาใช CaO 3.0 โมล ทาปฏกรยากบ NH4Cl 75.0 กรม อยากทราบวา

11.1 ) สารใดเปนสารกาหนดปรมาณ


8

11.2 ) ถาจากปฏกรยาและจานวนสารตงตนทกาหนดให และไดผลผลตรอยละของ NH3 75% จงหา

ผลผลตจรง

จากโจทยมสารสองตวทาปฏกรยากนคอ CaO และ NH4Cl จงไมทราบวาสารตวใดเปนสารกาหนดปรมาณ

ควรเทยบหาโมลกอน (กาหนดให Ca = 40, O=16, N=14, H = 1 และ Cl 35.5 g/mol)

1. สาร CaO 3.0 โมล

2. สาร NH4Cl จานวน 75.0 กรม = 1.40 โมล

53.5

เทยบหาปรมาณผลตภณฑ NH3 ทเกดขนจากสารตงตนทงสอง

จากสมการ (ดลแลว) ถาใช CaO 1.0 โมล จะเกด NH3 จานวน 2.0 โมล

ถาใช CaO 3.0 โมลจะเกด NH3 จานวน 6.0 โมล

และจากสารตงตนอกตวหนง

จากสมการ (ดลแลว) ถาใช NH4Cl 2.0 โมล จะเกด NH3 จานวน 2.0 โมล

ถาใช NH4Cl 1.40 โมล จะเกด NH3 จานวน 1.40 โมล **

จะเหนวาปรมาณ NH3 ทเกดจากสารตงตน NH4Cl เกดไดนอยกวาทเกดจากสาร CaO ดงนน

สารกาหนดปรมาณคอ NH4Cl

จากโจทย ถามหาผลผลตจรง ใชสตร

รอยละการคนกลบของสาร = คาทไดจากผลผลตจรง x 100

คาทไดจากทฤษฏ

จะตองหาคาทไดจาก ทฤษฏกอน

ถาสารกาหนดปรมาณคอ NH4Cl แปลวา ใชสารตงตนตวนหมด และถาใชหมดจะเกด NH3 จานวน 1.40

โมล (**) คดเปน 1.40 x 17 = 23.80 กรม (คา NH4 ตามทฤษฏ) แทนคากลบไปในสตร

75 % = คาทไดจากผลผลตจรง x 100

23.80

ดงนนคาทไดจากผลผลตจรง = 17.85 กรม #


9

12. จากปฏกรยาเคม

CaC2 (s) + 2 H2O (l) Ca(OH)2 (aq) + C2H2 (g)

อยากทราบวา ถาใช CaC2 2.5 โมล ทาปฏกรยากบนาทมากเกนพอ ถามวา

12.1 จะได C2H2 (g) เกดขนกกรม

12.2 จะได C2H2 (g) เกดขนกลตรท STP

12.3 อยากทราบวา นาเขาทาปฏกรยาพอด ตองใชนากโมล และกกรม

ขอ 12.1) จากสมการ (ดลแลว)

ถาใช CaC2 1.0 โมล จะเกดแกส C2H2 1.0 โมล

ถาใช CaC2 2.5 โมล จะเกดแกส C2H2 1.0 x 2.5 = 2.5 โมล

1.0

นาหนกโมเลกลของ C2H2 = 26 g/mol

เพราะฉะนน 2.5 โมล = 26 x 2.5 = 65 กรม #

ขอ 12.2) ถามวาเกดกลตรท STP

เทยบวา ท STP แกส C2H2 มปรมาตร 22.4 ลตร

จากขอ 12.1 พบวาเกด C2H2 จานวน 2.5 โมล จงมคาเทากบ 22.4 x 2.5 = 56 ลตร #

ขอ 12.3) ใหคานวณจานวนโมลของนาทเขาทาปฏกรยาพอด คดไดจากสมการคอ

จากสมการเคม ถาใช CaC2 1 โมล จะทาปฏกรยาพอดกบนา 2.0 โมล

จากโจทย ถาใช CaC2 2.5 โมลจะทาปฏกรยาพอดกบนา 2.0 x 2.5 = 5.0 โมล

1.0

คดเปนกรม ดวยการคณกบนาหนกโมเลกลของนา คอ 18 g/mol = 5.0 x 18 = 90 กรม #

แบบฝกหดรายวชา 01403117 ปการศกษา 2553

แกส

1. แกสมเทนถกบรรจในถงเหลกกลา แกสมความดน 350 torr ทอณหภม 18 OC ถาอณหภมเพมขนเปน 45 OC แลวความดนแกส

ควรมคาทาไร

ความดนของแกสภายหลงอณหภมเพมขน คอ 382.45 torr

2. แกส O2 หนก 28.0 g มความดน 800 torr ท 27 OC มปรมาตรเทาใด

แกส O2 มปรมาตร 20.47 L

3. น า Al2O3 มาท าปฏกรยากบผงถาน (C) ทมากเกนพอ ปรากฏวาเกดแกส CO 9.0 L ท STP ซงคดเปนผลผลตรอยละ 90 จง

ค านวณหาน าหนกของ Al2O3 ทใชในการท าปฏกรยา

ผลผลตของ CO ทเกดขนจรงคดเปน 90% หรอ

น าหนกของ Al2O3 ทน ามาท าปฏกรยา คอ

4. ผสมแกส SO2 80.0 g และ O2 32.0 g ในถงขนาด 100 L ปลอยใหแกสทงสองท าปฏกรยากนอยางสมบรณตามสมการ

แลวตงทงไวจนอณหภมของแกสในถงเปน 27 OC จงค านวณหาความดนรวมของแกสในถง

หลงจากปฏกรยาเกดขนอยางสมบรณ

อตราสวนของ nSO2/nO2 ทผสมลงถงนอยกวาอตราสวนปรมาณสารสมพนธ หรอ SO2 เปนสารก าหนดปรมาณ SO-

จ านวนโมลของ O2 ทเหลออยภายหลงปฏกรยาเกดขนอยางสมบรณ

5. ทอณหภมและความดนเดยวกน แกส A มอตราการแพรเปน 2 เทาของแกส B ถาแกส A มความหนาแนน 1.5 g/L ความ

หนาแนนของแกส B มคาเทาใด

6. ความเรวเฉลย ( ) ของโมเลกล O2 ท 25 OC มคา 450 m/s จงค านวณความเรวเฉลยของโมเลกลแกส Cl2 ทอณหภมเดยวกน

7. ถงบรรจแกส A จ านวน 2 mol มความดน 8 atm ณ อณหภม 127 OC ถาเตมแกส B ลงไป โดยทอณหภมยงคงเทาเดม พบวา

ความดนแกสผสมมคา 10 atm ถาแกส A และ B ไมท าปฏกรยากน จงหาเศษสวนโมลของแกส A และจ านวนโมลของ B

แกส A และ B ไมท าปฏกรยากนและอณหภมไมเปลยนแปลง ความดนยอยและความดนรวมของแกสจงแปรผนตรงกบจ านวนโมลของของแกส

8. ภาชนะ A และ B บรรจแกส CH4 และ CO2 ซงมความดนและปรมาตรดงภาพ

เมอเปดชองใหแกสทงสองผสมกนโดยไมท าปฏกรยาตอกน พบวาความดนของแกสหลงผสมเทากบ 2 atm ปรมาตรภาชนะ

B มคาเทาใด

กอนผสม:

(1)

(2)

รวมสมการ (1) และ (2):

(3)

หลงผสม:

(4)

ฝงขวาของสมการ (3) และ (4) มคาเทากน ดงนน

(5)

9. ออกไซดของโลหะ X จ านวน 28 g ท าปฏกรยากบผงถานทมากเกนพอในภาชนะปรมาตร 6.0 L ไดแกสคารบอนมอนอกไซด

ซงมความดน 0.821 atm ณ อณหภม 27 OC จงค านวณหาน าหนกเชงอะตอม X เมอสมการปฏกรยาเปนดงน

ค านวณหาจ านวนโมลของ CO ทเกดขน

จากสมการเคมทก าหนดให

CO 1 โมล เกดจาก X 2 mol

ดงนน CO 5 โมล เกดจาก X (2 mol)(5/1) = 10 mol

MWX = (28 g) / (10 mol) = 2.8 gmol-1

10. ก าหนดกราฟแสดงการเบยงเบนของแกสจรงจากแกสสมบรณตอไปน

จงตอบค าถามพรอมแสดงเหตผลประกอบ

เสนกราฟ

ของแกสจรงมพฤตกรรมตางจากแกสสมบรณ ดวยปจจย 2 ประการ คอ

(1) แกสจรงมแรงดงดดระหวางโมเลกล ท าใหเทอม P นอยกวาแกสสมบรณ แกไขโดยบวกเทอม

ใหกบ P

(2) โมเลกลแกสจรงมปรมาตร ท าใหเทอม V (ปรมาตรของภาชนะ) มคามากกวาความเปนจรง แกไขโดยลบ V ดวย nb

หรอสรปวา หากตองการใหเสนกราฟของแกสจรงซอนทบกบเสนกราฟของแกสสมบรณ แลวส าหรบแกสจรงตองเปน

เสนกราฟระหวางคา

และ คา P

เมอความดน P มคาต า ปรมาตรภาชนะ V มคามาก ขนาดของโมเลกลยงไมสงผลชดเจน (V-nb V) ผลของแรงดงดด

ระหวางโมเลกล ซงท าใหความดน P ของแกสจรงต ากวาแกสอดมคต มมากกวา ท าใหเสนกราฟเบยงเบนไปในทางลบ แต

เมอความดน P เพมขน ปรมาตร V มคาลดลง ขนาดของโมเลกล nb มคามากเมอเทยบกบ V การใชคา V โดยทไมหกปรมาตร

ของโมเลกล nb ออกไป เทากบเปนการใชคา V ทมากเกนจรง จงท าใหเสนกราฟเบยงเบนไปในทางบวก

a. T มคามากหรอนอยกวา 500 K

นอยกวา การเบยงในชวงความดนต าไปในทางลบมมากกวา (มคาต ากวา) แสดงถงวา การดงดดระหวางโมเลกล ณ

อณหภม T สงกวา ณ 500 K ซงจะเปนเชนนนเมอ T มคานอยกวา 500 K

b. B ควรเปนแกสใด N2 O2 CH4 H2O หรอ CH3OH

เทยบกบเสนกราฟ NH3 ทอณหภมเดยวกน กราฟ B การเบยงไปในทางลบนอยกวา แสดงวามแรงดงดดระหวางโมเลกล

นอยกวา NH3 จงอาจเปน N2 O2 หรอ CH4 อยางไรกตาม การเบยงไปในทางบวกมคาสงกวา โมเลกลของเสนกราฟ B จง

ควรมขนาดใหญกวา NH3 ซงกคอ CH4

c. แกส C หรอ D มสมบตใกลเคยงแกสสมบรณมากกวา

เสนกราฟ D เพราะความชนเสนกราฟใกลเคยงกบเสนกราฟของแกสอดมคตมากกวา

d. แกส C หรอ D ควรมคา b มากกวา

คา b คอปรมาตรของโมเลกล ทงเสน C และ D เปนการเบยงเนองจากปรมาตรของโมเลกลอยางเดยว เสนกราฟ C

เบยงเบนจากเสนกราฟแกสอดมคตมากกวาเสนกราฟ D ดงนน แกส C ควรมคา b สงกวา

e. จงท านายวาเสนแกส D ท 1000 K ควรเบยงจากเสนแกสสมบรณมากหรอนอยกวาเสนแกส D ท 500 K

นอยกวาท 500 K เพราะ การเพมอณหภม ท าใหแกสวงชนผนงบอยขน ความดนเพมขน ชวยลดผลของปรมาตรโมเลกล

จงท าใหเสนกราฟเบยงจากเสนแกสสมบรณนอยลง

แบบฝกหด รายวชา 01403117 เรอง ของเหลว

1. ของเหลวมสมบตเหมอนของแขงอยางไร

โมเลกลอยชดกน ปรมาตรคงท

2. จงล าดบจดเดอดของเหลว CH3OH, CH3Cl และ CCl4 จากต าไปสง

CCl4 < CH3Cl < CH3OH

3. จงล าดบความดนไอของเหลว H2O, CH3Cl และ CCl4 จากต าไปสง

H2O < CH3Cl < CCl4

4. ปจจยใดมผลตอความหนด

แรงดงดดระหวางโมเลกล มวลโมเลกล และอณหภม

5. จงเลอกค าในวงเลบทเปนค าตอบ

5.1. ของเหลวทความตงผวต า จะระเหย(งาย,ยาก)กวาของเหลวทความตงผวสง

5.2. ของเหลวจะมพนผวสง ถาหากความตงผวของของเหลว(ตา,สง)

5.3. น าเปนเมดกลมบนใบบว แสดงวาโมเลกลน ามแรงดงดดกนเอง(นอย,มาก)กวาโมเลกลน ากบผวใบบว

5.4. ซกผาดวยน าอนจะท าความสะอาดได (ด,แย) กวาน าเยน

6. จงอธบายความหมายของค าตอไปน

6.1. ความดนไอ หมายถง ความดนของไอของของเหลวทอยเหนอของเหลวในภาชนะปด

6.2. การระเหย หมายถง การทโมเลกลของของเหลวมพลงงานจลนมากกวาแรงดงดดระหวางโมเลกล

ของเหลว ทาใหเกดแกสหรอไอ

6.3. การควบแนน หมายถง ไอเคลอนทชนผวหนาของเหลวจะควบแนนกลายเปนของเหลว

1. จากรปจงตอบค าถามโดยเลอกค าในวงเลบทเปนค าตอบ

1.1. โมเลกลใตสภาวะหมายเลข 1 เคลอนท (เรว,ชา) กวาโมเลกลใตสภาวะหมายเลข 2

1

2

3

1.2. โมเลกลใตสภาวะหมายเลข 1 เคลอนทมพลงงานจลนเฉลย(สง,ตา) กวาใตสภาวะหมายเลข 2

1.3. พนทหมายเลข 3 แสดงสดสวนของโมเลกลทสามารถ(ควบแนน,ระเหย)

โครงการจดตงสายวชาเคม คณะศลปศาสตรและวทยาศาสตร ม.เกษตรศาสตร กาแพงแสน

1

แบบฝกหดรายวชา หลกมลเคมทวไป (01403117) เรอง ของแขง

1. KCl มแลตทซผลกลกบาศกกลางหนาคลายกบ NaCl เซลลหนวยของ KCl จะประกอบดวย K+ และ

Cl- อยางละกไอออน (จงวาดรปประกอบ)

2. ทรงกลมรศม r จานวน 8 ลกถกจดเรยงแบบลกบาศกธรรมดา กลองลกบาศกใบหนงหมลกบาศกของทรงกลมไดพอด จงหาปรมาตรของกลอง และทรงกลมครอบครองปรมาตรเปนรอยละเทาไรของปรมาตรของกลอง

3. การจดเรยงอนภาคในผลกแบบชดทสดมกแบบ คออะไรและมการจดเรยงอยางไร (วาดรปประกอบ) การจดเรยงนนครอบครองปรมาตรเทาไร


2

4. จงบอกชอชองวางทงสองชนดในโครงสรางแบบชดทสด โดยเปรยบเทยบลกษณะการเกดชองวาง ขนาดของชองวาง และจานวนชองวาง


3

5. ธาต A มผลกแบบ fcc มความหนาแนน 20 g cm-3 นาหนกอะตอม 200 เลขอโวกาโดรเทากบ6.02x1023 จงหามวลและปรมาตรของหนงเซลลหนวย

6. Al มความหนาแนนเทากบ 2.699 g/cm3 กาหนด Al อะตอมมรศม 143 pm จงพสจนวา Al มโครงสรางเปนแบบ fcc

7. เมอเงน (Ag) ตกผลก มนจะเรยงตวแบบ face-centered cubic cells โดยมความยาวของดานยนตเซลลเปน 409 pm จงคานวณหาความหนาแนนของผลกเงน


4

8. ความไมสมบรณของผลกแบบเฟรนเกลและแบบชอตตกแตกตางกนอยางไร จงอธบาย

อะตอม โครงสร้างอะตอม และตารางธาตุ · พลังงานในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

Documents