สารละลาย 

1.1 สมบัติของสารละลาย  และองค์ประกอบของสารละลาย

       สมบัติของสารละลาย

       เมื่อเติมตัวถูกละลายลงในตัวทำละลาย  จะได้สารละลายเกิดขึ้น  ในนี้มีผลทำให้สมบัติทางกายภาพของตัวทำละลายบริสุทธิ์เปลี่ยนแปลงไป ความแตกต่างทางกายภาพของสารละลายกับตัวทำละลายบริสุทธิ์ เรียกว่า สมบัติคอลลิเกตีฟ สมบัติคอลลิเกตีฟ  ขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคหรือจำนวนโมเลกุลของตัวถูกละลายในสารละลายไม่ขึ้นอยู่กับชนิดของตัวถูกละลาย สารละลายที่มีสมบัติคอลลิเกตีฟ ต้องเป็นสารละลายนอนอิเล็กโตรไลท์ ซึ่งไม่แตกเป็นตัวไอออนในสารละลาย และตัวถูกละลายต้องเป็นสารที่ระเหยได้ยาก  สมบัติคอลลิเกตีฟ    ของสารละลายเป็นสมบัติที่เกี่ยวข้องกับความดันไอ จุดเดือด  จุดเยือกแข็ง  และความดันออสโมซีส  ดังนี้  

             1. ความดันไอของสารละลายต่ำกว่าความดันไอของตัวทำละลายบริสุทธิ์

             2. จุดเดือดของสารละลายสูงกว่าจุดเดือดของตัวทำละลายบริสุทธิ์ 

             3. จุดเยือกแข็งของสารละลายต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของตัวทำละลายบริสุทธิ์

             4. แสดงความดันออสโมซิส

       องค์ประกอบของสารละลาย

                1. ตัวทำละลาย (Solvent)  หมายถึงสารที่มีความสามารถ ในการทำให้สารต่างๆละลายได้    โดยไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับสารนั้นๆ

                2. ตัวละลาย (Solute)  สารที่ถูกตัวทำละลาย  ละลายให้กระจายออกไปทั้งในตัวทำละลายโดยไม่ทำปฏิกิริยาเคมีต่อกัน

1.2 ความสามารถในการละลายของสาร

       ความสามารถในการละลายของสารชนิดหนึ่งนั้นสามารถหาได้จากอัตราส่วนระหว่างตัวถูกละลาย  กับตัวทำละลายหรืออัตราส่วนระหว่างตัวถูกละลาย กับสารละลายในสภาวะที่สารละลายนั้นเป็นสารอิ่มตัว ซึ่งสามารถบอกเป็นความหนาแน่นสูงสุดของสารละลายนั้นได้อีกด้วยซึ่งขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น แรงระหว่างโมเลกุลของตัวทำละลายกับตัวถูกละลาย  อุณหภูมิ  ความดัน  และปัจจัยอื่นๆ

1.3 ปัจจัยที่มีผลต่อการละลายของสาร

       1.ชนิดของสาร         2.อุณหภูมิ       3.ความดัน

       ความสามารถในการละลายของสาร (Solubility) ขึ้นอยู่กับชนิดของสารเช่น  โซเดียมคลอไรด์ (Nacl)

แต่บางชนิดเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นกี่จะมีความสามารถในการละลายลดลง เช่น ก๊าซทุกชนิด แคลเซียมโครเมต (CaCrc)

ความดัน ในกรณีที่ก็ซละลายในของเหลว ถ้ำความดันสูงก๊ซจะละลายได้ดี เช่น ก๊ซคาร์บอน

ไดออกไซค์ละลาขในน้ำอัดลม ถ้ำเราเพิ่มความดันปริมาณก๊ซคาร์บอนไดออกไซค์ที่ละลายในน้ำจะเพิ่มขึ้น แต่ถ้ำเราเปิดฝาขวด (ลดความดัน) จะทำให้ก๊ซคาร์บอน ไดออกไซค์หนีจากของเหลว นั่นคือ

ก๊ซละลายได้น้อยลง

1.4 ความเข้มข้นของสารละลาย

เข้มขั้นของสารละลายเป็นคำที่บอกให้ทราบว่าในสารละลายหนึ่ง ๆ มีปริมาณตัวถูกละลายจำนวนเท่าไหร่ และการบอกความเข้มข้นของสารละลาย สามารถบอกได้หลายวิธีดังนี้

1.ร้อยละ แบ่งออกได้เป็น 3 ลักษณะ คือ

1.1 ร้อยละโดยมวลต่อมวลหรือเรียกสั้น ๆ ว่าร้อยละ โดยมวล เป็นหน่วยที่บอกมวลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในสารละลาย 100 หน่วยมวลเดียวกัน (กรัม กิโลกรัม) เช่น สารละลายยูเรียข้มข้นร้อยละ 25 โดขมาล หมาขความว่า ในสารละลายยเรีย 100 กรัม มียเรียละลายอยู่ 25 กรัม หรือใน

สารละลายยูเรีย 100 กิโลกรัม มียูเรียละลายอยู่ 25 กิโลกรัม

1.2 ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตรหรือรียกสั้น ๆ ว่า ร้อยละโดยปริมาตร เป็นหน่วยที่บอกปริมาตรของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตรเดียวกัน (ลูกบาศก์เซนดิเมตร(cm) ลูกบาศก์เดซิเมตร (m') หรือลิตร) เช่น สารละลายเอทานอลในน้ำเข้มข้นร้อยละ 20 โดขปริมาตร

หมายความว่าในสารละลาย 100 cm' มืเอทานอลละลายอยู่ 20 cm' เป็นต้น

1.3 ร้อยละ โดยมวลต่อปริมาตร เป็นหน่วยที่บอกมวลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตร (หน่วยของมวลและของปริมาตรจะต้องสอดคล้องกัน เช่น กรัมต่อลูกบาศก์เซ็นติเมตร (๒๓') กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เดซิเมตร (kg dm) เป็นต้น) เช่น สารละลายกลูโคส

เข้มข้นร้อยละ 30 โดยมวลต่อปริมาตร หมายความว่า ในสารละลาย 100 c๓' มีกลูโคสละลายอยู่ 30กรัม หรือในสารละลาย 100 dm' มีกลูโคสละลายอยู่ 30 กิโลกรัม

       2. โมลต่อลูกบาศก์เดซิเมตร หรือ โมลาริดี (mol dn' or Molariy) เนื่องจาก 1 ลูกบาศก็-

เดชิเมตรมีค่าเท่ากับ 1 ลิตร จึงอนุโลมให้ใช้โมลต่อลิตร (mo/) หรือเรียกว่า โมลาร์ (Molar) ใช้สัญลักษณ์ "M" หน่วยนี้บอกให้ทราบว่าในสารละลาย 1 (m' มีตัวถูกละลาขอยู่กี่โมล เช่น สารละลายโซเคียมคลอไรต์เข้มขั้น 0.5 moldm' (0.5 M) หมายความว่าในสารละลาย 1 dm' มีโซเคียมคลอไรค์ ละลายอยู่ 0.5 mol

3. โมลต่อกิโลกรัมหรือโมแลลิดี (mol/kg molaliy) หน่วยนี้อาจเรียกว่า โมแลล (Molal)

ใช้สัญลักษณ์ "M" เป็นหน่วยความเข้มขันที่บอกให้ทราบว่าในตัวทำละลาย ! กิโลกรัม (kg) มีตัวถูกละลาย ละลายอยู่กี่โมล เช่น สารละลายกลูโคสเข้มข้น 2 molkg หรือ 2 m หมายความว่ามีกลูโคส 2 mol  ละลายในน้ำ 1 kg

หมายเหตุ สารละลายหนึ่งๆ ถ้ำไม่ระบุชนิดของตัวทำละลาย แสดงว่ามีน้ำเป็นตัวทำละลาย

4. ส่วนในล้านส่วน (pm) เป็นหน่วยความเข้มข้นที่บอกให้ทรายว่าในสารละลาย 1 ล้าน ส่วนมีตัวถูกละลาย ละลายอยู่กี่ส่วน เช่น ในอากาศมีก๊าซคาร์บอนมอนออกไซต์ (CO) 0.1 ppm หมาขความว่าในอากาศ

1 ล้านส่วน มี CO อยู่ 0.1 ส่วน (เช่น อากาศ 1 ล้านลูกบาศก์เซ็นติเมตร มี CO  0.1 ลูกบาศก์เซนติเมตร)

       5. เศษส่วนโมล (mole fraction) เป็นหน่วยทีแสดงสัคส่วนโดยจำนวนโมลของสารที่เป็นองค์ประกอบ

ในสารละลายต่อจำนวนโมลรวมของสารทุกชนิดในสารละลาย

1.5 การเตรียมสารละลาย

ส่วนมากในการทดลองทางเคมีมักใช้สารละลาขที่เป็นของเหลว จึงนิยมเตรียมสารให้อยู่ในรูปของ

สารละลาย

1. เครื่องมือที่ใช้ในการเตรียมสารละลาย

1.1 เครื่องชั่งสาร นิยมใช้ชั่งน้ำหนักของสาร ที่เป็นของแข็ง และมีความละเอียดถึงทศนิยมตำแหน่งที่ 4

1.2 อุปกรณ์วัดปริมาตร ได้แก่ กระบอกตวง ปีเปต นิวเรต ขวดรูปชมพู่ และขวดวัดปริมาตร

2. วิธีการเตรียมสารละลาย

2.1 เตรียมจากสารบริสุทธิ์มีขั้นตอนคือ

1. คำนวณหาปริมาณสารที่ใช้ในการเตรียม

2. ชั่งสารตามจำนวนใส่บีกูเกอร์แล้วเติมน้ำกลั่นเล็กน้อย คนจนละลาย

3. นำสารละลายในบีกเกอร์รินใส่ขวดวัดปริมาตรตามจำนวนที่ต้องการ

4. เทน้ำทีละน้อย เพื่อล้างสารในบีกเกอร์เติมลงในขวดวัดปริมาตรหลาย ๆ ครั้ง

5. ใช้หลอดหยดน้ำกลั่นบีบลงในขวดวัดปริมาตรจนได้ปริมาตรตรงตามต้องการ

6. ปิดจุกแล้วเขย่าให้สารละลายเข้ากัน

7. เก็บสารละลายในขวดที่เหมาะสมหรือระบุชนิด สูตรสารความเข้มขัน และวันที่เตรียม

2.2 เตรียมจากสารละลาย มีขั้นตอนดังนี้

1.คำนวณหาปริมาตรสารที่ใช้ในการเตรียม

2.ตวงสารละลายด้วยปีเปตตามจำนวน ใส่บีกเกอร์เติมน้ำเล็กน้อยจากนั้นรินใส่ขวดวัด

ปริมาตรตามขนาดที่ต้องการ

3.เทน้ำกลั่นทีละน้อย เพื่อล้างสารในบีกเกอร์เดิมลงในขวดวัคปริมาตรหลาย ๆ ครั้ง

4. ใช้หลอดดูดน้ำกลั่นบีบลงในขวดวัดปริมาตร ได้ปริมาตรตรงตามต้องการ

5. ปีดจุกแล้วเขย่าให้สารละลายเข้ากัน

6.เก็บสารละลายในขวดที่เหมาะสม พร้อมระบุชนิด สูตรสาร ความข้มข้นและวันที่เตรียม