ธาตและสารประกอบ(element and compound)

สาร

สารเนอเดยว สารเนอผสม

สารบรสทธ สารละลาย

ธาต สารประกอบ

สาร

แขวนลอย

สารคอลลอยด

ธาต (element)

สารบรสทธเนอเดยว ไมสามารถแยกสลายใหเกดสารใหมไดดวยกระบวนการใดๆ ธาตแตละชนดจะประกอบดวยอะตอมของธาตเพยงชนดเดยวเทานนซงธาตในปจจบนนมไมนอยกวา 118 ธาต เปนธาตทพบในธรรมชาต 91 ธาตธาตทมมากทสดในธรรมชาต ไดแก ออกซเจน ซงเปน

องคประกอบของสารสวนใหญ เชน น า (H2O) ประกอบดวยไฮโดรเจนและออกซเจน)

สมบตของธาต

สมบตธาต เปนลกษณะเฉพาะตวทท าใหเกดความแตกตางในธาตแตละชนด สมบตทางกายภาพ เชน สถานะ การน าไฟฟา จดหลอมเหลว ความหนาแนนสมบตทางเคม เชน การเกดปฏกรยาเคม

ธาตสามารถจดจ าแนกไดเปน 3 กลม

1. โลหะ (metal)

เปนธาตทเกดจากกอะตอมชนดเดยวกนรวมกนเปนโครงผลก สวนใหญมสถานะเปนของแขง ผวเปนมนวาว น าไฟฟา น าความรอน เคาะแลวเสยงดงกงวานสวนใหญมจดเดอดจดหลอมเหลวสง ยกเวน โลหะทมสถานะเปนของเหลว คอ ปรอท ( Hg)

ตวอยางธาตโลหะ

เหลก

ทองแดง

สงกะส

เมอใชความหนาแนนเปนเกณฑ สามารถจ าแนกไดเปน

โลหะหนก

เปนโลหะทมความหนาแนนสง คอ มความหนาแนนตงแต 4.5 กรมตอลกบาศกเซนตเมตรเชน ทองแดงน ามาท าสายไฟฟา ใชเหลกในงานอตสาหกรรม

ความหนาแนนของธาต คอ มวลของธาตใน 1 หนวยปรมาตรหรอ

โลหะเบา

เมอใชความหนาแนนเปนเกณฑ สามารถจ าแนกไดเปน

เปนโลหะทมความหนาแนนนอย

เชน อะลมเนยมน ามาท าสายไฟแรงสงเพอลดมวลแทนทองแดงทมมวลมากกวา

2. อโลหะ (non-metal)

ประกอบดวยอะตอมของธาตชนดเดยวกนมสถานะทงของแขง ของเหลว และแกส อโลหะทมสถานะเปนของแขงจะเปราะ ผวไมมนวาว ไมน าไฟฟา ไมน าความรอน จดเดอดและจดหลอมเหลวต ายกเวน ธาตคารบอน (C) มจดเดอดจดหลอมเหลวสง

ตวอยางธาตอโลหะ

คารบอน

ก ามะถน

3. กงโลหะ (metalloid)

เปนธาตทมสมบตทงโลหะ อโลหะ

สมบตของธาตกง

โลหะ

เปราะ

บางชนดน าความรอน

บางชนดน าไฟฟา เชน โบรอน

(B)

มสถานะเปนของแขง

เคาะแลวไมดงกงวาน

ตวอยางธาตกงโลหะ

โบรอน ซลคอน

พลวง อารเซนก

Sb As Ge

สมบต โลหะ อโลหะ กงโลหะสถานะ เปนของแขง ยกเวนปรอทม

สถานะเปนของเหลวมทงของแขง ของเหลวและกาซ

ของแขง

การน าไฟฟา น าไฟฟา เชน เงน น าไฟฟาไดดทสด

ไมน าไฟฟา ยกเวนแกรไฟตน าไฟฟาไดด

บางชนดน าไฟฟา เชน โบรอน บางชนดไมน าฟา

น าความรอน น าความรอนไดด ไมน าความรอนหรอน าความรอนไดนอย

บางชนดน าความรอน บางชนดไมน าความรอน

จดหลอมเหลว จดเดอด สง ยกเวนปรอท ต า ยกเวนคารบอนทเปนโครงผลกรางตาขาย

บางชนดสง บางชนดคอนขางสง

ความเหนยว เหนยว ทบเปนแผนได เปราะ เปราะลกษณะผว เปนมนวาว ดาน บางชนดมนวาว บางชนด

ดานการเกดเสยงเมอเคาะ ดงกงวาน ไมกงวาน ไมกงวานความหนาแนน บางชนดมความหนาแนน

มาก บางชนดมความหนาแนนนอย

ความหนาแนนนอย บางชนดมความหนาแนนมาก บางชนดมความหนาแนนคอนขางมาก

ตารางเปรยบเทยบสมบตบางประการของโลหะ อโลหะ และกงโลหะ

สญลกษณของธาต

สญลกษณของธาตเปนอกษรยอทใชแทนชอธาตและใชแทน 1 อะตอมของธาต สญลกษณของธาตน ามาจากอกษรตวแรก หรอตวแรกและตวถดไปในภาษาละตนหรอภาษาองกฤษ

การเขยนสญลกษณของธาตนยมเขยนดวยตวพมพใหญ ถาตวแรกซ ากนใหเขยนตามดวยตวถดไปตามความเหมาะสม แตเขยนเปนตวพมพเลก

การอานชอธาตใหอานเปนภาษาองกฤษเชน Carbon คารบอน

Calcium แคลเซยม

ตารางธาต

อนภาคมลฐานของอะตอม (Fundamental particle of atom)

หมายถง อนภาคทเปนองคประกอบของอะตอม ไดแก โปรตอน นวตรอนและอเลกตรอน ซงมสญลกษณและประจไฟฟา

เซอรเจมส แชดวก เปนผคนพบอนภาคมลฐาน ครบทงหมด

ต าแนงของอนภาคมลฐานภายในอะตอม

โปรตอนกบนวตรอนจะรวมกนหนาแนนมากอยตรงกลางอะตอม เรยกวา “นวเคลยส”ซงเปนมวลสวนใหญของอะตอม และอเลกตรอน เคลอนทดวยความเรวสงรอบนวเคลยสเปนชนๆ เรยกวา “ระดบพลงงาน” โดยชนในสดจะมระดบพลงงานต าสด

สญลกษณนวเคลยร (nuclear symbol)

เปนสญลกษณทแสดงจ านวนอนภาคมลฐานของอะตอมดวยเลขมวลและเลขอะตอม

เลขอะตอม (atomic number)

เปนเลขแสดงจ านวนโปรตอนทนวเคลยส เขยนไวมมลางซายของสญลกษณ

เลขมวล (mass number)

เปนเลขแสดงผลบวกของจ านวนโปรตอนและนวตรอนทนวเคลยส เขยนไวทมมบนซาย

ของสญลกษณ

เลขมวล = โปรตอน+ นวตรอนเลขอะตอม = โปรตอน

ตวอยาง

เลขมวล (จ านวน p+n)

เลขอะตอม (จ านวน p)

อะตอมของธาตลเทยมมอนภาคมลฐานดงน

จ านวนโปรตอน = 3 โปรตอนจ านวนอเลกตรอน = 3 อเลกตรอนจ านวนนวตรอน = 7-3 = 4 นวตรอน

ถาอะตอมมการเปลยนแปลงจ านวนอเลกตรอน จ าท าใหกลายไปเปนไอออน

ซงเปนอนภาคทมประจไฟฟา โดยทวไปอะตอมของโลหะมกจะเสย

อเลกตรอนกลายเปนไอออนบวกเทากบจ านวนอเลกตรอนทเสยไป

27

13

Al3+อะลมเนยมเสยอเลกตรอนไป 3 อเลกตรอนจงมจ านวนโปรตอน = 13 โปรตอนจ านวนอเลกตรอน = 13-3 = 10 อเลกตรอนจ านวนนวตรอน = 14 นวตรอน

อะลมเนยมไอออน

อะตอมของอโลหะสวนใหญจะรบอเลกตรอนเขามา

กลายเปนไอออนลบ ซงมประจไฟฟาเปนลบ เทากบจ านวน

อเลกตรอนทรบเขามา

คลอรนอะตอมม 17 โปรตอน17 อเลกตรอน18 นวตรอน35

17Cl

คลอไรดไอออนม 17 โปรตอน18 อเลกตรอน18 นวตรอน35

17

Cl-

ไอโซโทป ( isotope) ธาตชนดเดยวกน มจ านวนโปรตอนเทากน แตมจ านวนนวตรอนตางกนท าใหมเลขมวลไมเทากน เรยกวา เปน

ไอโซโทปกนตวอยาง

ธาตคารบอนในธรรมชาตม 2 ไอโซโทป คอ และ

12C เขยนยอ C-12 เรยกชอ คารบอน 12

6

12C

6

13C เขยนยอ C-13 เรยกชอ คารบอน 13

6

13C

6

ธาตกมมนตรงส ( Radioactive eleme)

หมายถง ธาตทแผรงสออกมาตลอดเวลา เปนธาตท

อะตอมมนวเคลยสไมเสถยร เพราะ มพลงงานสวนเกน

ภายในนวเคลยส อะตอมจงถายเทพลงงานออกมาในรป

ของการแผรงส ไดแก รงสแอลฟา บตา หรอแกมมา

แผรงสบตาแผรงสแอลฟา

แผรงสแกมมา

เกดหลงการแผรงสแอลฟาหรอบตา แลวอะตอมยงมพลลงงานสง

กมมนตภาพรงส

หมายถง ปรากฏการณทธาตแผรงส

รงสแอลฟา

สญลกษณ

4

He หรอ α มประจ +2 มเลขมวล 42

มอ านาจทะลทะลวงต า ไมสามารถทะลกระดาษได

รงสบตา

สญลกษณ

0

e หรอ β มประจ -1 มเลขมวล 0-1

มอ านาจทะลทะลวงมากกวาแอลฟา 100 เทา มความเรวใกลเคยงกบแสง

รงสแกมมา

สญลกษณ Y เปนคลนแมเหลกไฟฟาความถสง ไมมประจและมวล มพลงงานสง

ความสามารถในการทะลผานวตถ

ประโยชนของธาตกมมนตรงส

1. ดานธรณวทยาการใชคารบอน -14 ( C-14 ) ค านวณหาอายของวตถโบราณ

2. ดานการแพลทย- ใชไอโอดน -131 ( I-131 ) ในการตดตามเพลอศกษาความผดปกตของตอมไทรอยด- ใชโคบอลต -60 ( Co-60 ) ใชรกษาโรคมะเรง- ใชเรเดยม-226 ( Ra-226 ) ใชรกษาโรคมะเรง

ประโยชนของธาตกมมนตรงส

3. ดานเกษตรกรรม- ใชฟอสฟอรส -32 ( P-32) ศกษาความตองการป ยของพลช ปรบปรงเมลดพลนธทตองการ- ใชโพลแทสเซยม -32 ( K-32) ในการหาการดดซมของตนไม

4. ดานอตสาหกรรม- ใชธาตกมมนตรงสหารอยต าหน เชน รอยราวของโลหะหรอทอขนสง

ของเหลว- ใชรงสฉายบนอญมณเพลอใหมสสนสวยงาม

ประโยชนของธาตกมมนตรงส

5. ดานการถนอมอาหาร- ธาตโคบอลต -60 ( Co-60 ) ใชท าลายแบคทเรยในอาหาร

ประโยชนของธาตกมมนตรงส

6. ดานพลลงงานมการใชพลลงงานความรอนทไดจากปฏกรยานวเคลยรในเตาปฏกรณ

ปรมาณของยเรเนยม-238 ( U-238 ) ตมน าใหกลายเปนไอ แลวผานไอน าไปหมนกงหนเพลอผลตกระแสไฟฟา

สญลกษณทเกยวของกบรงส

โทษของธาตกมมนตรงส

ท าใหเซลลโมเลกลภายในเซลลเกดการเปลยนแปลงไมสามารถท างานไดตามปกต

โทษของธาตกมมนตรงส

บาดแผลทไดรบรงส