วันศุกร์ที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2555

สารละลาย

สารละลาย (Solution)
                สารละลาย  (Solution)  หมายถึง ของผสมเนื้อเดียวที่เกิดจากสารบริสุทธิ์ตั้งแต่ 2 ชนิด ขึ้นไป รวมกัน
ทางกายภาพในปริมาณที่ไม่แน่นอน ตัวที่มีปริมาณมากกว่าเป็นตัวทำละลาย (Solvent) ตัวที่มีปริมาณน้อยกว่า
เป็นตัวถูกละลาย (solute) มีสถานะ เช่นเดียวกับตัวทำละลายและสมบัติก้ำกึ่งระหว่างสารที่มาผสมกัน   อนุภาค
ตัวถูกละลายขนาดเล็กกว่า 10-7  cm สามารถผ่านกระดาษเซลโลเฟนได้  เช่น สารละลายเกลือแกง สารละลายน้ำตาล เป็นต้น
              หลักในการพิจารณาสารที่เป็นตัวทำละลาย
 
  • สารละลายที่เกิดจากสารต่างสถานะกัน สารที่มีสถานะเดียวกับสารละลาย จะเป็นตัวทำละลายสารที่มีสถานะต่างจากสารละลายจะเป็นตัวถูกละลาย เช่น  น้ำ  +  น้ำตาล  =   น้ำเชื่อม
  • สารละลายที่เกิดจากตัวทำละลายและตัวถูกละลายที่ มีสถานะเดียวกัน สารที่มีปริมาณมากกว่าจะเป็นตัวทำละลาย ในขณะที่สารที่มีปริมาณน้อยกว่าเป็นตัวถูกละลาย  เช่น เอทธานอล  70 % แสดงว่า เอทธานอลเป็นตัวทำละลาย และน้ำเป็นตัวถูกละลาย
สารละลายที่ควรรู้จัก เช่น
                สารละลาย                            =                             ตัวประกอบ                           +             ตัวถูกละลาย
                Solution                                =                             Solvent                                 +             Solute
                ทิงเจอร์                                 =                             C2H5OH                              +             Solute
                Aqueous (aq)                        =                             H2O                                      +             Solute
                เงินอะมัลกรัม                        =                             Ag                                         +             Hg
 
ตารางแสดงชนิดตัวทำละลายและตัวถูกละลาย
 
ชนิดของสารละลาย
สถานะ
ตัวทำละลาย
ตัวถูกละลาย
นาก
S
Cu  55%
Au  45%
เหรียญห้าบาท
S
Cu  75%
Ni  25%
ทองสำริด
S
Cu  80%
Sn 20%
ฟิวส์ไฟฟ้า
S
Bi  50%
Pb  25%  Sn  25%
เหล็กกล้า
S
Fe
 Cr, Ni , C
ทอง 18 K
S
Au  75%
Ag  25%
น้ำส้มสายชู
l
H2O 94%
CH3COOH  6%
ก๊าซหุงต้ม LPG
l
C3H8 70%
C4H10  30%
 
ตารางของสารละลายตามสถานะ
 
สถานะ
ตัวทำละลาย
ตัวถูกละลาย
ตัวอย่าง
ก๊าซ ก๊าซ
ก๊าซ
ก๊าซ
ก๊าซ
ของเหลว
ของแข็ง
อากาศ
ไอน้ำในอากาศ
แนพธาลีนในอากาศ
ของเหลว ของเหลว
ของเหลว
ของเหลว
ก๊าซ
ของเหลว
ของแข็ง
น้ำโซดา
น้ำกรด
น้ำเกลือ
ของแข็ง ของแข็ง
ของแข็ง
ของแข็ง
ก๊าซ
ของเหลว
ของแข็ง
H2 ใน  PT
อะมัลกรัม
ทองเหลือง
 
การเรียกชื่อสารละลาย
                  ถ้าสารละลายนั้นมีน้ำเป็นตัวทำละลาย จะขึ้นต้นด้วยคำว่า  สารละลาย แล้วตามด้วยชื่อตัวถูกละลาย เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์ สารละลายกรดอะซิติก
                ถ้าสารละลายมีสารอื่นที่ไม่ใช่น้ำเป็นตัวทำละลาย จะขึ้นต้นด้วยคำว่า สารละลาย ตามด้วยชื่อ ตัวถูกละลาย และคำว่า ในตามด้วย ตัวทำละลาย เช่น สารละลายคลอรีนในคาร์บอนเตตระคลอไรด์ สารละลายไอโอดีนในเฮกเซน เป็นต้น
 
ชนิดของสารละลาย
              1สารละลายอิ่มตัว ( Saturated  Solution  หมาย ถึง  สารละลายที่มีตัวถูกละลายอยู่อย่างเต็มที่ (มากที่สุด) ในหนึ่งหน่วยปริมาตรของตัวทำละลาย และไม่สามารถละลายเพิ่มเข้าไปได้อีก ณ อุณหภูมิคงที่
            2.  สารละลายไม่อิ่มตัว (Unsaturated Solution ) หมาย ถึง  สารละลายที่มีตัวถูกละลาย ละลายอยู่น้อยกว่าที่มันควรจะละลายได้ ถ้าเพิ่มตัวถูกละลายเข้าไปอีก มันก็จะละลายได้อีกโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ  แบ่งเป็น
                2.1   สารละลายเจือจาง (Dilute  Solution)  หมายถึง  สารละลายที่มีปริมาณตัวถูกละลายละลายอยู่น้อย
                2.2  สารละลายเข้มข้น  (Concentration  Solution)  หมายถึง  สารละลายที่มีตัวถูกละลายอยู่มาก
 
เกณฑ์การแบ่งสารละลาย
  สารละลาย
  1. ใช้สถานะของสารละลายเป็นเกณฑ์  แบ่งออกได้  3  ชนิดคือ
          1.1  สารละลายที่เป็นของแข็ง  เช่น  ทองเหลือง  นาก  เป็นต้น
          1.2  สารละลายที่เป็นของเหลว  เช่น  น้ำเชื่อม  น้ำส้มสายชู  เป็นต้น
          1.3  สารละลายที่เป็นก๊าซ   เช่น  อากาศ  ก๊าซผสมต่าง ๆ
  2.  ใช้สถานะของตัวทำละลายและสถานะของตัวถูกละลายเป็นเกณฑ์ 
  3. ใช้ปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลายเป็นเกณฑ์ 
 
ความสามารถในการละลายได้ของสาร
  ณ  อุณหภูมิเดียวกัน สารแต่ละชนิดละลายไม่เท่ากัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยดังนี้คือ
                1.  ชนิดของตัวทำละลาย
                2.  ชนิดของตัวถูกละลาย
                3.  ความดัน  ในกรณีที่ตัวถูกละลายมีสถานะเป็นก๊าซ ถ้าความดันเพิ่มจะละลายได้มากขึ้น
                4.  อุณหภูมิความสามารถในการละลายของสารบางชนิดเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิเพิ่ม แต่บางชนิดละลายได้น้อยลง (ตกตะกอนผลึกออกมา)  เมื่ออุณหภูมิเพิ่ม ดังกราฟปริมาณตัวถูกละลายกับอุณหภูมิ
 
ปัจจัยที่มีผลต่อการละลายของสาร
  1.ชนิดของตัวทำละลาย
2.ชนิดของตัวถูกละลาย
3.ความดัน  ในกรณีที่ตัวละลายมีสถานะเป็นก๊าซ  ถ้าความดันเพิ่มจะละลายได้มากขึ้น
4.อุณหภูมิ
 
การตรวจสอบสารละลายบริสุทธิ์
  1.หาจุดเดือด
                คือ  นำสารละลายมาหาจุดเดือด  ถ้าสารละลายนั้นมีจุดเดือดคงที่หรือมีอุณหภูมิขณะเดือดคงที่ แสดงว่าสารละลายนั้นเป็นสารบริสุทธิ์  แต่ถ้ามีอุณหภูมิขณะเดือดไม่คงที่แสดงว่าสารละลายนั้นไม่ใช่สารละลาย บริสุทธิ์
2.หาจุดหลอมเหลว
                คือ  นำสารละลายมาหาจุดหลอมเหลว   ถ้าเป็นสารบริสุทธิ์จะมีจุดหลอมเหลวคงที่  และมีช่วงอุณหภูมิของการหลอมเหลวแคบ  แต่ถ้าเป็นสารละลาย  จุดหลอมเหลวจะไม่คงที่  และมีช่วงอุณหภูมิของการหลอมเหลวกว้าง 
3. การระเหยแห้ง
                คือ  ถ้านำสารลายไประเหยแห้ง  แล้วพบว่ามีของแข็งเหลืออยู่  แสดงว่าสารนั้นเป็นสารละลาย  แต่ถ้าไม่มีอะไรเหลืออยู่เลย  ก็ยังไม่สามารถสรุปได้ว่า สารนั้นเป็นสารบริสุทธิ์  ต้องนำไปหาจุดเดือด  จุดหลอมเหลวต่อไป
 
จุดเดือดของสารละลายและสารบริสุทธิ์
  “จุดเดือดของสารบริสุทธิ์จะคงที่ และมีช่วงของอุณหภูมิขณะเดือดแคบ ๆ
                “จุดเดือดของสารละลายไม่คงที่ และมีช่วงของอุณหภูมิขณะเดือดกว้าง
  1. จุดเดือดของสารละลายเปลี่ยนแปลง (ไม่คงที่) เพราะอัตราส่วนระหว่างตัวทำละลายกับตัวถูกละลายในสารละลายเปลี่ยนไปขณะกำลังเดือด
หมายเหตุ      ยกเว้นสารละลายบางชนิดที่มีองค์ประกอบพอเหมาะจะมีจุดเดือดคงที่ได้ เราเรียกว่า อะซีโอโทป ( Azeotropic mixture) เช่น เอทธานอล 95% มีจุดเดือดคงที่ 78.2 0C  กรดไฮโดรคลอริก 20.22% มีจุดเดือดคงที่ที่ 108.6 0C
 
   

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น