1

1. นายจกรพนธ อนภกด เลขท 3

2. นายยทธภม โสเส เลขท 10

3. นายอรรถกฤษ สราวรรณ เลขท 13

1 หนาถดไปครชมยพร โคตรโยธา

คำานำางานนำาเสนอวชา เคม เรองสมบต

ของแกส กลมของขาพเจาไดตงใจทำาเพอใหอาจารยนำาไปสอนนองๆ รนหลงเพอความเขาใจยงขน หรออาจนำาไปเปนตวอยางใหนองๆ รนหลงไดนำาไปทำาเปนแบบอยาง ถาหากผดพลาดประการใดกลมของขาพเจากตองของอภยไว ณ ทน

ดวย

คณะผจดทำา1 หนาถดไป

สารบญเรอง

หนาสมบตของแกส

1ความสมพนธของปรมาตร

5กฎของบอยล

8กฎองชารล

11กฎรวมแกส

13กฎแกสสมบรณ 14

1

ในสภาวะทอณหภมและความดนเหมาะสม สารหลายชนดสามารถเปลยนของแขง

ของเหลวหรอแกสได นอกจากนธาตทเปนอโลหะ เชน ไฮโดรเจน ฟลออรน คลอรน

ออกซเจน ไนโตรเจนและแกสเฉอย รวมทงสารประกอบโคเวเลนตทมมวลโมเลกลตำาบางสาร เชน CO CO2 NH3 H2S SO2 ลวนมสถานะแกส

ทอณหภมหอง สารในสถานะแกสมสมบตเหมอนหรอแตกตางจากของแขงและของเหลว

คอ

1

1

หนาถดไป

แกสมแรงยดเหนยวระหวางนะภาคนอยมาก อนภาคจะอยหางกนมากเมอเปรยบ

เทยบกบของแขงและของเหลว ดงนนเมอบรรจแกสไวในภาชนะ แกสจงแพรเตม

ภาชนะทบรรจ ทำาใหมรปรางเปลยนแปลงตามขณะและรปรางตามภาชนะ แกสมความหนาแนนตำากวาของเหลวและของแขงมาก

รวมทงสามารถบบอดไดมากทสด

1

2

หนาถดไป

จากการศกษาของนกวทยาศาสตรในอดตเกยวกบพฤตกรรมแลละสมบตตางๆ ของแกสในระดบอนภาค พบวาแกสเกอบทกชนดมสมบตบางประการคลายกนจนสรปเปนทฤษฎทสามารถนำาไปใชอธบายสมบตตางๆ ของแกสได ทฤษฎดงกลาวนนเรยกวา ทฤษฎจลนของแกส มสาระสำาคญดงน

1. แกสประกอบดวยอนภาคจำานวนมากทมขนาดเลกมาก จนถอไดวาอนภาคแกสไมมปรมาตรเมอเทยบกบขนาดภาชนะทบรรจ

2. โมเลกลของแกสอยหางกนมาก ทำาใหแรงดงดดและแรงผลกระหวางโมเลกลนอยมาก จนถอไดวาไมมแรงกระทำาตอกน

3. โมเลกลของแกสเคลอนทอยางรวดเรวในแนวเสนตรง เปนอสระดวยอตราเรวคงทและไมเปนระเบยบ จนกระทงชนกนโมเลกลอนหรอชนกบผนงของภาชนะจงจะเปลยนทศทางและอตราเรว

1

3

หนาถดไป

4. โมเลกลของแกสทชนกนเองหรอชนกบผนงภาชนะ จะเกดการถายโอนพลงงานให

แกกนไดพลงงานรวมของระบบมคาคงท5. ณ อณหภมเดยวกน โมเลกลของแกส

แตละโมเลกลเคลอนทดวยความเรวไมเทากน แตจะมพลงงานจลนเฉลยเทากน โดย

พลงงานจลนเฉลยของแกสจะแปรผนตรงกนอณหภมเคลวน

1

4

สารบญ

ความสมพนธของปรมาตร

จากทฤษฎจลนของแกสทำาใหทราบวา แกสประกอบดวยโมเลกลจำานวนมากทอยหางกนจนถอไดวาไมมแรงกระทำาตอกน ซงเปนผลใหแกสฟงกระจายไดงาย แกสจงมรปรางและปรมาตรไมแนนอนขนอยกบภาชนะทบรรจ ซงเปนสมบตประการหนงทแตกตาง

จากของแขงและของเหลว ปจจยทมผลกระทบตอการเปลยนแปลงปรมาตรของแกส ได

ศกษาจากการทดลอง

1

5

หนาถดไป

การทดลองผลของความดนหรออณหภมตอปรมาตร

ของแกสตอนท 1 ผลของความดนตอปรมาตรของแกส

1. ดงกานหลอดฉดยาขนมาอยประมาณกงกลางของกระบอกฉดยา ใชปลายนวอดปลายกระบอกฉดยาไว กดกานหลอดฉดยาชาๆ

จนกระทงกดไมลง ปลอยมอทกดและสงเกตการเปลยนแปลง

2. ดงกานหลอดฉดยาขนมาอยประมาณกงกลางของกระบอกฉกยา ใชปลายนวอดปลายกระบอกฉดยา แลวดงกานหลอดฉกยาชาๆ จนเกอบสด ปลอยมอและสงเกตการเปลยนแปลง

1

6

หนาถดไป

ตอนท 2 ผลของอณหภมตอปรมาตรของแกส

1. ดงกานหลอกฉดยาใหมอากาศอยภายในประมาณครงกระบอกฉดยา แลวนำาไปดดนำาใหมปรมาตร 2 cm3

2. จมกระบอกฉดยาจากขอ 1 ลงในนำารอนทมอณหภมประมาณ 60 - 70 ๐c สงเกตการเปลยนแปลง เมอการปลยนแปลง สนสดแลว ตงกระบอกฉดยาใหตรงและเลอนกระบอกฉดยาขน หรอลงจนกระทงนำาภายในกระบอกฉดยาเทากบระดบนำาภายนอกอานปรมาตรอากาศในกระบอกฉดยาทนท

3. ทำาการทดลองเชนเดยวกบขอ 2 แตเปลยนเปนจมระบอกฉดยาทนท

1

7

หนาถดไป

ในการทดลองตอนท 1 เมอกดกาน หลอดฉดยาลดลง และเมอปลอยมอกาน

หลอดฉดยาจะเลอนกลบสตำาแหนงเดม ใน ทำานองเดยวกนเมอดงกานหลอกฉดยาขน

ทำาใหปรมาตรแกสภายในกระบอกฉดยาเพม ขน และเมอปลอยมอจะทำาใหกานหลอดฉด

กลบสตำาแหนงเดม ผลการทดลองดงกลาวน ใชทฤษฎจลนของแกสอธบายไดวา เมอ

ปรมาตรของแกสในกระบอกฉดยาลดลง ทำาใหโมเลกลของแกสอยใกลกนมากขน จง

เกดการชนกนเองและชนกบผนงภาชนะมาก ขน เปนผลใหความดนของแกสในกระบอก

ฉดยาเพมขนเมอเทยบกบตอนเรมตน ในทางตรงกนขามการเพมปรมาตรของแกสใน

กระบอกฉดยา ทำาใหโมเลกลของแกสอยหาง กน การชนกนเองของโมเลกลของแกสและ

ชนกบผนงภาชนะมความถลดลง ความดนของแกสในกระบอกฉดยาจงลดลง

1

8

สารบญ

กฎของบอยลนกวทยาศาสตรไดทำาการ

ทดลองเพอศกษาความสมพนธระหวางปรมาตรและความดนของแกส โดยการ

ควบคมใหอณหภมคงท ไดผลการทดลองดงตาราง

1

8

หนาถดไป

นกวทยาศาสตรไดทำาการทดลองเพอศกษาความ สมพนธระหวางปรมาตรกบความดนของแกส โดยควบคม

ในอณหภมคงท ไดผลการทดลองดงตารางตารางความสมพนธระหวางปรมาตร(V)กบความดน(P)

ของแกสเมออณหภมคงท

1

การทดลองการทดลองครงทครงท

VV((cmcm33)) PP((mmHgmmHg)) PVPV((mmHg.cmmmHg.cm33))

11

22

33

44

55

66

77

88

99

5.005.00

10.0010.00

15.0015.00

20.0020.00

25.0025.00

30.0030.00

35.0035.00

40.0040.00

45.0045.00

760760

380380

253253

191191

151151

127127

109109

9595

8484

3.803.80 x x 10 1033

3.803.80 x x 101033

3.80 3.80 xx 10 1033

3.82 3.82 xx 10 1033

3.783.78 x x 10 1033

3.81 3.81 xx 10 1033

3.82 3.82 xx 10 1033

3.803.80 x x 10 1033

3.783.78 x x 10 1033

9

หนาถดไป

รอเบรต บอยล นกวทยาศาสตรชาวองกฤษไดทำาการศกษาเกยวกบการ

เปลยนแปลงปรมาตรและความดนของแกส ในป ค.ศ. 1662 (พ.ศ. 2205) ไดสรปเปนสาระสำาคญกวา เมออณหภมและมวลของ

แกสคงท ปรมาตรของแกสจะแปรผกผนกบความดน ซงตอมาเรยกความสมพนธนเรยก

วา กฎของบอยล

1

10

สารบญ

กฎของชารลจากกฎของบอยล แสดงวาการเปลยน

ความดนมผลทำาใหปรมาตรแกสเปลยนแปลง นอกจากความดนแลวมปจจยอนอกหรอไมมผลตอปรมาตรของแกส

ในการทดลองพบวาเมอจมกระบอกฉดยาเมอบรรจนำา 2 cm3 ในนำารอน นำาในกระบอกฉดยาจะถกดนออก ในทางตรงกนขามถาจมกระบอกฉดยาในนำาเยน นำาจากภายนอกจะเขาไปแทนทอากาศในกระบอกฉดยา การเปลยนแปลงเหลานใชความรเรองทฤษฎจลน

1

11

หนาถดไป

จากผลการทดลองในตอนท 2 อธบายไดวาการเพมอณหภมมผลใหปรมาตรของแกสเพมขนและการลดอณหภมมผลใหปรมาตรของแกส

ลดลงดวย แสดงวาอณหภมมผลตอการเปลยนแปลงปรมาตรของแกส ซงใชทฤษฎจลนของแกสอธบายไดวา การเพมอณหภมจะทำาใหโมเลกลของแกสมพลงงานจลนเฉลยเพมขน

โมเลกลของแกสจงเคลอนทเรวขน ทำาใหโมเลกลชนกนเองและชนกบผนงของภาชนะมากขน รวม

ทงพลงงานในการชนกนสงขนดวย เปนผลใหแกสในกระบอกฉดยามความดนเพมขน จงดนนำา

ออกจากกระบอกฉดยาจนความดนของแกสภายในเทากบความดนภายนอก จงสงเกตเหนวาแกสในกระบอกฉดยามรปรมาตรเพมขน ในทางกบกนเมออณหภมลดลง พลงงานจลนเฉลยของ

โมเลกลของแกสจะลดลง ทำาใหโมเลกลชนกนเองระหวางโมเลกลและชนกบผนงของภาชนะ

นอยลง รวมทงพลงงานในการชนลดลงดวย ความดนของแกสภายในกระบอกฉดยาจงตำา

อากาศภายนอกซงมความดนสงกวาจงดนนำาใหเขาไปในกระบอกฉดยา ความดนภายในจงเพมขนจนเทากบความดนภายนอก จงสงเกตเหนวา

ปรมาตรของแกสในกระบอกฉดยาลดลงจนกระทงคงท จากผลการทดลองและคำาอธบายดงกลาวจงสรปไดวาอณหภมเปนอกปจจยหนงทม

ผลตอการเปลยนแปลงปรมาตรของแกส1

12

สารบญ

กฎรวมแกสเนองจากกฎของบอยลและชารลกลาว

ถงเฉพาะความสมพนธระหวางปรมาตรและความดน และปรมาตรกบ

อณหภม แตการเปลยนแปลงในธรรมชาตอาจเกดขนพรอมๆ กน ดงนนจงมการศกษาความสมพนธ

ระหวางปรมาตร ความดน และอณหภมของแกสในขณะทมวลมคาคงท

ความสมพนธระหวางความดน อณหภม และปรมาตรทแสดงไวนเรยกวา “กฎรวมแกส”ซง

สามารถนำาไปใชในการคำานวณหาความดน ปรมาตรและอณภมของแกสได

1

13

สารบญ

กฎแกสสมบรณในกฎแกสรวมเปนการศกษาการ

เปลยนแปลงสมบตของแกสเกยวกบความดน ปรมาตร และอณหภม แตยงมสมบตทควรคำานงถงอกอยางหนงคอ ปรมาตรหรอจำานวนโมล(n)ของแกสในระบบ จากกฎของอาโวกาโดรซง

กลาวไววา “ทอณหภมและความดนเดยวกน แกสทมปรมาตรเทากนจะมจำานวนอนภาค

เทากน”นอกจากนจำานวนโมลของแกสยงมความสมพนธโดนตรงกบจำานวนอนภาคและปรมาตร

ของแกสอกดวย กลาวคอแกส 1 โมลจะมจำานวน 6.02 x 1023 อนภาคและปรมาตร 22.4 ลตรหรอลกบาศกเดซเมตรท STP จงสามารถเขยนนยามของกฎอาโวกาโดรไดวา ทอณหภมและความ

ดนคงท ปรมาตรของแกสใด ๆ จะเปนสดสวนโดยตรงกบจำานวนโมลของแกสนน ๆ

1

14

สารบญ

1