ใบความรู้

ศูนย์นาโนเทคโนโลยแี ห่งชาติ (นาโนเทค)

อะตอมและตารางธาตุ

เน่ืองจากอะตอมมีขนาดเลก็ มาก ซ่ึงมนุษยไ์ ม่สามารถมองเห็นไดด้ ว้ ยตาเปล่านกั วทิ ยาศาสตร์จึงไดพ้ ฒั นาเคร่ืองมือที่เรียกวา่ “Atomic Force Microscope (AFM)” เพ่ือใชศ้ ึกษาโครงสร้างระดบั อะตอม ซ่ึงแบบจาลองอะตอมน้นั มีหลายแบบ ดงั น้ี ..... 1. แบบจาลองอะตอมของดอลตนั มีสาระสาคญั ดงั น้ี.... 1.1 ธาตุประกอบดว้ ยอนุภาคเลก็ ๆ หลายอนุภาคที่ เรียกวา่ “อะตอม” ซ่ึงแบ่งแยกและสูญหายไมได้ 1.2 อะตอมของธาตุชนิดเดียวกนั มีสมบตั ิเหมือนกนั แต่จะมีสมบตั ิแตกต่างจากอะตอมของธาตุอื่น 1.3 สารประกอบเกิดจากอะตอมของธาตุมากกวา่ หน่ึง ชนิด ทาปฏิกิริยาเคมีกนั ในอตั ราส่วนท่ีเป็นเลขลงตวั นอ้ ย ๆ

2. แบบจาลองอะตอมของทอมสันทอมสนั ทาการทดลองเกี่ยวกบั การนาไฟฟ้าของก๊าซในหลอดรังสีแคโทด พบวา่ ไม่วา่ จะใชก้ ๊าซใดบรรจุในหลอดหรือใชโ้ ลหะใดเป็นแคโทด จะได้รังสีที่ประกอบดว้ ยอนุภาคที่มีประจุลบพงุ่ มาที่ฉากเรืองแสงเหมือนเดิม สรุปว่าอะตอมทุกชนิดมีอนุภาคที่มปี ระจุลบเป็ นองค์ประกอบเรียกว่า“อเิ ลก็ ตรอน”

3. แบบจาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ดตามแนวคิดของรัทเทอร์ฟอร์ดจะพบวา่ มวลส่วนใหญ่ของอะตอมคือมวลของ “นิวเคลยี ส” นนั่ เองส่วนอิเลก็ ตรอนถึงแมจ้ ะเป็นส่วนประกอบท่ีทาให้อะตอมมีขนาดใหญ่แต่กม็ ีมวลนอ้ ย จนถือวา่ ไม่มีผลต่อมวลของอะตอม

4. แบบจาลองอะตอมของโบร์ มีแนวคิดวา่ อิเลก็ ตรอนรอบนอกนิวเคลียสอยใู่ นเขตจากดัมีระยะห่างจากนิวเคลียสหลายระยะ และอเิ ลก็ ตรอนหมุนรอบนิวเคลยี สเป็ นวงโคจรคล้ายดาวนพเคราะห์ที่หมุนรอบดวงอาทิตย์

5. แบบจาลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก“แอร์วนิ ชเรอดิงเงอร์”นกั ฟิ สิกส์ชาวออสเตรเลียสร้างมโนภาพวา่ อะตอมประกอบดว้ ยกลุ่มหมอกของอิเลก็ ตรอนรอบนิวเคลียส ดว้ ยเหตุผลที่วา่อิเลก็ ตรอนมีขนาดเลก็ มากและเคลื่อนท่ีอยา่ งรวดเร็วตลอดเวลาทว่ั อะตอม จึงทาใหไ้ ม่สามารถบอกตาแหน่งท่ีแน่นอนของอิเลก็ ตรอนได้ โดยบริเวณที่กลุ่มหมอกทึบแสงแสดงวา่ มีโอกาสที่จะพบอิเลก็ ตรอนไดม้ ากกวา่ บริเวณที่มีกลุ่มหมอกจาง

ตารางธาตุ คือ ตารางที่นกั วทิ ยาศาสตร์ไดร้ วบรวมธาตุต่าง ๆ ไวเ้ ป็นหมวดหมู่ตามลกั ษณะและคุณสมบตั ิที่เหมือนกนั เพื่อเป็นประโยชนใ์ นการศึกษาในแต่ละส่วนของตารางธาตุ โดยคาบเป็นการจดั แถวของธาตุแนวราบ ส่วนหมู่เป็นการจดั แถวของธาตุในแนวดิ่ง ซ่ึงตารางธาตุสามารถแยกธาตุไดเ้ ป็นธาตุหมู่หลกั และธาตุทรานซิชนั และอีก 2คาบโดยมีช่ือเฉพาะเรียกคาบแรกวา่ คาบแลนทาไนด์ และคาบท่ีสองวา่ แอกทีไนด์

โยฮนั น์ เดอเบอไรเนอร์ นักเคมีคนแรกทีพ่ ยายามจดั ตารางธาตุเป็ นกล่มุ กล่มุ ละ 3 ธาตุ ตามคุณสมบัตทิ ีค่ ล้ายคลงึ (พ.ศ. 2360) กนัจอห์น นิวแลนด์ ได้เสนอกฎในการจดั ธาตุเป็ นหมวดหมู่ว่า “ถ้าเรียงธาตุตามมวลอะตอมจากมาก (พ.ศ. 2407) ไปน้อย” พบว่าธาตุที่ 8 จะมสี มบตั เิ หมือนกบั ธาตุที่ 1 เสมอ ยูลอิ สุ โลทาร์ ไอเออร์ ได้ศึกษารายละเอยี ดของธาตุจนพบข้อสังเกตว่าถ้าธาตุเรียง (พ.ศ. 2412) ตวั ตามมวลอะตอมจากมากไปน้อย จะพบว่าธาตุมีสมบัติ คล้ายกนั เป็ นช่วง ๆ จนต้งั เป็ นกฎ “พริ ิออดกิ ” เฮนรี โมสลยี ์ ได้เสนอให้จดั ธาตุเรียงตามเลขอะตอม (พ.ศ. 2456) เน่ืองจากคุณสมบตั ติ ่าง ๆ ของธาตุมี ความสัมพนั ธ์กบั ประจุบวกในนิวเคลยี ส ซ่ึง สอดคล้องกบั กฎพริ ิออดกิ

ตารางธาตุในปัจจุบนั ไดป้ รับปรุงมาจากตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ เรียงธาตุตามลาดบัเลขอะตอมแทนการเรียงตามมวลอะตอม ซ่ึงแบ่งธาตุแนวต้งั ออกเป็น 18 แถวเรียกวา่ “หมู่ (Group)”และธาตุท่ีอยแู่ นวนอนเรียกวา่ “คาบ (Periods)”

พนั ธะเคมี

เม่ืออะตอมของธาตุอโลหะ 2 อะตอม ทาปฏิกิริยากนั ทาใหต้ ่างฝ่ายต่างตอ้ งการอิเลก็ ตรอนเพ่มิ เพ่อื ใหจ้ านวนอิเลก็ ตรอนในระดบั พลงั งานช้นั นอกเตม็ ที่เท่ากบั 8 อะตอมเหล่าน้นัจึงใชว้ ธิ ีนาอิเลก็ ตรอนช้นั นอกสุดมาใชร้ ่วมกนั ผลของการใชอ้ ิเลก็ ตรอนร่วมกนั จึงทาใหเ้ กิดแรงดึงดูดรหวา่ งอะตอมท้งั สองข้ึน แรงดึงดูน้ีเรียกวา่ “พนั ธะโคเวเลนต์” โมเลกลุ ท่ีอะตอมยดึ เหน่ียวกนั ดว้ นพนั ธะโคเวลเลนส์เรียกวา่ “โมเลกุลโคเวเลนต์” และสารประกอบที่มีพนั ธะโคเวเลนตเ์ รียกวา่ “สารโคเวลเลนต์” โมเลกลุ ของไฮโดรเจน (������������)������ ������ ������ ������ไฮโดรเจน 2 อะตอม อเิ ลก็ ตรอนทใี่ ช้ร่วมกนั 1 คู่

การเขยี นสูตรและเรียกช่ือสารโคเวเลนต์ เขียนสญั ลกั ษณ์ของธาตุที่เป็นองคป์ ระกอบ โดยเขียนสญั ลกั ษณ์ที่เป็นอะตอมกลางแลว้ตามดว้ ยธาตุที่ลอ้ มรอบ ซ่ึงโดยทวั่ ไปจะเขียนเรียงลาดบั จากธาตุที่มีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีนอ้ ย หรือมีความเป็นบวกมากกวา่ ก่อน ตามดว้ ยธาตุท่ีมีค่าอเลก็ โทรเนกาติวติ ีมาก (ยกเวน้ บางโมเลกลุ เช่น������������3) ถา้ ใดมีจานวนอะตอมมากกวา่ 1 อะตอม ใหร้ ะบุจานวนอะตอมของธาตุน้นั ไวม้ ุมล่างดา้ นขวาของสญั ลกั ษณ์ เช่น ������������2, ������������3, ������2������ เป็นตน้ภาษากรีก จานวนอะตอม ภาษากรีก จานวนอะตอมมอนอ (mono) 1 เฮกซะ(hexa) 6 7ได (di) 2 เฮปตะ (hepta) 8 9ไตร (tri) 3 ออกตะ (octa) 10เตตระ (tetra) 4 โนนะ (nona)เพนตะ (pentra) 5 เดคะ(deca) ตารางแสดงจานวนอะตอมในภาษากรีกทใี่ ช้เรียกสารโคเวเลนต์

ตารางแสดงตัวอย่างการเขยี นสูตรและการเรียกช่ือสารโคเวเลนต์ สาร ช่ือ ������������������ คาร์บอนไดออกไซด์ ������������������ โบรอนไตรฟลอู อไรด์������������������������ ไดคลอรีนมอนออกไซด์ หรือ ไดคลอรีนมอนอกไซด์������������������������������ ซิลคิ อนเตตระคลอไรด์ ������������������ ซัลเฟอร์เฮกซะฟลอู อไรด์������������������������������ เตตระฟอสฟอรัสเดคะออกไซด์ หรือเตตระฟอสฟอรัสเคคอกไซด์������������������������������ ไดคลอรีนเฮปตะออกไซด์ หรือ ไดคลอรีนเฮปตอกไซโ

พนั ธะไอออนิก คือ พนั ธะที่เกิดข้ึนจากแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหวา่ งไอออนบวกและไอออนลบ อนั เน่ืองมาจากการถ่ายโอนอิเลก็ ตรอนจากโลหะใหแ้ ก่อโลหะ(โซเดยี ม) (คลอรีน) (โซเดยี มคลอไรด์)

การเขยี นสูตรและเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก สารประกอบไอออนิกประกอบดว้ ยไอออนบวกและไอออนลบ ดงั น้นั การเขียนสูตรสรประกอบไอออนิกจะตอ้ งทราบวา่ สารประกอบน้นั ประกอบดว้ ยไอออนบวกและไอออนลบชนิดใดและไอออนท้งั สองมีค่าประจุเท่าใด การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก จะเขียนสญั ลกั ษณ์ธาตุท่ีเป็นไอออนบวกไวข้ า้ งหนา้ตามดว้ ยไอออนลบ และแสดงอตั ราส่วนอยา่ งต่าของจานวนไอออนท่ีเป็นองคป์ ระกอบ โดยเขียนตวั เลขอารบิกหอ้ ยทา้ ยไอออนน้นั ท้งั น้ีในกรณีที่จานวนเป็น 1 ไม่ตอ้ งเขียน เช่น สารประกอบโซเดียมคลอไรด์ เกิดจาก ������������+ กบั ������������− รวมตวั กนั ดว้ ยอตั ราส่วน 1 : 1 จึงมีสูตรเป็น ������������������������เป็ นตน้

ธาตุในหมู่ IA IIA และ IIIA เม่ือเกิดเป็นไอออนบวก ส่วนใหญจ่ ะมีค่าประจุเดียว การเรียกช่ือไอออนเหล่าน้ีจึงเรียกชื่อตามธาตุ ส่วนธาตุท่ีเกิดเป็นไอออนบวกไดม้ ากกวา่ 1 ชนิด(ไอออนบวกท่ีเกิดจากธาตุที่เป็นโลหะแทรนซิชนั ) ใหเ้ รียกช่ือธาตุน้นั และระบุตวั เลขประจุหรือเลขออกซิเดชนั ของไอออนน้นั ในวงเลบ็ เป็นเลขโรมนัโลหะหมู่ ประจุไอออน อโลหะหมู่ ประจุไอออน สูตรเอมพริ ิ ตวั อย่าง โลหะ อโลหะ คลั IA VIIA ������������������������, ������������ IA +1 VIA -1 ������������ ������������2������, ������2������ +1 -2 ������2������ IIA VIIA ������������������������2 IIA +2 VIA -1 ������������2 ������������������, ������������������ IIIA +2 VIIA -2 ������������ IIIA VIA ������������������3 -3 -1 ������������3 ������������2������3 +3 -2 ������2������3

ธาตุหมู่ VA VIA VIIA มกั เกิดเป็นไอออนลบ การเรียกชื่อไอออนลบจะเรียกช่ือธาตุน้นัโดยเปลี่ยนทา้ ยเป็น “ไ-ด์ (-ide)” เช่น ...... ไอออนบวก ไอออน +1 ไอออน +2 ไอออน +3������+ ไฮโดรเจนไอออน������������+ โซเดียมไอออน ������������2+ แมกนีเซียมไอออน ������������3+ อะลูมิเนียมไอออน ไอออน -1 ������������2+ แคลเซียมไอออน ������������3+ โครเมียม (III)������− ไฮไดรดไ์ อออน ไอออน������������− คลอไรดไ์ อออน ไอออนลบ ไอออน -3 ไอออน -2 ������3− ไนไตรดไ์ อออน ������2− ออกไซดไ์ อออน ������3− ฟอสไฟดไ์ อออน ������2− ซลั ไฟดไ์ อออน

สมบตั ิของสารประกอบไอออนิก เมื่อทุบผลึกของสารปรกอบไอออนิก จะเกิดการเลื่อนไถลของไอออนไปตามระนาบผลึกเป็นผลใหไ้ อออนชนิดเดียวกนั เล่ือนไปอยตู่ รงกนั จึงเกิดแรงผลกั ระหวา่ งไอออนทาใหแ้ ตกผลึกออก ดงั น้นั สารประกอบไอออนิกจึงมีคุณสมบตั ิเปราะและแตกไดง้ ่าย นอกจากน้ีสารประกอบไอออนิกท่ีเป็นผลึกของแขง็ ไอออนท่ีเป็นองคป์ ระกอบและยดึ เหนี่ยวกนั อยา่ งแขง็ แรงไม่สามารถเคล่ือนท่ีได้ จึงทาใหส้ ารประกอบไอออนิกในสถานะที่เป็นของแขง็ มีสมบตั ินาไฟฟ้าก. การจัดตัวของไอออนใน ข. การจัดตัวของ ค. ผลกึ ของสารประกอบผลกึ ของสารประกอบไอ ไอออนในผลกึ ของ ไอออนิกแตกออกจากออนิกก่อนทุบ สรประกอบไอออน กนั หลงั ทบุ

สารและการเปลย่ี นแปลง

สาร (Substance) คือ สิ่งทม่ี ีองค์ประกอบอย่างเดยี วกนั มสี มบัติเฉพาะของตน และไม่สามารถใช้กลวิธีใด ๆ มาแบ่งแยกให้เป็ นส่วนอ่ืนท่มี อี งค์ประกอบและสมบตั แิ ตกต่างออกไปได้ สสาร (Material) คือ ส่ิงท่ีมีมวลสาร ต้องการทอี่ ยู่ และสัมผสั ได้ อาจประกอบดว้ ยสารเดียวลว้ นหรือหลายสารกไ็ ด้

1. สมบตั ทิ างกายภาพ เป็นสมบตั ทิ ี่สงั เกตได้ 2. สมบตั ทิ างเคมี เป็นสมบตั ทิ ่ีเกี่ยวข้องกบั การเปลี่ยนแลงทางเคมี เชน่ การเผาไหม้ ฯลฯจากลกั ษณะภายนอก เช่น สี กลน่ิ ฯลฯ

สถานะของสาร แบ่งออกเป็น 3 สถานะ ดงั น้ี ...... 1. ของแข็ง (Solid) เป็ นสถานะของสารทม่ี รี ูปร่างและ ปริมาตรคงที่ อนุภาคมแี รงยดึ เหน่ียวระหว่างกนั มากจนไม่ สามารถเคล่ือนทไ่ี ด้ เช่น หินเหลก็ ดิน เป็นตน้ 2. ของเหลว (Liquid) เป็ นสถานะของสารทมี่ รี ูปร่างไม่คงที่ แต่มปี ริมาตรคงที่ อนุภาคอยู่ห่างกนั มากกว่าของแขง็ และมีแรงยดึ เหน่ียวระหว่างกนั น้อยกว่า ทาให้สามารถเคล่ือนที่ได้ อนุภาคในสถานะน้ีมีพลงั งานมากกวา่ ในสถานะของแขง็ เช่น น้ามนัแอลกอฮอล์ เป็นตน้ 3. แก๊ส (Gas) เป็ นสถานะของสารทมี่ รี ูปร่างและปริมาตรไม่คงท่ี โดยจะ มรี ูปร่างและปริมาตรเหมือนกบั ภาชนะทบ่ี รรจุแก๊สน้ันเสมอ อนุภาคจะอยู่ ห่างกนั มากจนเกือบไม่มแี รงยดึ เหนี่ยวระหว่างกนั ทาให้อนุภาคฟุ้งกระจาย อนุภาคในลกั ษณะนีจ้ ะมพี ลงั งานมากกว่าในสถานะของเหลว เช่น อากาศ แก๊สหุงตม้ เป็นตน้

การพจิ ารณาสถานะของสารจากจุดเดือด (BP)และจุดหลอมเหลว (MP) จุดเดือด คือ จุดที่อุณหภูมิของสารเปลย่ี นสถานะจากของเหลวไปเป็ นแก๊ส ถา้เป็นสารบริสุทธ์ิ อุณหภูมิจะคงที่ตลอดเวลา ต้งั แต่ของเหลวเร่ิมเดือดจนกลายเป็นไอหมด จุดหลอมเหลว คือ จุดท่ีอุณหภูมิของสารเปลย่ี นสถานะจากของแข็งไปเป็ นของเหลว ถา้ เป็นสารบริสุทธ์ิ อุณหภูมิจะคงที่ตลอดเวลา ต้งั แต่ของเหลวเริ่มเดือดจนกลายเป็ นไอหมด

อนุภาคของสาร คือ ส่วนของสารท่ีมีขนาดเลก็ มากที่ดารงสมบตั ิเฉพาะตวั ของสารชนิดน้นั ๆ อนุภาคของสารแบ่งไดด้ งั น้ี ..... 1. อะตอม (Atom) คือ ส่วนท่เี ลก็ ท่ีสุดของธาตุ ซ่ึงเขา้ ทาปฏิกิริยาเคมีไดอ้ ะตอมประกอบดว้ ยอนุภาคมูลฐานที่สาคญั คือ “นิงเคลียส” เป็นแกนกลาง ภายในนิวเคลียสประกอบดว้ ยอนุภาคโปรตอนและนิวตรอน โดยมีอนุภาคอิเลก็ ตรอนเคล่ือนท่ีอยู่โดยรอบ 2. โมเลกลุ (Molecule) คือ ส่วนทเี่ ลก็ ทส่ี ุดของสาร ซ่ึงสามารถดารงอยไู่ ดต้ ามลาพงั และยงั คงรักษาสมบตั ิต่าง ๆ ของสารน้นั เอาไวไ้ ด้ โมเลกลุ ประกอบดว้ ยอะตอมของธาตุ

1. ใช้สารเป็ นเกณฑ์ แบ่งสารออกเป็น 3 ประเภท ไดแ้ ก่ .... 1.1 ของแขง็ 1.2 ของเหลว 1.3 แกส๊2. ใช้การนาไฟฟ้าเป็ นเกณฑ์ แบ่งสารออกเป็น 2 ประเภท ไดแ้ ก่ ..... 2.1 สารท่ีนาไฟฟ้าได้ 2.2 สารท่ีไม่นาไฟฟ้า

3. ใช้ลกั ษณะเนื้อสารเป็ นเกณฑ์ ดงั นี้ ..... สาร สารเนื้อเดยี ว สารเนื้อผสมสารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอยธาตุ สารประกอบโลหะ กงึ่ โลหะ อโลหะ ของผสม สารท่เี กดิ จากการนาสารตงั้ แต่ 2 ชนิดมารวมกนั มอี ัตราส่วน ไม่แน่นอน

สาร เกดิ จากการนาสารต้งั แต่ 2 ชนิดมา รวมกนัสารเนื้อเดียว สารเนื้อผสม สารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย ธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ

สารสารเนื้อเดียว สารเนื้อผสม สารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย ธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ ของผสมเนื้อเดยี วล้วน ซ่ึงประกอบด้วยสารต่างชนิด กนั ต้งั แต่ 2 สารขนึ้ ไป แผ่กระจายผสมรวมกันอยู่ อย่างสมา่ เสมอ โดยไม่มปี ฏิกริ ิยาเคมตี ่อกัน

สาร สารทีม่ องไม่เหน็ ไม่เป็ นเนื้อเดยี วกนั และมี สมบตั ไิ ม่เหมือนกนัสารเนื้อเดียว สารเนื้อผสม สารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย ธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ

สารสารเนื้อเดียว สารเนื้อผสม สารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย ธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ เป็ นสารเนื้อผสมทมี่ องเห็นอนุภาคของสารชนิดหนึ่ง กระจายอยู่ในสารอกี ชนิดหน่ึงเป็ นตวั กลาง อนุภาคของ สารท่แี ขวนลอยจะมขี นาดเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า ������������−������ ซม. ขนึ้ ไป

สารสารเนื้อเดียว สารเนื้อผสม สารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย ธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ เป็ นสารเนื้อผสมทม่ี ลี กั ษณะขุ่น โดยอนุภาคของสารท่ี กระจายอยู่ในตวั กลางจะมขี นาดเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ ประมาณ ������������−������ − ������������−������ ซม.

สารท่มี องเห็นเป็ นเนื้อเดยี ว สาร สารเนื้อผสม สารละลายและมสี มบตั ิเหมือนกนั อาจ คอลลอยด์ สารแขวนลอยประกอบด้วยสารเพยี งชนิดเดยี วหรือหลายชนิดกไ็ ด้นา้ เช่ือม ,นา้ เกลือ,นาก, สารเนื้อเดียวทองเหลือง สารบริสุทธ์ิธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ

สารเนื้อเดยี วทป่ี ระกอบด้วยสาร สารเพยี งชนิดเดยี ว มจี ุดเดือดและจุดหลอมเหลวคงที่ และมชี ่วงหลอมเหลวแคบ สารเนื้อเดียว สารเนื้อผสม สารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย ธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ

สาร สารเนื้อเดียว สารเนื้อผสมสารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอยธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ สารบริสุทธ์ิเนื้อเดยี วล้วนท่ี ประกอบด้วยอะตอมเพยี ง ชนิดเดยี วทไ่ี ม่สามารถ แยกสลายโดยวิธีทางเคมี

สาร สารเนื้อเดียว สารเนื้อผสมสารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอยธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ เป็ นธาตุทมี่ มี ากทสี่ ุด ส่วนใหญ่มลี กั ษณะเป็ นของแข็ง มจี ุดหลอมเหลว ค่อนข้างสูง ผวิ เป็ นมนั วาว เมื่อเคาะจะมเี สียงดงั กงั วาน มคี วามเหนียว สามารถยืดออกเป็ นเส้นหรือตเี ป็ นแผ่นบาง ๆ ได้ นาไฟฟ้าได้ดี

สารสารเนื้อเดียว สารเนื้อผสม สารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย ธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะเป็ นธาตุทมี่ ที ้งั 3 สถานะ มจี ุดหลอมเหลวต่า ลกั ษณะผวิ ไม่เป็ นมนั วาว เปราะเคาะแล้วไม่เกดิ เสียงกงั วาน ไม่นาไฟฟ้ายกเว้นแกรไฟต์

สาร สารเนื้อเดียว สารเนื้อผสมสารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอยธาตุ สารประกอบโลหะ กงึ่ โลหะ อโลหะ เป็ นธาตุทม่ี สี มบตั กิ า้ กงึ่ ระหว่างโลหะกบั อโลหะ นาไฟฟ้าไม่ดใี นอุณหภูมหิ ้อง แต่นาไฟฟ้าได้ดขี นึ้ ถ้าอุณหภูมสิ ูงขนึ้ หรือมสี ารอื่นเจือปน

สาร สารเนื้อเดียว สารเนื้อผสมสารบริสุทธ์ิ สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอยธาตุ สารประกอบโลหะ กง่ึ โลหะ อโลหะ สารทเี่ กดิ จากธาตุต้งั แต่ 2 ชนิดขึน้ ไป มารวมตัวกนั โดย อาศัยปฏกิ ริ ิยาเคมแี ละมอี ตั ราส่วนผสมคงที่

การเปลย่ี นแปลงของสาร แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดงั น้ี ........ 1. การเปลยี่ นแปลงทางกายภาพ เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ทาใหเ้ กิดสารใหม่ส่วนใหญ่เป็นการเปล่ียนแปลง ของสถานะสาร เช่น การละลายของน้าแขง็ เป็นตน้ 2. การเปลยี่ นแปลงทางเคมี เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ทาใหเ้ กิดสารใหม่ข้ึนมา และสารใหม่ท่ีเกิดข้ึนใหม่น้ีไม่สามารถทากลบั ไปเป็นสารเดิมได้ หรือทาไดแ้ ต่กย็ ากมาก เช่นการรวมตวั กนั ระหวา่ งโซเดียมกบั คลอรีน จนเกิดเป็นโซเดียมคลอไรดห์ รือเกลือแกงเป็ นตน้

การเปล่ียนแปลงทางเคมีทว่ั ไปเรียกวา่ “ปฏิกริ ิยาเคมี (Chemical Reaction)”ซ่ึงเกิดจากการรวมตวั ของอะตอมของธาตุต่าง ๆ เรียกวา่ “สารต้งั ต้น (Reactant)” ได้เป็นสารใหม่เกิดข้ึนซ่ึงเรียกวา่ “ผลติ ภัณฑ์ (Product)” ลกั ษณะสาคญั ของปฏิกิริยาเคมีมีดงั น้ี ...... 1. ตอ้ งมีสารต้งั ตน้ มาทาปฏิกิริยากนั และไดส้ ารใหม่ 2. สารใหม่ที่เกิดข้ึนไม่สามารถทาใหก้ ลบั เป็นสารเดิมได้ หรือทาไดย้ ากมาก 3. ตอ้ งมีการดูดพลงั งานเขา้ ไปหรือคายพลงั งานออกมา 4. อะตอมของสารต้งั ตน้ จะมีการจดั เรียงตวั ใหม่

การดุลสมการ คือ การทาใหส้ มการท้งั สองขา้ งใหส้ มดุลกนั หรือจานวนอะตอมใหเ้ ท่ากนัเน่ืองจากระหวา่ งการเกิดปฏิกิริยาเคมี อะตอมของธาตุจะไม่สูญหายไปไหน แต่จะมีการเรียงตวั ใหม่เช่น .....������2 + ������2 ������2������(ไฮโดรเจน) (ออกซิเจน) (นา้ ) จากสมการขา้ งตน้ จะเห็นวา่ สมการไม่สมดุลกนั สามารถทาใหส้ มดุลกนั ไดโ้ ดยการ“เติมตวั เลขได้เฉพาะด้านหน้าของสารแต่ละตัวเท่าน้ัน” แต่ไม่สามารถเติมเลข 2 ใน ������2������เพ่อื ใหเ้ ป็น ������2������2 ได้ เน่ืองจาก ������2������ และ ������2������2 เป็นสารคนละชนิดกนั การเขียนที่ถูกตอ้ งจึงไดด้ งั น้ี2������2 + ������2 = 2������2������

ปัจจยั ท่ีทาให้เกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี 1. การชนกนั ของอนุภาคของสารต้งั ต้น สารต้งั ตน้ จะตอ้ งเคลื่อนท่ีเร็วหรือมีพลงั งานสูง เม่ือชนกนั แลว้ พลงั งานท่ีไดจ้ ากการชนจะตอ้ งสูงพอท่ีจะทาใหอ้ นุภาคของสารต้งั ตน้ แตกสลายและรวมกนั กลายเป็นสารผลิตภณั ฑ์ 2. ทิศทางการชนทเี่ หมาะสม การชนกนั ของอนุภาคสารต้งั ตน้ จะตอ้ งชนกนั ในทิศทางที่เหมาะสมในทิศทางใดทิศทางหน่ึง จึงจะทาใหเ้ กิดสารใหม่ได้

อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี หมายถึง ความเร็วท่ีทาใหเ้ กิดปฏิกิริยาเคมีแลว้ ไดผ้ ลิตภณั ฑ์ภายในหน่ึงหน่วยเวลา หรืออาจกล่าวไดว้ า่ อตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเป็นการเปล่ียนแปลงความเขม้ ขน้ ของสารต่อหน่วยเวลา ซ่ึงปัจจยั ที่มีอิทธิพลต่ออตั ราการเกิดปฏิกิริยาเคมี มีดงั น้ี ...... 1. อทิ ธิพลของพืน้ ทผ่ี วิ ของแขง็ ท่ีมีขนาดเลก็ โดยเฉพาะท่ีมีขนาดเป็นผงสามารถทาปฏิกิริยาไดอ้ ยา่ งรวดเร็วมากกวา่ ของแขง็ ทีมีขนาดใหญ่ 2. อทิ ธิพลของความเข้มข้น การเพิม่ ความเขม้ ขน้ ของสารละลายใหม้ ากข้ึน จะทาให้ปฏิกิริยาเกิดข้ึนไดอ้ ยา่ งรวดเร็ว 3. อทิ ธิพลของอุณหภูมิ การเพ่มิ หรือลดอุณหภูมิจะมีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเป็นอยา่ งมากเช่น อุณหภูมิท่ีสูงจะทาใหจ้ ุลินทรียเ์ ติบโตไดเ้ ร็ว ทาใหอ้ าหารเกิดการเน่าเสีย เป็นตน้

1. การผลิตเคร่ืองอุปโภคบริโภค 6. การผลิตไวน์ น้าส้มสายชู เตา้ เจ้ียว 7. การผลิตป๋ ุยและฮอร์โมนเพอ่ื ช่วยเร่งการ 2. การผลิตเครื่องใชเ้ พอ่ื อานวยความ เจริญเติบโตของพชืสะดวกต่าง ๆ 8. การผลิตยาปราบศตั รูพืช 3. การผลิตยารักษาโรค 9. การใชป้ ฏิกิริยาเคมีในการกระบวนการ 4. การผลิตแบตเตอรี่ สืบพนั ธุข์ องพชื 5. การผลิตสารเคมีเพอื่ เพิ่มผลผลิตและ 10. การผลิตป๋ ุยคุณภาพสูงปรับปรุงคุณภาพสินคา้

ผลกระทบทเ่ี กดิ จากธรรมชาติ เช่น อุทกภยั แผน่ ดินไหว เป็นตน้ผลกระทบจากการกระทาของมนุษย์ เช่น การกลน่ั น้ามนั การใช้ป๋ ุยและยาฆ่าแมลง เป็นตน้ผลกระทบจากอุตสาหกรรม เช่น กากของเสียจากโรงงาน สารเคมีตกคา้ ง เป็นตน้การนาความรู้เกย่ี วกบั ปฏิกริ ิยาเคมไี ปใช้ในทางทไ่ี ม่ถูกต้อง เช่นการผลิตยาเสพติด การผลิตระเบิดนิวเคลียร์ เป็นตน้

การรักษาดุลยภาพของสิ่งมีชีวติ และระบบนิเวศ

การปรับระบบต่าง ๆ ของร่างกายใหอ้ ยใู่ นสภาวะสมดุลหรือการรักษาสมดุลของร่างกายใหค้ งที่สม่าเสมอเรียกวา่ “โฮมโี อสแทซีส (Homeostasis)” ซ่ึงการสมดุลน้นั มีความแตกต่างกนั อยู่ 2ลกั ษณะ ดงั น้ี ........ 1. การสมดุลชนิดหยุดนิ่ง (Static Equilibrium) เป็นสภาวะสมดุลที่เปลี่ยนไปทนั ทีที่มีการเคล่ือนท่ีหรือกล่าววา่ จะไม่สมดุลทนั ทีถา้ มีการเปลี่ยนแปลง 2. การสมดุลชนิดไม่หยุดนิ่ง (Dynamic Equilibrium) เป็นสภาวะสมดุลที่มีการเปลยี่ นแปลงหรือไหลเวยี นอยตู่ ลอดเวลา

การรักษาดุลยภาพของนา้ ถา้ สิ่งมีชีวติ ขาดแคลนน้า การดารงชีวติ จะมีลกั ษณะดงั น้ี ..... 1. การรักษาดุลยภาพของนา้ ในพืช ในพชื ถา้ มีน้ามากเกินพอ ปากใบจะเปิ ดเพื่อคายน้าออกมา ในขณะเดียวกนั ถา้ พชื ชนิดน้ีอยใู่ นบริเวณท่ีแหง้ แลง้ หรือมีน้านอ้ ย ปากใบกจ็ ะปิ ดเพอื่ รักษาดุลยภาพของน้าท่ีลาเลียงในลาตน้ ของพชื น้นั ๆ

2. การรักษาสมดุลในร่างกายมนุษย์ หลอดไตจะทาหนา้ ท่ีในการปรับปริมาณน้าท่ีจะออกไปกบั ปัสสาวะโดยการดูดน้ากลบั ถา้ ปริมาณน้าในเลือดมาก การดูดน้ากลบั บริเวณหลอดไตก็จะนอ้ ย ทาใหน้ ้าออกมากบั ปัสสาวะมาก และถา้ ไม่ด่ืมน้าหรือน้าในร่างกายเสียไปทางเหง่ือมาก น้าในเลือดกจ็ ะมีปริมาณนอ้ ย ดงั น้นั กระบวนการน้ีจึงเป็นกระบวนการรักษาดุลยภาพของน้าภายในร่างกายใหอ้ ยใู่ นภาวะสมดุลไดต้ ลอดเวลา