บทท 1 การจ าแนกสาร

รายวชาวทยาศาสตร 3 (ว22101) ภาคเรยนท 1 ปการศกษา 2558

สาร และ สมบตของสาร

สสาร ( Matter ) หมายถงสงทมมวล ตองการทอย และ สามารถสมผสไดโดยประสาทสมผสทง 5 เชน ดน น า อากาศ ฯลฯ ภายใน สสารเปนเนอของสสาร เรยกวา สาร ( Substance )

สาร ( Substance ) คอ สสารททราบสมบต หรอ สสารทจะศกษา ดงนนจงเปนสสารทเฉพาะเจาะจง ซงจะมสมบตของสาร 2 ประเภท คอ - สมบตกายภาพ ( Physical Property ) หมายถง สมบตทสงเกตไดจากลกษณะภายนอก และ เกยวกบวธการทางฟสกส เชน ความหนาแนน , จดเดอด , จดหลอมเหลว - สมบตทางเคม ( Chemistry Property ) หมายถง สมบตทเกดขนจากการท าปฏกรยาเคม เชน การตดไฟ , การเปนสนม , ความเปน กรด - เบส ของสาร

การเปลยนแปลงสาร แบงออกเปน 2 รปแบบ คอ - การเปลยนแปลงทางกายภาพ ( Physical Change ) หมายถง การเปลยนแปลงของสารทเกยวกบสมบตกายภาพ โดยไมมผลตอ องคประกอบภายใน และ ไมเกดสารใหม เชน การเปลยนสถานะ , การละลายน า

- การเปลยนแปลงทางทางเคม ( Chemistry Change ) หมายถง การเปลยนแปลงของสารทเกยวของกบสมบตทางเคมซงมผลตอองคประกอบภายใน และจะมสมบตตางไปจากเดม นนคอ การเกดสารใหม เชน กรดเกลอ ( HCl ) ท าปฏกรยากบลวด แมกนเซยม ( Mg ) แลวเกดสารใหม คอ กาซไฮโดรเจน ( H2 )

การจดจ าแนกสาร

จะสามารถจ าแนกออกเปน 4 กรณ ไดแก

1. การใชสถานะเปนเกณฑ แบงออกเปน 3 กลม คอ - สถานะทเปนของแขง ( Solid ) จะมรปราง และ ปรมาตรคงท ซงอนภาคภายในจะอยชดตดกน เชน ดางทบทม ( KMnO4 ) , ทองแดง ( Cu ) - สถานะทเปนของเหลว ( Liquid ) จะมรปรางตามภาชนะทบรรจ และ มปรมาตรทคงท ซงอนภาคภายในจะอยชดกนนอยกวาของแขง และ มสมบตเปนของไหล เชน น ามน , แอลกอฮอล , ปรอท ( Hg ) ฯลฯ - สถานะทเปนกาซ ( Gas ) จะมรปราง และ ปรมาตรทไมคงท โดยรปราง จะเปลยนไปตามภาชนะทบรรจ อนภาคภายในจะอย หางกนมากทสด และ มสมบตเปนของไหลได เชน กาซหงตม , อากาศ

การจดจ าแนกสาร

2. การใชเนอสารเปนเกณฑ จะมสมบตทางกายภาพของสารทไดจากการสงเกตลกษณะความแตกตางของเนอสาร ซงจะจ าแนกไดออกเปน 2 กลม คอ - สารเนอเดยว ( Homogeneous Substance ) หมายถง สารทมเนอสารเหมอนกนทกสวน ท าใหสารมสมบตเหมอนกนตลอดทกสวน เชน แอลกอฮอล , ทองค า ( Au ) , โลหะบดกร - สารเนอผสม ( Heterogeneous Substance ) หมายถง สารทมเนอสารแตกตางกนในแตละสวน จะท าใหสารนนมสมบต ไมเหมอนกนตลอดทกสวน เชน น าอบไทย , น าคลอง ฯลฯ

การจดจ าแนกสาร

3. การละลายน าเปนเกณฑ จะจ าแนกไดออกเปน 3 กลม คอ - สารทละลายน าได เชน เกลอแกง ( NaCl ) , ดางทบทม ( KMnO4 ) ฯลฯ - สารทละลายน าไดบาง เชน กาซคลอรน ( Cl2 ) , กาซคารบอนไดออกไซด ( CO2 ) ฯลฯ - สารทไมสามารถละลายน าได เชน ก ามะถน ( S8 ) , เหลก ( Fe ) ฯลฯ

4. การน าไฟฟาเปนเกณฑ จะจ าแนกไดออกเปน 2 กลม ไดแก - สารทน าไฟฟาได เชน ทองแดง ( Cu ) , น าเกลอ ฯลฯ - สารทไมน าไฟฟา เชน หนปน ( CaCO3 ) , กาซออกซเจน ( O2 )

1. สารบรสทธ ( PURE SUBSTANCE ) คอ สารเนอเดยวทมจดเดอด และ จดหลอมเหลวคงท 2. ธาต ( ELEMENT ) คอ สารบรสทธทประกอบดวยอะตอมเพยงชนดเดยวกน เชน คารบอน ( C ) , ก ามะถน ( S8 ) 3. สารประกอบ ( COMPOUND SUBSTANCE ) เกดจากธาตตงแต 2 ชนดขนไปมารวมกน โดยมอตราสวนในการรวมกนคงทแนนอนไดแก กรดน าสม ( CH3COOH ) , กรดไฮโดรคลอรก ( HCL ) ฯลฯ 4. ของผสม ( MIXTURE ) หมายถง สารทเกดจากการน าสารตงแต 2 ชนดขนไปมาผสมกนโดยไมจ ากดสวนผสม และ ในการผสมกนนนไมมปฏกรยาเกดขนระหวางสารองคประกอบทน ามาผสมกน

>>ความหมายทควรร<<

ซงม 3 ประเภท ไดแก 1. สารละลาย ( SOLUTION SUBSTANCE ) เปนสารเนอเดยวทมสดสวนในการรวมกนของธาต หรอ สารประกอบไมคงทไมสามารถเขยนสตรไดอยางแนนอน และ มขนาดอนภาคทเลกกวา 10-7 เซนตเมตร ซงม 3 สถานะ เชน อากาศ , น าอดลม , นาก , และ โลหะผสม ทกชนด ฯลฯ ซงสารละลายจะแบงออกเปน 2 สวน ไดแก ตวท าละลาย ( SOLVENT ) และ ตวถกละลาย ( SOLUTE ) 2. สารแขวนลอย ( SUSPENSION SUBSTANCE ) คอ สารทเกดจากอนภาคขนาดเสนผาศนยกลางทมากกวา 10-4 เซนตเมตร ซงจะลอยกระจายอยในตวกลางโดยอนภาคทมอยในของผสมนนมขนาดใหญ จงสามารถมองเหนอนภาคในของผสมไดอยางชดเจน เมอตงทงไว อนภาคจะตกตะกอนลงมา ซงสารแขวนลอยนนจะไมสามารถผานไดทงกระดาษกรอง และ กระดาษเซลโลเฟน เชน โคลน , น าอบไทย 3. คอลลอยด ( COLLIOD ) จะประกอบดวยอนภาคขนาดเสนผาศนยกลางระหวาง 10-4 และ 10-7 เซนตเมตร ซงจะไมมการตกตะกอน สามารถกระเจงแสงได ซงเรยกปรากฏการณนวา " ปรากฏการณทนดอลล " และ ภายในอนภาคกมการเคลอนทแบบบราวนเนยน( BROWNIAN MOVEMENT ) ซงคอลลอยดจะสามารถผานกระดาษกรองได แตไมสามารถผานกระดาษเซลโลเฟนได เชน กาว , นมสด

ของผสม ( Mixture )

ของผสม ( Mixture )

การแยกสารผสม

ใชในการแยกสารใหบรสทธซงม 7 วธ ไดแก

1. การกลน เหมาะส าหรบแยกของเหลวทปนเปนเนอเดยวกน โดยท าใหของเหลวกลายเปนไอ แลวท าใหควบแนนเปนของเหลวอก แบงออก เปน 2 ประเภท คอ - การกลนธรรมดา เหมาะส าหรบสารทมจดเดอดตางกนประมาณ 80 องศาเซลเซยส ขนไป แตอณหภมตงแต 40 องศาเซลเซยส กจะเกดกระบวนการแลว - การกลนล าดบสวน เหมาะส าหรบสารทมจดเดอดตางกนเพยงเลกนอย ซงจะมขอเสย คอ จะใชพลงงานเปนจ านวนมาก และมความสลบซบซอน การกลนล าดบสวนบางครงไมไดแยกสารใหบรสทธ แตแยกเพอประโยชนในการน าไปใช เชน การแยกน ามนดบ โดยจะแยกพวกทมจดเดอดใกลเคยงไวดวยกน แตถาสารทมจดเดอดใกลเคยงกนมาก แตไมมเครองกลนล าดบสวนกสามารถกลนไดดวยเครองกลนธรรมดา แตจะตองกลนหลาย ๆ ครง จนกระทงจดเดอด และจดหลอมเหลวคงท

การแยกสารผสม 2. การใชกรวยแยก เหมาะสมกบสารทเปนของเหลว และ จะตองเปนสารทไมละลายตอกน

หรอ จะตองมขวตางกน เชน น า และ น ามน

การแยกสารผสม 3. การกรอง เหมาะส าหรบของแขงทไมละลายน า หรอ ของแขงทละลายน า และ ไมละลาย

น าปนอยดวยกน เชน หนปน และ น า

การแยกสารผสม 4. การตกผลก เหมาะส าหรบสารทสามารถละลายไดเปนปรากฏการณทตวถกละลายทเปน

ของแขง แยกตวออกจากสารละลายไดเปนของแขงทมรปทรงเรขาคณต โดยสารใด ๆ ทละลายในน าอยในจดอมตวจะตกเปนผลก ถามากเกนพอจะเปนการตกตะกอนของสาร

การแยกสารผสม 5. การสกดดวยไอน า เหมาะสมส าหรบการสกดพวกน ามนหอมระเหยจากพช และ การ

ท าน าหอม ( CH3COOH2O ) โดยมหลกส าคญ ดงน - จดเดอดต าจะระเหยงาย ถาเปนสารทมจดเดอดสง จะตองการกลนโดยอาศยการเปลยนแปลงความดนในระบบ - สารสวนใหญไมละลายน า

การแยกสารผสม 6. การสกดดวยตวท าละลาย เหมาะสมกบสารทระเหยงาย โดยมหลกส าคญดงน

- ถาสารมความสามารถในการละลายในตวท าละลายตางชนดกนสามารถแยกสารออกจากกนได

- หลกการเลอกตวท าละลายทด คอ ตองเลอกตวท าละลายทด คอ ตองเลอกตวท าละลายทละลายสารทตางกน การสกดออกมามากทสด และสงเจอปนนนจะตองตดมานอยทสด

การแยกสารผสม

7. การโครมาโทรกราฟ เหมาะสมส าหรบการแยกสารทมความสามารถในการละลาย และ ดดซบไมเทากน , สารทมปรมาณนอย และ ไมมส โดยหลกส าคญ มดงน - ในการทดลองทกครงจะตองปดฝา เพอปองกนตวท าละลายแหง ในขณะทเคลอนทบนตวดดซบ - ถาสารเคลอนทใกลเคยงกนมาก แสดงวาสารมความสามารถในการละลาย และ ดดซบไดใกลเคยง และ จะแกไขไดโดย การเปลยนตวท าละลาย หรอ เพมความยาวของดดซบได แตสารทเคลอนทไดระยะทางเทากนในตวท าละลาย และ ตวดดซบใกลเคยงกน มกจะสรปไดวาสารนนเปนสารเดยวกน โดยวธนสามารถท าใหสารบรสทธได โดยตดแบงสารทตองการละลายในตวท าละลายทเหมาะสม แลวระเหยตวท าละลายนนทงไป แลวน าสารนนมาท าการโครมาโทรกราฟใหม จนไดสารบรสทธ

ตวอยางขอสอบเกยวกบคา RF

วธการแยกสารอยางงาย

1. การระเหย

2. การระเหด

3. วธหยบออก

4. ใชแมเหลกดด

5. วธการรอน

1. 2.

3.

4.

5.

ธาตและสารประกอบ

1. ธาต (Element) หมายถง สารบรสทธเนอเดยวทมองคประกอบอยางเดยว ธาตไมสามารถจะน ามาแยกสลายใหกลายเปนสารอนโดยวธการทางเคม ธาตมทงสถานะทเปนของแขง เชน ธาตสงกะส(Zn) ตะกว(Pb) เงน (Ag) และดบก (Sn) , เปนของเหลว เชน ปรอท (Hg) เปนกาซ เชน ไนโตรเจน (N2) ฮเลยม (He) ออกซเจน (O2) ไฮโดรเจน (H2) เปนตน ธาตยงแบงออกเปน โลหะ อโลหะ และกงโลหะ ตามสมบตทแตกตางกนออกไป

2. สารประกอบ (compound) หมายถง "สารบรสทธเนอเดยวทเกดจากธาตตงแตสองชนดขนไปเปนองคประกอบ" สารประกอบเกดจากการรวมตวของธาตโดยวธการทางเคม สามารถแยกสลายใหเกดเปนสารใหมหรอกลบคนเปนธาตเดมได สารประกอบจะมสมบตเฉพาะตวทแตกตางจากธาตเดม เชน น า มสตรเคมเปน H2O น าเปนสารประกอบทเกดจากธาตไฮโดรเจน(H) และออกซเจน (O) แตมสมบตแตกตางจากไฮโดรเจนและออกซเจน น าตาลทรายประกอบดวยธาตคารบอน ( C ),ไฮโดรเจน (H) ,และออกซเจน (O) เปนตน

การแยกน าดวยไฟฟา เปรยบเทยบสมบตของธาต และสารประกอบ ธาต 1. ประกอบดวยอะตอมชนดเดยว 2. แยกออกโดยวธเคมไมได 3. อาจแยกออกโดยวธนวเคลยร 4. เขยนแทนดวยสญลกษณ สารประกอบ 1. ประกอบดวยอะตอมตงแต 2 ตวขนไป 2. แยกออกโดยวธเคมได 3. แยกงายกวาธาต 4. เขยนแทนดวยสตร

สญลกษณธาตแรกเรม

สญลกษณธาตปจจบน

สญลกษณธาตปจจบนทงหมด

Au S

I C

Ag

Cu

สมบตบางประการของธาต

ธาตกมมนตรงสทเกยวของกบชวตประจ าวน

ธาตกมมนตรงสทเกยวของกบชวตประจ าวน

ตวอยางสารประกอบบางชนด

“THE END” THANK YOU FOR YOUR ATTENTION!