หน่วยการเรียนรู้ที่ 7 สารและการเปลี่ยนแปลง

1. สมบตั ิของสาร 1 2. สถานะของสาร 3. การเปล่ยี นแปลงสถานะของสาร 4. การจาแนกประเภทของสาร 5. สารเน้ือเดียว 6. สารเนือ้ ผสม

สารและการเปลย่ี นแปลง ชวี ิตประจาวันเราต้องเกี่ยวขอ้ งกบั สารหลายชนดิ มสี ารเคมีเป็นองค์ประกอบซึ่งมลี กั ษณะแตกต่างกัน สารสังเคราะห์ สารจากธรรมชาติ 2

1. สมบัติของสาร สสาร (Matter) สง่ิ ท่มี ีมวล ต้องการ ทอ่ี ยู่ สามารถ สมั ผสั ได้ สาร (Substane) สสารทศ่ี ึกษาคน้ ควา้ จนทราบสมบตั แิ ละ 3องค์ประกอบทแ่ี นน่ อน

1. สมบัตขิ องสาร สมบัติทางกายภาพ (Physical Property) - สมบัตขิ องสารทสี่ ามารถสงั เกตไดจ้ ากลกั ษณะภายนอก - ไมเ่ กย่ี วขอ้ งกบั การเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมีและองคป์ ระกอบทางเคมขี องสาร - เช่น สถานะ เน้อื สาร รูปรา่ ง สี กล่นิ รส ความแข็ง เปน็ ต้น สมบัติทางเคมี (Chemical Property) 4 - สมบตั ิทเี่ ก่ยี วขอ้ งกบั การเกดิ ปฏกิ ิริยาเคมแี ละองคป์ ระกอบทางเคมี ของสาร - เช่น การตดิ ไฟ การผกุ รอ่ น การทาปฏกิ ิริยาเคมีกับนา้ เป็นต้น

1. สมบัติของสาร การเปลีย่ นแปลงทางกายภาพ - สมบตั ทิ างกายภาพของสารเปลย่ี นไป จะทาใหล้ ักษณะภายนอกของ สารเกดิ การเปลย่ี นแปลง ยงั คงเปน็ สารเดมิ - เชน่ น้าแข็งทลี่ ะลายเป็นน้ามกี ารเปลีย่ นแปลงสถานะจากของแขง็ เป็นของเหลวแต่เป็นน้าท่ีมีสมบตั เิ คมีเหมือนเดิม สมบัติทางเคมี (Chemical Property) 5 - การเปลีย่ นแปลงทเี่ ก่ยี วขอ้ งกบั การเกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี ทาใหโ้ ครงสรา้ ง หรอื องค์ประกอบทางเคมนี นั้ เปล่ียนแปลงไป มสี ารใหม่เกิดขึน้ - เช่น การเผาไหมจ้ ะไดแ้ กส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์และขเี้ ถ้า

2. สถานะของสาร 6

2. สถานะของสาร มรี ูปร่างไมเ่ ปลย่ี นแปลงและมีรปู ทรงเฉพาะตัว อนภุ าคภายในเรียงชิดตดิ กันและอัดแน่นอย่างเป็นระเบยี บ ไม่มกี ารเคลือ่ นท่ีแต่มกี ารสั่นไดอ้ ยา่ งเบาๆ หรอื เคลอ่ื นไหวได้น้อยมาก ไมส่ ามารถทะลุผา่ นได้ และไมส่ ามารถอัดให้มีขนาดเล็กลงได้ 7 เช่น ไม้ เหล็ก ทองคา หิน ดิน ทราย คอนกรตี เป็นตน้

2. สถานะของสาร มลี กั ษณะไหลได้ มรี ูปรา่ งตามภาชนะทบ่ี รรจุ อนภุ าคภายในอยูห่ า่ งกันมากกวา่ ของแขง็ อนุภาคไม่ยดึ ติดกนั สามารเคล่ือนทไ่ี ด้ในระยะใกลแ้ ละมีแรงดงึ ดดู ซงึ่ กนั และกัน สามารถทะลุผา่ นได้ และมีปรมิ าตรคงท่ี 8 เชน่ นา้ เอทานอล น้ามันพชื น้ามันเบนซนิ เปน็ ตน้

2. สถานะของสาร มีลกั ษณะฟงุ้ กระจายเตม็ ภาชนะท่บี รรจุ อนุภาคภายในอยู่หา่ งกนั มาก จึงมแี รงดงึ ดดู ระหวา่ งอนภุ าคนอ้ ยมาก มีพลังงานในการเคลอ่ื นท่สี งู ทาให้เคลอื่ นท่อี ย่างรวดเรว็ ไปทกุ ทิศทุกทาง สามารถทะลผุ า่ นไดแ้ ละบีบอัดให้เล็กลงไดง้ ่าย 9 เชน่ อากาศ CO2 O2 แกส็ หงุ ตม้ เปน็ ต้น

3. การเปล่ียนแปลงสถานะของสาร มพี ลงั งานความร้อนเข้ามาเกีย่ วขอ้ งดว้ ยเสมอ การคายความรอ้ นหรอื ดูดความร้อน 10 เช่น ทาใหน้ ้าเย็นตวั ไปเรื่อยๆ จะกลายเป็นนา้ แข็ง หรอื ใหค้ วามรอ้ นกับน้าในท่ีสุดจะกลายเป็นไอ การเปลีย่ นแปลงสถานะของสารสามารถแยกออกเป็น 2 ขั้นตอน

3. การเปลีย่ นแปลงสถานะของสาร 3.1 การเปลยี่ นสถานะระหวา่ งของแข็งกับของเหลว การเปล่ียนสถานะจากของเหลวไป การหลอมเหลว (Melting) การเปลีย่ นสถานะจากของแข็งไปเป็น 11 เป็นของแข็ง ในขณะที่ถงึ จดุ เยอื กแข็ง การแข็งตวั (Freezing) ของเหลว ในขณะทีถ่ ึงจุดหลอมเหลว เช่น นา้ กลายเปน็ นา้ แข็งท่ีอณุ หภูมิ 0 เช่น น้าแขง็ กลายเป็นนา้ ท่อี ุณหภมู ิ 0 องศาเซลเซยี ส จดุ เยอื กแข็งของน้าหรอื องศาเซลเซียส จุดหลอมเหลวของนา้ สารอ่ืนๆ จะเกิดข้นึ ทอี่ ณุ หภมู ิเดียวกัน หรือสารอื่นๆ จะเกดิ ขน้ึ ทีอ่ ณุ หภูมิ กลา่ วคือ ขณะท่ีมีการเปล่ียนแปลง สถานะจะไม่เปลยี่ นอุณหภมู แิ ต่จะยังมี เดียวกนั กล่าวคือ ขณะที่มีการ การถ่ายเทความร้อนเกิดข้ึน ของเหลวท่ี เปล่ียนแปลงสถานะจะไม่เปลี่ยน จะแขง็ ตวั จะคายความร้อนออกไป อณุ หภมู ิแตจ่ ะยงั มีการถา่ ยเทความร้อน เกดิ ข้ึน ของแข็งทีจ่ ะหลอมเหลวจะรบั ความร้อนเข้ามา

3. การเปลีย่ นแปลงสถานะของสาร 3.2 การเปลยี่ นสถานะระหวา่ งของเหลวกบั แกส๊ การเปลยี่ นสถานะจากของแก๊สไปเปน็ การกลายเปน็ ไอ (VaporiZation) การเปล่ยี นสถานะจากของเหลวไปเปน็ 12 ของเหลว ในขณะท่ถี ึงจดุ ควบแนน่ เช่น การกลั่นตัว (Condensation) แก๊ส ในขณะทถ่ี ึงจุดเดอื ด เช่น นา้ ไอน้ากลายเปน็ นา้ ท่อี ุณหภูมิ 100 องศา กลายเปน็ ไอนา้ ท่อี ุณหภมู ิ 100 องศา เซลเซยี ส จดุ ควบแน่นของน้าหรือสาร เซลเซยี ส จดุ เดอื ดของน้าหรอื สารอื่นๆ อน่ื ๆ จะเกิดขน้ึ ทอ่ี ณุ หภมู เิ ดยี วกัน จะเกดิ ขน้ึ ท่อี ุณหภูมเิ ดยี วกนั กล่าวคอื กลา่ วคือ ขณะทมี่ กี ารเปลยี่ นแปลงสถานะ ขณะท่ีมกี ารเปล่ียนแปลงสถานะจะไม่ จะไม่เปลีย่ นอณุ หภูมแิ ตจ่ ะยังมกี ารถา่ ยเท เปลี่ยนอณุ หภูมแิ ตจ่ ะยงั มกี ารถา่ ยเท ความร้อนเกิดขึ้น ไอทจ่ี ะควบแนน่ เป็น ความรอ้ นเกดิ ข้ึน ของเหลวที่จะระเหย กลายเปน็ แกส๊ จะรบั ความร้อนเข้ามา ของเหลวจะคายความรอ้ นออกไป

3. การเปล่ยี นแปลงสถานะของสาร การเปลีย่ นแปลง สถานะของสาร 13

4. การจาแนกประเภทของสาร ในการศกึ ษาเก่ียวกับการแยกประเภทของสาร จาเป็นตอ้ งแบง่ สารออกเปน็ หมวดหมู่ เพ่ือง่ายตอ้ การจดจา ทว่ั ไปใช้สมบัติทางกายภาพด้านใดดา้ นหน่ึง ของสารเปน็ เกณฑ์ในการจาแนก 14

4. การจาแนกประเภทของสาร 4.1 ใชส้ ถานะเป็นเกณฑ์ 4.2 ใชค้ วามเป็นโลหะเปน็ เกณฑ์ โลหะ อโลหะ ก่ึงโลหะ เช่น ไม้ เหลก็ หิน เช่น นา้ ด่ืม เช่น แก๊สหุงตม้ เช่น ทองคา เชน่ คาร์บอน เชน่ ซิลคิ อน 15 ดิน ทราย นา้ ประปา เอทา แก๊สธรรมชาติ ทองแดง เงิน ฟอสฟอรัส ซีลีเนยี ม แก๊สออกซิเจน ออกซเิ จน เปน็ ต้น ทองแดง ทองคา นอล น้ามัน เหล็ก เป็นตน้ เป็นต้น เปน็ ต้น เป็นต้น เป็นตน้

4. การจาแนกประเภทของสาร 4.3 ใชก้ ารละลายน้าเป็นเกณฑ์ นกั วิทยาศาสตรน์ ยิ มใชล้ กั ษณะเนือ้ สารเปน็ เกณฑ์ สารทลี่ ะลายนา สารทไ่ี ม่ละลายนา เชน่ เกลอื แกง นา้ ตาลทราย เชน่ แป้ง หนิ ปูน ไขมัน นา้ มัน นา้ ตาลกลโู คส จุนสี ด่างทบั ทมิ พืช พลาสตกิ เหลก็ ไม้ นา้ มัน เอทานอล เปน็ ต้น เช้อื เพลิง เป็นต้น 16

5. สารเนอื เดียว สารท่ีมีลกั ษณะเนื้อสารผสมกลมกลนื กนั เป็นเน้ือเดยี ว มีอัตราสว่ นผสมเท่ากนั ทกุ สว่ น 17 นาส่วนใดส่วนหนึง่ ไปทดสอบจะมสี มบัติเหมือนกนั ทุกประการ สามารถแบ่งออกเปน็ 2 ประเภท

5. สารเนือเดียว 5.1 สารบริสุทธ์ิ (Pure Substance) 5.2 สารละลาย (Solution) สารเนอื้ เดยี วทปี่ ระกอบดว้ ยสารเพยี งชนิดเดียว ไม่มีสารอนื่ เจอื ปน สารเนือ้ เดียวทไี่ มบ่ ริสทุ ธิ์ เกิดจากสารหลายชนิดมารวมกัน โดยไม่ เกดิ ปฏิกริ ิยาทางเคมี ธาตุ (Element) สารประกอบ (Compound) ตัวทาละลาย (Solven) ตวั ละลาย (Solute) มอี ะตอมของธาตเุ พียงชนิดเดียว มีอะตอมของธาตุ 2 ชนิดข้ึนไป สารท่มี สี ถานะเดยี วกนั กบั สารทีอ่ าจมีสถานะเหมือนหรือ สารละลายหรอื สารทีม่ ปี ริมาณ ต่างจากสารละลายหรือสารทมี่ ี มากกว่า ปรมิ าณน้อยกว่า นา้ = ตวั ทาละลาย 18 เกลือแกง = ตวั ละลาย

6. สารเนือผสม สารทม่ี ลี กั ษณะของเนอ้ื สารคละกนั ไมผ่ สมกลมกลนื เป็นเนือ้ เดียวกนั มอี ตั ราสว่ นผสมไมเ่ ทา่ กันทุกสว่ น สารเนื้อผสมมไี ด้ทง้ั 3 สถานะ สามารถแบง่ ออกเป็น 2 ประเภท 19

6. สารเนอื ผสม สารเน้อื ผสมสถานะของแขง็ สารเนื้อผสมสถานะของเหลว สารเน้ือผสมสถานะแก๊ส สารแขวนลอย สารคอลลอยด์ เปน็ สารเนื้อผสมทีอ่ นภุ าคของ เปน็ เสมือนสารเน้ือเดียวท่ี สารไม่รวมเปน็ เน้ือเดียวกัน จะ อนุภาคของสารแทรกตัวอยใู่ น มองเหน็ สารทีผ่ สมกันอย่าง ตวั กลาง จะมองเหน็ ลักษณะ ชัดเจน ของสารเกอื บเปน็ เนอ้ื เดยี วกนั 20