วิธีการ คำนวณความเข้มข้นของสารละลาย

X

บทความนี้ ร่วมเขียน โดย Chris Hasegawa, PhD. ดร. คริส ฮาเซงาวะ เคยเป็นศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์และคณบดีที่ California State University Monterey Bay ดร. ฮาเซงาวะ เชี่ยวชาญในการสอนแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนให้กับนักเรียน เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีวิทยาศาสตรบัณฑิตสาขาชีวเคมี ปริญญาโทสาขาการศึกษา และประกาศนียบัตรด้านการสอนจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส เขาสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกด้านหลักสูตรและการสอนจากมหาวิทยาลัยโอเรกอน ก่อนที่จะเป็นศาสตราจารย์ ดร. ฮาเซงาวะ ได้ทำการวิจัยทางชีวเคมีด้านประสาทเภสัชวิทยาที่สถาบันสุขภาพแห่งชาติ นอกจากนี้ เขายังเคยสอนวิทยาศาสตร์กายภาพและวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต และดำรงตำแหน่งเป็นครูและผู้บริหารโรงเรียนของรัฐในแคลิฟอร์เนีย โอเรกอน และแอริโซนาอีกด้วย

มีการอ้างอิง 7 ข้อที่อ้างอิงอยู่ในบทความ ซึ่งสามารถพบได้ทางด้านล่างของบทความ

บทความนี้ถูกเข้าชม 169,626 ครั้ง

ในวิชาเคมีการหาความเข้มข้นของสารละลายคือการหาปริมาณของตัวถูกละลายที่ผสมอยู่ในตัวทำละลาย สูตรคำนวณคือ C = m/V โดย C คือความเข้มข้น m คือมวลของตัวถูกละลาย และ V คือปริมาตรรวมของสารละลาย ถ้าสารละลายของเรามีความเข้มข้นน้อย ให้ตอบในรูปของส่วนในล้านส่วน (ppm) เพื่อให้เข้าใจง่าย ถ้าต้องหาความเข้มข้นของสารละลายในห้องทดลอง เราอาจต้องหาโมลาริตีหรือความเข้มข้นโมลาร์ของสารละลายแทน

วิธีการ 1

วิธีการ 1 ของ 3:

ใช้สมการมวลต่อปริมาตร

ดาวน์โหลดบทความ

1
หามวลของตัวถูกละลายที่ผสมอยู่ในตัวทำละลาย. ตัวถูกละลายคือสารที่เราผสมลงไปเพื่อให้ได้สารละลาย ถ้าโจทย์ให้มวลมา ให้เขียนลงไปในกระดาษและใส่หน่วยให้ถูกต้อง ถ้าเราต้องหามวลของตัวถูกละลายเอง นำตัวถูกละลายนั้นไปชั่งบนเครื่องชั่งสารเคมีและจดมวลที่ชั่งได้เอาไว้^{[1]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ถ้าตัวถูกละลายเป็นของเหลว เราก็ยังสามารถคำนวณหามวลของตัวถูกละลายได้ด้วยการใช้สูตรคำนวณความหนาแน่น นั่นคือ D = m/V โดย m คือมวลของของเหลวนั้นและ V คือปริมาตร ถ้าต้องการหามวล นำความหนาแน่นของของเหลวนั้นมาคูณกับปริมาตร
เคล็ดลับ: ถ้าใช้เครื่องชั่งสารเคมีหามวลเอง อย่าลืมนำมวลของภาชนะที่ใช้ใส่สารมาลบออกจากมวลที่ชั่งได้ ไม่อย่างนั้นความเข้มข้นของสารละลายที่ได้จะผิด
2
หาปริมาตรรวมของสารละลาย. ปริมาตรรวมของสารละลายคือปริมาตรของตัวทำละลายบวกกับปริมาตรของตัวถูกละลายที่ใส่ลงไป ถ้าเรากำลังหาปริมาตรของสารละลายอยู่ในห้องทดลอง นำสารละลายใส่ลงในกระบอกตวงหรือบีกเกอร์และดูที่ขีดบอกปริมาตร วัดปริมาตรโดยดูที่ส่วนโค้งบนพื้นผิวด้านบนของสารละลายในระดับสายตาเพื่อให้ได้ค่าที่แม่นยำมากยิ่งขึ้น บันทึกปริมาตรของสารละลายไว้^{[2]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ถ้าเราไม่ได้วัดปริมาตรเอง เราอาจต้องแปลงมวลของตัวถูกละลายให้เป็นปริมาตรโดยใช้สูตรคำนวณความหนาแน่น
- ตัวอย่างเช่น ถ้ากำลังคำนวณความเข้มข้นของเกลือ 3.45 กรัมในน้ำ 2 ลิตร เราอาจหาปริมาตรของเกลือโดยใช้สูตรคำนวณความหนาแน่น หาความหนาแน่นของเกลือในตำราเรียนวิชาเคมีหรือทางอินเตอร์เน็ตและแทนลงไปในสูตร ในกรณีนี้ความหนาแน่นของเกลือคือ 2.16 กรัม/มิลลิลิตร เมื่อแทนค่าลงไปในสูตร ก็จะได้ 2.16 กรัม/มิลลิลิตร = (3.45 กรัม)/V นำ V คูณแต่ละข้างของสมการ ก็จะได้ V(2.16 กรัม/มิลลิลิตร) = 3.45 กรัม จากนั้นนำ 2.16 มาหารทั้งสองข้างก็จะได้ปริมาตรออกมา V = (3.45 กรัม)/(2.16 กรัม/มิลลิลิตร) = 1.60 มิลลิลิตร
- นำปริมาตรของตัวถูกละลายมาบวกกับปริมาตรของตัวทำละลาย ในตัวอย่างนี้ 2 ลิตร +1.6 มิลลิลิตร หรือ 2,000 มิลลิลิตร + 1.6 มิลลิลิตร = 2,001.6 มิลลิลิตร เราอาจตอบเป็นมิลลิลิตรหรือแปลงกลับเป็นลิตรก็ได้ ถ้าแปลงหน่วยกลับเป็นลิตร ก็จะเป็น 2.002 ลิตร
3
นำมวลของตัวถูกละลายมาหารกับปริมาตรรวมของสารละลาย. เขียนสมการ C = m/V โดย m คือมวลของตัวถูกละลายและ V คือปริมาตรรวมของสารละลาย แทนค่ามวลและปริมาตรลงไปในสมการ นำทั้งสองมาหารกัน ก็จะได้ความเข้มข้นของสารละลาย อย่าลืมใส่หน่วยหลังคำตอบที่ได้ให้ถูกต้องด้วย^{[3]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ในตัวอย่างของเรา เราต้องการหาความเข้มข้นของเกลือ 3.45 กรัมในน้ำ 2 ลิตร สมการของตัวอย่างนี้ก็จะเป็น C = (3.45 กรัม)/(2.002 ลิตร) = 1.723 กรัม/ลิตร
- โจทย์คำนวณความเข้มข้นของสารละลายบางข้ออาจขอให้เราตอบในหน่วยตามที่กำหนด อย่าลืมแปลงหน่วยให้เรียบร้อยก่อนที่จะใส่ลงไปในสูตร
โฆษณา

วิธีการ 2

วิธีการ 2 ของ 3:

หาความเข้มข้นในรูปร้อยละหรือส่วนในล้านส่วน

ดาวน์โหลดบทความ

1
หามวลของตัวถูกละลายในหน่วยกรัม. นำตัวถูกละลายที่จะผสมกับตัวทำละลายมาชั่งน้ำหนักหามวล อย่าลืมเอาน้ำหนักของภาชนะที่ใช้บรรจุตัวถูกละลายมาลบออกไปด้วย ไม่อย่างนั้นความเข้มข้นที่คำนวณได้จะไม่ถูกต้อง ^{[4]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ถ้าตัวถูกละลายเป็นของเหลว เราอาจต้องคำนวณมวลด้วยการใช้สูตร D = m/V โดย D คือความหนาแน่นของของเหลวนั้น m คือมวล และ V คือปริมาตร หาความหนาแน่นของของเหลวในตำราเรียนวิชาเคมีหรือในอินเตอร์เน็ต จากนั้นแก้สมการหาค่ามวล
2
หามวลรวมของสารละลายในหน่วยกรัม. มวลรวมของสารละลายคือมวลของตัวทำละลายบวกกับมวลของตัวถูกละลาย นำตัวทำละลายไปชั่งบนเครื่องชั่งสารเคมีหรือแปลงปริมาตรของตัวทำละลายให้เป็นมวลโดยใช้สูตรคำนวณความหนาแน่นคือ D = m/V นำมวลของตัวถูกละลายไปบวกกับมวลของตัวทำละลายเพื่อหามวลรวม ^{[5]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ตัวอย่างเช่น ถ้าต้องการหาความเข้มข้นของผงโกโก้ 10 กรัมในน้ำ 1.2 ลิตร เราจะหามวลของน้ำโดยการใช้สูตรคำนวณความหนาแน่น ความหนาแน่นของน้ำคือ 1,000 กรัม/ลิตร ฉะนั้นก็จะได้สมการเป็น 1,000 กรัม/ลิตร = m/(1.2 ลิตร) นำ 1.2 ลิตรคูณแต่ละข้างของสมการเพื่อหามวลในหน่วยกรัม ฉะนั้น m = (1.2 ลิตร)(1,000 กรัม/ลิตร) = 1,200 กรัม ฉะนั้นมวลรวมของสารละลายคือ 1,210 กรัม
3
นำมวลของตัวถูกละลายมาหารกับมวลรวมของสารละลาย. เขียนสมการคำนวณความเข้มข้นของสารละลาย C = มวลของตัวถูกละลาย/มวลรวมของสารละลาย ใส่ค่าลงไปและแก้สมการเพื่อหาความเข้มข้นของสารละลาย^{[6]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ในตัวอย่างที่ยกมา C = (10 กรัม)/(1,210 กรัม) = 0.00826
4
นำผลลัพธ์มาคูณกับ 100 ถ้าต้องการหาความเข้มข้นของสารละลายในรูปร้อยละ. ถ้าโจทย์ให้หาความเข้มข้นของสารละลายในรูปร้อยละ ให้นำผลลัพธ์ที่ได้มาคูณกับ 100 ใส่เครื่องหมายเปอร์เซ็นต์ไว้ที่หลังผลลัพธ์^{[7]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ในตัวอย่างนี้ความเข้มข้นของสารละลายในรูปร้อยละคือ (0.00826)(100) = 0.826%
5
นำค่าความเข้มข้นมาคูณกับ 1,000,000 เพื่อหา ppm. นำตัวเลขค่าความเข้มข้นที่คำนวณได้มาคูณกับ 1,000,000 หรือ 10⁶ ผลคูณที่ได้คือปริมาณตัวถูกละลายในสารละลายล้านส่วน ให้ใส่หน่วย ppm หลังคำตอบสุดท้าย^{[8]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ในตัวอย่างที่ยกมา ppm = (0.00826)(1,000,000) = 8,260 ppm
เคล็ดลับ ส่วนในล้านส่วนมักจะใช้ในกรณีที่สารละลายมีความเข้มข้นน้อยมากเพราะเขียนและเข้าใจง่ายกว่าในรูปร้อยละ
โฆษณา

วิธีการ 3

วิธีการ 3 ของ 3:

คำนวณโมลาริตี

ดาวน์โหลดบทความ

1
นำมวลอะตอมของตัวถูกละลายมาบวกกันเพื่อหามวลโมลาร์. หาสูตรเคมีของตัวถูกละลาย เขียนมวลอะตอมแต่ละธาตุของตัวถูกละลายลงไปในกระดาษ เนื่องจากมวลอะตอมและมวลโมลาร์มีค่าเท่ากัน นำมวลแต่ละธาตุของตัวถูกละลายมาบวกกันเพื่อหามวลโมลาร์รวม ใส่หน่วยกรัม/โมลหลังผลบวกที่ได้^{[9]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ตัวอย่างเช่น ถ้าตัวถูกละลายของเราคือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์(KOH) ให้หามวลอะตอมของธาตุโพแทสเซียม ออกซิเจน และไฮโดรเจนแล้วนำมาบวกกัน ในตัวอย่างนี้มวลโมลาร์คือ 39 +16 + 1 = 56 กรัม/โมล
- โดยส่วนใหญ่เราจะใช้โมลาริตีในวิชาเคมี เมื่อรู้องค์ประกอบทางเคมีของตัวถูกละลายที่ใช้
2
นำมวลของตัวถูกละลายมาหารกับมวลโมลาร์เพื่อหาจำนวนโมล. ใช้เครื่องชั่งสารเคมีวัดมวลของตัวถูกละลายที่เราเติมลงไปในสารละลาย ถ้าจำเป็นต้องหามวลเอง เราต้องนำมวลของภาชนะที่ใช้บรรจุมาลบออกจากมวลที่ชั่งได้ จึงจะได้ค่าที่ถูกต้อง นำมวลที่เราได้กับมวลโมลาร์มาหารกัน เราก็จะได้จำนวนโมลของตัวถูกละลายที่ใช้ อย่าลืมใส่หน่วย “โมล” หลังคำตอบ ^{[10]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ตัวอย่างเช่น ถ้าเราต้องการหาจำนวนโมลของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) 25 กรัม สมการที่ได้ก็จะเป็น โมล = (25 กรัม)/(56 กรัม/โมล) = 0.45 โมล
- แปลงมวลของตัวถูกละลายเป็นหน่วยกรัม ถ้าหน่วยมวลของตัวถูกละลายยังไม่เป็นหน่วยกรัม
- โมลถูกใช้แทนจำนวนอะตอมในสารละลาย
3
แปลงปริมาตรของตัวทำละลายให้เป็นลิตร. หาปริมาตรของตัวทำละลายก่อนที่จะผสมในตัวถูกละลาย ใช้ขวดวัดปริมาตรหรือกระบอกตวงเพื่อวัดปริมาตรของตัวทำละลาย ถ้าโจทย์ไม่ได้ให้มา ถ้าหน่วยของปริมาตรตัวทำละลายคือมิลลิลิตร ให้นำปริมาตรของตัวทำละลายนั้นหาร 1,000 เพื่อแปลงเป็นลิตร^{[11]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ในตัวอย่างนี้ ถ้าเราใช้น้ำ 400 มิลลิลิตรเป็นตัวทำละลาย ให้นำปริมาตรของน้ำหาร 1,000 เพื่อแปลงเป็นหน่วยลิตร ปริมาตรของน้ำในหน่วยลิตรคือ 0.4 ลิตร
- ถ้าตัวทำละลายมีหน่วยเป็นลิตรอยู่แล้ว เราสามารถข้ามขั้นตอนนี้ไปได้เลย
เคล็ดลับ เราไม่จำเป็นต้องรวมปริมาตรของตัวถูกละลายไปด้วย เพราะปริมาตรของตัวถูกละลายมักจะไม่มีผลต่อปริมาตรของสารละลายมากนัก ถ้าปริมาตรมีการเปลี่ยนแปลงมากอย่างเห็นได้ชัดเมื่อนำตัวถูกละลายผสมกับตัวทำละลาย ให้ใช้ปริมาตรรวมแทน
4
นำจำนวนโมลของตัวถูกละลายมาหารกับปริมาตรของตัวทำละลายในหน่วยลิตร. ตั้งสมการคำนวณหาโมลาริตี เราก็จะได้ M = mol/V โดย mol คือจำนวนโมลของตัวถูกละลายและ V คือปริมาตรของตัวทำละลาย แก้สมการและใส่หน่วย M หลังคำตอบ^{[12]Xแหล่งข้อมูลอ้างอิง}
- ในตัวอย่างนี้ M = (0.45 โมล)/(0.4 ลิตร) = 1.125 M
โฆษณา

เคล็ดลับ

ถ้าอยู่ในห้องทดลองและไม่รู้ว่าตัวถูกละลายถูกใส่ไปเท่าไหร่ เราสามารถทำการไทเทรตโดยใช้สารที่ไวต่อการเกิดปฏิกิริยาตัวอื่น เราต้องเรียนรู้วิธีการดุลสมการเคมีด้วยปริมาณสารสัมพันธ์

โฆษณา