หน่วยที่ 5 สารและการเปลี่ยนแปลง

20000-1301 วิทยาศาสตร์เพ่อื พัฒนาทกั ษะชีวิต หน่วยท่ี 5 สารและการเปล่ียนแปลง ครูธัญพร พุ่มพวง วทิ ยาลยั เทคนคิ ลพบุรี

หน่วยที่ 5 สารและการเปลยี่ นแปลง • สาร • สมบัติของสาร • การจาแนกสาร • การเปลยี่ นแปลงของสาร

1. สาร Substance หมายถงึ ส่ิงต่างๆ ท่ีอยู่รอบตัวเรา ซ่ึงสามารถสัมผสั ได้ด้วย ประสาทสัมผสั ท้ัง 5 โดยสารน้ัน มีมวล รูปร่าง ปริมาตร ต้องการท่ีอยู่ และ มีการเปล่ียนแปลง เช่น น้า เงิน ทองคา ทองแดง เหลก็ นา้ มนั เชื้อเพลิง เป็ นต้น

2. สมบัตขิ องสาร ลักษณะเฉพาะตัว หรือลกั ษณะประจาตัวของสาร แบ่งได้ 2 ประเภท ได้แก่ สมบตั ิทางกายภาพ และสมบตั ิทางเคมี สมบัติทางกายภาพ สมบัติทางเคมี สมบตั ิของสารที่สามารถสงั เกตเห็นได้ สมบตั ิที่เกิดข้ึนจากการทาปฏิกิริยาเคมี (มี ง่ายจากรูปร่างลกั ษณะภายนอก สารใหม่เกิดข้ึน) ซ่ึงเก่ียวขอ้ งกบั เช่น สถานะ สี กลิ่น รส รูปร่าง ปริมาตร โครงสร้างภายในของสาร เช่น การเผา การนาไฟฟ้า การนาความร้อน จุดเดือด การละลาย ไหม้ การเกิดสนิม การระเบิด การสุกของ -นา้ แขง็ เปลย่ี นสถานะเป็ นนา้ หรือไอนา้ ผลไม้ การเกิดน้า การสังเคราะห์ดว้ ยแสง เป็ นตน้ -การตะไบเหล็กออกเป็ นผงตะไบ -การทาออกซิเจนเหลว

3. การจาแนกสาร 3.1 การจาแนกสารเมื่อใช้ลกั ษณะของเนื้อสารเป็ นเกณฑ์

3. การจาแนกสาร 3.1.1 สารเนื้อเดยี ว สารที่ไม่มีสารอ่ืนเจือปน โดยเป็ นสารท่ีมีลักษณะเนื้อของสารและสมบัติเหมือนกนั ตลอดท้ังมวลหรือสารน้ัน ได้แก่ น้าเกลือ นา้ กลน่ั ทอง นาก เงิน ทองแดง ตะก่ัว สังกะสี สแตนเลส น้าอดั ลม น้าโซดา ลูกเหม็น นา้ กลนั่ นา้ ตาลทราย แอลกอฮอล์ เป็ นต้น สารเนื้อเดียว แบ่งได้ 2 ชนิด ได้แก่ สารบริสุทธ์ิ และสารละลาย สารบริสุทธ์ิ สารเนื้อเดียวท่ีมีองค์ประกอบของสารเพยี งชนิดเดียวไม่มีสารอื่นเจือปน เช่น โลหะทองแดง (Cu) ประกอบด้วยอะตอมของทองแดงเพยี งอย่างเดยี ว น้ากลน่ั ประกอบด้วยโมเลกุลของนา้ เพยี งอย่างเดียว ดงั น้ัน สารบริสุทธ์ิจงึ มจี ุดเดือด และจุดหลอมเหลวคงที่ สารบริสุทธ์ิ แบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ได้แก่ ธาตุ และสารประกอบ

ธาตุ สารบริสุทธ์ิท่ีประกอบด้วยอะตอมเพยี งชนิดเดยี ว เช่น ทองคา (Au) ทองแดง (Cu) เป็ นต้น นักเคมแี บ่งธาตุออกเป็ น 3 กลุ่ม คือ โลหะ อโลหะ และ กึง่ โลหะ

สารประกอบ สารบริสุทธ์ิท่ีประกอบด้วยอะตอมของธาตุต่างชนิดกนั มารวมกนั ทางเคมี เช่น นา้ (H2O) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)

สารละลาย สารเนื้อเดียวที่ประกอบด้วยสารบริสุทธ์ิต้ังแต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปละลายรวมกัน เป็ นเนื้อเดียวกนั องค์ประกอบของของสารละลาย คือ ตัวทาละลาย และตัวถูกละลาย เกณฑ์การพจิ ารณาตัวทาลาย และตัวถูกละลาย 1. สารละลายท่ีเกิดจากสารต่างสถานะกนั ผสมกัน สารท่ีมสี ถานะเดียวกับสารละลาย จะเป็ นตัวทาละลาย เช่น นา้ ตาลทราย ผสม กับนา้ เป็ นนา้ เช่ือม นา้ มสี ถานะเดียวกับ น้าเช่ือม น้าจึงเป็ นตัวทาละลาย

สารละลาย เกณฑ์การพจิ ารณาตัวทาลาย และตัวถูกละลาย 2. สารละลายท่ีเกิดจากสารสถานะเดยี วกันผสมกนั สารที่มีปริมาณมากกว่า จะเป็ นตัวทาละลาย เช่น แอลกอฮอล์ มีเอทานอล 70% ผสม กับน้า 30% เอทานอล มีปริมาณมากกว่านา้ เอทานอลเป็ นตัวทาละลาย น้าเป็ นตัวถูกละลาย

สารละลาย

3. การจาแนกสาร 3.1.2 สารเนื้อผสม สารที่มีเนื้อสารต้ังแต่ 2 ชนิดขนึ้ ไปมาผสมกัน โดยลกั ษณะเนื้อของสารไม่ผสม กลมกลืนเป็ นเนื้อเดยี วกัน สามารถมองเห็นความแตกต่างของเนื้อสารท่ีเป็ น องค์ประกอบได้ เช่น นา้ อบไทย ขมิน้ กบั ปูน พริกกบั เกลือ นา้ โคลน น้าแป้ง คอนกรีต น้าจมิ้ แกงเลยี ง เป็ นต้น

3. การจาแนกสาร 3.2 การจดั กลุ่มสารเม่ือใช้ขนาดของอนุภาคเป็ นเกณฑ์ แบ่งได้ 3 กลุ่ม คือ สารแขวนลอย คอลลอยด์ และสารละลาย สารแขวนลอย เป็ นสารเนื้อผสมท่ีประกอบด้วยอนุภาคของของแขง็ กระจายอยู่ใน ตัวกลางท่ีเป็ นของเหลว อนุภาคของแขง็ มเี ส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่า 10-4 cm เม่ือต้ังทิง้ ไว้น่ิงๆ จะเกดิ ตะกอน สามารถแยกอนุภาคได้โดยใช้ กระดาษกรอง เช่น น้าโคลน นา้ คลอง น้าอบไทย นา้ แป้ง ยาธาตุน้าขาว

3.2 การจัดกลุ่มสารเม่ือใช้ขนาดของอนุภาคเป็ นเกณฑ์ คอลลอยด์ เป็ นสารเนื้อผสมท่ีประกอบด้วยอนุภาคที่มขี นาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-7 – 10-4 cm ต้ังทิง้ ไว้ไม่ตกตะกอน สามารถผ่านกระดาษกรองได้ แต่ไม่สามารถผ่านกระดาษเซลโลเฟนได้ เมื่อแสงเดินทางผ่าน จะเกดิ การกระเจงิ แสงมองเห็นเป็ นลา เรียกว่า ปรากฎการณ์ทินดอลล์ เช่น นา้ นม น้าสลดั น้าแป้งสุก หมอก ควนั ไฟ สีทาบ้าน เป็ นต้น

ชนิดของคอลลอยด์

อิมลั ชัน คอลลอยด์ที่เกิดจากของเหลว 2 ชนิดท่ีไม่รวมกนั เป็ นเนื้อเดียวกัน แต่เมื่อเขย่าด้วยแรง ท่ีมากพอ อนุภาคของของเหลวท้ังสองจะแทรกกนั อยู่ได้เป็ นคอลลอยด์ แต่เม่ือต้ังทิง้ ไว้ ของเหลวท้ังสอง จะแยกจากกันเหมือนเดมิ อมิ ลั ซิฟายเออร์ คือ ตัวประสานให้ของเหลวท้ังสองอยู่รวมกันได้

3.2 การจัดกลุ่มสารเมื่อใช้ขนาดของอนุภาคเป็ นเกณฑ์ สารละลาย เป็ นสารเนื้อเดยี วที่ประกอบด้วยสารบริสุทธ์ิต้ังแต่ 2 ชนิดขนึ้ ไป รวมกันเป็ นเนื้อเดยี วกนั อนุภาคที่มีขนาดเลก็ กว่า 10-7 cm สามารถผ่านกระดาษกรอง และกระดาษเซลโลเฟนได้ เช่น น้าเกลือ นา้ ปลา นา้ อัดลม เป็ นต้น

4. การเปลย่ี นแปลงของสาร การที่สารมสี มบัติต่างไปจากเดมิ เช่น มีสี กลนิ่ รูป รส หรือสถานะเปลี่ยนไป ใช้สมบัติของสารเป็ นเกณฑ์ จาแนกได้ 2 ประเภท คือ การเปล่ยี นแปลงทางกายภาพ และการเปลีย่ นแปลงทางเคมี การเปล่ียนแปลงทางกายภาพ การเปลี่ยนแปลงทางเคมี เป็นการเปลี่ยนแปลงท่ีเก่ียวกบั สมบตั ิทาง กายภาพเท่าน้นั สมบตั ิทางเคมีของสารยงั เป็ นการเปลี่ยนแปลงที่เก่ียวการ เหมือนเดิม เช่น การระเหิดของลูกเหมน็ เกิดปฏิกิริยาเคมี หลงั การเปล่ียนแปลงมี น้ากลายเป็นไอ เกลือละลายน้า เป็นตน้ สารใหม่เกิดข้ึน และไม่สามารถกลบั สู่ สภาพเดิมได้ หรือทาไดย้ าก เช่น การเกิด สนิม การเผาไหมข้ องเช้ือเพลิง การสุก ของผลไม้ เป็นตน้

4. การเปลย่ี นแปลงของสาร

4. การเปลย่ี นแปลงของสาร 4.1 การเปลยี่ นสถานะของสาร การเปล่ยี นสถานะของสารแยกได้ 2 ข้นั ตอน ได้แก่ การเปลีย่ นระหว่างของแขง็ ของเหลว และ ระหว่างของเหลวกบั ไอ

4. การเปลยี่ นแปลงของสาร 4.1.1 การเปลย่ี นสถานะของสารระหว่างของแขง็ กบั ของเหลว เรียกว่า การหลอมเหลว จะเกดิ ขึน้ เม่ือมอี ุณหภูมิอยู่ท่ีจุดหลอมเหลว การแขง็ ตัว คือ การเปลย่ี นสถานะจากของเหลว ไปเป็ นของแข็ง เมื่อมอี ุณหภูมิ อยู่ท่ีจุดเยือกแขง็ จุดเยือกแขง็ และจุดหลอมเหลวจะมีค่าเท่ากัน

4. การเปลยี่ นแปลงของสาร 4.1.2 การเปลยี่ นสถานะของสารระหว่างของเหลวกบั ไอ เรียกว่า การกลายเป็ นไอ จะเกดิ ขึน้ เมื่ออยู่ที่จุดเดือด การเปลี่ยนสถานะจากไอ เป็ นของเหลว เรียกว่า การควบแน่น จะเกิดขึน้ เม่ืออยู่ที่จุดควบแน่น จุดเดือด และจุดควบแน่นจะมคี ่าเท่ากัน

4. การเปลย่ี นแปลงของสาร การเปลย่ี นสถานะของสารจากแก๊สกลับมาเป็ นของเหลว และจากของเหลว กลายเป็ นของแขง็ น้ัน ทาได้โดยการคายความร้อนออกมาเพื่อลดอุณหภูมิของสาร จะทาให้ควบแน่นกลายเป็ นของเหลว และเมื่อลดอุณหภูมลิ งอกี จะกลายเป็ น ของแข็ง

4. การเปลย่ี นแปลงของสาร 4.2 การละลายของสาร ปัจจัยทม่ี ผี ลต่อการละลายของสาร 1. ชนิดของตัวทาละลาย และตัวถูกละลาย 2. อตั ราส่วนระหว่างปริมาณของตวั ถูกละลายกบั ตัวทาละลาย 3. อณุ หภูมิ 4. ความดัน

4. การเปลย่ี นแปลงของสาร 4.3 การเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี เป็ นการเปลย่ี นแปลงทางเคมขี องสาร ทาให้มีสารใหม่เกดิ ขนึ้ ต่างไปจาก สารเดมิ สมการเคมี สารต้งั ต้น ผลติ ภณั ฑ์ 2HCl (aq) + CaCO3 (s) CaCl2(aq) + H2O (l) + CO2 (g)