ตัวแก้ปัญหาเคมี

คำตอบ

ในการคำนวณปริมาณ NaCl ที่ต้องการ เราต้องเข้าใจความหมายของ 5% w/v ก่อน

• 5% w/v หมายถึง 5 กรัมของ NaCl ต่อ 100 มิลลิลิตรของสารละลาย

• เนื่องจากเราต้องการสารละลาย 250 มิลลิลิตร เราจึงต้องคำนวณปริมาณ NaCl ที่ต้องการดังนี้

  • 5 กรัม/100 มิลลิลิตร = x กรัม/250 มิลลิลิตร

  • x = (5 กรัม/100 มิลลิลิตร) * 250 มิลลิลิตร

  • x = 12.5 กรัม

ดังนั้น หากต้องการ 5% w/v ของ NaCl ปริมาตร 250 mL จะใช้ NaCl 12.5 กรัม

คำอธิบาย

• % w/v (เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักต่อปริมาตร) เป็นหน่วยที่ใช้ในการแสดงความเข้มข้นของสารละลาย โดยระบุเป็นน้ำหนักของสารต่อปริมาตรของสารละลาย

• ในการคำนวณปริมาณ NaCl ที่ต้องการ เราใช้สัดส่วนโดยตรงจากความเข้มข้นที่กำหนด (5% w/v) และปริมาตรของสารละลายที่ต้องการ (250 mL)

คำตอบ

1. จงคำนวณหาจำนวนมวล อนุภาค โมลและปริมาตรของออกซิเจน (O2) 1.02 × 10^23 โมเลกุล

จำนวนอนุภาค

จำนวนอนุภาคของออกซิเจน (O2) คือ 1.02 × 10^23 โมเลกุล

เนื่องจากโมเลกุลของออกซิเจนประกอบด้วย 2 อะตอมของออกซิเจน จำนวนอะตอมของออกซิเจนจึงเป็น 2 เท่าของจำนวนโมเลกุล

จำนวนอะตอมของออกซิเจน = 2 × 1.02 × 10^23 = 2.04 × 10^23 อะตอม

จำนวนมวล

มวลของออกซิเจน (O2) สามารถคำนวณได้โดยใช้มวลอะตอมของออกซิเจน (16 g/mol) และจำนวนอะตอมของออกซิเจน

มวลของออกซิเจน = จำนวนอะตอมของออกซิเจน × มวลอะตอมของออกซิเจน
= 2.04 × 10^23 อะตอม × 16 g/mol
= 32.64 × 10^23 g

จำนวนโมล

จำนวนโมลของออกซิเจน (O2) สามารถคำนวณได้โดยใช้จำนวนอะตอมของออกซิเจนและจำนวนอะตอมใน 1 โมล (6.022 × 10^23 อะตอม/โมล)

จำนวนโมลของออกซิเจน = จำนวนอะตอมของออกซิเจน ÷ จำนวนอะตอมใน 1 โมล
= 2.04 × 10^23 อะตอม ÷ 6.022 × 10^23 อะตอม/โมล
= 0.339 โมล

จำนวนปริมาตร

ปริมาตรของออกซิเจน (O2) สามารถคำนวณได้โดยใช้จำนวนโมลของออกซิเจนและปริมาตรของ 1 โมลของก๊าซ (22.4 L/โมล)

ปริมาตรของออกซิเจน = จำนวนโมลของออกซิเจน × ปริมาตรของ 1 โมล
= 0.339 โมล × 22.4 L/โมล
= 7.59 L

ดังนั้น จำนวนมวล อนุภาค โมลและปริมาตรของออกซิเจน (O2) 1.02 × 10^23 โมเลกุล คือ

• จำนวนอนุภาค: 2.04 × 10^23 อะตอม

• จำนวนมวล: 32.64 × 10^23 g

• จำนวนโมล: 0.339 โมล

• ปริมาตร: 7.59 L

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำหลังจากการละลาย NaCl สามารถคำนวณได้โดยใช้หลักการของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำเมื่อมีการละลายสารประกอบ

ขั้นแรก เราต้องคำนวณการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำหลังจากการละลาย NaCl 259 กรัมในน้ำ 100 กรัม

อุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำคือ 27 °C และหลังจากการละลาย NaCl อุณหภูมิจะอยู่ที่ 42 °C ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิคือ:

ΔT = 42 °C - 27 °C = 15 °C

ต่อไป เราต้องคำนวณการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำหลังจากการละลาย NaCl 60 กรัมในน้ำ 600 กรัม

เนื่องจากอัตราส่วนของ NaCl ต่อน้ำคือ 259:100 และ 60:600 เราจึงสามารถใช้อัตราส่วนนี้เพื่อคำนวณการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้

อัตราส่วนของ NaCl ต่อน้ำคือ 259:100 = 2.59:1 และ 60:600 = 0.1:1

ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำหลังจากการละลาย NaCl 60 กรัมในน้ำ 600 กรัมคือ:

ΔT = 15 °C x (0.1/2.59) = 0.58 °C

ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของน้ำหลังจากการละลาย NaCl 60 กรัมในน้ำ 600 กรัมคือ 0.58 °C

การวาดโครงสร้างโมเลกุลของ 3-Methyl-2-pentene ในรูปแบบ E/Z

3-Methyl-2-pentene เป็นสารประกอบอัลคีนชนิดหนึ่งที่มีโมเลกุลประกอบด้วยคาร์บอน 5 อะตอม และไฮโดรเจน 10 อะตอม โครงสร้างโมเลกุลของ 3-Methyl-2-pentene สามารถวาดได้ในรูปแบบ E/Z ซึ่งเป็นรูปแบบที่ใช้ในการอธิบายการเรียงตัวของอะตอมหรือกลุ่มอะตอมบนพันธะคู่

ขั้นตอนแรกในการวาดโครงสร้างโมเลกุลของ 3-Methyl-2-pentene ในรูปแบบ E/Z คือการหาพันธะคู่ในโมเลกุล จากสูตรโมเลกุล C5H10 เราจะเห็นว่ามีพันธะคู่อยู่ระหว่างคาร์บอน 2 อะตอม (C2=C3)

ต่อไป เราจะพิจารณาการเรียงตัวของอะตอมหรือกลุ่มอะตอมบนพันธะคู่นี้ ในกรณีนี้ เรามีกลุ่มเมทิล (CH3) ที่ติดกับคาร์บอน C3 และกลุ่มอัลคิล (C2H5) ที่ติดกับคาร์บอน C2

ตามกฎการเรียงตัวของ E/Z เราจะพิจารณาว่ากลุ่มอะตอมที่มีความสำคัญสูงสุดบนพันธะคู่นั้นอยู่ในตำแหน่ง E (entgegen) หรือ Z (zusammen) ในกรณีนี้ กลุ่มเมทิล (CH3) มีความสำคัญสูงสุดบนพันธะคู่ ดังนั้นเราจะวางกลุ่มเมทิลไว้ในตำแหน่ง E

สุดท้าย เราจะวาดโครงสร้างโมเลกุลของ 3-Methyl-2-pentene ในรูปแบบ E/Z โดยวางกลุ่มเมทิลไว้ในตำแหน่ง E และกลุ่มอัลคิลไว้ในตำแหน่ง Z

ดังนั้น โครงสร้างโมเลกุลของ 3-Methyl-2-pentene ในรูปแบบ E/Z คือ:

E-3-Methyl-2-pentene

คำอธิบาย:

• E แสดงถึงการเรียงตัวของกลุ่มเมทิล (CH3) ในตำแหน่ง E บนพันธะคู่

• 3-Methyl-2-pentene แสดงถึงชื่อของสารประกอบที่มีโมเลกุลประกอบด้วยคาร์บอน 5 อะตอม และไฮโดรเจน 10 อะตอม

โดยสรุป การวาดโครงสร้างโมเลกุลของ 3-Methyl-2-pentene ในรูปแบบ E/Z สามารถทำได้โดยการหาพันธะคู่ในโมเลกุล พิจารณาการเรียงตัวของอะตอมหรือกลุ่มอะตอมบนพันธะคู่ และวางกลุ่มอะตอมที่มีความสำคัญสูงสุดไว้ในตำแหน่ง E หรือ Z บนพันธะคู่