วิทยาศาสตร์ ม.2 เรื่อง สมบัติของสารบริสุทธิ์
ความหมายและสมบัติของสาร ชนิดของสาร ชนิดของสารที่เป็นองค์ประกอบ อากาศ ตะปู หม้อ หินปูน น้ำ แป้งดิบ แก๊สไนโตรเจน แก๊สออกซิเจน แก๊ส อาร์กอน แก๊ส คาร์บอนไดออกไซด์ ฯลฯ เหล็ก อะลูมิเนียม แคลเซียมคาร์บอนเนต น้ำ และแป้งมัน สิ่งต่างๆมากมายทั้งที่มีชีวีติและไม่ม่ีชีวิตสิ่งเหล่านี้ ล้วนมี น้ำ หนักมีตัวตนต้องการท่ี่อยู่และสัมผัสได้เรียกว่า สสาร(matter) เรียกสสารที่ศึกษาจนทราบสมบัติและองค์ ประกอบที่แน่นอนว่า สาร(substance) สารและสมบัติของสาร
สมบัติของสาร การจำ แนกประเภทของสสารโดยใช้ จำ นวนสารองค์ประกอบเป็นเกณฑ์ สถานะ รูปร่าง สี กล่ิน รส ความหนาแน่น การติดไฟ การเกิด สนิม ความเป็นโลหะ หรือ อโลหะ สมบัติทางกายภาพ สมบัติทางเคมี สถานะ สี กล่ิน รส จุดเดือด จุดหลอมเหลว ความหนาแน่น ลักษณะเนื้อสาร การติดไฟ การเกิดสนิม การรวม ตัวกับสารอ่ื่นแล้วได้สารใหม่
สมบัติทางกายภาพและ สมบัติทางเคมีของสาร การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ : สมบัติทางกายภาพของสาร เปลี่ยนไป แต่สมบัติทางเคมีและองค์ประกอบทางเคมีไม่เปลี่ยน การเปลี่ยนแปลงทางเคมี : การเปลี่ยนแปลงที่ทำ ให้เกิดสาร ใหม่ขึ้น โดยสารใหม่ท่ีเกิดขึ้นจะมีองค์ประกอบ และสมบัติทาง เคมีแตกต่างจากสารเดิม
ของแข็ง แก๊ส สถานะของสารสามารถจำ แนกประเภทของสารได้เป็น 3 กลุ่ม คือ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส อนุภาคของสารในสถานะของแข็ง จะอยู่ ชิดกันมากทำ ให้แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง อนุภาคของสารในสถานะของแข็งมีค่ามาก ดังนั้นสารในสถานะของแข็งจึงมีรูปร่าง แน่นอนและมีปริมาตรคงที่ ของเหลว อนุภาคของสารในสถานะของเหลวจะ อยู่ใกล้กันจึงมีแรงยึดเหน่ียวระหว่าง อนุภาคค่อนข้างมากมีรูปร่างไม่แน่นอนขึ้น อยู่กับภาชนะที่บรรจุแต่มีปริมาตรคงที่ อนุภาคของสารในสถานะแก๊สอยู่ห่างกัน แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคน้อยมาก ดังนั้นแก๊สจึงมีรูปร่างและปริมาตรไม่ คงที่
# การเปลี่ยนสถานะของสาร การเปลี่ยนสถานะของสารจากของแข็งเป็นของเหลว และจากของเหลวเป็นแก๊สจะต้องทำ ให้แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง อนุภาคลดลง ทำ ได้โดยให้พลังงานความร้อนแก่สาร การเปลี่ยนสถานะของสารจากแก๊สเป็นของเหลว และ จากของเหลวเป็นของแข็งนั้นจะต้องทำ ให้แรงยึดเหนี่ยวระหว่าง อนุภาคมีมากขึ้น ซึ่งทำ ได้โดยให้สารนั้นคายความร้อนออกมา
# อุณหภูมิกับการเปลี่ยนสถานะของสาร เมื่อให้ความร้อนแก่น้ำ อุณหภูมิของน้ำ จะสูงขึ้น เมื่อถึงจุดหนึ่ง น้ำ ก็จะเดือด อุณหภูมิของน้ำ จะคงที่ เราเรียกว่า จุดเดือดของน้ำ ส่วนปรากฏการณ์ที่น้ำ เปลี่ยนสถานะจากแก๊สเป็น ของเหลวเรียกว่า การควบแน่นของไอน้ำ และอุณหภูมิ ขณะที่ไอน้ำ ควบแน่นเป็นหยดน้ำ เรียกว่า จุดควบแน่น ซึ่งอุณหภูมิที่เป็นจุดเดือดของน้ำ และจุดควบแน่นของ น้ำ มีค่าเท่ากัน ช่วงที่น้ำ แข็งกำ ลังเปลี่ยนสถานะเป็นน้ำ เป็นช่วงที่น้ำ แข็ง กำ ลังหลอมเหลวอุณหภูมิในช่วงนี้จะมีค่าคงที่ เรียกอุณหภูมิ นี้ว่า จุดหลอมเหลวของน้ำ แข็ง ถ้าทำ ให้น้ำ เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่น้ำ กลายเป็นน้ำ แข็ง เรียก อุณหภูมินี้ว่า จุดเยือกแข็งของน้ำ จุดหลอมเหลวของน้ำ แข็งจึง มีอุณหภูมิเท่ากับจุดเยือกแข็งของน้ำ
# อุณหภูมิกับการเปลี่ยนสถานะของสาร ความร้อนที่ใช้ในการเปลี่ยนสถานะของสารเรียก ความร้อนแฝง ความร้อนที่ทำ ให้น้ำ แข็งเปลี่ยนสถานะโดยอุณหภูมิคงที่ เรียก ความร้อนแฝงของการหลอมเหลวของน้ำ แข็ง มีค่า 80 แคลอรี/กรัม ถ้าให้ความร้อนแก่น้ำ จนเดือด อุณหภูมิขณะเดือดจะ คงที่ แต่จะมีการเปลี่ยนสถานะเป็นไอนhe เรียกความ ร้อนดังกล่าวว่า ความร้อนแฝงของการกลายเป็นไอ มีค่า 540 แคลอรี/กรัม
กราฟ การเปลี่ยนแปลงเมื่อสารได้รับความร้อน สารบริสุทธิ์และสารผสม สารที่มีองค์ประกอบเป็นสาร เพียงชนิดเดียวเรียกว่า สารบริสุทธิ์ (pure substances) สารที่มีองค์ประกอบเป็นสารมากกว่า 1 ชนิดเรียกว่า สารผสม (mixtures) จุดเดือด จุดหลอมเหลวของสารบริสุทธิ์และสารผสม # สารผสมเนื้อเดียว (สารละลาย) เมื่อนำ ไปต้ม อุณหภูมิขณะ เดือดจะไม่คงที่ เช่น น้ำ เกลือ # สารบริสุทธิ์ซึ่งมีองค์ประกอบเพียงชนิดเดียวเมื่อนำ ไปต้ม อุณหภูมิขณะเดือดจะคงที่ เช่น น้ำ กลั่น แสดงว่า สารบริสุทธิ์แต่ละ ชนิดมีสมบัติบางประการที่เป็นค่าเฉพาะตัว เช่น มีจุดเดือดและ จุดหลอมเหลวคงที่
• ความหนาแน่นของสารบริสุทธิ์และสารผสม ความหนาแน่นของสารเป็นสมบัติทางกายภาพ เฉพาะตัวของสารแต่ละชนิด ตาราง ความสัมพันธ์ระหว่างมวลและปริมาตรของสารที่ อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส อัตราส่วนโดยมวลต่อปริมาตรของน้ำ มีค่าคงที่เท่ากับ 1 กรัมต่อ ลูกบาศก์เซนติเมตร เหล็กมีอัตราส่วนโดยมวลต่อปริมาตรคงที่ เท่ากับ 7.8 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร เราเรียกอัตราส่วนดัง กล่าวว่า ความหนาแน่น (density) โดย ความหนาแน่นเป็นสมบัติเฉพาะตัวของสารแต่ละชนิด สารต่าง ชนิดกันมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน
หรือ D = M V ความหนาแน่นของสารบริสุทธิ์และสารผสม ความหนาแน่นของสาร (D) = มวลสาร (M) ปริมาตร (V) เมื่อ D = ความหนาแน่นของสาร (g/cm3) M = มวลสาร (g) V = ปริมาตรสาร (cm3) ชนิดของสารองค์ประกอบใน สารผสมก็มีผลต่อความ หนาแน่นของสารผสมด้วย สรุปได้ ดังนี้ ความหนาแน่นของสาร คือมวลของ สารต่อหนึ่งหน่วย ปริมาตร หรือ สารบริสุทธิ์แต่ละชนิดมีความหนา แน่นคงที่ แต่สารบริสุทธิ์แต่ละชนิด มีความหนาแน่นไม่เท่ากันสารผสม แต่ละชนิดมีความหนาแน่นไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับชนิดและสัดส่วนของสาร องค์ประกอบ ความหนาแน่นของสาร = มวลสาร ปริมาตร
สสาร สถานะ รูปร่าง ปริมาตร แป้ง ของแข็ง / ของเหลว / แก๊ส คงที่ / ไม่คงที่ คงที่ / ไม่คงที่ เกลือ ของแข็ง / ของเหลว / แก๊ส คงที่ / ไม่คงที่ คงที่ / ไม่คงที่ เอทิลแอลกอฮอล์ ของแข็ง / ของเหลว / แก๊ส คงที่ / ไม่คงที่ คงที่ / ไม่คงที่ อากาศ ของแข็ง / ของเหลว / แก๊ส คงที่ / ไม่คงที่ คงที่ / ไม่คงที่ น้ำ ของแข็ง / ของเหลว / แก๊ส คงที่ / ไม่คงที่ คงที่ / ไม่คงที่ แบบฝึกหัด คำ ชี้แจง : ให้นักเรียนเขียนเครื่องหมายวงกลมล้อมรอบสถานะ รูปร่าง และปริมาตรของสสาร ในตารางให้ถูกต้อง
แบบฝึกหัด ( ต่อ ) ให้นักเรียนอธิบายเกี่ยวกับการขัดเรียงอนุภาคแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง อนุภาคและการเคลื่อนที่ของแนุภาคของสสารในสถานะของแข็งของเหลว และแก๊ส เหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร --------------------------------- --------------------------------- --------------------------------- --------------------------------- --------------------------------- --------------------------------- --------------------------------- --------------------------------- --------------------------------- ---------------------------------
แบบฝึกหัด คำ ชี้แจง : ให้นักเรียนเติมข้อความลงในช่องว่างต่อไปนี้ให้ถูกต้อง เมื่อให้ความร้อนแก่น้ำ อุณหภูมิของน้ำ จะสูงขึ้น เมื่อถึงจุดหนึ่ง น้ำ ก็จะเดือด อุณหภูมิของน้ำ จะคงที่ เราเรียกว่า___________ ส่วนปรากฎการณ์ที่น้ำ เปลี่ยนสถานะจากแก๊สเป็นของเหลว เรียก ว่า_________และอุณหภูมิขณะที่ไอน้ำ ควบแน่นเป็นหยดน้ำ เรียกว่า__________ซึ่งอุณหภูมิที่เป็นจุดเดือด ของน้ำ และจุด ควบแน่นของน้ำ มีค่าเท่ากัน ความร้อนที่ใช้ในการเปลี่ยนสถานะของ สารเรียกว่า___________