ปัญหาที่เจอบ่อย
โจทย์แก๊สทีไร นักเรียนมักสับสนระหว่าง STP (0°C, 1 atm) กับ RTP (25°C, 1 atm) ว่า molar volume เท่าไหร่กันแน่ 22.4 L/mol หรือ 24.5 L/mol? บางคนจำสลับกันจนตอบผิด หรือถ้าเป็นสภาวะอื่นๆ ที่ไม่ใช่ทั้งสองแบบก็ยิ่งไปใหญ่
วิธีทำ
- จำค่า molar volume ที่ STP ให้แม่น: 22.4 L/mol (ที่ 0°C, 1 atm)
- ใช้ค่า RTP ที่ 25°C เทียบผ่านสูตร Boyle-Charles (P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂) หรือจำค่า 24.5 L/mol เป็นตัวช่วย
- ถ้าโจทย์กำหนดสภาวะอื่น (เช่น 30°C, 0.8 atm) ให้ใช้ PV = nRT โดย R = 0.0821 L·atm/mol·K
- แปลงอุณหภูมิทุกครั้งเป็น Kelvin (°C + 273) — ข้อพลาดยอดฮิตที่ขโมยคะแนน
- ถ้าเป็นแก๊สหลายชนิดผสมกัน ใช้กฎของ Dalton (P_total = P₁ + P₂ + ...) รวมกับ molar ratio
ตัวอย่าง
โจทย์: แก๊สออกซิเจน 0.5 โมล จะมีปริมาตรกี่ลิตรที่อุณหภูมิ 27°C ความดัน 1.2 atm
วิธีคิดแบบตรงไปตรงมา: ใช้ PV = nRT → V = nRT / P = (0.5 × 0.0821 × 300) / 1.2 = (12.315) / 1.2 = 10.26 ลิตร
หรือเทียบจาก STP: ที่ STP 0.5 mol = 11.2 L ปรับอุณหภูมิจาก 273K → 300K (เพิ่มขึ้น × 300/273) ปรับความดันจาก 1 atm → 1.2 atm (เพิ่มขึ้น ลดลง × 1/1.2) V = 11.2 × (300/273) × (1/1.2) ≈ 10.26 L
สรุปจำง่าย
"STP 22.4 — จำไว้แม่น RTP 24.5 — พึ่งตรวจทาน" อุณหภูมิเปลี่ยนเป็น Kelvin เสมอ และอย่าลืมว่าถ้าแก๊สผสมกัน ให้หาโมลรวมก่อนใช้กฎแก๊ส