เล่ม 3 มวลกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี

เอกสารประกอบการจดกจกรรมการเรยนรแบบวฏจกรการสบเสาะหาความร 7 ขน เรอง การเปลยนแปลงพลงงานและการเกดปฏกรยาเคม

ค าน า เอกสารประกอบการจดกจกรรมการเรยนรแบบวฏจกรการสบเสาะหาความร 7 ขน เรอง

การเปลยนแปลงพลงงานและการเกดปฏกรยาเคม จดท าขนเพอใชประกอบการเรยนรส าหรบนกเรยน ชนมธยมศกษาปท 2 โรงเรยนส คว “สวสด ผดง วทยา” ซ ง เอกสารประกอบการจดการ เรยนรน มจ านวน 6 เลม

เลมท 1 เรอง การเกดปฏกรยาเคม เลมท 2 เรอง สมการเคม เลมท 3 เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม เลมท 4 เรอง ปจจยทมผลตอการเกดปฏกรยาเคม เลมท 5 เรอง ปฏกรยาเคมในชวตประจ าวน เลมท 6 เรอง การใชสารเคมอยางถกตองปลอดภย

เอกสารประกอบการจดกจกรรมการเรยนรนจดท าขนเพออ านวยความสะดวกใหครและนกเรยนสามารถน าไปใชในการจดกจกรรมการเรยนรประกอบแผนการจดการเรยนรแบบวฏจกรการสบเสาะหาความร 7 ขน เรอง การเปลยนแปลงพลงงานและการเกดปฏกรยาเคม ในระดบ ชนมธยมศกษาปท 2 ซงประกอบไปดวยแบบทดสอบกอน - หลงเรยน บนทกกจกรรมการทดลอง ใบงานและใบความร ผจดท าหวงเปนอยางยงวาจะเปนประโยชนแกครผสอน นกเรยนหรอบคคลทสนใจทวไป

ปรชญภทร เลงระบ า

ก


สารบญ

หนา

ค าน า ก สารบญ ข แบบทดสอบกอนเรยน เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 1 กจกรรม 2.2 มวลกบการเกดปฏกรยาเคม 3 ใบความรท 2.3 มวลกบการเกดปฏกรยาเคม 6 กจกรรม 2.3 พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 9 ใบความรท 2.4 พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 12 ใบงานท 2.3 มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 15 แบบทดสอบหลงเรยน เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 17 ภาคผนวก 19

ตวอยางการบนทกกจกรรม 2.2 มวลกบการเกดปฏกรยาเคม 20 ตวอยางการบนทกกจกรรม 2.3 พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 23 เฉลยใบงานท 2.3 มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 26 เฉลยขอสอบกอนเรยน เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 28 เฉลยขอสอบหลงเรยน เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม 29

บรรณานกรม 30

ข


แบบทดสอบกอนเรยนเรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

ค าชแจง 1. แบบทดสอบเปนแบบเลอกตอบ 4 ตวเลอก จ านวน 10 ขอ ใชเวลา 10 นาท 2. ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว แลวท าเครองหมาย ลงในกระดาษค าตอบ ************************************************************************************************** 1. ขอใดกลาวไมถกตอง ก. ระบบหมายถงสงทเราก าลงศกษาอยในขณะนน ๆ ข. สงแวดลอมหมายถงสงตาง ๆ ทอยนอกขอบเขตของการศกษา ค. ระบบเปดหมายถงระบบทมการถายเทมวลสารกบสงแวดลอม เมอเกดการเปลยนแปลงมวลของ สารในระบบเปลยนแปลงไป ง. ระบบปดหมายถงระบบทมการถายเทมวลสารกบสงแวดลอม เมอเกดการเปลยนแปลงมวลของ สารจะคงทหรอไมคงทกได 2. ท าการทดลองผสมแคลเซยมไฮดรอกไซด Ca(OH)2 กบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) เขาดวยกนในบกเกอร แลวใชแทงแกวคนใหเขากน ปรากฏวาไดแกสกลนฉน วดอณหภม ดวยเทอรมอมเตอร การทดลองนระบบและสงแวดลอมคอขอใด

ขอ ระบบ สงแวดลอม ก. Ca(OH)2 , NH4Cl, แทงแกว แทงแกว, แกสกลนฉน ข. Ca(OH)2 , NH4Cl, บกเกอร แทงแกว ค. Ca(OH)2 , NH4Cl, แกสกลนฉน บกเกอร, เทอรมอมเตอร ง. Ca(OH)2 , NH4Cl บกเกอร, แทงแกว

3. จากวธทดลองตาง ๆ ดงน 1. หยดน าลงบนโพแทสเซยมไฮดรอกไซด 4 กรม ปรากฏวาอณหภมของระบบสงขนกวาเดม 2. น าสารทไดจากขอ 1 ไปผสมกบแอมโมเนยมคลอไรด 2 กรม จะไดแกสกลนฉนเกดขน 3. ผานสารทมกลนฉนลงในน าจะไดสารละลายทเปลยนสกระดาษลตมสจากแดงเปนน าเงน อณหภมของระบบไมเปลยนแปลง และยงคงมกลนฉนอย การทดลองขอใดจดเปนระบบปด ก. ขอ 1 ข. ขอ 2 ค. ขอ 1 และ 2 ง. ขอ 2 และ 3 4. ขอใดเปนการเปลยนแปลงในระบบปด ก. เทกรดซลฟวรกลงในน า เกดความรอน ข. การเกดน าคางบนใบไมในตอนเชา ค. เผาลวดแมกนเซยมในอากาศ ง. การบมผลไมสก

1


5. ขอใดเปนการเปลยนแปลงในระบบเปด ก. ผสมสารละลายเลด (II) ไนเตรตกบสารละลายโพแทสเซยมไอโอไดดเขาดวยกน มตะกอนสเหลองเกดขน ข. ทงลกเหมนไวในตเสอผาพบวามขนาดเลกลง ค. ใสโซเดยมไนเตรตลงในน า อณหภมต าลง ง. เผาแคลเซยมคารบอเนตในขวดทปดฝาสนท 6. ขอความเกยวกบปฏกรยาคายความรอน ขอใดถกตอง ก. ท าใหสงแวดลอมมอณหภมลดลง ข. ตองใชตวเรงปฏกรยา ค. ตอนเรมปฏกรยาตองใหพลงงานเขาไป ง. สารตงตนมพลงงานมากกวาสารผลตภณฑ 7. ขอใดถกตองเกยวกบปฏกรยาดดความรอน 1. มการดดพลงงานจากสงแวดลอม 2. มการปลอยพลงงานใหกบสงแวดลอม 3. สงแวดลอมจะมอณหภมสงขน 4. สงแวดลอมจะมอณหภมลดลง ก. ขอ 1 และ 3 ข. ขอ 1 และ 4 ค. ขอ 2 และ 3 ง. ขอ 2 และ 4 8. เมอคารบอนและออกซเจนเกดการรวมตวกนทางเคม มวลของผลตภณฑจะเปนอยางไร ก. มากกวามวลของคารบอนรวมกบมวลของออกซเจน

ข. เทากบมวลของคารบอนรวมกบมวลของออกซเจน ค. เทากบมวลของคารบอน

ง. นอยกวามวลของคารบอน 9. นกเรยน 2 คน เตมสงกะสชนหนงในสารละลายกรดไฮโดรคลอรกทอยในบกเกอรทเปดไว พบวามวลของ ผลตภณฑนอยกวามวลรวมของสารตงตน ขอใดอธบายถงมวลทสญหายไปไดถกตอง

ก. โลหะสงกะสมความหนาแนนมากกวากรด ข. ความวองไวตอปฏกรยาเคมของกรดท าลายอะตอมโลหะ ค. แกสชนดหนงถกปลอยออกมาระหวางปฏกรยา ง. อะตอมของสงกะสบางอะตอมไมเขาท าปฏกรยา

10. สมการในขอใดอธบายถงกฎทรงมวลของสารไดดทสด ก. A + 2B AB2 ข. A + 2B AB4 ค. 2A + 2B AB3 ง. A + 3B A2B2

**********************************************************************

2


กจกรรม 2.2 มวลกบการเกดปฏกรยาเคม

สมาชกในกลม 1. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 2. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 3. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 4. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 5. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 6. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท......... ............

จดประสงคของกจกรรม

เมอท ากจกรรมนแลว นกเรยนควรจะสามารถ 1. ทดลองและอธบายไดวา ผลรวมมวลของสารตงตนทเขาท าปฏกรยาเคมเทากบผลรวมมวลของสาร

ผลตภณฑทเกดขน 2. อธบายไดวา ในระบบเปดมวลของสารผลตภณฑมการแลกเปลยนกบสงแวดลอม

วสดอปกรณและสารเคม รายการ ปรมาณ/กลม

1. บกเกอรขนาด 250 cm3 2. หลอดทดลองขนาดกลาง 3. เครองชง 4. หลอดทดลองขนาดใหญ พรอมจกยาง 5. สารละลายแบเรยมคลอไรด ความเขมขน 0.1 mol/dm3 6. สารละลายโซเดยมซลเฟต ความเขมขน 0.1 mol/dm3 7. สารละลายกรดไฮโดรคลอรก ความเขมขน 0.1 mol/dm3 8. เมดหนปนเลกๆ

1 ใบ 2 หลอด 1 เครอง 1 หลอด 5 cm3 5 cm3 10 cm3

2 กรม (5-8 เมด)

3


วธทดลอง

ตอนท 1

1. ชงบกเกอร และหลอดทดลอง 2 หลอด โดยหลอดทดลองท 1 บรรจสารละลายแบเรยมคลอไรด หลอดทดลองหลอดท 2 บรรจสารละลายโซเดยมซลเฟต วางในบกเกอรและบนทกมวลของบกเกอร และหลอดทดลองทงสองทบรรจสารละลายแลว

2. เทสารละลายหลอดท 1 ลงในหลอดท 2 วางหลอดเปลาไวทเดม สงเกตการเปลยนแปลง 3. ชงบกเกอร และหลอดทดลองทงสองอกครง เปรยบเทยบกบมวลทชงครงแรก

การชงบกเกอร และหลอดทดลอง 2 หลอด ทบรรจสารละลายแลว

ตอนท 2

1. ชงบกเกอร ทใสเมดหนปนประมาณ 5 – 8 เมด และหลอกทดลองขนาดใหญทบรรจสารละลายกรดไฮโดรคลอรกเจอจาง 10 cm3 พรอมจกยางปดหลอดดงภาพ บนทกมวล

2. น าเมดหนปนใสลงในหลอดทดลองทบรรจกรด และปดจกยากทนท สงเกตการเปลยนแปลง 3. ตงทงไวจนปฏกรยาสนสด ชงบกเกอร และหลอดทดลอง พรอมจกยางอกครง บนทกมวล 4. เปรยบเทยบมวลทชงในขอ 3 กบมวลในขอ 1

การชงบกเกอรทใสเมดหนปน และหลอดทดลองขนาดใหญทบรรจกรดแลว

4


ผลการทดลอง

ตอนท มวลรวมของสารกอนน ามาผสม (กรม) มวลรวมของสารหลงผสมกนแลว (กรม) 1 2

ค าถามทายการทดลอง 1. ในการทดลองตอนท 1 มวลของสารกอนท าปฏกรยา และมวลของสารหลงท าปฏกรยาเทากนหรอไม

............................................................................................................................. ................................. 2. ในการทดลองท 2 ถาไมปดหลอดทดลองขณะเกดปฏกรยาระหวางกรดกบหนปน มวลของสารทชงได

กอนเกดปฏกรยา และหลงปฏกรยาแตกตางกนหรอไม เพราะเหตใด ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. .................................. ......................................................................................................................................... ......................

อภปรายผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สรปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5


ใบความร 2.3 มวลกบการเกดปฏกรยาเคม

ระบบ หมายถง สงตาง ๆ ทอยภายในขอบเขตทศกษา

สงแวดลอม หมายถง สงตาง ๆ ทอยนอกขอบเขตทจะศกษา ซงอาจจะมผลตอระบบหรอไมกได การแบงประเภทของระบบ อาศยมวลและพลงงานเปนเกณฑ สามารถจ าแนกไดดงน 1.ระบบเปด (Open system) หมายถง ระบบทมการถายเทมวลและพลงงานระหวางระบบกบสงแวดลอม

2.ระบบปด (Closed system) หมายถง ระบบทมการถายเทพลงงานระหวางระบบกบสงแวดลอม แตไมมการถายเทมวล

3.ระบบอสระ (Isolated system) หมายถง ระบบทไมมการถายเทมวลและพลงงานระหวางระบบกบสงแวดลอม กลาวไดวาในระบบเปดทงมวลและพลงงานจะไมคงท ในระบบปดเฉพาะมวลคงท และในระบบอสระทงมวลและพลงงานคงท

http://thn23217che.blogspot.com/

6

http://thn23217che.blogspot.com/


กฎทรงมวล (Law of mass conservation) กฎทรงมวลเปนกฎทใชศกษาความสมพนธระหวางมวลสารกอนเกดปฏกรยา และมวลสารภายหลงเกดปฏกรยา นยามกฎทรงมวล ในป ค.ศ. 1774 (พ.ศ. 2317) อองตวน - โลรอง ลาววซเยร (Antoine - Lourent Lavoisier) นกเคมชาวฝรงเศส ไดท าการทดลองเผาเมอรควร (II) ออกไซด (HgO) ซงเปนของแขงในภาชนะปด พบวาไดปรอทและแกสออกซเจน จากการศกษา “มวลของ HgO เทากบผลบวกของ Hg กบ O2” จงไดสรปเปน กฎทรงมวล วา

“ในปฏกรยาเคมใดๆ มวลของสารทงหมดกอนท าปฏกรยาเทากบมวลของสารทงหมดหลงท าปฏกรยา”

มวลของสารกอนท าปฏกรยา หมายถง มวลของสารทงหมดตอนเรมตนของปฏกรยา มวลของสารเหลานอาจจะท าปฏกรยาพอดกน หรออาจจะมสารใดเหลออยกได มวลของสารหลงท าปฏกรยา หมายถง มวลของสารทงหมดหลงจากเกดปฏกรยาแลว ทงมวลของผลตภณฑทงหมด และมวลของสารตงตนทยงเหลออย

ดงนน ในทางปฏบต ขอมลจะเปนไปตามกฎทรงมวลไดตองท าการทดลองในระบบปดเทานน ในกรณทมแกสเกยวของในระบบดวยนนจะตองท าการทดลองในภาชนะปดฝา จงจะไดผลตามกฎทรงมวล ตวอยาง 1 ปฏกรยาระหวางสารละลายโพแทสเซยมไอโอไดด(KI) มวล 10 กรม กบสารละลายเลด( II) ไนเตรต (Pb(NO3)2) มวล 20 กรม ไดตะกอนสเหลองของเลด(II)ไอโอไดด (PbI2) กบสารละลายโพแทสเซยมไนเตรต(KNO3) ซงมมวลรวมกน 30 กรม ซงจะเหนวามวลรวมของสารกอนท าปฏกรยา( 10 + 20 = 30 กรม)เทากบมวลรวมของสารหลงท าปฏกรยา(30 กรม) ปฏกรยานจงจดเปน “ระบบปด”

https://socratic.org/questions/considering-the-following-precipitation-reaction-pb-no3-2-aq-2ki-aq-pbi2-s-2kno3

7

https://socratic.org/questions/considering-the-following-precipitation-reaction-pb-no3-2-aq-2ki-aq-pbi2-s-2kno3


ตวอยาง 2 ปฏกรยาระหวางผงฟ(NaHCO3) กบน าสมสายช(CH3COOH) มมวลรวมกอนท าปฏกรยา 3.861 กรม หลงท าปฏกรยาเกดเกลอโซเดยมอะซเตต น าและแกสคารบอนไดออกไซด ม มวลรวมกน 3.861 กรม ซงจะเหนวามวลรวมของสารกอนท าปฏกรยาเทากบมวลรวมของสารหลงท าปฏกรยาปฏกรยานจงจดเปน “ระบบปด”

ตวอยาง 3 การเกดปฏกรยาระหวางกรดไฮโดรคลอรก มวล 10 กรม กบโพแทสเซยมไฮโดรเจนคารบอเนต มวล 1 กรมโดยไมไดปดจกคอรก หลงเกดปฏก รยาได เกลอโพแทสเซยมคลอไรด แกสคารบอนไดออกไซดและน า มมวลรวมหลงเกดปฏกรยา 10.5 กรม ซงจะเหนวามวลรวมของสาร กอนท าปฏกรยาไมเทากบมวลรวมของสารหลงท าปฏกรยา แสดงวามการถายเทมวลสาร(แกส)ใหกบสงแวดลอม ปฏกรยานจงจดเปน “ระบบเปด”

http://www.harpercollege.edu/tm-ps/chm/100/dgodambe/thedisk/chemrxn/jrxn.jpg ทงระบบเปด และระบบปด อาจมการถายเทพลงงาน กบสงแวดลอมหรอไมกได การพจารณาวาระบบใดเปนระบบเปด-ปดนน บางครงการพจารณาภาชนะของระบบนนกจะท าใหเขาใจงายขน ซงมหลกดงน ระบบใด ๆ ทเกดขนโดยทวไปนนกระท าในภาชนะ 2 ประเภท คอ ภาชนะเปดกบภาชนะปด (เปดฝากบปดฝาภาชนะ) ระบบใดกตามทไมมแกส เกยวของเลย การปด-เปดภาชนะไมมผลตอชนดของระบบแตอยางใด ถาระบบใดๆ ทมแกสเกยวของอยดวย การปด-เปดภาชนะจะมผลตอชนดของระบบนนดวย กลาวคอ 3.1 ถาเปดภาชนะ (เปดฝา) ระบบนนกเปนระบบเปด เพราะมวลเปลยนแปลง (แกสหนออกไป) 3.2 ถาปดภาชนะ (ปดฝา) ระบบนนกเปนระบบปด เพราะมวลคงท (แกสหนออกไมได)

https://sites.google.com/site/benarabifq/1o-de-bachillerato/quimica/2---fundamentos-de-la-quimica

8

http://www.harpercollege.edu/tm-ps/chm/100/dgodambe/thedisk/chemrxn/jrxn.jpg

https://sites.google.com/site/benarabifq/1o-de-bachillerato/quimica/2---fundamentos-de-la-quimica


กจกรรม 2.3 พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

สมาชกในกลม 1. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 2. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 3. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 4. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 5. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 6. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท......... ............


เมอท ากจกรรมนแลว นกเรยนควรจะสามารถ 1. ทดลองและอธบายไดวา ในการเกดปฏกรยาเคมจะมพลงงานเขามาเกยวของ 2. อธบายเกยวกบปฏกรยาดดพลงงานและปฏกรยาคายพลงงานได


1. ถวยกระเบอง 2. แทงแกวคนสาร 3. หลอดหยด 4. โพแทสเซยมเปอรแมงกาเนต 5. น าตาลทราย 6. แคลเซยมไฮดรอกไซด 7. แอมโมเนยมคลอไรด 8. น ากลน 9. กระดาษลตมสสแดงและสน าเงน 10. ชอนเบอร 1

2 ถวย 2 อน 1 อน

2 ชอนเบอร 1 2 ชอนเบอร 1 2 ชอนเบอร 1 2 ชอนเบอร 1

50 cm3 2 ชน 4 อน

9


วธทดลอง

ตอนท 1

1. ผสมโพแทสเซยมเปอรแมงกาเนตและน าตาลทรายอยางละ 2 ชอน ในถวยกระเบอง 2. หยดน าลงไป 3 – 5 หยด ใชแทงแกวคนสาร สงเกตการเปลยนแปลงและเอามอสมผสบรเวณดาน

นอกถวยกระเบองดวยความระมดระวง

ตอนท 2

1. ผสมสารแคลเซยมไฮดรอกไซดกบแอมโมเนยมคลอไรดอยางละ 2 ชอนในถวยกระเบอง 2. หยดน าลงไป 3 – 5 หยด ใชแทงแกวคนสาร สงเกตการเปลยนแปลงและเอามอสมผสบรเวณดาน

นอกถวยกระเบองดวยความระมดระวง 3. ใชกระดาษลตมสชนองเหนอบกเกอร สงเกตและบนทกผล

ผลการทดลอง ตอนท การเกดปฏกรยาของสาร ผลการสงเกต

1 โพแทสเซยมเปอรแมงกาเนต + น าตาลทราย

2 แคลเซยมไฮดรอกไซด + แอมโมเนยมคลอไรด

ค าถามทายการทดลอง 1. ในการทดลองนมปฏกรยาเกดขนหรอไม ทราบไดอยางไร

............................................................................................................................. .................................

............................................................................................................................. .................................

...................................................................... ........................................................................................

............................................................................................................................. ................................. 2. ในการทดลองท 1 เปนการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด เพราะเหตใด

............................................................................................................................. ..................................

...............................................................................................................................................................

............................................................................................................................. ..................................

10


3. ในการทดลองท 2 เปนการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด เพราะเหตใด ............................................................................................................................. .................................. ................................................................................................................................ ............................... ................................................................................................... ............................................................

4. แกสทไดจากการทดลองตอนท 2 มสมบตเปนกรดหรอเปนเบส สงเกตไดจากอะไร ......................................................................................................................... ...................................... ............................................................................................................................. .................................. ...............................................................................................................................................................

อภปรายผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… สรปผลการทดลอง ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

11


ใบความรท 2.4 พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

การเกดปฏกรยาเคมนนจะมการเปลยนแปลงพลงงานเสมอ รวมทงมการเปลยนแปลงอณหภมดวย ซงอณหภมอาจเพมขนหรอลดลง เนองมาจากเกดจากการถายเทพลงงานจากระดบพลงงานทสงกวา ไปส ระดบพลงงานทต ากวา ดงนนการเกดปฏกรยาเคมตางๆ จะประกอบไปดวย กระบวนการทส าคญ 2 กระบวนการ ไดแก กระบวนการดดพลงงานเพอสลายพนธะของสารตงตน และกระบวนการคายพลงงานเพอสรางพนธะของสารผลตภณฑ ถาพลงงานทดดเขาไปเพอสลายพนธะของสารตงตนนอยกวา พลงงานทคายออกมาเพอสรางพนธะใหม กจะเปนปฏกรยาคายความรอน แตถาพลงงานทดดเขาไปเพอสลายพนธะของสารตงตนมากกวาพลงงานท คายออกมาเพอสรางพนธะใหม กจะเปนปฏกรยาดดความรอน

1) ปฏกรยาดดความรอน (endothermic reaction) คอ ปฏกรยาท ระบบมอณหภมลดต าลง จงดดพลงงานความรอนจากสงแวดลอม ท าใหสงแวดลอมมอณหภมต าลง เมอใชมอสมผสกบภาชนะทเกดปฏกรยาจะรสกเยน แตหลงจากปฏกรยาสนสดลงระบบจะมอณหภมสงขน

https://kruwichailikitponrak.wordpress.com/11-การสงเคราะหดวยแสง/

2) ปฏกรยาคายความรอน (exothermic reaction) คอ ปฏกรยา ทขณะเกดปฏกรยาจะมพลงงานเกดขน ระบบจงมอณหภมสง จงคายพลงงานความรอนออกสสงแวดลอม ซงเมอใชมอสมผสกบภาชนะทเกดปฏกรยาจะรสกรอน แตหลงจากปฏกรยาสนสดลงระบบจะมอณหภมลดต าลง

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:KMnO4_and_glycerol.jpg

12

https://kruwichailikitponrak.wordpress.com/11-การสงเคราะหดวยแสง/

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:KMnO4_and_glycerol.jpg


ความรเพมเตม

การเกดปฏกรยาเคมในบางครงไมไดตองการผลตภณฑทเกดขน แตตองการทปรมาณความรอนท ปฏกรยานนใหออกมาเปนจ านวนมาก เชน ปฏกรยาการเผาไหมของเชอเพลงฟอสซล แกสธรรมชาต แกสหงตม น ามนเบนซน น ามนดเซล เปนตน กอนปฏกรยาจะเกดขนตองใหความรอนแกเชอเพลงจ านวนหนง เมอเชอเพลงเกดการเผาไหมแลวจงใหความรอนออกมาในปรมาณมาก การวเคราะหปรมาณความรอนท เกดขนจากปฏกรยาตองค านงถง “ระบบ” และ “สงแวดลอม” ระบบในทางเคมนนจะหมายถงสารตงตน สารผลตภณฑและสารอนๆ ทเกยวของกบการเกดปฏกรยา นอกเหนอจากนนเรยกวา สงแวดลอม เชน การเผาไหม แกสมเทน ในอากาศ ดงสมการ

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O แกสมเทน แกสออกซเจน แกสคารบอนไดออกไซด น า ระบบในทนหมายถงแกสมเทน แกสออกซเจน แกสคารบอนไดออกไซด และน า ส วนอนๆ

นอกเหนอจากน เปนสงแวดลอม โดยทวไป ระบบมอย 3 แบบคอ ระบบปด ระบบเปด ระบบโดดเดยว ระบบเปดเปนระบบทมการแลกเปลยนมวลสารและความรอน เชน ปฏกรยาระหวางสงกะสกบกรด

ไฮโดร คลอรกในหลอดทดลองทไมมจกยางปด มวลของไฮโดรเจนทเกดขนจะแพรกระจายสอากาศทเปนสงแวดลอม มการแลกเปลยนความรอนกบหลอดทดลองและอากาศโดยรอบ

ระบบปดเปนระบบทไมมการแลกเปลยนมวลสารกบสงแวดลอมแตสามารถแลกเปลยนความรอนกบ สงแวดลอมได เชน ปฏกรยาระหวางสงกะสกบกรดไฮโดรคลอรกในหลอดทดลองทมจกยางปด มวลของไฮโดรเจน ทเกดขนไมหายไปไหนยงอยในหลอดทดลอง และมการแลกเปลยนความรอนกบหลอดทดลองและอากาศโดยรอบ

ระบบโดดเดยวเปน ระบบทไมมการแลกเปลยนมวลสารและความรอนกบสงแวดลอม เชน ปฏกรยาระหวาง สงกะสกบกรดไฮโดรคลอรกในหลอดทดลองทมจกยางปดแลวหอหมดวยฉนวนไมใหความรอนทเกดขนไปไหน มวลของไฮโดรเจนทเกดขนและความรอนไมแลกเปลยนกบอากาศ (ถาอนโลมใหหลอดแกวและจกยางเปนสวนหนงของระบบ แตในความเปนจรงหลอดแกวและจกยางกเปนสงแวดลอม จงมการแลกเปลยนความรอนกบ สารทอยในหลอดแกว ดงนน ระบบโดดเดยวจงเปนไปไดยาก)

จากการพจารณาความสมพนธระหวางระบบสงแวดลอมและปรมาณความรอนของปฏกรยาเคมนน เปนไปได 2 กรณ คอ ระบบไดรบปรมาณความรอนจากสงแวดลอมมากกวาปรมาณความรอนทระบบใหคนกบสงแวดลอมเมอสนสดปฏกรยา ซงจะเกดจากปฏกรยาดดความรอน ในทางตรงกนขาม ถาเปนปฏกรยาคายความรอน ปรมาณความรอนทระบบคนใหกบสงแวดลอมเมอสนสดปฏกรยามากกวาปรมาณความรอน ทระบบไดรบจากสงแวดลอม

ตวอยางปฏกรยาแบบดดความรอน อณหภมของสงแวดลอมจะมอณหภมต าลง บางปฏกรยาตองมการ ใหความรอนแกสารตลอดเวลาสารจงจะเกดการสลายตว ตวอยางปฏกรยาแบบน เชน ปฏกรยาระหวางกรดซตรก กบโซเดยมไฮโดรเจนคารบอเนต ปฏกรยาเผาสลายหนปนเพอใหไดปนขาว

ปฏกรยาแบบคายความรอน อณหภมของสงแวดลอมจะสงขน ตวอยางปฏกรยาแบบน เชน ปฏกรยาการเผาไหม จะมความรอนทระบบใหออกมาจ านวนมากโดยทเราจดไฟใหในตอนเรมตนเพยงเลกนอยเทานน ปฏกรยากเกดขนไดตลอดจนกวาเชอเพลงหมดไป ตางกบการเผาหนปน หากไมมความรอนทใชเผาแลวหนปน กจะไมเกดการสลายตวใหปนขาว

13


การเกดปฏกรยาเคมของสารนน สามารถอธบายไดดวยทฤษฎการชน (collision theory) ซงอธบายถง การเกดปฏกรยาของสารวา ปฏกรยาเคมเกดขนไดเนองจากการชนกนของโมเลกลของสารตงตน เชน โมเลกล A ชนกบโมเลกล B ซงในความเปนจรงการชนกนแตละครงไมไดเกดปฏกรยาทกครง จากการค านวณตามทฤษฎ พบวา ทความดน 1 บรรยากาศ 25๐C โมเลกลของแกสท 22.4 dm3 จะชนกนประมาณ 1 x 1027 ครง/วนาท การชนกนของโมเลกลทจะเกดปฏกรยาไดนน โมเลกลของสารจะตองมพลงงานจลนทสงพอและมทศทางการชน ทเหมาะสม สารแตละโมเลกลไมไดมพลงงานจลนเทากนทกโมเลกล มบางสวนทมพลงงานจลนมาก บางสวนมพลงงานจลนนอย การทโมเลกลชนกนแลวเกดปฏกรยาไดนนตองมพลงงานจลนรวมกนแลวอยางนอยเทากบพลงงานกอกมมนต (activation energy : Ea) ซงเปนพลงงานต าสดทท าใหเกดปฏกรยาได ถามพลงงานต ากวาพลงงานกอกมมนต โมเลกลจะไมมการเปลยนแปลงหลงการชนกน โมเลกลของสารตงตนทชนกนแลวเกดปฏกรยาเคมนน จะรวมตวเปนสารเชงซอนกมมนต (activated complex) ซงจะอยไดเพยงชวขณะ แลวจะกลายเปนสารผลตภณฑ สารจะเกดปฏกรยาตองไดรบพลงงาน เขาไปจ านวนหนงในปรมาณต าสดเทากบพลงงานกอกมมนต เมอสารเกดปฏกรยาแลวจะใหพลงงานออกมาจ านวนหนง ซงอาจมากกวาหรอนอยกวาพลงงานกอกมมนตกได พลงงานทไดรบและใหออกมาอาจเป นปรมาณความรอน ถาความรอนทไดรบเขาไปมมากกวาความรอนทใหออกมากเปน ปฏกรยาดดความรอน ถาความรอนทไดรบเขาไปมนอยกวาความรอนทใหออกมากเปนปฏกรยาคายความรอน

ขอมลจาก : หนงสอคมอคร รายวชาวทยาศาสตรพนฐาน วทยาศาสตร 3 ม.2 เลม 1 ตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน

พทธศกราช 2551 (หนา 43-44)

14


ใบงานท 2.3 มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 1-3 ในการศกษาการละลายของโซเดยมไฮดรอกไซดในน าโดยเตมน าลงในบกเกอรจ านวน 100 cm3 วดอณหภมของน าดวยเทอรมอมเตอรได 25 องศาเซลเซยส จากนนน าโซเดยมไฮดรอกไซด จ านวน 5 กรม ใสลงในบกเกอรและใชแทงแกวคนจนโซเดยมไฮดรอกไซดละลายหมดจงวดอณหภมได 40 องศาเซลเซยส

1. จากการศกษาดงกลาวสงใดคอระบบ ตอบ .........................................………………………………………………………………………………………………… 2. การศกษาการละลายของโซเดยมไฮดรอกไซดในน าครงนสงใดคอสงแวดลอม

ตอบ .........................................………………………………………………………………………………………………… 3. การละลายของโซเดยมไฮดรอกไซดนเปนการเปลยนแปลงแบบใด ตอบ .........................................………………………………………………………………………………………………… ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 4-6

4. จากการทดลองดงกลาวสงใดคอระบบ ตอบ .........................................………………………………………………………………………………………………… 5. จากการทดลองผสมแคลเซยมไฮดรอกไซด Ca(OH)2 กบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) ครงนสงใดคอ สงแวดลอม

ตอบ .........................................………………………………………………………………………………………………… 6. การทดลองนเปนการเปลยนแปลงแบบใด ตอบ .........................................………………………………………………………………………………………………… 7. ปฏกรยาเคมทมการถายเทพลงงานใหกบสงแวดลอมเปนปฏกรยาเคมแบบใด ตอบ .........................................………………………………………………………………………………………………… 8. ปฏกรยาเคมทมการดดพลงงานจากสงแวดลอมเปนปฏกรยาเคมแบบใด ตอบ .........................................…………………………………………………………………………………………………

9. ใหสาร A ท าปฏกรยากบสาร B 10 กรม ในบกเกอรทมฝาปด เกดเปนสาร C จ านวน 8 กรม และแกส D 6 กรม ถาการทดลองนเปนไปตามกฎทรงมวลแสดงวาปฏกรยานใชสาร A กกรม ตอบ .........................................…………………………………………………………………………………………………

10. เผาคารบอน 24 กรม ในภาชนะทปดฝาสนท เมอสนสดปฏกรยาพบวาเกดแกสคารบอนไดออกไซดขน 88 กรม อยากทราบวาปฏกรยานใชแกสออกซเจนกกรม

ตอบ .........................................…………………………………………………………………………………………………

จากการทดลองผสมแคลเซยมไฮดรอกไซด Ca(OH)2 กบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) เขาดวยกนในบกเกอร แลวใชแทงแกวคนใหเขากน ปรากฏวาไดแกสกลนฉน วดอณหภมดวยเทอรมอมเตอรพบวามอณหภมลดลง 2 องศาเซลเซยส

15


11. ผทท าการทดลองและใหขอสรปเกยวกบกฎทรงมวล คอนกเคมชาวฝรงเศส มชอวา ............................................................................................................................. ...................................

12. กฎทรงมวล สรปไววาอยางไร ............................................................................................................................................................... ............................................................................................................................. ..................................

13. ผลการทดลองใด ๆ จะเปนไปตามกฎทรงมวลจะตองท าการทดลองในระบบใด ............................................................................................................................. ..................................

14. ถาในการทดลองมแกสเกดขน จะตองมการจดเตรยมการทดลองอยางไรใหเปนไปตามกฎทรงมวล ............................................................................................................................. .................................. ...............................................................................................................................................................

15. จากการทดลองในขอท 10 ถาเราไมไดปดฝาภาชนะ มวลของสารหลงท าปฏกรยาจะมปรมาณเปลยนแปลงไปอยางไร เพราะเหตใด ............................................................................................................................. .................................. ................................................................................................ ............................................................... ............................................................................................................................. ..................................

***********************************************************

16


แบบทดสอบหลงเรยนเรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

ค าชแจง 1. แบบทดสอบเปนแบบเลอกตอบ 4 ตวเลอก จ านวน 10 ขอ ใชเวลา 10 นาท 2. ใหนกเรยนเลอกค าตอบทถกตองทสดเพยงค าตอบเดยว แลวท าเครองหมาย ลงในกระดาษค าตอบ ************************************************************************************************** 1. ขอใดเปนการเปลยนแปลงในระบบเปด ก. ผสมสารละลายเลด(II)ไนเตรตกบสารละลายโพแทสเซยมไอโอไดดเขาดวยกน มตะกอนสเหลองเกดขน ข. ทงลกเหมนไวในตเสอผาพบวามขนาดเลกลง ค. ใสโซเดยมไนเตรตลงในน า อณหภมต าลง ง. เผาแคลเซยมคารบอเนตในขวดทปดฝาสนท 2. สมการในขอใดอธบายถงกฎทรงมวลของสารไดดทสด

ก. A + 2B AB2 ข. A + 2B AB4 ค. 2A + 2B AB3 ง. A + 3B A2B2

3. ขอความเกยวกบปฏกรยาคายความรอน ขอใดถกตอง ก. ท าใหสงแวดลอมมอณหภมลดลง ข. ตองใชตวเรงปฏกรยา ค. ตอนเรมปฏกรยาตองใหพลงงานเขาไป ง. สารตงตนมพลงงานมากกวาสารผลตภณฑ 4. ขอใดกลาวไมถกตอง ก. ระบบหมายถงสงทเราก าลงศกษาอยในขณะนน ๆ ข. สงแวดลอมหมายถงสงตาง ๆ ทอยนอกขอบเขตของการศกษา ค. ระบบเปดหมายถงระบบทมการถายเทมวลสารกบสงแวดลอม เมอเกดการเปลยนแปลงมวลของ สารในระบบเปลยนแปลงไป ง. ระบบปดหมายถงระบบทมการถายเทมวลสารกบสงแวดลอม เมอเกดการเปลยนแปลงมวลของ สารจะคงทหรอไมคงทกได 5. นกเรยน 2 คน เตมสงกะสชนหนงในสารละลายกรดไฮโดรคลอรกทอยในบกเกอรทเปดไว พบวามวลของ ผลตภณฑนอยกวามวลรวมของสารตงตน ขอใดอธบายถงมวลทสญหายไปไดถกตอง

ก. โลหะสงกะสมความหนาแนนมากกวากรด ข. ความวองไวตอปฏกรยาเคมของกรดท าลายอะตอมโลหะ ค. แกสชนดหนงถกปลอยออกมาระหวางปฏกรยา ง. อะตอมของสงกะสบางอะตอมไมเขาท าปฏกรยา

17


6. ขอใดถกตองเกยวกบปฏกรยาดดความรอน 1. มการดดพลงงานจากสงแวดลอม 2. มการปลอยพลงงานใหกบสงแวดลอม 3. สงแวดลอมจะมอณหภมสงขน 4. สงแวดลอมจะมอณหภมลดลง ก. ขอ 1 และ 3 ข. ขอ 1 และ 4 ค. ขอ 2 และ 3 ง. ขอ 2 และ 4 7. ขอใดเปนการเปลยนแปลงในระบบปด ก. เทกรดซลฟวรกลงในน า เกดความรอน ข. การเกดน าคางบนใบไมในตอนเชา ค. เผาลวดแมกนเซยมในอากาศ ง. การบมผลไมสก 8. จากวธทดลองตาง ๆ ดงน 1. หยดน าลงบนโพแทสเซยมไฮดรอกไซด 4 กรม ปรากฏวาอณหภมของระบบสงขนกวาเดม 2. น าสารทไดจากขอ 1 ไปผสมกบแอมโมเนยมคลอไรด 2 กรม จะไดแกสกลนฉนเกดขน 3. ผานสารทมกลนฉนลงในน าจะไดสารละลายทเปลยนสกระดาษลตมสจากแดงเปนน าเงน อณหภมของระบบไมเปลยนแปลง และยงคงมกลนฉนอย การทดลองขอใดจดเปนระบบปด ก. ขอ 1 ข. ขอ 2 ค. ขอ 1 และ 2 ง. ขอ 2 และ 3 9. เมอคารบอนและออกซเจนเกดการรวมตวกนทางเคม มวลของผลตภณฑจะเปนอยางไร ก. มากกวามวลของคารบอนรวมกบมวลของออกซเจน

ข. เทากบมวลของคารบอนรวมกบมวลของออกซเจน ค. เทากบมวลของคารบอน

ง. นอยกวามวลของคารบอน 10. ท าการทดลองผสมแคลเซยมไฮดรอกไซด Ca(OH)2 กบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) เขาดวยกนในบกเกอร แลวใชแทงแกวคนใหเขากน ปรากฏวาไดแกสกลนฉน วดอณหภม ดวยเทอรมอมเตอร การทดลองนระบบและสงแวดลอมคอขอใด

ขอ ระบบ สงแวดลอม ก. Ca(OH)2 , NH4Cl, แทงแกว แทงแกว, แกสกลนฉน ข. Ca(OH)2 , NH4Cl, บกเกอร แทงแกว ค. Ca(OH)2 , NH4Cl, แกสกลนฉน บกเกอร, เทอรมอมเตอร ง. Ca(OH)2 , NH4Cl บกเกอร, แทงแกว

**********************************************************************

18


19

ตวอยางการบนทกกจกรรม 2.2 มวลกบการเกดปฏกรยาเคม ตวอยางการบนทกกจกรรม 2.3 พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม ใบงานท 2.3 มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม เฉลยขอสอบกอนเรยน มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม เฉลยขอสอบหลงเรยน เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม


ตวอยางการบนทกกจกรรม 2.2 มวลกบการเกดปฏกรยาเคม

สมาชกในกลม 1. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 2. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 3. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 4. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 5. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 6. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท.....................


เมอท ากจกรรมนแลว นกเรยนควรจะสามารถ 1. ทดลองและอธบายไดวา ผลรวมมวลของสารตงตนทเขาท าปฏกรยาเคมเทากบผลรวมมวลของสาร

ผลตภณฑทเกดขน 2. อธบายไดวา ในระบบเปดมวลของสารผลตภณฑมการแลกเปลยนกบสงแวดลอม


1. บกเกอรขนาด 250 cm3 2. หลอดทดลองขนาดกลาง 3. เครองชง 4. หลอดทดลองขนาดใหญ พรอมจกยาง 5. สารละลายแบเรยมคลอไรด ความเขมขน 0.1 mol/dm3 6. สารละลายโซเดยมซลเฟต ความเขมขน 0.1 mol/dm3 7. สารละลายกรดไฮโดรคลอรก ความเขมขน 0.1 mol/dm3 8. เมดหนปนเลกๆ

1 ใบ 2 หลอด 1 เครอง 1 หลอด 5 cm3 5 cm3 10 cm3

2 กรม (5-8 เมด)

20


วธทดลอง ตอนท 1

1. ชงบกเกอร และหลอดทดลอง 2 หลอด โดยหลอดทดลองท 1 บรรจสารละลายแบเรยมคลอไรด หลอดทดลองหลอดท 2 บรรจสารละลายโซเดยมซลเฟต วางในบกเกอรและบนทกมวลของบกเกอร และหลอดทดลองทงสองทบรรจสารละลายแลว

2. เทสารละลายหลอดท 1 ลงในหลอดท 2 วางหลอดเปลาไวทเดม สงเกตการเปลยนแปลง 3. ชงบกเกอร และหลอดทดลองทงสองอกครง เปรยบเทยบกบมวลทชงครงแรก

การชงบกเกอร และหลอดทดลอง 2 หลอด ทบรรจสารละลายแลว

ตอนท 2

1. ชงบกเกอร ทใสเมดหนปนประมาณ 5 – 8 เมด และหลอดทดลองขนาดใหญทบรรจสารละลายกรดไฮโดรคลอรกเจอจาง 10 cm3 พรอมจกยางปดหลอดดงภาพ บนทกมวล

2. น าเมดหนปนใสลงในหลอดทดลองทบรรจกรด และปดจกยากทนท สงเกตการเปลยนแปลง 3. ตงทงไวจนปฏกรยาสนสด ชงบกเกอร และหลอดทดลอง พรอมจกยากอกครง บนทกมวล 4. เปรยบเทยบมวลทชงในขอ 3 กบมวลในขอ 1

การชงบกเกอรทใสเมดหนปน และหลอดทดลองขนาดใหญทบรรจกรดแลว

21


ตวอยางผลการทดลอง

ตอนท มวลรวมของสารกอนน ามาผสม (กรม) มวลรวมของสารหลงผสมกนแลว (กรม) 1 142.5 142.5 2 164.5 164.5

ค าถามทายการทดลอง 1. ในการทดลองตอนท 1 มวลของสารกอนท าปฏกรยา และมวลของสารหลงท าปฏกรยาเทากนหรอไม

แนวค าตอบ มวลของสารกอนเกดปฏกรยาและมวลของสารหลงเกดปฏกรยาเทากนในการทดลอง 2. ถาไมปดจกหลอดทดลองขณะเกดปฏกรยาระหวางกรดกบหนปน มวลของสารทชงไดกอนเกด

ปฏกรยาและหลงปฏกรยาแตกตางกนหรอไม เพราะเหตใด

แนวค าตอบ แตกตางกน เพราะปฏกรยาระหวางกรดกบหนปนจะเกดแกสคารบอนไดออกไซดเปน สารผลตภณฑ หากไมปดจกหลอดทดลองแกสคารบอนไดออกไซดทเกดขนจะแพรกระจายในอากาศ ท าใหมวลของสารทชงกอนเกดปฏกรยาไมเทากบมวลของสารหลงเกดปฏกรยา

อภปรายผลการทดลอง โซเดยมซลเฟตเมอรวมกบแบเรยมคลอไรดจะเกดตะกอนสขาวขน และเมอชงมวลรวมของสารทง 2

ทบรรจในภาชนะกอนเกดปฏกรยาเคม และมวลรวมของผลตภณฑหลงเกดปฏกรยาพรอมกบภาชนะ พบวา มมวลเทากน สวนปฏกรยาระหวางเมดหนปนกบกรดไฮโดรคลอรกเจอจาง มวลของหนปนกบสารละลายกรดไฮโดรคลอรกเจอจาง และหลอดทดลองทบรรจสารกบจกยางรวมกนกอนทจะน ามาใสในหลอดทดลองจะเทากบมวลของผลตภณฑทเกดขนอยภายในภาชนะและเมดหนปนทเหลออย สรปผลการทดลอง มวลรวมของสารตงตนทน ามาท าปฏกรยากนจะเทากบมวลรวมของผลตภณฑทเกดขน

22


ตวอยางการบนทกกจกรรม 2.3 พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

สมาชกในกลม 1. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 2. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 3. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 4. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 5. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท..................... 6. ชอ..................................................................................................ชน.................เลขท.....................


เมอท ากจกรรมนแลว นกเรยนควรจะสามารถ 1. ทดลองและอธบายไดวา ในการเกดปฏกรยาเคมจะมพลงงานเขามาเกยวของ 2. อธบายเกยวกบปฏกรยาดดพลงงานและปฏกรยาคายพลงงานได


1. ถวยกระเบอง 2. แทงแกวคนสาร 3. หลอดหยด 4. โพแทสเซยมเปอรแมงกาเนต 5. น าตาลทราย 6. แคลเซยมไฮดรอกไซด 7. แอมโมเนยมคลอไรด 8. น ากลน 9. กระดาษลตมสสแดงและสน าเงน 10. ชอนเบอร 1

2 ถวย 2 อน 1 อน

2 ชอนเบอร 1 2 ชอนเบอร 1 2 ชอนเบอร 1 2 ชอนเบอร 1

50 cm3 2 ชน 4 อน

23


วธทดลอง ตอนท 1

1. ผสมโพแทสเซยมเปอรแมงกาเนตและน าตาลทรายอยางละ 2 ชอน ในถวยกระเบอง 2. หยดน าลงไป 3 – 5 หยด ใชแทงแกวคนสาร สงเกตการเปลยนแปลงและเอามอสมผสบรเวณดาน

นอกถวยกระเบองดวยความระมดระวง

ตอนท 2

1. ผสมสารแคลเซยมไฮดรอกไซดกบแอมโมเนยมคลอไรดอยางละ 2 ชอนในถวยกระเบอง 2. หยดน าลงไป 3 – 5 หยด ใชแทงแกวคนสาร สงเกตการเปลยนแปลงและเอามอสมผสบรเวณดาน

นอกถวยกระเบองดวยความระมดระวง 3. ใชกระดาษลตมสชนองเหนอบกเกอร สงเกตและบนทกผล

ผลการทดลอง ตอนท การเกดปฏกรยาของสาร ผลการสงเกต

1 โพแทสเซยมเปอรแมงกาเนต + น าตาลทราย เกดควนสขาวและผงสน าตาลด า ถวยกระเบองรอน

2 แคลเซยมไฮดรอกไซด + แอมโมเนยมคลอไรด กระดาษลตมสสแดงเปลยนเปนสน าเงน เกด

ของแขงสขาว มกลนฉน และถวยกระเบองเยนลง

ค าถามทายการทดลอง

1. ในการทดลองนมปฏกรยาเกดขนหรอไม ทราบไดอยางไร ในการทดลองนมปฏกรยาเคมเกดขน สงเกตไดจากเกดการเปลยนแปลงของสาร เกดควนสขาวและผงสน าตาลด า

2. ในการทดลองท 1 เปนการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด เพราะเหตใด เปนการเปลยนแปลงประเภทคายพลงงาน เพราะอณหภมสงขน

3. ในการทดลองท 2 เปนการเปลยนแปลงพลงงานประเภทใด เพราะเหตใด เปนการเปลยนแปลงประเภทดดพลงงาน เพราะอณหภมลดลง

4. แกสทไดจากการทดลองตอนท 2 มสมบตเปนกรดหรอเปนเบส สงเกตไดจากอะไร แกสทไดจากการปฏกรยามสมบตเปนเบส สงเกตไดจากมการเปลยนแปลงสของกระดาษลตมสจากสแดงเปนสน าเงน

24


อภปรายผลการทดลอง

1. การทดลองตอนท 1 และตอนท 2 มปฏกรยาเคมเกดขน เนองจากมสารใหมเกดขน สมบตของสารใหมแตกตางไปจากเดม และอณหภมของระบบเปลยนแปลง

2. จากการทดลองตอนท 1 พบวาปฏกรยาเคมทเกดขนเปนการเปลยนแปลงประเภทคายพลงงาน เนองจากมอณหภมสงขน มการคายพลงงานใหกบสงแวดลอม

3. จากการทดลองตอนท 2 พบวาปฏกรยาเคมทเกดขนเปนการเปลยนแปลงประเภทดดพลงงาน เนองจากมอณหภมลดลง มการดดพลงงานจากสงแวดลอมเขาสระบบ

สรปผลการทดลอง จากการทดลองพบวา เมอสงเกตจากอณหภมทเปลยนแปลงไปจะสามารถจ าแนกของปฏกรยาทเกดจากการเปลยนแปลงพลงงานไดดงน ปฏกรยาทดดความรอนจากสงแวดลอมเขาระบบท าใหสงแวดลอมมอณหภมลดลง ภาชนะทใสสารจะเยนลง คอ ปฏกรยาดดความรอน และปฏกรยาทคายความรอนจากระบบใหสงแวดลอม ท าใหสงแวดลอมมอณหภมสงขน ภาชนะทใสสารจะรอนขน คอ ปฏกรยาคายความรอน

25


เฉลยใบงานท 2.3 มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 1-3 ในการศกษาการละลายของโซเดยมไฮดรอกไซดในน าโดยเตมน าลงในบกเกอรจ านวน 100 cm3 วดอณหภมของน าดวยเทอรมอมเตอรได 25 องศาเซลเซยส จากนนน าโซเดยมไฮดรอกไซด จ านวน 5 กรม ใสลงในบกเกอรและใชแทงแกวคนจนโซเดยมไฮดรอกไซดละลายหมดจงวดอณหภมได 40 องศาเซลเซยส

1. จากการศกษาดงกลาวสงใดคอระบบ ตอบ โซเดยมไฮดรอกไซดและน า 2. การศกษาการละลายของโซเดยมไฮดรอกไซดในน าครงนสงใดคอสงแวดลอม

ตอบ บกเกอร เทอรมอมเตอร แทงแกวคนสาร 3. การละลายของโซเดยมไฮดรอกไซดนเปนการเปลยนแปลงแบบใด ตอบ การเปลยนแปลงแบบคายความรอน ใชขอมลตอไปนตอบค าถามขอ 4-6

4. จากการทดลองดงกลาวสงใดคอระบบ ตอบ แคลเซยมไฮดรอกไซด Ca(OH)2 กบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) 5. จากการทดลองผสมแคลเซยมไฮดรอกไซด Ca(OH)2 กบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) ครงนสงใดคอ สงแวดลอม

ตอบ บกเกอร เทอรมอมเตอร แทงแกวคนสาร 6. การทดลองนเปนการเปลยนแปลงแบบใด ตอบ การเปลยนแปลงแบบดดความรอน 7. ปฏกรยาเคมทมการถายเทพลงงานใหกบสงแวดลอมเปนปฏกรยาเคมแบบใด ตอบ ปฏกรยาแบบคายความรอน 8. ปฏกรยาเคมทมการดดพลงงานจากสงแวดลอมเปนปฏกรยาเคมแบบใด ตอบ ปฏกรยาแบบดดความรอน

9. ใหสาร A ท าปฏกรยากบสาร B 10 กรม ในบกเกอรทมฝาปด เกดเปนสาร C จ านวน 8 กรม และแกส D 6 กรม ถาการทดลองนเปนไปตามกฎทรงมวลแสดงวาปฏกรยานใชสาร A กกรม ตอบ 4 กรม

10. เผาคารบอน 24 กรม ในภาชนะทปดฝาสนท เมอสนสดปฏกรยาพบวาเกดแกสคารบอนไดออกไซดขน 88 กรม อยากทราบวาปฏกรยานใชแกสออกซเจนกกรม

ตอบ 64 กรม

จากการทดลองผสมแคลเซยมไฮดรอกไซด Ca(OH)2 กบแอมโมเนยมคลอไรด (NH4Cl) เขาดวยกนในบกเกอร แลวใชแทงแกวคนใหเขากน ปรากฏวาไดแกสกลนฉน วดอณหภมดวยเทอรมอมเตอรพบวามอณหภมลดลง 2 องศาเซลเซยส

26


11. ผทท าการทดลองและใหขอสรปเกยวกบกฎทรงมวล คอนกเคมชาวฝรงเศส มชอวา ตอบ อองตวน - โลรอง ลาววซเยร

12. กฎทรงมวล สรปไววาอยางไร ตอบ ในปฏกรยาเคมใดๆ มวลของสารทงหมดกอนท าปฏกรยาเทากบมวลของสารทงหมดหลงท าปฏกรยา 13. ผลการทดลองใด ๆ จะเปนไปตามกฎทรงมวลจะตองท าการทดลองในระบบใด

ตอบ ระบบปดเทานน 14. ถาในการทดลองมแกสเกดขน จะตองมการจดเตรยมการทดลองอยางไรใหเปนไปตามกฎทรงมวล

ตอบ จดการทดลองใหอยระบบปด ในการทดลองทมแกสเกดขนจะตองปดภาชนะทกครงเพอปองกนการถายเทมวลสารจากระบบสสงแวดลอม

15. จากการทดลองในขอท 10 ถาเราไมไดปดฝาภาชนะ มวลของสารหลงท าปฏกรยาจะมปรมาณเปลยนแปลงไปอยางไร เพราะเหตใด ตอบ เปนไปตามกฎทรงมวล เพราะไมมการถายเทมวลสารจากระบบสสงแวดลอม สงเกตจากการมการปดฝาภาชนะแนนสนทขณะทมการเกดปฏกรยาเคม

***********************************************************

27


เฉลยแบบทดสอบกอนเรยน เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

ขอ ก ข ค ง 1 2 3 4 5 6 7

8

9 10

28


เฉลยแบบทดสอบหลงเรยน เรอง มวล พลงงานกบการเกดปฏกรยาเคม

ขอ ก ข ค ง 1 2 3 4

5 6 7

8

9

10

29


บรรณานกรม

กระทรวงศกษาธการ. (2552). หลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551. กรงเทพมหานคร: โรงพมพชมนมสหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย จ ากด. _____.(2552). ตวชวดและสาระการเรยนรแกนกลางตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช 2551.กรงเทพมหานคร: โรงพมพชมนมสหกรณการเกษตรแหงประเทศไทย จ ากด. สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย. (2554). หนงสอเรยน รายวชาพนฐานวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 2 เลม 1. พมพครงท 1. กรงเทพมหานคร: โรงพมพ สกสค. ลาดพราว. _____. เทคโนโลย. (2554). คมอคร รายวชาพนฐานวทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 2 เลม 1. พมพครงท 1. กรงเทพมหานคร: โรงพมพ สกสค. ลาดพราว. เสยง เชษฐศรพงศ. (2556). MINI วทยาศาสตร ม.2. พมพครงท 1. กรงเทพมหานคร: บรษท ส านกพมพ พ.ศ. พฒนา จ ากด. _____. (ม.ป.ป.). วทยาศาสตร ม.2 เลม 1. กรงเทพมหานคร: บรษท ส านกพมพ พ.ศ. พฒนา จ ากด. ฝายวชาการส านกพมพภมบณฑต. (ม.ป.ป.). คมอ-เตรยมสอบ วทยาศาสตร ม.2 หลกสตร 51. กรงเทพมหานคร: บรษท ภมบณฑตการพมพ จ ากด. ประดบ นาคแกว และดาวลย เสรมสขบญ. (2555). วทยาศาสตร ม.2. พมพครงท 2. กรงเทพมหานคร: บรษท ส านกพมพแมค จ ากด. รศ. ดร. ยพา วรยศ และคนอน ๆ. (ม.ป.ป.). วทยาศาสตร ม.2 เลม 2 . พมพครงท 3. กรงเทพมหานคร: บรษท อกษรเจรญทศน อจท. จ ากด.

30

เล่ม 3 มวลกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี

Education