ปริมาณสารสัมพันธ์
ปริมาณสารสัมพันธ์ คือ ความสัมพันธ์ระหว่างมวลหรือน้ำหนักของธาตุต่าง ๆ ของสารประกอบในปฏิกิริยาเคมี ปริมาณสารสัมพันธ์มีประโยชน์ในแง่ของการคาดคะเนปริมาณของสารที่ต้องใช้เป็นสารตั้งต้นเพื่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ
ระบบเปิดระบบปิด
ระบบ ( System) หมายถึง สิ่งซึ่งอยู่ในขอบเขตที่ศึกษา
ระบบเปิด (Open System) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเทมวลของสารระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลและพลังงานของสารก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลงมีค่าไม่คงที่ เช่น
ระบบปิด ( Closed System) หมายถึงระบบที่ไม่มีการถ่ายเทมวลสารกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลของสารก่อนการเปลี่ยนแปลง และหลังการเปลี่ยนแปลงคงที่ แต่พลังงานของสารก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลงไม่คงที่ เช่น
กฎต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง
1. กฎทรงมวล
อองตวน โลรอง ลาวัวซิเอ ได้ตั้งกฎทรงมวลซึ่งสรุปได้ว่า “มวลของสารทั้งหมดก่อนทำปฏิกิริยาย่อมเท่ากับมวลของสารทั้งหมดหลังทำปฏิกิริยา” กฎนี้จะใช้ได้กับปฏิกิริยาเคมีในระบบปิด ใช้ไม่ได้กับปฏิกิริยาเคมีนิวเคลียร์ เช่น เทียนไขในภาชนะปิดใบหนึ่ง มวลของสารทั้งหมดก่อนทำปฏิกิริยาเท่ากับมวลของเทียนไขกับภาชนะ เมื่อจุดเทียนไขในภาชนะปิดนี้ แล้วทำการชั่งมวลใหม่ มวลจะเท่าเดิม (ระบบปิด)
2. กฎสัดส่วนคงที่
โจเซฟ เพราสต์ ได้ตั้งกฎสัดส่วนคงที่ซึ่งสรุปได้ว่า “ในสารประกอบหนึ่ง ๆ ธาตุต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบรวมตัวกันด้วยอัตราส่วนโดยน้ำหนักที่คงที่เสมอ” โดยไม่คำนึงถึงว่าสารประกอบนั้นจะมีกำเนิดหรือเตรียมได้โดยวิธีใด
มวลอะตอม
อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุที่สามารถทำปฏิกิริยาเคมีได้ มีรัศมีของอะตอมยาวประมาณ 10 -10 เมตร อะตอมที่เบาที่สุดมีมวลประมาณ 1.6 x 10 -24 กรัม อะตอมที่หนักที่สุดมีมวลประมาณ 250 เท่า ซึ่งมีค่าน้อยมาก (เป็นผลคูณของ 10 -24) มวลอะตอมเหล่านี้จะต้องรวมกันต่อไปเป็นมวลโมเลกุล ซึ่งทำให้ยุ่งยากในการคำนวณ จึงนิยมใช้มวลเปรียบเทียบที่เรียกว่า มวลอะตอมหรือน้ำหนักอะตอม
มวลของอะตอมนั้นก็คือ มวลขององค์ประกอบทั้งหมดในอะตอมรวมกัน อันได้แก่ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน ซึ่งมวลของโปรตอน และนิวตรอนนั้นใกล้เคียงกันมาก แต่ไม่เท่ากัน และสูงกว่าอิเล็กตรอน นับพันเท่า
อนุภาค
|
มวล ( กรัม)
|
โปรตอน
|
1.6726 x 10 -24
|
นิวตรอน
|
1.6749 x 10 -24
|
อิเล็กตรอน
|
9.1096 x 10 -28
|
มวลอะตอม คือ มวลเปรียบเทียบที่บอกให้ทราบว่ามวลของธาตุ 1 อะตอมหนักเป็นกี่เท่าของมวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอม
มวลของธาตุ 1 อะตอม คือ มวลที่แท้จริงของอะตอมนั้นๆ 1 อะตอม
มวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอม คือ มวลของธาตุที่ถูกใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ ซึ่งทุกอะตอมต้องมีค่าเท่ากันหมด จึงเรียกว่ามวลมาตรฐาน มีค่าเท่ากับ 1.66 x 10 -24 กรัม หรือ 1 amu (atomic mass unit)
ถ้ามวลอะตอมของ C = 12 จากสูตรการหามวลอะตอมของธาตุ มวลของธาตุ C 1 อะตอม = 12 x 1.66 x 10 -24 กรัม ถ้าใช้มวลของธาตุ C 1 อะตอมเป็นค่ามาตรฐานจะได้สูตร
นอกจากนี้มวลอะตอมยังคำนวณได้จากมวลเฉลี่ยของบรรดาไอโซโทปที่มีในธรรมชาติ