คำนวณปริมาณของสารในปฏิกิริยาเคมีที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของสารละลาย

ความเข้มข้นของสารละลายมีหลายหน่วย เช่น

• โมลาร์ หมายถึง จำนวนโมลของตัวละลายที่มีอยู่ในสารละลายปริมาตรหนึ่งลิตร หรือ
• โมแลล หมายถึง จำนวนโมลของตัวละลายที่มีอยู่ในตัวทำละลายหนึ่งกิโลกรัม หรือ
• ร้อยละโดยมวลของตัวละลายในสารละลาย ในการคำนวณหาปริมาณของสารในปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่มักเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมลาร์

ดังนั้น จึงขออธิบายการคำนวณเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมลาร์เท่านั้น

จากความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมลาร์ ต้องคำนวณหาจำนวนโมลของตัวละลายที่มีอยู่ในสารละลายเป็นลำดับแรก แล้วใช้ความสัมพันธ์จำนวนโมลของสารจากสมการเคมีที่สมดุลแล้ว เพื่อคำนวณหาปริมาณสารอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยา

ดังสมการ (1)

เมื่อผสมสารละลาย AgNO₃ ความเข้มข้น 0.115 M ปริมาตร 50.0 mL กับสารละลาย CaBr₂ ความเข้มข้น 0.125 M เราจะต้องใช้สารละลาย CaBr₂ ปริมาตรกี่มิลลิลิตร หากต้องการให้เกิดปฏิกิริยาสมบูรณ์

วิธีทำ

1. ขั้นแรก ตรวจสอบสมการที่ให้มาว่าเป็นสมการเคมีที่ดุลแล้วหรือไม่ หากยังไม่สมดุลเราต้องทำการดุลสมการเคมีเสียก่อน หรือหากไม่มีสมการเคมีให้ เราต้องเขียนและสมดุลสมการเคมีก่อน
2. สมการ (1) เป็นสมการเคมีที่ดุลแล้ว จากตัวเลขสัมประสิทธิ์ที่ใช้ดุลพบว่า AgNO₃ จำนวน 2 โมล ต้องการใช้ CaBr₂ จำนวน 1 โมล เพื่อทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่สมบูรณ์
3. คำนวณหาจำนวนโมลของ AgNO₃ จากค่าความเข้มข้นในหน่วยโมลาร์ และปริมาตรที่ใช้ของ AgNO₃
   
   
   
4. เปลี่ยนจำนวนโมลของ AgNO₃ ให้เป็นจำนวนโมลของ CaBr₂ โดยใช้ความสัมพันธ์ของจำนวนโมลของ AgNO₃ และ CaBr₂ ในสมการที่สมดุลแล้ว จากสมการ (1) พบว่า AgNO₃ 2 โมล ต้องใช้ CaBr₂ 1 โมล
   
   
5. คำนวณหาปริมาตรที่ต้องการใช้ของ CaBr₂ จากจำนวนโมล และความเข้มข้นในหน่วยโมลาร์ของ CaBr₂
   
   
   

ดังนี้

การคำนวณโดยวิธีการตัดหน่วย อธิบายได้ดังนี้

1. หาจำนวนโมลของ AgNO₃ จาก ความเข้มข้นหน่วยโมลาร์ และปริมาตรของ AgNO₃ ..... ขั้นตอนนี้ ได้หน่วย โมล AgNO₃
2. หาจำนวนโมลของ CaBr₂ จากความสัมพันธ์ของเลขสัมประสิทธิ์ของการดุลสมการเคมีระหว่าง AgNO₃ กับ CaBr₂ ..... ขั้นตอนนี้ ได้หน่วย โมล CaBr₂
3. คำนวณหาปริมาตรของ CaBr₂ หากลำดับขั้นตอนการตัดหน่วยทำได้ถูกต้อง จะคงเหลือหน่วยของจำนวนที่ต้องการหาเท่านั้น