ห้องเรียนรู้ Karinoya มัธยมปลาย เคมีทฤษฎี ΔH และ mol
日本語 English Français Bahasa Indonesia 한국어 Română ไทย Tiếng Việt 简体中文 繁體中文
มัธยมปลาย
เคมีทฤษฎี ΔH และ mol เคมี: ปริมาณสาร เทอร์โมเคมี แก๊ส สารละลาย
ทั้งหมด 44 ข้อ · 6 หมวด
ปริมาณสารและความเข้มข้น
ข้อ 1 | โมลกับมวล
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ CO₂ จำนวน 0.50 mol มีมวลกี่กรัม กำหนดมวลอะตอม C=12, O=16
44 g 22 g 88 g 11 g คำตอบ B. 22 g มวลโมเลกุลของ CO₂ เท่ากับ 12+16×2=44 ดังนั้น 0.50 mol มีมวล 44×0.50=22 g ส่วน 44 g เป็นกับดักของคนที่สับสนไปคิดว่าเป็น 1 mol วิธีจำ ให้ใช้ความสัมพันธ์ “มวล = มวลต่อโมล × ปริมาณสาร” อย่างเป็นขั้นตอนทุกครั้ง
ข้อ 2 | แก๊ส 22.4 L
ที่ 0℃ ความดัน 1.013×10⁵ Pa (สภาวะมาตรฐาน) แก๊สอุดมคติที่มีปริมาตร 11.2 L คิดเป็นปริมาณสารกี่โมล
1.0 mol 2.0 mol 0.25 mol 0.50 mol คำตอบ D. 0.50 mol ที่สภาวะมาตรฐาน แก๊ส 1 mol มีปริมาตรประมาณ 22.4 L ดังนั้น 11.2÷22.4=0.50 mol การหารกลับทิศเป็น 22.4÷11.2=2.0 คือความผิดพลาดยอดนิยม วิธีจำ ให้ท่องทิศทางของการหารว่า “ปริมาตร ÷ 22.4”
ข้อ 3 | พื้นฐานความเข้มข้นโมลาร์
สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 0.20 mol/L ปริมาตร 500 mL มี NaOH อยู่กี่โมล
0.10 mol 0.40 mol 0.20 mol 1.0 mol คำตอบ A. 0.10 mol ความเข้มข้นโมลาร์ × ปริมาตร (L) = ปริมาณสาร ดังนั้น 0.20×0.500=0.10 mol ความผิดพลาดที่พบบ่อยคือลืมเปลี่ยน 500 mL ให้เป็น 0.5 L แล้วตอบ 0.20 mol เคล็ดลับคือเปลี่ยนหน่วย mL→L ให้เสร็จเป็นอันดับแรกก่อนคำนวณ
ข้อ 4 | เปลี่ยนหน่วยความเข้มข้นกรดซัลฟิวริก
กรดซัลฟิวริกเข้มข้นมีความเข้มข้นร้อยละโดยมวล 98% และความหนาแน่น 1.8 g/cm³ มีความเข้มข้นโมลาร์ประมาณกี่ mol/L กำหนดให้มวลโมเลกุลของ H₂SO₄ เท่ากับ 98
18 mol/L 1.8 mol/L 9.8 mol/L 0.18 mol/L คำตอบ A. 18 mol/L สารละลาย 1 L=1000 cm³ มีมวล 1800 g โดย 98% ของมวลนี้เป็น H₂SO₄ คือ 1764 g เมื่อหารด้วยมวลโมเลกุล 98 จะได้ 18 mol/L ถ้าลืมคูณด้วยความหนาแน่นก็จะได้คำตอบผิดอย่าง 1.8 วิธีจำ ให้แก้เป็น 3 ขั้นตอน “ตั้งสารละลาย 1 L → หามวลสารละลาย → หามวลตัวละลาย → เปลี่ยนเป็นโมล”
ข้อ 5 | สมการสภาวะของแก๊ส
ที่ 27℃ ความดัน 8.3×10⁴ Pa แก๊สอุดมคติที่มีปริมาตร 3.0 L คิดเป็นปริมาณสารกี่โมล กำหนดค่าคงที่ของแก๊ส R=8.3×10³ Pa・L/(K・mol)
1.0 mol 0.30 mol 0.037 mol 0.10 mol คำตอบ D. 0.10 mol จาก PV=nRT จะได้ n=PV/RT=(8.3×10⁴×3.0)/(8.3×10³×300)=0.10 mol ถ้าแทนอุณหภูมิเป็น 27 ตรง ๆ ผลลัพธ์จะคลาดเคลื่อนไปคนละหลัก กฎเหล็กคือต้องเปลี่ยนเป็นอุณหภูมิสัมบูรณ์ T=27+273=300 K เสียก่อน
ข้อ 6 | ค่าคงที่อาโวกาโดร
น้ำ H₂O จำนวน 1 mol มีอะตอมไฮโดรเจนอยู่กี่อะตอม กำหนดค่าคงที่อาโวกาโดรเท่ากับ 6.0×10²³ /mol
1.2×10²⁴ อะตอม 1.8×10²⁴ อะตอม 3.0×10²³ อะตอม 6.0×10²³ อะตอม คำตอบ A. 1.2×10²⁴ อะตอม โมเลกุลของน้ำ 1 โมเลกุลมีอะตอม H อยู่ 2 อะตอม ดังนั้น 6.0×10²³×2=1.2×10²⁴ อะตอม ส่วน 6.0×10²³ เป็นกับดักที่สับสนกับ “จำนวนโมเลกุล” วิธีจำ อย่าลืมคูณตามสูตร “จำนวนโมเลกุล × จำนวนอะตอมในหนึ่งโมเลกุล”
ข้อ 7 | มวลโมเลกุลเฉลี่ย
แก๊สผสมระหว่างไนโตรเจน N₂ กับออกซิเจน O₂ ในอัตราส่วนโดยโมล 4:1 มีมวลโมเลกุลเฉลี่ยเท่าใด กำหนดมวลโมเลกุล N₂=28, O₂=32
28.8 28.0 30.0 32.0 คำตอบ A. 28.8 ต้องเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนักด้วยเศษส่วนโมล จะได้ 28×0.80+32×0.20=22.4+6.4=28.8 ค่าเฉลี่ยธรรมดา 30.0 คือกับดักที่ใหญ่ที่สุด วิธีจำ ให้จำไว้ด้วยว่ามวลโมเลกุลเฉลี่ยของอากาศประมาณ 29 จะใช้ตรวจคำตอบได้ทันที
ผลึกและพันธะเคมี
ข้อ 8 | เลขโคออร์ดิเนชันของ BCC
ในผลึกโลหะที่มีโครงผลึกแบบลูกบาศก์กลางตัว (BCC) อะตอมหนึ่งอะตอมมีอะตอมข้างเคียงที่อยู่ใกล้ที่สุดกี่อะตอม (เลขโคออร์ดิเนชัน)
6 12 8 4 คำตอบ C. 8 ในโครงผลึกแบบลูกบาศก์กลางตัว อะตอมที่อยู่ตรงกลางสัมผัสกับอะตอมที่มุมทั้ง 8 มุมของลูกบาศก์ เลขโคออร์ดิเนชันจึงเป็น 8 ส่วน 12 เป็นเลขโคออร์ดิเนชันของแบบลูกบาศก์กลางหน้า (FCC) และแบบเฮกซะโกนัลชิดกันที่สุด (HCP) ซึ่งสับสนกันได้ง่าย วิธีจำ ให้ท่องเป็นคู่ว่า “กลางตัว = 8, กลางหน้าและเฮกซะโกนัล = 12”
ข้อ 9 | จำนวนอะตอมในหน่วยเซลล์ FCC
หน่วยเซลล์ของโครงผลึกแบบลูกบาศก์กลางหน้า (FCC) มีอะตอมอยู่กี่อะตอม
6 อะตอม 4 อะตอม 2 อะตอม 8 อะตอม คำตอบ B. 4 อะตอม มุม 8 ตำแหน่ง×1/8+จุดกลางหน้า 6 ตำแหน่ง×1/2=1+3=4 อะตอม ถ้านับอะตอมที่มุมหรือที่หน้าเป็นอะตอมเต็มหน่วยก็จะได้ 8 หรือ 6 วิธีจำ ต้องใช้สัดส่วนที่เป็นของหน่วยเซลล์เสมอ (มุม 1/8, หน้า 1/2, ขอบ 1/4)
ข้อ 10 | ผลึกที่นำไฟฟ้า
สารใดเป็นผลึกโคเวเลนต์แต่กลับนำไฟฟ้าได้ดีในสถานะของแข็ง
แนฟทาลีน เพชร โซเดียมคลอไรด์ แกรไฟต์ คำตอบ D. แกรไฟต์ ในแกรไฟต์ เวเลนซ์อิเล็กตรอน 1 ตัวจาก 4 ตัวของคาร์บอนแต่ละอะตอมเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในระนาบของโครงสร้าง จึงนำไฟฟ้าได้ ส่วนเพชรซึ่งเป็นธาตุเดียวกันใช้อิเล็กตรอนทั้งหมดไปสร้างพันธะ จึงเป็นฉนวน วิธีจำ ให้จำว่า “แกรไฟต์เท่านั้นที่เป็นข้อยกเว้นของผลึกโคเวเลนต์”
ข้อ 11 | ปริศนาจุดเดือดของน้ำ
เหตุผลหลักที่น้ำ H₂O มีจุดเดือดสูงกว่าไฮโดรเจนซัลไฟด์ H₂S ซึ่งมีมวลโมเลกุลใกล้เคียงกันอย่างเห็นได้ชัดคือข้อใด
เพราะพันธะโคเวเลนต์ภายในโมเลกุลแข็งแรง เพราะแรงแวนเดอร์วาลส์แข็งแรงเป็นพิเศษ เพราะมีพันธะไอออนิก เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล คำตอบ D. เพราะเกิดพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุล อะตอม H ที่จับกับ O ซึ่งมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง จะเกิดพันธะไฮโดรเจนกับ O ของโมเลกุลข้างเคียง จึงต้องใช้พลังงานมากในการแยกโมเลกุลออกจากกัน ความแข็งแรงของพันธะโคเวเลนต์เป็นคนละเรื่องกับจุดเดือด (ซึ่งพูดถึงการดึงโมเลกุลออกจากกัน) จึงอย่าหลงกับดักนี้ วิธีจำ ให้จำว่า “H ที่เกาะอยู่กับ F, O, N เกิดพันธะไฮโดรเจน”
ข้อ 12 | พันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์
เมื่อแอมโมเนีย NH₃ รวมตัวกับไฮโดรเจนไอออน H⁺ กลายเป็นแอมโมเนียมไอออน NH₄⁺ พันธะที่เกิดขึ้นใหม่คือพันธะชนิดใด
พันธะไฮโดรเจน พันธะไอออนิก พันธะโลหะ พันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์ คำตอบ D. พันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์ พันธะที่เกิดจากการที่ N ให้อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวแก่ H⁺ เพียงฝ่ายเดียว เรียกว่าพันธะโคออร์ดิเนตโคเวเลนต์ ข้อที่ออกสอบบ่อยคือ เมื่อเกิดขึ้นแล้วจะแยกไม่ออกเลยจากพันธะโคเวเลนต์ N–H อื่น ๆ วิธีจำ ให้ยึดว่า “พันธะโคเวเลนต์ที่ฝ่ายเดียวเป็นผู้ให้อิเล็กตรอนคู่ = พันธะโคออร์ดิเนต”
ข้อ 13 | โครงผลึก FCC กับรัศมีอะตอม
ในโครงผลึกแบบลูกบาศก์กลางหน้า (FCC) ถ้าให้ a คือความยาวด้านของหน่วยเซลล์ และ r คือรัศมีอะตอม ความสัมพันธ์ใดถูกต้อง
4r = 2a 2r = a 4r = √3 a 4r = √2 a คำตอบ D. 4r = √2 a ในแบบลูกบาศก์กลางหน้า อะตอมสัมผัสกันตามแนวเส้นทแยงมุมของหน้าลูกบาศก์ ความยาวเส้นทแยงมุม √2a จึงเท่ากับรัศมี 4 เท่า ส่วน √3a เป็นความสัมพันธ์ของแบบลูกบาศก์กลางตัว (สัมผัสกันตามเส้นทแยงมุมของทรงลูกบาศก์) ซึ่งเป็นกับดักที่พบบ่อยที่สุด วิธีจำ ให้วาดรูปแล้วจำว่า “กลางหน้าใช้ทแยงมุมหน้า กลางตัวใช้ทแยงมุมทรง”
ความร้อนและอัตราการเกิดปฏิกิริยา
ข้อ 14 | เครื่องหมายของ ΔH
หลักสูตรใหม่แสดงความร้อนของปฏิกิริยาด้วยการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี ΔH เครื่องหมายของ ΔH สำหรับปฏิกิริยาคายความร้อนคือข้อใด
ไม่แน่นอน ขึ้นกับปฏิกิริยา ΔH<0 ΔH>0 ΔH=0 คำตอบ B. ΔH<0 ในปฏิกิริยาคายความร้อน ระบบปล่อยพลังงานออกไป เอนทาลปีของระบบจึงลดลง ทำให้ ΔH เป็นลบ ในสมการเทอร์โมเคมีแบบเดิมเขียนการคายความร้อนเป็น +Q ซึ่งเครื่องหมายตรงกันข้าม จึงเป็นจุดที่สับสนมากที่สุด วิธีจำ ให้จำว่า “พลังงานออกจากระบบ จึงติดลบ”
ข้อ 15 | เอนทาลปีของการเผาไหม้
มีเทน CH₄ มีเอนทาลปีของการเผาไหม้ ΔH=−891 kJ/mol เมื่อเผาไหม้มีเทน 0.50 mol อย่างสมบูรณ์ จะเกิดความร้อนประมาณกี่ kJ
ประมาณ 1782 kJ ประมาณ 891 kJ ประมาณ 446 kJ ประมาณ 223 kJ คำตอบ C. ประมาณ 446 kJ เนื่องจากคายความร้อน 891 kJ ต่อ 1 mol ดังนั้น 0.50 mol จะให้ 891×0.50≒446 kJ ข้อควรระวังคือแม้ ΔH จะเป็นลบ แต่ “ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้น” ต้องตอบเป็นค่าบวก วิธีจำ ให้คิดด้วยสูตร “ปริมาณความร้อน = |ΔH|×mol”
ข้อ 16 | กฎของเฮสส์
กำหนดให้ C(แกรไฟต์)+O₂→CO₂ มี ΔH₁=−394 kJ และ CO+1/2O₂→CO₂ มี ΔH₂=−283 kJ จงหา ΔH ของ C(แกรไฟต์)+1/2O₂→CO ว่าเท่ากับกี่ kJ
−111 kJ +111 kJ −283 kJ −677 kJ คำตอบ A. −111 kJ ปฏิกิริยาที่ต้องการ = (สมการที่ 1)−(สมการที่ 2) ดังนั้น ΔH=−394−(−283)=−111 kJ การนำสองค่ามาบวกกันแล้วได้ −677 คือความผิดพลาดที่พบบ่อย วิธีจำ ให้นึกถึงวิธีใช้กฎของเฮสส์ว่า “ลบสมการกันเพื่อให้ CO₂ ตัดกันหมด”
ข้อ 17 | การทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา
เหตุผลที่ถูกต้องว่าทำไมปฏิกิริยาจึงเร็วขึ้นเมื่อเติมตัวเร่งปฏิกิริยาคือข้อใด
เพราะผลิตภัณฑ์เสถียรขึ้น เพราะการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยา ΔH ลดลง เพราะปฏิกิริยาดำเนินไปตามเส้นทางที่มีพลังงานก่อกัมมันต์ต่ำกว่า เพราะความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น คำตอบ C. เพราะปฏิกิริยาดำเนินไปตามเส้นทางที่มีพลังงานก่อกัมมันต์ต่ำกว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาเปิดเส้นทางใหม่ที่มีพลังงานก่อกัมมันต์ต่ำกว่า ทำให้สัดส่วนของโมเลกุลที่ข้ามยอดเนินไปได้มีมากขึ้น ส่วน ΔH (ผลต่างระหว่างจุดเริ่มต้นกับจุดสิ้นสุด) ไม่เปลี่ยนเพราะตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเป็นกับดักคลาสสิก วิธีจำ ให้นึกภาพว่า “ตัวเร่งปฏิกิริยาลดความสูงของยอดเนิน แต่ไม่เปลี่ยนความลึกของหุบเขา”
ข้อ 18 | อุณหภูมิกับอัตราการเกิดปฏิกิริยา
เหตุผลหลักที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเพิ่มอุณหภูมิคือข้อใด
เพราะพลังงานก่อกัมมันต์เองมีค่าลดลง เพราะสัดส่วนของโมเลกุลที่มีพลังงานสูงกว่าพลังงานก่อกัมมันต์เพิ่มขึ้น เพราะการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีของปฏิกิริยาลดลง เพราะความเข้มข้นของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น คำตอบ B. เพราะสัดส่วนของโมเลกุลที่มีพลังงานสูงกว่าพลังงานก่อกัมมันต์เพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น การกระจายพลังงานจลน์ของโมเลกุลจะขยายไปทางพลังงานสูง สัดส่วนของโมเลกุลที่ข้ามยอดเนินได้จึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนพลังงานก่อกัมมันต์เองไม่เปลี่ยนตามอุณหภูมิ (สิ่งที่เปลี่ยนได้คือตัวเร่งปฏิกิริยา) วิธีจำ ให้แยกให้ชัดว่า “อุณหภูมิ → สัดส่วนเพิ่ม, ตัวเร่งปฏิกิริยา → ยอดเนินต่ำลง”
ข้อ 19 | การเปลี่ยนแปลงใดดูดความร้อน
การเปลี่ยนแปลงใดต่อไปนี้มีการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปี ΔH>0 (ดูดความร้อน)
เผาไหม้มีเทนอย่างสมบูรณ์ สะเทินกรดไฮโดรคลอริกด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ละลายแอมโมเนียมไนเตรตในน้ำ เหล็กถูกออกซิไดซ์จนเกิดสนิม คำตอบ C. ละลายแอมโมเนียมไนเตรตในน้ำ การละลายของแอมโมเนียมไนเตรตดูดความร้อนจากสิ่งแวดล้อม จึงเป็นการเปลี่ยนแปลงแบบดูดความร้อน และถูกนำไปใช้ทำแผ่นเย็นสำเร็จรูป ส่วนการเผาไหม้ การสะเทิน และการเกิดออกซิเดชันของโลหะ ล้วนเป็นปฏิกิริยาคายความร้อนที่เป็นตัวแทน วิธีจำ ให้จำเป็นชุดว่า “แผ่นประคบเย็น = ละลาย NH₄NO₃ = ΔH>0”
สมดุลเคมี
ข้อ 20 | ความดันกับการเลื่อนสมดุล
ในภาวะสมดุลของ N₂+3H₂ ⇌ 2NH₃ (ΔH<0) ถ้าเพิ่มความดันโดยคงอุณหภูมิไว้ สมดุลจะเป็นอย่างไร
เลื่อนไปทางขวา (เกิด NH₃) ซึ่งเป็นทิศที่จำนวนโมเลกุลของแก๊สลดลง ไม่เลื่อน ค่าคงที่สมดุลมีค่าเพิ่มขึ้น เลื่อนไปทางซ้าย ซึ่งเป็นทิศที่จำนวนโมเลกุลของแก๊สเพิ่มขึ้น คำตอบ A. เลื่อนไปทางขวา (เกิด NH₃) ซึ่งเป็นทิศที่จำนวนโมเลกุลของแก๊สลดลง เมื่อเพิ่มความดัน สมดุลจะเลื่อนไปในทิศที่จำนวนโมเลกุลแก๊สรวมลดลง (ซ้าย 4 โมเลกุล → ขวา 2 โมเลกุล) เพื่อลดความดันลง ข้อควรระวังคือการเปลี่ยนความดันไม่ทำให้ค่าคงที่สมดุลเปลี่ยน วิธีจำ ให้ตัดสินด้วยหลักของเลอชาเตอลิเอว่า “สมดุลเลื่อนไปในทิศที่ต้านการเปลี่ยนแปลง”
ข้อ 21 | การให้ความร้อนกับการเลื่อนสมดุล
ในภาวะสมดุลของ N₂+3H₂ ⇌ 2NH₃ (ปฏิกิริยาคายความร้อน ΔH<0) ถ้าเพิ่มอุณหภูมิโดยคงความดันไว้ สมดุลจะเป็นอย่างไร
ไม่เลื่อน เลื่อนไปทางขวาซึ่งเป็นทิศคายความร้อน เลื่อนไปทางซ้ายซึ่งเป็นทิศดูดความร้อน ปริมาณ NH₃ ที่เกิดขึ้นเพิ่มขึ้น คำตอบ C. เลื่อนไปทางซ้ายซึ่งเป็นทิศดูดความร้อน เมื่อให้ความร้อน สมดุลจะเลื่อนไปในทิศดูดความร้อน (ปฏิกิริยาย้อนกลับ คือทางซ้าย) เพื่อดูดความร้อนไว้และต้านการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ไม่ใช่ว่า “อุณหภูมิสูงขึ้นแล้วปฏิกิริยาเร็วขึ้น จึงเลื่อนไปทางขวา” เคล็ดลับคือต้องแยกให้ออกว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยากับการเลื่อนของสมดุลเป็นคนละเรื่องกัน
ข้อ 22 | ตัวเร่งปฏิกิริยากับสมดุล
เมื่อเติมตัวเร่งปฏิกิริยาลงในปฏิกิริยาที่อยู่ในภาวะสมดุล สมดุลจะเป็นอย่างไร
เลื่อนไปทางสารตั้งต้น เลื่อนไปทางผลิตภัณฑ์ ค่าคงที่สมดุลมีค่าเพิ่มขึ้น สมดุลไม่เลื่อน แต่ใช้เวลาเข้าสู่สมดุลสั้นลง คำตอบ D. สมดุลไม่เลื่อน แต่ใช้เวลาเข้าสู่สมดุลสั้นลง ตัวเร่งปฏิกิริยาเร่งทั้งปฏิกิริยาไปข้างหน้าและปฏิกิริยาย้อนกลับด้วยอัตราส่วนเท่ากัน ตำแหน่งของสมดุลและค่าคงที่สมดุลจึงไม่เปลี่ยน การคิดว่า “ใส่ตัวเร่งปฏิกิริยาแล้วได้ NH₃ มากขึ้น” คือความเข้าใจผิดที่พบบ่อย วิธีจำ ให้จำว่าประโยชน์ของตัวเร่งปฏิกิริยามีเพียงอย่างเดียวคือ “ถึงสมดุลได้เร็วขึ้น”
ข้อ 23 | สมการค่าคงที่สมดุล
ข้อใดคือสมการค่าคงที่สมดุลความเข้มข้น K ของ N₂+3H₂ ⇌ 2NH₃ ที่ถูกต้อง
K=[NH₃]/([N₂][H₂]) K=[NH₃]²/([N₂][H₂]³) K=2[NH₃]/([N₂]・3[H₂]) K=([N₂][H₂]³)/[NH₃]² คำตอบ B. K=[NH₃]²/([N₂][H₂]³) ค่าคงที่สมดุลคือ “ผลิตภัณฑ์ / สารตั้งต้น” โดยยกความเข้มข้นแต่ละตัวขึ้นเป็นเลขชี้กำลังตามเลขสัมประสิทธิ์ ความผิดพลาดยอดนิยมคือเอาสัมประสิทธิ์ไปคูณ หรือลืมใส่เลขชี้กำลัง วิธีจำ ให้ท่องขณะเขียนสมการว่า “สัมประสิทธิ์ต้องขึ้นไปอยู่บนไหล่ (เป็นเลขชี้กำลัง)”
ข้อ 24 | การคำนวณสมดุลของ HI
บรรจุ H₂ 1.0 mol และ I₂ 1.0 mol ในภาชนะปริมาตรคงที่แล้วให้ความร้อน จนเข้าสู่สมดุล H₂+I₂ ⇌ 2HI และเกิด HI 1.6 mol ค่าคงที่สมดุล K ที่อุณหภูมินี้เท่ากับเท่าใด
8 16 32 64 คำตอบ D. 64 เนื่องจากเกิด HI 1.6 mol แสดงว่า H₂ และ I₂ ทำปฏิกิริยาไปอย่างละ 0.80 mol เหลืออย่างละ 0.20 mol จะได้ K=(1.6)²/(0.20×0.20)=2.56/0.04=64 (ปฏิกิริยานี้มีจำนวนโมเลกุลสองข้างเท่ากัน ปริมาตรจึงตัดกันหมด) วิธีจำ การ “ทำตารางปริมาณที่ทำปฏิกิริยา x” คือทางหลวงของโจทย์สมดุล ถ้าเข้าใจผิดว่า HI=2x เป็นเพียง x ก็จะได้คำตอบอย่าง 16
ข้อ 25 | pH ของกรดอ่อน
สารละลายกรดแอซีติกเข้มข้น 0.10 mol/L มีระดับการแตกตัวเป็นไอออน 0.010 สารละลายนี้มี pH เท่าใด
5 3 2 1 คำตอบ B. 3 [H⁺]=ความเข้มข้น×ระดับการแตกตัว=0.10×0.010=1.0×10⁻³ mol/L ดังนั้น pH=3 กับดักที่ใหญ่ที่สุดคือละเลยระดับการแตกตัวแล้วคิดเหมือนกรดแก่จนได้ pH=1 วิธีจำ ให้แยกใช้ว่า “กรดอ่อนใช้ cα ส่วนกรดแก่ใช้ความเข้มข้นได้เลย”
ข้อ 26 | pH กับ [OH⁻]
ที่ 25℃ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ที่มี pH=12 มีความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ไอออน [OH⁻] เท่าใด กำหนดผลคูณไอออนของน้ำเท่ากับ 1.0×10⁻¹⁴ (mol/L)²
1.0×10⁻² mol/L 1.0×10⁻⁷ mol/L 1.0×10⁻¹² mol/L 1.0×10⁻¹⁰ mol/L คำตอบ A. 1.0×10⁻² mol/L ถ้า pH=12 แสดงว่า [H⁺]=10⁻¹² mol/L และจากผลคูณไอออนจะได้ [OH⁻]=10⁻¹⁴÷10⁻¹²=10⁻² mol/L การตอบ 10⁻¹² ซึ่งเป็นค่า [H⁺] เองคือกับดัก วิธีจำ ถ้าใช้ “pH+pOH=14” ก็จะได้ pOH=2 ทันที
ปฏิกิริยารีดอกซ์และเซลล์ไฟฟ้าเคมี
ข้อ 27 | เลขออกซิเดชันของ S ในกรดซัลฟิวริก
อะตอมกำมะถัน S ในกรดซัลฟิวริก H₂SO₄ มีเลขออกซิเดชันเท่าใด
+2 −2 +6 +4 คำตอบ C. +6 ให้ H เป็น +1 และ O เป็น −2 จะได้ (+1)×2+S+(−2)×4=0 ดังนั้น S=+6 มักสับสนกับ +4 ใน SO₂ หรือ −2 ใน H₂S วิธีจำ ให้ย้อนคำนวณจากหลักที่ว่า “ผลรวมเลขออกซิเดชันของสารประกอบ = 0”
ข้อ 28 | Mn ในเพอร์แมงกาเนต
แมงกานีส Mn ในเพอร์แมงกาเนตไอออน MnO₄⁻ มีเลขออกซิเดชันเท่าใด
+4 +6 +7 +2 คำตอบ C. +7 ให้ O เป็น −2 จะได้ Mn+(−2)×4=−1 ดังนั้น Mn=+7 สำหรับไอออน หลายคนลืมว่าผลรวมต้องเท่ากับ “ประจุของไอออน” จึงเผลอตอบเลื่อนไปทาง +8 วิธีจำ ให้จำพร้อมเหตุผลว่า KMnO₄ เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงมากเพราะ Mn อยู่ที่เลขออกซิเดชันสูงสุดคือ +7
ข้อ 29 | โลหะที่ละลายในกรดไฮโดรคลอริก
ระหว่างสังกะสี Zn กับทองแดง Cu ธาตุใดละลายในกรดไฮโดรคลอริกเจือจางแล้วให้แก๊สไฮโดรเจน จงเลือกข้อที่ถูกต้องพร้อมเหตุผล
Cu (เพราะเสียอิเล็กตรอนเป็นไอออนได้ง่ายกว่าไฮโดรเจน) Zn (เพราะเสียอิเล็กตรอนเป็นไอออนได้ง่ายกว่าไฮโดรเจน) ไม่ละลายทั้งสองชนิด ละลายทั้งสองชนิด คำตอบ B. Zn (เพราะเสียอิเล็กตรอนเป็นไอออนได้ง่ายกว่าไฮโดรเจน) เฉพาะโลหะที่เสียอิเล็กตรอนเป็นไอออนได้ง่ายกว่า H₂ เท่านั้นจึงจะทำปฏิกิริยากับกรดเจือจางแล้วให้แก๊สไฮโดรเจน Zn อยู่ทางซ้ายของ H ส่วน Cu อยู่ทางขวา Cu จึงไม่ละลาย วิธีจำ ให้ท่องอนุกรมเคมีไฟฟ้าพร้อมตำแหน่งของ H ให้ขึ้นใจ K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Ni>Sn>Pb>(H₂)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au
ข้อ 30 | ขั้วลบของเซลล์แดเนียล
ในเซลล์แดเนียล (Zn|สารละลาย ZnSO₄|สารละลาย CuSO₄|Cu) โลหะใดเป็นขั้วลบที่ละลายออกมา
ทองแดง สังกะสี เงิน ตะกั่ว คำตอบ B. สังกะสี Zn ซึ่งเสียอิเล็กตรอนเป็นไอออนได้ง่ายกว่า จะละลายออกมาเป็น Zn²⁺ (ถูกออกซิไดซ์) และปล่อยอิเล็กตรอน จึงเป็นขั้วลบ ความสัมพันธ์ที่ว่า “ขั้วที่อิเล็กตรอนไหลออก = ขั้วลบ = เกิดออกซิเดชัน” มักถูกจำสลับกัน วิธีจำ ให้จำว่า “โลหะที่เกิดไอออนได้ง่ายกว่าคือขั้วลบ”
ข้อ 31 | มวลของขั้วในแบตเตอรี่ตะกั่ว
เมื่อคายประจุแบตเตอรี่ตะกั่ว มวลของขั้วทั้งสองเปลี่ยนแปลงอย่างไร
ไม่เปลี่ยนแปลง ลดลงทั้งขั้วบวกและขั้วลบ ลดลงเฉพาะขั้วลบ เพิ่มขึ้นทั้งขั้วบวกและขั้วลบ คำตอบ D. เพิ่มขึ้นทั้งขั้วบวกและขั้วลบ ขณะคายประจุจะเกิดเลด(II)ซัลเฟต PbSO₄ เกาะที่ผิวของขั้วทั้งสอง มวลของทั้งสองขั้วจึงเพิ่มขึ้น กับดักคือการคิดว่า “ละลายออกไป มวลจึงลดลง” แต่ความจริง Pb²⁺ ไม่ได้ออกไปในสารละลาย หากกลายเป็น PbSO₄ อยู่ตรงนั้นเลย วิธีจำ ให้จำเป็นชุดว่า “คายประจุ = เกิด PbSO₄ ที่ทั้งสองขั้ว มวลเพิ่ม และกรดซัลฟิวริกเจือจางลง”
ข้อ 32 | แคโทดในการแยกสลายน้ำเกลือ
เมื่อแยกสลายสารละลายโซเดียมคลอไรด์ด้วยไฟฟ้า แก๊สที่เกิดขึ้นที่แคโทด (ขั้วลบ) คือแก๊สใด
ออกซิเจน ไอของโซเดียม ไฮโดรเจน คลอรีน คำตอบ C. ไฮโดรเจน Na⁺ เกิดไอออนได้ง่ายเกินไปจึงไม่ถูกรีดิวซ์ น้ำจะถูกรีดิวซ์แทนและเกิดแก๊ส H₂ การคิดว่า “เป็นแคโทด ดังนั้น Na ต้องพอกออกมา” คือความเข้าใจผิดที่พบบ่อย วิธีจำ ให้จำว่า “ในสารละลายของไอออนบวกที่เกิดไอออนได้ง่าย จะเกิดแก๊สไฮโดรเจน”
ข้อ 33 | แอโนดที่เป็นขั้วแพลทินัม
เมื่อแยกสลายสารละลายคอปเปอร์(II)ซัลเฟตด้วยไฟฟ้าโดยใช้ขั้วแพลทินัม การเปลี่ยนแปลงที่แอโนด (ขั้วบวก) คือข้อใด
เกิดแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ น้ำถูกออกซิไดซ์และเกิดแก๊สออกซิเจน น้ำถูกรีดิวซ์และเกิดแก๊สไฮโดรเจน ทองแดงพอกที่ขั้ว คำตอบ B. น้ำถูกออกซิไดซ์และเกิดแก๊สออกซิเจน SO₄²⁻ ถูกออกซิไดซ์ได้ยาก น้ำจึงถูกออกซิไดซ์แทนและเกิดแก๊ส O₂ ส่วนการพอกของทองแดงเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ฝั่งแคโทด อย่าสับสนกัน วิธีจำ กฎการตัดสินคือ “ที่แอโนด ถ้ามี Cl⁻ จะได้ Cl₂ ถ้าไม่มีจะได้ O₂ (เมื่อขั้วเป็น Pt หรือ C)”
ข้อ 34 | การคำนวณการแยกสลายด้วยไฟฟ้า
แยกสลายสารละลายคอปเปอร์(II)ซัลเฟตด้วยไฟฟ้า โดยผ่านกระแส 0.50 A นาน 1930 วินาที ทองแดงที่พอกที่แคโทดมีมวลกี่กรัม กำหนดค่าคงที่ฟาราเดย์ 9.65×10⁴ C/mol และ Cu=64
3.2 g 0.16 g 0.64 g 0.32 g คำตอบ D. 0.32 g ปริมาณไฟฟ้าเท่ากับ 0.50×1930=965 C ดังนั้นอิเล็กตรอนเท่ากับ 965÷96500=0.010 mol จาก Cu²⁺+2e⁻→Cu ทองแดงจะเป็นครึ่งหนึ่งของอิเล็กตรอนคือ 0.0050 mol มวลเท่ากับ 0.0050×64=0.32 g วิธีจำ ความผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดคือลืมสัมประสิทธิ์ “2e⁻ ต่อ Cu 1 อะตอม” แล้วตอบ 0.64 g
ข้อ 35 | การไทเทรตด้วยเพอร์แมงกาเนต
สารละลายโพแทสเซียมเพอร์แมงกาเนตเข้มข้น 0.020 mol/L ปริมาตร 10 mL ในภาวะกรดซัลฟิวริก ทำปฏิกิริยาพอดีกับไฮโดรเจนเพอร์ออกไซด์ H₂O₂ กี่โมล กำหนดให้ MnO₄⁻ รับ 5e⁻ และ H₂O₂ ให้ 2e⁻
8.0×10⁻⁵ mol 1.0×10⁻⁴ mol 2.0×10⁻⁴ mol 5.0×10⁻⁴ mol คำตอบ D. 5.0×10⁻⁴ mol MnO₄⁻ มี 0.020×0.010=2.0×10⁻⁴ mol เมื่อทำให้จำนวนอิเล็กตรอนที่รับและให้เท่ากันจะได้ MnO₄⁻ : H₂O₂=2 : 5 ดังนั้น 2.0×10⁻⁴×5/2=5.0×10⁻⁴ mol กับดักคือการเหมาว่าอัตราส่วนโดยโมลเป็น 1:1 วิธีจำ กฎเหล็กคือกำหนดสัมประสิทธิ์จาก “อิเล็กตรอนที่รับ = อิเล็กตรอนที่ให้”
เคมีอนินทรีย์เบื้องต้น
ข้อ 36 | การเก็บแก๊สแอมโมเนีย
วิธีเก็บแก๊สแอมโมเนีย NH₃ ในห้องปฏิบัติการที่เหมาะสมที่สุดคือข้อใด
แทนที่อากาศโดยหงายภาชนะ แทนที่น้ำ วิธีใดก็ได้ แทนที่อากาศโดยคว่ำภาชนะ คำตอบ D. แทนที่อากาศโดยคว่ำภาชนะ NH₃ เบากว่าอากาศและละลายน้ำได้ดีมาก จึงเก็บโดยการแทนที่อากาศแบบคว่ำภาชนะ ส่วนการแทนที่น้ำใช้ได้เฉพาะ “แก๊สที่ละลายน้ำได้น้อย” จึงใช้กับ NH₃ ไม่ได้ วิธีจำ ให้ตัดสินด้วย 3 กลุ่มว่า “เบากว่าอากาศ→คว่ำภาชนะ, หนักกว่าอากาศ→หงายภาชนะ, ละลายน้ำได้น้อย→แทนที่น้ำ”
ข้อ 37 | สีเปลวไฟของโซเดียม
การทดสอบเปลวไฟของโซเดียม Na ให้สีใด
สีม่วงแดง สีเขียวอมฟ้า สีเหลือง สีแดง คำตอบ C. สีเหลือง Na ให้สีเหลืองสดใส และเคยถูกนำไปใช้เป็นไฟส่องสว่างในอุโมงค์ถนน ส่วนสีแดงเป็นของ Li หรือ Sr สีเขียวอมฟ้าเป็นของ Cu และสีม่วงแดงเป็นของ K ซึ่งสับสนกันได้ง่าย วิธีจำ ให้ท่องเป็นชุดเดียวกันไปเลย (Li สีแดง, Na สีเหลือง, K สีม่วงแดง, Cu สีเขียวอมฟ้า, Ca สีแดงส้ม, Sr สีแดง, Ba สีเขียวอมเหลือง)
ข้อ 38 | แก๊สสีเขียวอมเหลือง
แก๊สใดมีสีเขียวอมเหลือง กลิ่นฉุน และมีสมบัติฟอกจางสีและฆ่าเชื้อ
ไนโตรเจนไดออกไซด์ คลอรีน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ แอมโมเนีย คำตอบ B. คลอรีน Cl₂ มีสีเขียวอมเหลืองและกลิ่นฉุน ใช้ฆ่าเชื้อในน้ำประปา ส่วน NH₃ และ H₂S ไม่มีสี (กลิ่นฉุนและกลิ่นไข่เน่าตามลำดับ) และ NO₂ มีสีน้ำตาลแดง จึงแยกได้ด้วยสี วิธีจำ ให้จำว่า “แก๊สที่มีสีมีแค่ราว ๆ Cl₂ (เขียวอมเหลือง), NO₂ (น้ำตาลแดง), O₃ (ฟ้าอ่อน)” จะได้เปรียบมาก
ข้อ 39 | ตะกอนซัลไฟด์สีดำ
เมื่อผ่านแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ H₂S ลงในสารละลาย ไอออนใดเกิดตะกอนสีดำแม้ในภาวะกรด
Cu²⁺ Al³⁺ Ba²⁺ Zn²⁺ คำตอบ A. Cu²⁺ Cu²⁺ เป็นไอออนตัวแทนที่เกิดตะกอน CuS สีดำได้แม้ในภาวะกรด ส่วน Zn²⁺ จะตกตะกอน ZnS (สีขาว) ได้เฉพาะในภาวะกลางถึงเบสเท่านั้น ความต่างของเงื่อนไขนี้เป็นกับดักที่ออกสอบบ่อย วิธีจำ ให้จัดระบบว่า “ตกตะกอนได้แม้ในกรด = โลหะที่เกิดไอออนได้ยาก (Cu, Ag, Pb เป็นต้น)”
ข้อ 40 | ความสามารถในการออกซิไดซ์ของแฮโลเจน
ข้อใดเรียงธาตุแฮโลเจนตามความสามารถในการออกซิไดซ์จากมากไปน้อยได้ถูกต้อง
Br₂>Cl₂>I₂>F₂ F₂>Cl₂>Br₂>I₂ I₂>Br₂>Cl₂>F₂ Cl₂>F₂>Br₂>I₂ คำตอบ B. F₂>Cl₂>Br₂>I₂ ความสามารถในการออกซิไดซ์ (ความสามารถในการดึงอิเล็กตรอน) จะแรงขึ้นเมื่ออยู่สูงขึ้นในตารางธาตุ F₂ จึงแรงที่สุด ด้วยเหตุนี้เมื่อผ่าน Cl₂ ลงในสารละลาย KBr จึงได้ Br₂ อิสระออกมา (ในทางกลับกันไม่เกิด) วิธีจำ ให้จำคู่กับการทดลองว่า “แฮโลเจนที่อยู่สูงกว่าจะไล่แฮไลด์ไอออนของตัวที่อยู่ต่ำกว่าออกมา”
ข้อ 41 | การเตรียมแอมโมเนีย
เมื่อให้ความร้อนแก่ของผสมระหว่างแอมโมเนียมคลอไรด์ NH₄Cl กับแคลเซียมไฮดรอกไซด์ Ca(OH)₂ จะเกิดแก๊สใด
แอมโมเนีย ไฮโดรเจนคลอไรด์ ไนโตรเจน คลอรีน คำตอบ A. แอมโมเนีย เป็นปฏิกิริยาระหว่างเกลือของเบสอ่อนกับเบสแก่ ทำให้ NH₃ ซึ่งเป็นเบสอ่อนถูกไล่ออกมาเป็นแก๊ส (เป็นวิธีเตรียมมาตรฐานในห้องปฏิบัติการ) กับดักคือการเลือกคลอรีนหรือ HCl เพียงเพราะเห็นคำว่า “คลอไรด์” ในชื่อสาร วิธีจำ หลักการเตรียมแก๊สคือ “ตัวที่อ่อนกว่าจะถูกตัวที่แรงกว่าไล่ออกมา”
ข้อ 42 | ตะกอนขาวกับกรดไฮโดรคลอริก
เมื่อเติมกรดไฮโดรคลอริกเจือจางลงในสารละลาย ไอออนใดเกิดตะกอนสีขาวที่เปลี่ยนเป็นสีคล้ำเมื่อโดนแสง
Fe³⁺ Ag⁺ Zn²⁺ Cu²⁺ คำตอบ B. Ag⁺ Ag⁺ เกิดตะกอนขาวของ AgCl กับ Cl⁻ และเนื่องจากไวต่อแสงจึงถูกแสงสลายจนคล้ำลง (เป็นหลักการของฟิล์มถ่ายรูป) ส่วน Cu²⁺ และ Fe³⁺ ไม่ตกตะกอนกับกรดไฮโดรคลอริก วิธีจำ ให้จำเป็นคู่ว่า “ไอออนที่ตกตะกอนกับ Cl⁻ คือ Ag⁺ และ Pb²⁺”
ข้อ 43 | สภาพเฉื่อย
โลหะใดเมื่อจุ่มลงในกรดไนตริกเข้มข้นแล้วเกิดฟิล์มออกไซด์แน่นทึบที่ผิว จนไม่ละลายต่อไปอีก (เกิดสภาพเฉื่อย)
ทองแดง แมกนีเซียม เงิน เหล็ก คำตอบ D. เหล็ก Fe, Ni และ Al เกิดสภาพเฉื่อยในกรดไนตริกเข้มข้นและปฏิกิริยาหยุดลง กับดักคือการคิดว่า “กรดไนตริกเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง เหล็กจึงน่าจะละลาย” แต่ในทางกลับกันทองแดงและเงินต่างหากที่ละลายในกรดไนตริกเข้มข้น วิธีจำ ให้ท่องโลหะที่เกิดสภาพเฉื่อยเป็นชุดสามตัวว่า Fe, Ni, Al
ข้อ 44 | สารดูดความชื้นสำหรับ NH₃
เมื่อต้องการทำให้แก๊สแอมโมเนีย NH₃ แห้ง สารดูดความชื้นชนิดใดใช้ได้
แคลเซียมคลอไรด์ โซดาไลม์ เตตระฟอสฟอรัสเดคะออกไซด์ กรดซัลฟิวริกเข้มข้น คำตอบ B. โซดาไลม์ NH₃ เป็นแก๊สที่มีสมบัติเบส จึงต้องใช้สารดูดความชื้นที่เป็นเบสคือโซดาไลม์ ส่วนกรดซัลฟิวริกเข้มข้นและเตตระฟอสฟอรัสเดคะออกไซด์เป็นกรด จึงทำปฏิกิริยากับ NH₃ และแม้แคลเซียมคลอไรด์จะเป็นกลางก็ใช้ไม่ได้ เพราะเกิดสารประกอบเชิงเติมกับ NH₃ เป็นกรณียกเว้น วิธีจำ ให้จำว่า “สารดูดความชื้นกับแก๊สต้องเป็นคู่ที่ไม่ทะเลาะกันในแง่กรด–เบส และ CaCl₂ × NH₃ คือข้อยกเว้น”
ฝึกทำ: ทำโจทย์ในหน้านี้ เครื่องมือฝึกทำโจทย์แบบสุ่มคำถาม (ทำงานเมื่อเปิดใช้ JavaScript) โจทย์และคำอธิบายด้านบนสามารถอ่านได้ทั้งหมดตามปกติ
※ ใช้สำหรับทบทวนเนื้อหาการเรียนระดับมัธยมปลาย หากวิธีเขียนหรือการอธิบายแตกต่างจากหนังสือเรียนหรือการสอนของโรงเรียน โปรดยึดหนังสือเรียนและคำอธิบายของครูเป็นหลัก
หน้านี้แปลจากต้นฉบับภาษาญี่ปุ่น หากเนื้อหาของคำแปลและต้นฉบับไม่ตรงกัน ให้ถือฉบับภาษาญี่ปุ่นเป็นหลัก ดูต้นฉบับภาษาญี่ปุ่น