วิทยาศาสตร์กายภาพ (เคมี)

โดยมีเกณฑ์ในการก าหนด ดังนี้ 1. สารละลายมีสถานะเหมือนสารใด ให้สารนั้นเป็ นตัว ท าละลาย เช่น สารละลายโซเดียมคลอไรด์ น ้า + โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง) สารละลายมีสถานะเป็ นของเหลวเหมือนน ้า ดังนั้น น ้า ตัวท าละลาย โซเดย ี มคลอไรด ์ ต ั วถ ู กละลาย

2.ถ้าสารที่มารวมกันเป็ นสารละลาย มีสถานะเดียวกัน สารที่มีปริมาณมาก ตัวท าละลาย สารทม ี ่ ปี ร ิ มาณน ้ อย ต ั วถ ู กละลาย(ตัวละลาย) เช่น แอลกอฮอล์ที่ใช้ฆ่าเชื้อโรค ประกอบด้วย เอทานอล 70 % และน ้า 30 % เอทานอล เป็ นตัวท าละลาย น ้าเป็ นตัวละลาย

ฟิ วส์ไฟฟ้า ประกอบด้วย บิสมัส ประมาณ 50 % ตะกั่วประมาณ 25 % ดบ ี ุ ก 25% บิสมัสเป็ นตัวท าละลาย ตะกว ั ่ และดบ ี ุ กเป็ นต ั วละลาย แก ๊ สห ุ งต ้ ม ประกอบด ้ วยแก ๊ สโพรเพน ประมาณ 70 % แก๊สบิวเทนประมาณ 30 % แก๊สโพรเพนเป็ นตัวท าละลาย แก๊สบิวเทนเป็ นตัวละลาย

นาก ประกอบด้วย ทองแดงประมาณ 60 % ทองค าประมาณ 35 % และ เงินประมาณ 5% ทองแดง...................................... ทองค าและเงิน.............................

สมบัติของสาร/ชนิด ของสาร สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย เนื้อสาร เป็ นสารเนื้อ เดียวกัน เป็ นสารเนื้อ ผสมที่กลมกลืน กัน เป็ นสารเนื้อ ผสมที่ไม่ กลมกลืนกัน เส้นผ่าน ศ ู นย ์ กลางของ อน ุ ภาค (cm) น้อยกว่า 10-7 อย ่ ู ระหว ่ าง 10-7 - 10-4 มากกว่า 10-4 การผ่าน กระดาษกรอง ผ่านได้ ผ่านได้ ไม่ผ่าน

สมบัติของสาร/ชนิด ของสาร สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย การผ่านกระดาษ เซลโลเฟน ผ่านได้ ผ่านไม่ได้ ไม่ผ่าน การตกตะกอน ไม่ตกตะกอน ไม่ตกตะกอน ตกตะกอน การกระเจิงแสง ไม่กระเจิงแสง (ทะล ุ ผ ่ านได ้ เลย) กระเจิงแสง ไม่กระเจิงแสง (ทึบแสง)

ความหมาย สสาร (matter) ค ื อ ส ิ ่ งทม ี ่ ม ี วล ต ้ องการทอ ี ่ ย ่ ู และส ัมผัสได้ สารและสมบัติของสาร

ความหมาย สาร (substance) คือ สสารที่มีการเจาะจงลงไปว่าเป็ นชนิดใด สารและสมบัติของสาร

สมบัติของสาร หมายถึง ลักษณะของสารนั้นๆซึ่งจะท าให้บอกได้ว่า เป็ นสารใด สมบัติของสารได้แก่ เนื้อสาร องค์ประกอบ สถานะ การน าไฟฟ้า ฯลฯ สมบัติของสาร

สมบัติของสารแบ่งออกเป็ น 2 ชนิด ได้แก่ 1.สมบัติทางกายภาพ คือ สมบัติที่สังเกตเห็นได้หรือทดลอง ด ้ วยวธ ิี ง ่ ายๆได ้ เช ่ น ส ี กลน ิ ่ รส จ ุ ดเด ื อด จ ุ ดหลอมเหลว สถานะ การน าไฟฟ้า ความแข็ง เป็ นต้น 2.สมบัติทางเคมีคือ สมบัติที่ทราบได้เมื่อมีการเปลี่ยนแปลง ทางเคมี หรือ สมบัติเฉพาะตัวของสารที่เกี่ยวข้องกับ การเกิดปฏิกิริยาเคมีนั่นเอง เช่น ความเป็ นกรด-เบส การล ุ กต ิ ดไฟ การสลายต ั วให ้ สารใหม ่ เป็ นต ้ น

การเปลี่ยนแปลงของสาร ถ้าเราน าสมบัติของสารมาเป็ นเกณฑ์ ก็จะสามารถแบ่งการ เปลี่ยนแปลงของสารได้ 2 ลักษณะ คือ 1.การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ คือ การเปลี่ยนแปลงที่ท าให้ สมบัติทางกายภาพของสารเปลี่ยนไป เช่น การเปลี่ยนสถานะ การเปลี่ยนขนาด ซึ่งองค์ประกอบภายในจะยังคงเหมือนเดิม

2.การเปลี่ยนแปลงทางเคมีคือ การเปลี่ยนแปลงที่ท าให้ สมบัติทางเคมีของสารเปลี่ยนไป หรือ การเปลี่ยนไปเป็ น สารใหม่นั่นเอง เช่น การเกิดสนิมเหล็ก การเผาไหม้ของ น ้ามัน *สิ่งที่บ่งบอกว่ามีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น ได้แก่ การเปลี่ยนสี การเกิดตะกอน การเกิดควัน มีแสงสว่าง

การจัดจ าแนกสาร สารในทางเคม ี จ าแนกหมวดหม ่ ู ได ้ เป็ นหลายประเภท ขน ึ ้ อย ่ ู กบ ั ว ่ าจะใช ้ หลก ั เกณฑ ์ใดมาเป็ นแนวทางในการพิจารณา เช่น ถ้าใช้สถานะเป็ นเกณฑ์ การน าไฟฟ้าเป็ นเกณฑ์ เนื้อสารเป็ นเกณฑ์

แผนภาพแสดงการจ าแนกของสสารโดยใช้เนื้อสารเป็ นเกณฑ์

สารเนื้อเดียว (Homogeneous substance) คือสารที่มีองค์ประกอบภายในเหมือนกัน มองเห็น เป็ นเน ื ้ อเดย ี วกน ั แบ ่ งออกได ้ เป็ น สารบร ิ ส ุ ทธิ์ สารละลาย ต ั วอย ่ างเช ่ น น า ้ น า ้ เกล ื อ สารหน ู เป็ นต้น

สารเนื้อผสม (Heterogenous substance) หรือของผสมเนื้อผสม คือ ของผสมที่มองเห็นไม่เป็ นเนื้อเดียวกันหรือไม่ บร ิ ส ุ ทธ ์ ิ ท ุ กๆส ่ วนมส ี มบต ัิ ทไี ่ ม ่ เหม ื อนกน โดยแต่ละส่วน ั น ้ ั นยง ั มส ี มบต ัิ ของสารเดม ิ เหล ื ออย ่ ู ต ั วอย ่างเช่น พริกผสมเกลือ ดิน คอนกรีต เป็ นต้น

ของผสม (Mixture) คือสารที่ประกอบด้วยสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปมา รวมกันโดยไม่มีอัตราส่วนของส่วนประกอบไม่แน่นอน และไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น ได้แก่ สารเนื้อผสม สาร แขวนลอย สารละลาย และคอลลอยด์

สารแขวนลอย (Suspension) ค ื อ ของผสมทปี ่ ระกอบด ้ วยอน ุ ภาคทม ี ่ ขนาด ี เส ้ นผ ่ านศ ู นย ์ กลางใหญ ่ กว ่ า10-4 เซนติเมตร กระจายอย ่ ู ในสารอก ี ชน ิ ดหน ึ ่ ง ตัวอย่าง เช่น น ้าคลอง น ้าแป้งดิบ

คอลลอยด์ คอลลอยด์เป็ นของผสมทปี ่ ระกอบด ้ วยอน ุ ภาคทม ี ่ ี ขนาดเส ้ นผ ่ านศ ู นย ์ กลาง10-7 เชนติเมตร ถึง 10-4 เซนติเมตร โดยกระจายอย ่ ู ในสารอก ี ชน ิ ดหน ึ ่ งทเ ี ่ ป็ นต ั วกลาง ต ั วอย ่ างเช ่ น น า ้ นม น า ้ สลด ั น า ้ แป้ งส ุ ก หมอก ควนไฟ เป็ นต้น ั

สมบัติส าคัญของคอลลอยด์ 1. สามารถ กระเจิงแสงได้ เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า ปรากฎการณ์ทินดอลล์ 2. คอลลอยด์ ไม่ตกตะกอน 3. เส ้ นผ ่ านศ ู นย ์ กลางยาว10-7 เซนติเมตร ถึง 10-4 เซนติเมตร 4.เม ื ่ อส ่ องด ู ด ้ วยเคร ื ่ องม ื อ ทเ ี ่ ร ี ยกว ่ าอัลตราไมโครสโคป (Ultramicroscope) จะพบว ่ าอน ุ ภาคมก ี ารเคล ื ่ อนท ี ่ แบบบราวเนียน (Brownion Movement) คือ เคลื่อนที่เป็ นเส้นตรง ไม่มีทิศทางแน่นอน

ชนิดของคอลลอยด์ สามารถจัดแบ่งตามสถานะ ของอน ุ ภาค ทก ี ่ ระจายอย ่ ู ในต ั วกลางและสถานะของต ั วกลาง ได้ดังนี้ ชนิดของคอลลอยด์

ชนิดของ คอลลอยด ์ สถานะการเกิดของคอลลอยด ์ ต ัวอย่าง 1.ซอล (sol) เกิดจากอนุภาคของแข็งกระจายอยู่ในตัวกลางที่เป็น ของเหลว แป้งในน ้า โปรตีนในน ้า 2.เจล (Gel) เหมือนข ้อ 1 แต่อนุภาคมีขนาดใหญ่กว่าในซอล และ มพี ันธะเชอื่มโยงระหวา่งโมเลกลุ วุ้น เยลลี แยม ยาสฟี ัน บางชนิด 3.อมี ัลชนั (Emulsion) เกิดจากอนุภาคของของเหลวกระจายอยู่ในตัวกลาง ที่เป็นของเหลว น ้านม น ้ากะทิ น ้าสลัด 4.แอโรซอล (Aerosol) เกิดจากอนุภาคของของแข็งหรือของเหลวกระจาย อยู่ในตัวกลางที่เป็นก๊าซ ควัน เมฆ หมอก สเปรย์ 5.โฟมของ เหลว (Liquid foam) เกิดจากอนุภาคของก๊าซแขวนลอยอยู่ในของเหลว ฟองสบู่ ครีม โกนหนวด 6.โฟมของแข็ง (Solid foam) เกิดจากอนุภาคของก๊าซแขวนลอยอยู่ในของแข็ง เม็ดโฟม ฟองน ้า

น ่ าร ้ ู ! คอลลอยด์ที่เราพบมากในชีวิตประจ าวัน คือ คอลลอยด์ชนิด อีมัลชัน โดยอม ี ล ั ช ั นบางชน ิ ดจะอย ่ ู ต ั วเม ื ่ อเต ิ มสารอ ื ่ นลงไป สาร ดังกล่าวเรียกว่า "อีมัลซิฟายเออร์ (Emulsifier)" ซึ่งจะ ท าหน้าที่เป็ นตัวประสาน

น ่ าร ้ ู ! น ้าสลัด เกด ิ จากน า ้ มน ั พ ื ชผสมน า ้ ส ้ มสายช ู โดยมีไข่แดง เป็ นอีมัลซิฟายเออร์ น ้านม เกด ิ จากไขมน ั ส ั ตว ์ กระจายอย ่ ู ในน า ้ โดยมเคซีน ี เป็ นอีมัลซิฟายเออร์ น ้า+น ้ามัน จะเข ้ ากน ัได ้ เม ื ่ อมส ี บ ่ ู คอยทา หน้าที่เป็ น อีมัลซิฟายเออร์

สารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิ สารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิคือ สารที่ประกอบด้วยสารเพียงชนิดเดียว อาจเป็ น ของแข็ง ของเหลว หรือ ก๊าซ ก็ได้ เช่น เหล็ก ทองแดง น ้า น ้าตาล ซึ่งยังแบ่งย่อยได้เป็ นธาต ุ และ สารประกอบ

สมบต ัิ ของสารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิ 1. จ ุ ดเด ื อด จ ุ ดหลอมเหลว คงท ี ่

2. สารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิ จะมจ ี ุ ดเย ื อกแขง ็ คงท ี ่

3.ช่วงการหลอมเหลวแคบ ช่วงการหลอมเหลว ค ื ออ ุ ณหภ ู มต ิ ้ ั งแต ่ เร ิ ่ มหลอมเหลวจนถึง หลอมเหลวหมด

สารละลาย สารละลาย ค ื อ สารเน ื ้ อเดย ี วทเ ี ่ กด ิ จากสารบร ิ ส ุ ทธิ์ ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปผสมกัน สารละลายจึงไม่เป็ นสาร บร ิ ส ุ ทธ ์ ิ แต ่ เกด ิ จากการรวมต ั วของสารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิโดยที่ รวมกันแล้วยังต้องเป็ นสารเนื้อเดียว สารละลายจะมี3 สถานะคือ ของแข็ง ของเหลว ก๊าซ ตว ั อย ่ างสารละลายได ้ แก ่ น า ้ เกล ื ออากาศ ก ๊ าซห ุ งต ้ ม ฟิ วส ์ ฯ

องค์ประกอบของสารละลาย สารละลายจะมี 2 องค์ประกอบ คือ ตัวท าละลาย และต ั วถ ู กละลายโดยเราจะมห ี ลก ัในการพจ ิ ารณาว ่ า สารใดเป็ นต ั วถ ู กละลายหร ื อต ั วทา ละลายดง ั น ี ้

1.ด ู สถานะ ถ้าสาร 2 ชนิดที่มีสถานะต่างกันมาละลายซึ่งกันและกัน ให้ถือว่าสารที่มีสถานะเดียวกับสารละลายเป็ นตัวท าละลาย สารอ ื ่ นทเ ี ่ หล ื อเป็ นต ั วถ ู กละลาย

2.ด ู ปร ิ มาณ ถ้าสถานะของสารเหมือนกันให้เราพิจารณาที่ปริมาณ แทน โดยให้ถือว่าสารที่มีปริมาณมากเป็ นตัวท าละลาย และสารทม ี ่ ปี ร ิ มาณน ้ อยเป็ นต ั วถ ู กละลาย

สมบัติของสารละลาย 1.อน ุ ภาคมเ ี ส ้ นผ ่ านศ ู นย ์ กลางน ้ อยกว ่ า7 -10 เซนติเมตร 2.จ ุ ดเด ื อดจะไม ่ คงท ี ่ โดยทส ี ่ ารละลายจะมจ ี ุ ดเด ื อดส ู งกว ่ าสารบร ิ ส ุ ทธิ์ แต่มี จ ุ ดหลอมเหลวตา ่ กว ่ าสารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิ(สมบัติคอลลิเกทีฟ)

ธาต ุ ธาต ุ หมายถ ึ ง สารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิ ทปี ่ ระกอบด้วย อะตอมเพย ี งชน ิ ดเดย ี วได ้ แก ่ ธาต ุ ท ุ กตวใน ั ตารางธาต ุ

ธาต ุ สามารถอย ่ ู ได ้2 ลักษณะคือ 1. อย ่ ู ในร ู ปของอะตอม เช ่ น เงน ิ(Ag) ทอง(Au) สังกะสี(zn) 2. อย ่ ู ในร ู ปโมเลก ุ ลเช ่ น ฟล ู ออร ี น (F2 ) คอลรีน(Cl2 ) ก ามะถัน (S8 )

โมเลก ุ ล โมเลก ุ ล ค ื อ หน ่ วยย ่ อยทส ี ่ ุ ดของสารน ้ ั นและยงคง ั แสดงสมบต ัิ ของสารน ้ ั นได ้โดยธาต ุ ทอ ี ่ ย ่ ู ในร ู ปโมเลก ุ ล เรียกว่า โมเลก ุ ลของธาต ุ แต่ถ้าเป็ นสารประกอบจะต้อง อย ่ ู ในร ู ปโมเลก ุ ลอย ่ ู แล ้ วเร ี ยกว ่ า โมเลก ุ ลของสารประกอบ

โมเลก ุ ลจะต ้ องม ี2 อะตอมขน ึ ้ ไปเสมอยกเว ้ นธาต ุ หม ่ ู 8 ได้แก่ He Ne Ar Kr Xe Rn ที่ 1 โมเลก ุ ลม ี1อะตอม เร ี ยกว ่ า โมเลก ุ ลอะตอมเดย ี ่ ว(monoatomic molecule) Note

1. โมเลก ุ ลอะตอมเดย ี ่ วเร ี ยกว ่ า monoatomic molecule 2. โมเลก ุ ลอะตอมค ่ ู ค ื อ1 โมเลก ุ ลม ี2อะตอม เรียกว่าdiatomic molecule 3. โมเลก ุ ลทม ี ่ ม ี ากกว ่ า2อะตอม เรียกว่า polyatomic molecule ข ้ อควรร ้ ู :

ถ ้ าภายในโมเลก ุ ลมธ ี าต ุ ชน ิ ดเดย ี วกน ั หมด เรียกว่า homonuclear molecule ถ ้ าภายในอะตอมมธ ี าต ุ ต ่ างชน ิ ดกน ั อย ่ ู ด ้ วย เรียกว่า heteronuclear molecule ข ้ อควรร ้ ู :

ส ั ญลก ั ษณ ์ และการเร ี ยกช ื ่ อธาต ุ จอห์น ดอลตัน(John Dalton) นักเคมีชาวอังกฤษ เป็ นคนแรกที่ เสนอให ้ใช ้ ส ั ญลก ั ษณ ์ ธาต ุ ตามแผนภาพด ้ านล ่ าง

โจนส์ จาคอบ เบอร์ซีเลีย นักเคมีชาวสวีเดน เสนอให ้ใช ้ อก ั ษรเป็ นส ั ญลก ั ษณ ์ ธาต ุ และใช ้ มาถ ึ งปั จจ ุ บ ั น ต่อมา

การเร ี ยกช ื ่ อธาต ุ มห ี ลก ั เกณฑ ์ ดง ั น ี ้ 1. ใช้อักษรตัวหน้าของชื่อภาษาอังกฤษ และเป็ นตัวพิมพ์ ใหญ่เช่น Carbonใช้สัญลักษณ์ C 2. ถ้าตัวหน้าซ ้าให้ใช้ตัวถัดไปตัวใดก็ได้แล้วแต่ความ เหมาะสมเป็ นตัวพิมพ์เล็ก เช่น Carbon ใช้สัญลักษณ์ C Calcium ใช้สัญลักษณ์ Ca 3. ธาต ุ ใดทม ี ่ ช ีื ่ อมาจากภาษาละต ิ นเดม ิ อย ่ ู แล ้ วกให้ใช้ต่อไป ็ โดยมีทั้งสิ้น 11 ธาต ุ ได ้ แก ่ Fe Au Ag Cu Hg Sn Na K Pb W Sb

ประเภทของธาต ุ ธาต ุ มไี ด ้3 ประเภทคือ โลหะ อโลหะ กึ่งโลหะ

ประเภทของธาต ุ

สารประกอบ สารประกอบ หมายถ ึ ง สารบร ิ ส ุ ทธ ์ ิ เน ้ ื อเด ี ยวท ี่เก ิ ดจากธาต ุ ต ้ ง ั แต ่ 2 ชน ิ ดข ้ึ นไป เป็ นองค์ประกอบ โดยม ี สด ั ส ่ วนท ี่แน ่ นอนสามารถสลายเป็ นสารอ ื่นไดด ้วยวิธีทาง ้ เคม ี เช ่ น การเผา ตัวอย่างสารประกอบ ไดแ ้ ก ่ น ้ า (H2 O) ก ๊ าซคาร ์ บอนไดออกไซด(์ CO2 ) เกลือแกง (NaCl)

เปรียบเทียบสารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย สมบัติของสาร/ชนิดของ สาร สารละลาย คอลลอยด์ สารแขวนลอย เนื้อสาร เป็ นสารเนื้อเดียวกัน เป็ นสารเนื้อผสมที่กลมกลืน กัน เป็ นสารเนื้อผสมที่ไม่กลมกลืนกัน เส ้ นผ่านศูนย ์ กลางชองอนุภาค น้อยกว่า 10-7 ซ.ม. อยู่ระหว่าง 10-7 -10-4 ซม. มากกว่า 10-4 ซม. การผ่านกระดาษกรอง ผ่านได้ ผ่านได้ ไม่ผ่าน การผ่านกระดาษเซลโลเฟน ผ่านได้ ผ่านไม่ได้ ไม่ผ่าน การตกตะกอน ไม่ตกตะกอน ไม่ตกตะกอน ตกตะกอน การกระเจิงแสง ไม่กระเจิงแสง (ทะลุผ่านได ้ เลย) กระเจิงแสง ไม่กระเจิงแสง (ทึบแสง)

-กระดาษกรองจะยอมให ้ อน ุ ภาคทม ี ่ เ ี ส ้ นผ ่ าน ศ ู นย์กลาง น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10-4 ซม. เท่านั้น จึงจะผ่านไปได้ -กระดาษเซลโลเฟน (คล้ายกระดาษแก้ว) จะยอมให้ อน ุ ภาคทม ี ่ เ ี ส ้ นผ ่ านศ ู นย ์ กลางน ้ อยกว ่ า10-7 ซม. เท่านั้นจึงจะผ่านไปได้ สังเกต