Important Announcement
PubHTML5 Scheduled Server Maintenance on (GMT) Sunday, June 26th, 2:00 am - 8:00 am.
PubHTML5 site will be inoperative during the times indicated!

Home Explore เคมีพื้นฐาน ปก

เคมีพื้นฐาน ปก

Published by Sittichai Sillapapongwarakorn, 2019-03-11 07:48:39

Description: เคมีพื้นฐาน ปก

Search

Read the Text Version

วชิ าเสริมสร้างความเข้าใจ เคมีพืน้ ฐาน หลกั สูตรเคมี ชีวะ รังสี นิวเคลยี ร์



วชิ าเสริมสร้างความเข้าใจ : เคมีพืน้ ฐาน ความมุ่งหมาย 1. เพ่ือให้ผู้เรียนมคี วามเข้าใจเกยี่ วกบั อะตอม ธาตุ และสารประกอบ 2. เพ่ือให้ผู้เรียนมคี วามเข้าใจเกยี่ วกบั สมบัตทิ างกายภาพทีส่ าคญั ของสารเคมี 3. เพ่ือให้ผ้เู รียนมีความเข้าใจเกย่ี วกบั ปฏกิ ริ ิยาทางเคมที สี่ าคญั ต่อสารที่ใช้ในการสงครามเคมี 4. เพ่ือให้ผ้เู รียนนาความรู้ทไ่ี ด้รับไปใช้เป็ นพืน้ ฐานของการเรียนวชิ าสงครามเคมี จานวนช่ัวโมงศึกษา 2 ชั่วโมง สาหรับหลกั สูตร นายสิบ/นายทหาร เคมี ชีวะ รังสี นิวเคลยี ร์ ร.ท. สิทธิชัย ศิลปพงศ์วรากร ครู ผคช.กศ.รร.วศ.ทบ.

สสาร (Matter) สสาร คือ ส่ิงทม่ี ีมวล ต้องการทอี่ ยู่ และสัมผสั ได้ด้วยประสาทสัมผสั หมายความ อะ ต อม (Atom) ประ กอบไปด้วย ว่าส่ิงต่าง ๆ รอบตัวที่มองเห็นและสัมผัสได้ เช่น แก้ว นา้ หนังสือ เป็ นสสาร และยัง อนุภาคมูลฐาน 3 ชนิด ได้แก่ โปรตอน รวมไปถงึ ส่ิงทมี่ องไม่เหน็ แต่สัมผสั ได้ เช่น อากาศ แก๊สต่าง ๆ ด้วย นิวตรอน รวมกันอยู่ตรงกลางเรี ยกว่า นิวเคลียส และอิเล็กตรอนวง่ิ อยโู่ ดยรอบ สสารสามารถแบ่งตามคุณสมบัติต่าง ๆ ได้ดังแผนภาพต่อไปนี้ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ศึกษาในรายวชิ าสงครามรังสีและนิวเคลียร์น้นั เป็ นปฏิกิริยา ท่ีเกิดบริเวณนิวเคลียส ในขณะที่ปฏิกิริยาเคมีและพนั ธะเคมีต่าง ๆ น้นั จะเกิดจาก อิเลก็ ตรอนท่ีวงิ่ อยรู่ อบนิวเคลียส โมเลกุล (Molecule) คือ อะตอมต้งั แต่ 2 อะตอมข้ึนไปมาสร้างพนั ธะกนั ซ่ึงจะเป็ น อะตอมชนิดเดียวกนั หรือไม่กไ็ ด้ สารผสม คือ สารบริสุทธ์ิมากกวา่ 1 ชนิดมารวมกนั ธาตุ (Element) คือ สารบริสุทธ์ิ ซ่ึงไม่ เพชร กามะถัน ซ่ึงการแบ่งประเภทจะแบ่งตามลกั ษณะท่ีมองเห็น สามารถแยกสลายได้เป็ นสารอื่นได้โดย (Diamond) (Sulfur) และการตกตะกอน วิธีการทางเคมี ซ่ึงธาตุอาจเป็ นอะตอม หรือ โมเลกุลที่ประกอบดว้ ยอะตอมชนิดเดียวกนั จากแผนภาพดงั กล่าวจะเห็นได้ว่าหน่วยที่เล็กท่ีสุดของสสารคือ อะตอมและ ท้งั หมดก็ได้ โมเลกุลซ่ึงมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นไดด้ ว้ ยตาเปล่า ในอดีตที่ผา่ นมาจึง มีผเู้ สนอแบบจาลองอะตอมไวม้ ากมาย แต่แบบจาลองอะตอมท่ีมีรายละเอียดเพียงพอ นา้ (Water) ส า ร ป ร ะ ก อ บ ( Compound) คื อ สาหรับใชใ้ นการทาความเขา้ ใจเบ้ืองตน้ ไดแ้ ก่ แบบจาลองอะตอมของรัทเธอร์ฟอร์ท แก้ว (Glass) โมเลกุลท่ีมีส่วนประกอบเป็ นธาตุต่างชนิด กนั

สัญลกั ษณ์เคมี (Chemical symbol) สัญลักษณ์เคมี คือ สัญลักษณ์ท่ีเขียนแทนธาตุชนิดต่าง ๆ ซ่ึงสัญลักษณ์เคมีของ CO2 สูตรเคมี (Chemical formula) คือ ธาตุท้ังหมดท่ีค้นพบในปัจจุบันจานวน 118 ธาตุ ได้มีการเรียบเรียงลงในตารางธาตุ (แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์) สัญลักษณ์ ที่ใช้แทนธาตุหรื อสารประ กอบ ดังภาพด้านล่าง ซึ่งการเรียงลาดับธาตุจะเรียงตามจานวนโปรตอนของธาตุจากน้อย ไปหามาก Cl2 ต่าง ๆ ที่ประกอบข้ึนจากอะตอมต้ังแต่ 2 (แก๊สคลอรีน) อะ ต อม ข้ึ นไ ป โดย ก า รเขี ย น จะ เ ขี ย น สัญลกั ษณ์เคมีใชอ้ กั ษรตวั แรกของช่ือธาตุน้นั ๆ ในลกั ษณะตวั พิมพ์ C6H12O6 สัญลกั ษณ์เคมีของธาตุทุกธาตุที่องคป์ ระกอบ ใหญ่ หากมีการซ้ากบั ธาตุอื่นให้เพ่ิมอกั ษรตวั ท่ีสองจากส่วนหน่ึงของชื่อ (นำ้ ตำลโมเลกลุ เด่ยี ว) ธาตุในลกั ษณะตวั พมิ พเ์ ลก็ ท้งั น้ีบางธาตุอาจใชส้ ญั ลกั ษณ์ตามชื่อในภาษา ในสารประกอบน้นั และระบุอตั ราส่วนหรือ ละตินแทนภาษาองั กฤษ จานวนของธาตุน้นั ๆ ไวท้ ่ีมุมขวาล่าง ตวั เลขมุมซา้ ยบนของธาตุคือ เลขอะตอม (Atomic number) สัญลักษณ์สารเคมีของสารท่ีใช้ ในการสงครามเคมีและสารเคมีทางทหาร ซ่ึงจะเท่ากบั จานวนโปรตอนของธาตุ และเรียงตามลาดบั จากนอ้ ยไปมาก ตวั เลขดา้ นลา่ งคือ มวลอะตอมเฉลยี่ (Average Atomic mass) (Symbols for CW Agents and Military Chemical Compounds) คือ สัญลกั ษณ์ที่ใช้แทนสารเคมีต่าง ๆ ของทหาร ซ่ึงอกั ษร ยอ่ ต่าง ๆ ที่เห็นน้นั อาจไมไ่ ดม้ ีท่ีมาจากช่ือของสารเคมีก็ได้ เช่น GA คือ สัญลกั ษณ์ของสารประสาทที่ชื่อ ทาบุน โดย G ระบุให้รู้วา่ คิดคน้ โดยประเทศเยอรมนี A หมายถึงเป็นสารตวั แรกท่ีคิดคน้ ได้ GB คือ สัญลกั ษณ์ของสารประสาทท่ีชื่อ ซาริน B หมายถึงเป็ นสารตวั ท่ีสอง ที่คิดคน้ ไดต้ ่อจากทาบุน

สถานะของสสาร (State of matter) สสารท้งั หมดทม่ี อี ยู่ตามธรรมชาติบนโลกน้ัน สามารถแบ่งออกได้เป็ น 3 สถานะ คือ แมว้ ่าสสารตามธรรมชาติจะมีเพียง 3 สถานะ แต่เมื่อสารมากกว่า 1 ชนิดอยู่ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส โดยสถานะท้งั 3 น้ัน แบ่งตามคุณสมบัติดงั แสดงในภาพ รวมกนั เป็ นสารผสม อาจทาให้คุณสมบตั ิต่าง ๆ เปล่ียนไปจนแตกต่างจากสถานะ ท้งั 3 ได้ ซ่ึงสารผสมที่มีคุณสมบตั ิดงั กล่าว คือ สารผสมในกลุ่มของ คอลลอยด์ MP/FP BP โดยปกติแล้วสสารสามารถเปลี่ยนสถานะไปมาระหว่างสถานะท้งั 3 ได้ เม่ือ คอลลอยด์ (Colloid) คือ สารผสมท่ีเกิดจากอนุภาคขนาดเล็กของสารหน่ึง อุณหภูมิ (Temperature) มีการเปล่ียนแปลงจนถึงจุดที่กาหนดได้แก่ จุด ปนอยใู่ นสารอีกชนิดหน่ึง ซ่ึงลกั ษณะเด่นของคอลลอยด์ที่มองเห็นไดด้ ว้ ยตาเปล่า คือ มีลักษณะขุ่น ไม่ตกตะกอน เมื่อฉายไฟฉายผ่านจะเห็นลาของลาแสง หลอมเหลว (Melting point, MP) สสารจะเปล่ียนจากของแข็งเป็ น (ปรากฏการณ์ทินดอล) คอลลอยด์แบ่งย่อยต่อได้ 8 ชนิด แต่ชนิดที่มีความสาคญั ของเหลว และ จุดเดือด (Boiling point, BP) แต่ท้งั น้ี สสารบางชนิดจะ ทางทหารคือ แอโรซอล (Aerosol) เปลี่ยนจากของแข็งไปเป็ นแก๊สเลย โดยไม่กลายเป็ นของเหลว กระบวนการน้ี แอโรซอล คือ คอลลอยด์ท่ีเกิดจากอนุภาค เรียกวา่ การระเหิด (Sublimation) เช่น การบูร ลูกเหม็น นอกจากน้ีสสารบาง ของของแขง็ หรือของเหลวที่มีขนาดเล็กมาก ชนิดจะ สลายตัว (Decompose) กลายเป็นสารอื่นไปเลยเม่ืออุณหภูมิสูง กระจายอยู่ในอากาศ ตวั อย่างแอโรซอลใน ชีวติ ประจาวนั คือ สเปรยต์ า่ ง ๆ

สมบตั ทิ างกายภาพของสสาร (Physical properties) สมบัตทิ างกายภาพ หมายถึง ลกั ษณะทส่ี ามารถมองเห็น สัมผสั หรือวดั ค่าได้โดยไม่ ส ภ า พ ก า ร ร ะ เ ห ย ( Volatility) คื อ ทาให้สารน้ันเกดิ การเปล่ยี นแปลงเป็ นสารชนิดใหม่ เช่น สี มวล ความหนาแน่น ความ ความสามารถของของเหลวในการระเหย ย่ิง เป็ นกรด-เบส เป็ นต้น ซึ่งสมบัติทางกายภาพทคี่ วรรู้เกยี่ วกบั สารเคมีในหลกั สูตรได้แก่ สภาพการระเหยสูงเท่าใด ของเหลวก็จะยิ่ง กลายเป็ นไอไดไ้ วข้ึนเท่าน้นั จุดหลอมเหลว (Melting point, MP), จุดเยือกแข็ง (Freezing point, FP), จุดเดือด (Boiling point, BP) ซึ่งได้กล่าวถึงแล้วในเรื่องของสถานะของสสาร และจะเห็น กระบวนกำรละลำย ส ภ า พ ก า ร ล ะ ล า ย ( Solubility) คื อ ได้ว่าอณุ หภูมนิ ้ันมผี ลมากต่อสถานะของสาร ซ่ึงจะส่งผลต่อการจดั การกบั สารน้ัน ๆ โดยตรง ไม่ ความสามารถของสารเคมีในการละลายในตวั ทา ว่าจะเป็ นการเกบ็ การทาลาย หรือการป้องกนั ละลายปริ มาตร 100 กรัม ซ่ึ งตัวทาละลาย ความดนั ไอ (Vapor pressure, VP) คือความดนั ที่เกิดจากการการระเหยของของเหลว (Sovent) หมายถึงสารใด ๆ ก็ตามที่เม่ือใส่ ซ่ึงสามารถหาความดนั ไดโ้ ดยการวดั ในภาชนะ สารเคมีอื่น ๆ ไปแลว้ ยงั คงลกั ษณะใกลเ้ คียงเดิมอยู่ ปิ ดดังภาพ ค วามดัน ไอสามารถสื่ อได้ถึ ง และตอ้ งเป็ นสารที่มีปริมาณมากกวา่ ตวั ถกู ละลายเสมอ ตวั ทาละลายท่ีเป็ นท่ีสนใจในสภาวะ ความสามารถในการระเหยของของเหลว หาก ของเหลวใดมคี วามดนั ไอสูง สารน้ันจะระเหยได้ดี คชรน. มี 2 ประเภท คือ น้าและตวั ทาละลายอินทรีย์ (แอลกอฮอล์ น้ามนั ฯลฯ) ตวั ทาละลาย ตามไปด้วย เหล่าน้ีมกั ถูกใชใ้ นการพจิ ารณาการเป้ื อนพิษและการทาลายลา้ งพษิ อุณหภูมิสลายตัว (Decomposition temperature) คืออุณหภูมิท่ีทาให้ สารเคมีเกิดการสลายตวั กลายเป็ นสารเคมีชนิดอ่ืนซ่ึงมีคุณสมบตั ิตา่ ง ๆ แตกต่างไปจากเดิม ความหนาแน่นไอ (Vapor density, VD < 1 กลิน่ (Odor) สารเคมีบางชนิดมีกล่ินท่ีมีเอกลกั ษณ์เฉพาะตวั แมจ้ ะมีความเขม้ ขน้ ต่า VD) คืออตั ราส่วนความหนาแน่นของแก๊ส VD > 1 เช่น มสั ตาร์ด (สารพพุ อง) มีกล่ินคลา้ ยกระเทียม ฟอสจีน (สารสาลกั ) มีกลิ่นคลา้ ยหญา้ เพ่ิง เทียบกับของอากาศ (มีค่าเป็ น 1) ความ ถูกตดั หนาแน่นไอสามารถใช้บอกพฤติกรรมของ แกส๊ ไดว้ า่ แก๊สน้นั จะลอยขึน้ ไปเรื่อยๆ (ความ หนาแน่นน้อยกว่า 1) หรือไหลลงไปตามท่ีต่า (ความหนาแน่นมากกว่า 1)

ปฏกิ ริ ิยาเคมี (Chemical reaction) และความเข้มข้น (Concentration) ปฏิกิริยาเคมี หมายถึง ปฏิกิริยาใด ๆ ก็ตามที่ทาให้สารเคมีท่มี ีอยู่เกิดเป็ นสารชนิด ความเข้มข้น คือหน่วยท่ีใช้ระบุปริมาณตัวถูกละลาย (Solute) ท่ีมีอยู่ใน ใหม่ขึน้ มา (ธาตุเดิมไม่เกดิ ธาตุใหม่) ซ่ึงปกติจะเป็ นปฏิกริ ิยาท่เี ก่ียวข้องกับอเิ ล็กตรอน สารละลายท้ังหมด (Solution) ซ่ึงมีหลายหน่วย โดยแต่ละหน่วยจะเหมาะ ช้ันนอกของอะตอมเท่าน้ัน โดยปฏิกิริยาเคมีน้ันมีเป็ นจานวนมาก แต่ปฏิกิริยาเคมีท่ี สาหรับสถานการณ์ที่แตกต่างกนั ไป เช่น โมลาร์ (โมลต่อลิตร) จะเหมาะสาหรับ เกย่ี วข้องกบั อาวุธเคมแี ละชีวะน้ันมดี งั นี้ การคานวณทางเคมี ร้อยละโดยมวล จะเหมาะสาหรับการระบุความเขม้ ขน้ ของ ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส (Hydrolysis สารในสินคา้ ที่พบในชีวิตประจาวนั (เครื่องด่ืมต่าง ๆ ครีมบารุงผิว ผลิตภณั ฑ์ทา reaction) คือปฏิกิริ ยาเคมีระหว่าง ความสะอาดต่าง ๆ) สารเคมีกบั น้า ซ่ึงสารเคมีใหม่ที่ไดอ้ าจเป็ น พิษมากข้ึนหรือนอ้ ยลงกวา่ เดิมกไ็ ด้ ปฏิกิริยาคลอริเนชัน (Chlorination โดยความเขม้ ขน้ ที่ใชใ้ นสงครามเคมีจะมี 2 หน่วย ดงั น้ี reaction) คือปฏิกิริยาเคมีระหวา่ งสารเคมี 1. มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (มก./ลบ.ม.) จะใชส้ าหรับสารเคมีท่ีเป็ นแก๊ส ไอ กบั คลอรีน ซ่ึงในสงครามเคมีมกั จะใช้สารให้ หรือแอโรซอล และหากคูณดว้ ยเวลาท่ีไดร้ ับ (นาที) จะเรียกวา่ ขนาด คลอรีน (chlorinating agent) เช่น สาร ฟอกขาว เป็นสารทาลายลา้ งพิษ 2. มิลลกิ รัมต่อ 70 กโิ ลกรัม (มก./70 กก.) จะใชส้ าหรับสารเคมีท่ีเป็ นของแข็ง หรือของเหลว โดยเหตุที่เทียบกบั น้าหนัก 70 กิโลกรัม เพราะเป็ นน้าหนกั เฉลี่ย ป ฏิ กิ ริ ย า อ อ ก ซิ เ ด ชั น ( Oxidation ของผชู้ ายทว่ั ไป ซ่ึงมกั เป็นผอู้ อกปฏิบตั ิหนา้ ท่ีและมีโอกาสสัมผสั สารเคมีมาก reaction) คือปฏิ กิ ริ ยาเคมี ท่ี มีก ารเสี ย อิเล็กตรอนไป แต่ในบางกรณีหมายถึงปฏิกิริยา ระหวา่ งสารเคมีกบั ออกซิเจน โดยอาจใชส้ ารให้ ออกซิเจน (oxidizing agent) เป็ นตวั ทา ปฏิกิริยาแทนออกซิเจนในอากาศกไ็ ด้



โรงเรียนวทิ ยาศาสตร์ทหารบก 2562


Like this book? You can publish your book online for free in a few minutes!
Create your own flipbook