Page 29 - มวลสารสัมพันธ์
P. 29
ห น้ า | 57 บทที่ 2 มวลสารสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมีว่าด้วยอะตอม นิวเคลียส โมเลกุล และไอออน
12. การหาสูตรของสารประกอบ
ในการหาสูตรของสารประกอบ ท าได้โดยการชั่งตัวอย่างของสารประกอบ จากนั้นให้สารประกอบท าปฏิกิริยา
กับออกซิเจนแล้วสาร เช่น CO2 H2O และ N2 ซึ่งมีการเก็บสารเหล่านี้และน าไปชั่ง เครื่องมือที่ใช้วิเคราะห์สาร
ที่มีธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบแสดงดังภาพ 2-9 เรียกวิธีการวิเคราะห์แบบนี้ว่า การวิเคราะห์
โดยการเผาไหม้ (combustion analysis) ผลจากการวิเคราะห์จะได้มวลของแต่ละธาตุในสารประกอบ ซึ่ง
สามารถน าไปค านวณหาเปอร์เซ็นต์มวลของแต่ละธาตุและได้สูตรอย่างง่ายของสารประกอบ
ภาพ 2-9 การวิเคราะห์โดยการเผาไหม้ ไดอะแกรมของเครื่องมือส าหรับหาสูตรอย่างง่ายของ
สารประกอบอินทรีย์ ปริมาณตัวอย่างที่ใช้ในการวิเคราะห์อยู่ในระดับ 2-3 mg
[Moore, Chemistry The Molecular Science 4 edition หน้า 146, 2011, BrooksCole]
ในการวิเคราะห์โดยการเผาไหม้ ตัวอย่างสารประกอบถูกเผาในออกซิเจนที่มีปริมาณมากเกินพอ ซึ่ง
คาร์บอนในสารประกอบจะเปลี่ยนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และไฮโดรเจนเปลี่ยนเป็นน้ า สารผลิตภัณฑ์
ที่ได้จะถูกเก็บและชั่ง มวลที่ได้จะใช้ในการค านวณปริมาณของคาร์บอนและไฮโดรเจนในตัวอย่างสารเริ่มต้น
โดยใช้สมการการเผาไหม้ที่ดุลเรียบร้อยแล้ว สารประกอบอินทรีย์หลายชนิดมีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ ใน
กรณีที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบร่วมกับคาร์บอนและไฮโดรเจน มวลของออกซิเจนในตัวอย่างสามารถหาได้
ดังนี้
มวลออกซิเจน = มวลตัวอย่าง – (มวล C + มวล H)
ตัวอย่างเช่น ในการวิเคราะห์การเผาไหม้เพื่อหาสูตรอย่างง่ายของวิตะมินซี ซึ่งเป็นสารอินทรีย์ที่มีเฉพาะ
คาร์บอน ไฮโดรเจนและออกซิเจน การเผาไหม้วิตะมินซีบริสุทธิ์ 1.0000 g จะให้ CO2 1.502 g และ H2O
0.409 g และอีกการทดลองหนึ่งพบว่ามวลต่อโมลของวิตะมินซีคือ 176.12 g/mol
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สมศักดิ์ ศิริไชย
