F = D + W FXF = DXD + WXW ต้องแปลงค่าให้อยู่ในหน่วยโมลด้วยหรือไม่?
Thread Content
มีโจทย์บางข้อที่ถ้าใช้หลักการอนุรักษ์มวลโดยตรง คำตอบจะมีความคลาดเคลื่อนเมื่อแปลงเป็นจำนวนโมล และฉันก็ไม่เข้าใจว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้น ขอให้ผู้มีความรู้ช่วยตอบด้วยครับ
หากมีปฏิกิริยาทางเคมี เมื่อนั้นมวลจะยังคงอยู่เท่าเดิม แต่สำหรับโมลนั้นไม่จำเป็นต้องเท่าเดิมเสมอไป การเปลี่ยนแปลงของจำนวนโมเลกุลในสมการปฏิกิริยาทางเคมี ก็คือการเปลี่ยนแปลงของโมลนั่นเอง การเปลี่ยนแปลงที่ไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงทางฟิสิกส์ ในกรณีนี้ มวลจะยังคงอยู่เท่าเดิม และโมลก็จะไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน
ไม่มีปฏิกิริยาเคมี เช่น: หอกลั่นแบบคงความดันต่อเนื่อง: โทลูอีน (A), บินเซน (B) ส่วนผสมของของเหลว: 20,000 กิโลกรัม/ชั่วโมง, wA = 0.62, wB = 0.38 ข้อกำหนดสำหรับของเหลวที่ได้จากการกลั่น: ต้องสามารถคืนน้ำมันบนไดน์ในปริมาณ 0.97 ของปริมาณน้ำมันบนทั้งหมดได้ ส่วนข้อกำหนดสำหรับของเหลวที่เหลืออยู่ในถังกลั่นนั้น: ไม่ควรมีปริมาณน้ำมันบนมากกว่า 0.02 ของปริมาณน้ำมันบนทั้งหมด จงหาอัตราการไหลและองค์ประกอบของสารที่ได้จากการกลั่น และสารที่เหลืออยู่ในถัง
สมการนี้ถูกหาค่าและกำหนดขึ้นบนพื้นฐานของอัตราการไหลที่คงที่ต่อโมล ดังนั้นสมการทั้งหมดในชุดนี้จึงต้องเป็นค่าที่เกี่ยวข้องกับโมลด้วยเช่นกัน นอกจากนี้ แนะนำให้อ่านเนื้อหาในตำราหลักการเคมีซ้ำอีกครั้งตั้งแต่ต้น
F = D + W, FXF = DXD + WXW สูตรทั้งสองนี้โดยพื้นฐานแล้วเป็นสมการที่ใช้คำนวณปริมาณสาร การกลั่นเป็นกระบวนการทางฟิสิกส์ ไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น เมื่อใช้หน่วยมวล ก็ใช้ค่ามวล (โดยใช้ X เป็นสัดส่วนของมวล) และเมื่อใช้หน่วยโมล ก็ใช้ค่าโมล (โดยใช้ X เป็นสัดส่วนของโมล) ส่วนเรื่องที่คุณบอกว่ามีความแตกต่างนั้น น่าจะเกิดจากการเลือกจำนวนหลักที่ใช้ในการแปลงค่า หรือค่ามวลโมเลกุลที่ใช้เท่านั้น ทั้งสองวิธีนี้ไม่มีอะไรถูกหรือผิดกัน นอกจากนี้ ผู้เขียนคิดว่าการอธิบายเกี่ยวกับสมมติฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับโมลนั้นเป็นเรื่องที่ไม่จำเป็นเลย
ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนมาใช้หน่วยโมลเสมอไป โดยทั่วไปแล้ว การกลั่นถือว่าไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น ดังนั้นหลักการอนุรักษ์มวลจึงยังคงใช้ได้ เข้า = ออก ส่วนตัวคิดว่าการเปลี่ยนมาใช้หน่วยโมลนั้นก็เพื่อให้สะดวกต่อการคำนวณในขั้นต่อไป โดยปกติแล้วหน่วยของพลังงานจะเป็น kj/mol
ไม่ว่าจะใช้หน่วยโมลหรือหน่วยมวลก็ได้ ขอแค่ให้เป็นหน่วยเดียวกันก็พอ ส่วนหน่วยที่ใช้วัดปริมาณการไหล ก็ให้ใช้หน่วยเดียวกันกับหน่วยที่ใช้วัดความเข้มข้นนั่นแหละ
หลักการอนุรักษ์นี้สามารถนำไปใช้กับทั้งวิธีคำนวณตามมวลและวิธีคำนวณตามโมลได้ โดยไม่มีข้อโต้แย้งใดๆ สิ่งที่ควรระวังคือต้องแปลงค่าให้อยู่ในรูปแบบเดียวกันก่อนทำการคำนวณ
หลักการอนุรักษ์นี้สามารถนำไปใช้กับทั้งวิธีคำนวณตามมวลและวิธีคำนวณตามโมลได้ โดยไม่มีข้อโต้แย้งใดๆ สิ่งที่ควรระวังคือต้องแปลงค่าให้อยู่ในรูปแบบเดียวกันก่อนทำการคำนวณ