วันพฤหัสบดีที่ 25 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2553

สารและสสาร

สสารและสาร สิ่งต่างๆที่อยู่รอบตัวเราไม่ว่าจะเป็นเสื้อผ้า อาหาร ของใช้ในชีวิตประจำวัน เครื่องอำนวยความสะดวก สิ่งก่อสร้างต่างๆ รวมทั้งต้นไม้ ดิน น้ำ อากาศ นัก วิทยาศาสตร์จัดสิ่งเหล่านี้เป็นสสาร สสาร คือสิ่งที่มีมวล ต้องการที่อยู่ และสามารถสัมผัสได้ หรืออาจหมายถึงสิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเรา มีตัวตน ต้องการที่อยู่ สัมผัสได้ อาจมองเห็นหรือไม่เห็นก็ได้ เช่น อากาศ เป็นต้น นักวิทยาศาสตร์เรียกสสารที่รู้จักแล้วว่า สาร สาร คือสสารที่ศึกษาค้นคว้าจนทราบสมบัติและองค์ประกอบที่แน่นอนซึ่งก็คือเนี้อของสสารนั่นเอง
สมบัติของสาร สมบัติของสาร หมายถึง ลักษณะเฉพาะตัวของสารที่สามารถบ่งบอกว่าสารชนิดนั้นคืออะไร สารแต่ละชนิดจะมีสมบัติของสารที่สังเกตได้ คือ สี กลิ่น รส สถานะ เนื้อสาร สมบัติของสารในสถานะต่างๆ สถานะของแข็ง มีรูปร่างแน่นอน อนุภาคชิดกันแน่นที่สุด สถานะของเหลว มีรูปร่างไม่แน่นอน ตามภาชนะที่มันอยู่อนุภาคห่าง กัน เช่น ใน แก้วน้ำ กระป๋อง สถานะแก๊ส มีรูปร่างไม่แน่นอน อนุภาคอยู่ห่างกันมากที่สุด
สมบัติของสารจำแนกได้เป็น 2 ประเภทคือ
1. สมบัติทางกายภาพ
2. สมบัติทางเคมี
สมบัติทางกายภาพของสาร สารแต่ละชนิดจะมีสมบัติเฉพาะตัว เรียกว่า สมบัติทางกายภาพของสาร ซึ่งสามารถสังเกตได้ง่ายจากภายนอก เช่น เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าส สี จุดหลอมเหลว จุดเดือด การนำไฟฟ้า การนำความร้อน ความแข็ง ความเหนียว หรือเปราะ สมบัติทางเคมี หมายถึง สมบัติที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี เช่น ปฏิกิริยาระหว่างสาร ก. กับสาร ข. หรือปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบส เป็นต้น
การเปลี่ยนสถานะของสาร
1.การเปลี่ยนสถานะของสารจากของแข็งเป็นของเหลว เนื่องจากได้รับความร้อนทำให้อนุภาคมีพลังงานจลน์ (ได้จากการเคลื่อนที่) เกิดการเคลื่อนไหวเร็วขึ้นมีการถ่ายเทพลังงานจลน์ให้กันและกันเมื่อถึงจุดจุดหนึ่งโมเลกุลก็จะเคลื่อนที่ห่างออกจากกัน แรงยึดเหนี่ยวน้อยลง เรียกว่าการละลาย การหลอมเหลว หรือ การหลอมละลาย
2. การเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซ เกิดจากอนุภาค ได้รับความร้อนพลังงานจลน์เพิ่มขึ้นอนุภาคห่างกัน จนไม่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกัน เรียกว่า การระเหย
3. การเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นก๊าซ เกิดจากอนุภาคได้รับความร้อนสูง จนแรงยึดเหนี่ยวหลุดจากกัน เรียกว่า การระเหิด
สถานะของสาร สารแบ่งออกเป็น 3 สถานะ คือ
1.ของแข็ง ( solid ) หมายถึงสารที่มีลักษณะรูปร่างไม่เปลี่ยนแปลง และมีรูปร่างเฉพาะตัว เนื่องจากอนุภาคในของแข็งจัดเรียงชิดติดกันและอัดแน่นอย่างมีระเบียบไม่มีการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ได้น้อยมาก ไม่สามารถทะลุผ่านได้และไม่สามารถบีบหรือทำให้เล็กลงได้ เข่น ไม้ หิน เหล็ก ทองคำ ดิน ทราย พลาสติก กระดาษ เป็นต้น

2.ของเหลว ( liquid ) หมายถึงสารที่มีลักษณะไหลได้ มีรูปร่างตามภาชนะที่บรรจุ เนื่องจากอนุภาคในของเหลวอยู่ห่างกันมากกว่าของแข็ง อนุภาคไม่ยึดติดกันจึงสามารถเคลื่อนที่ได้ในระยะใกล้ และมีแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน มีปริมาตรคงที่ สามารถทะลุผ่านได้ เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ น้ำมันพืช น้ำมันเบนซิน เป็นต้น



3.แก๊ส ( gas ) หมายถึงสารที่ลักษณะฟุ้งกระจายเต็มภาชนะที่บรรจุ เนื่องจากอนุภาคของแก๊สอยู่ห่างกันมาก มีพลังงานในการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วไปได้ในทุกทิศทางตลอดเวลา จึงมีแรงดึงดูดระหว่างอนุภาคน้อยมาก สามารถทะลุผ่านได้ง่าย และบีบอัดให้เล็กลงได้ง่าย เช่น อากาศ แก๊สออกซิเจน แก๊สหุงต้ม เป็นต้น



อนุภาคของแข็ง

อนุภาคของเหลว



อนุภาคของก๊าซ

1. สารบริสุทธิ์ หมายถึง สารเนื้อเดียวยที่มีองค์ประกอบเพียงชนิดเดียวมีสมบัติเหมือนกัน แบ่งเป็น

1.1 ธาตุ คือ สารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยธาตุหรือสารชนิดเดียว ไม่สามารถแยกหรือสลายออกเป็นสารอื่นได้ เช่น เงิน ทอง คาร์บอน ออกซิเจน เป็นต้น ในปัจจุบันมีการค้นคว้าพบธาตุประมาณ 107 ธาตุ เป็นธาตุที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ 92 ธาตุ ที่เหลือเป็นธาตุที่สังเคราะห์ขึ้นในห้องทดลอง

ธาตุจำแนกออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้

1) โลหะ มีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิปกติ ยกเว้นปรอทที่เป็นโลหะแต่อยู่ในสถานะของเหลว โลหะจะมีผิวเป็นมันวาว มีจุดเดือดสูง และนำไฟฟ้าได้ดี โลหะบางชนิดเป็นสารแม่เหล็ก ตัวอย่างของธาตุโลหะ เช่น เหล็ก ทองแดง สังกะสี แมกนีเซียม เป็นต้น

2) อโลหะ เป็นได้ทั้ง3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และก๊าส เช่น กำมะถันเป็นของแข็งสีเหลือง ธาตุโบรมีนเป็นของเหลวสีแดง และคลอรีนเป็นก๊าสสีเขียวอ่อน อโลหะส่วนใหญ่มีสมบัติตรงข้ามกับโลหะ เช่น เปราะ ไม่นำไฟฟ้า มีจุดเดือดต่ำ
3) ธาตุกึ่งโลหะ เป็นธาตุที่มีสมบัติกึ่งโลหะและอโลหะ เช่น โบรอนเป็นของแข็งสีดำ เปราะ ไม่นำไฟฟ้า มีจุดเดือดสูงถึง 4,000 องศาเซลเซียล ธาตุซิลิคอน เป็นของแข็งสีมันวาว เปราะ นำไฟฟ้าได้เล็กน้อย มีจุดเดือด 3,265 องศาเซลเซียล

สารละลาย

สารละลาย หมายถึง สารเนื้อเดียวที่ประกอบด้วยธาตุหรือสารประกอบตั้งแต่ 2 ชนิดไปมารวมกัน โดยที่มีธาตุหรือสารประกอบตัวหนึ่งเดป็นตัวถูกละลาย สานละลายอาจอยู่ในสถานะของแข็ง ของเหลว หรือแก๊สก็ได้ เกณฑ์ที่จะกำหนดว่าสารใดเป็นตัวทำละลาย และสารใดจะเป็นตัวถูกละลาย ให้พิจารณาจากปริมาณ และสถานะขององค์ประกอบ ดังนี้

1. ถ้าตัวทำละลายและตัวถูกละลายอยู่ในสถานะเดียวกัน เช่น ของแข็งกับของแข็ง จะกำหนดให้สารที่มีปริมาณมากกว่าเป็นตัวทำละลาย และสารที่มีปริมาณน้อยกว่าเป็นตัวถูกละลาย

2. ถ้าตัวทำละลายและตัวถูกละลายอยู่ในสถานะต่างกัน เช่น ของแข็งกับของเหลว เมื่อผสมกันแล้วมีสถานะเหมือนกับสารใดให้ถือว่าสารนั้นเป็นตัวทำละลายอีกสารหนึ่งเป็นตัวถูกละลาย เช่น เกลือ (ของแข็ง ) กับน้ำ ( ของเหลว) เมื่อรวมกันแล้วเป็นของเหว ดังนั้นนำจัดเป็นตัวทำละลาย ส่วนเกลือเป็นตัวถูกละลาย

ตัวทำละลาย (solvent) ตามความหมายแบบเดิมคือ สารในสารละลายที่มีปริมาณมากกว่าตัวถูกละลาย ถ้าทั้งตัวถูกละลายและตัวทำละลายมีปริมาณเท่ากัน (เช่น สารละลายมี เอทานอล 50% และ น้ำ 50%) คำจำกัดความเกี่ยวกับตัวทำละลายและตัวถูกละลายจะมีความสำคัญน้อยลง แต่โดยทั่วไปสารที่มีปริมาณมากกว่าจะถูกกำหนดให้เป็นตัวทำละลาย ตัวทำละลายที่คุ้นเคยมากที่สุดและใช้ในชีวิตประจำวันคือน้ำ

ตัวถูกละลาย ( Solute ) : สารที่ละลายอยู่ในตัวทำละลาย เกิดเป็นสารละลาย
สารเนื้อผสม
สารแขวนลอย (Suspension) เป็นสารที่ประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ของของแข็งมีขนาด เส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่กว่าสารคอลลอยด์ สารแขวนลอยจะมีเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่กว่า 10 เซนติเมตร อนุภาคของของแข็งลอยกระจายอยู่ในของเหลวซึ่งสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจน เมื่อตั้งทิ้งไว้นิ่ง ๆ จะเกิดการตกตะกอน เช่น น้ำโคลน น้ำคลอง น้ำอบไทย เป็นต้น



คอลลอยด์(colloid) หมายถึง สารที่ประกอบด้วยอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง ถึง เซนติเมตร อนุภาคสามารถกรองผ่านกระดาษกรอง แต่ไม่สามารถกรองผ่านกระดาษเซลโลเฟนได้ปรากฏการณ์ทินดอลล์(Tyndalleffect) จอห์น ทินดอลล์ได้ทดลองป็นคนแรก ปรากฏการณ์ทินดอลล์คือ การให้แสงผ่านคอลลอยด์ใดๆ แล้วเราสามารถมองเห็นลำแสงในคอลลอยด์นั้นๆได้ เหตุที่เห็นลำแสงเพราะคอลลอยด์มีขนาดโตพอที่จะทำให้แสงที่ตกกระทบเกิดการกระเจิงของแสงอิมัลชัน (emulsion) เกิดจากอนุภาคของของเหลว กระจายอยู่ในตัวกลางที่เป็นของเหลว โดยมีอิมัลซิไฟเออร์เป็นตัวประสาน เช่น น้ำสลัด อิมัลซิไฟเออร์ (Emulsifier) อิมัลซิไฟเออร์ช่วยให้ไอศกรีมมีเนื้อสัมผัสเรียบเนียน มีโครงสร้างแน่นขึ้น ลดระยะเวลาการตีให้ขึ้นฟู


สมบัติของสารละลายกรด-เบส

กรด เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง กรดทำปฏิกิริยากับโลหะและสารประกอบคาร์บอเนตได้แก๊สและทำให้โลหะและสารประกอบคาร์บอเนตผุกร่อน กรดโดยทั่วไปมีรสเปรี้ยว
เบส เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน ทำปฏิกิริยากับสารละลายฟินอล์ฟทา ลีน ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีจากไม่มีสีเป็นสีชมพูเข้ม สารละลายกรดและเบสนำไฟฟ้าได้
กระดาษลิตมัส เป็นกระดาษที่ใช้ฝนการทดสอบสมบัติความเป็นกรด-เบส –กลาง ของสารเราสามารถผลิดกระดาษลิตมัสได้เองโดยนำกระดาษสีขาวลงไปแช่น้ำคั้นดอกอัญชันจะได้กระดาษลิตมัสมีสีน้ำเงิน หากนำไปแช่ในน้ำคั้นดอกเฟื่องฟ้าสีชมพูจะได้กระดาษลิตมัสสีแดง เมื่อตากแห้งก็สามารถนำทดสอบความเป็นกรด-เบส-กลาง

กระดาษลิตมัสยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์(Universal Indicator) อินดิเคเตอร์ที่นำมาทดสอบค่า pH ได้ค่าที่ละเอียดมากขึ้นช่วง pH ยูนิเวอร์แซลอินดิเคเตอร์ ที่ทดลองสามารถบอกความเป็นกรดและเบสได้ชัดเจนทำให้เราสามารถใช้คุณสมบัติความเป็นกรดและเบสดังกล่าวมาใช้ให้เกิดประโยชน์ และป้องกันอันตรายที่อาจจะเกิดในชีวิตประจำวันได้

การกลั่นด้วยไอน้ำ

การกลั่นด้วยไอน้ำ เป็นการแยกสารที่ระเหยง่ายออกจากสารที่ระเหยยาก โดยมีหลักการ คือนำสารไปต้มรวมกับหรือผ่านไอน้ำเข้าไปยังสารที่ต้องการสกัด เมื่อร้อนสารที่ต้องการที่ ต้องการสกัดแยก และน้ำจะระเหย ออกมา พร้อมกันจนกระทั่งความดันไอของสารรวมกับความดันไอน้ำเท่ากับความดันบรรยกาศของเหลวทั้งสอง จะกลั่นตัวออกมาพร้อมกันที่อุณหภูมิต่ำกว่า จุดเดือดของสาร ของเหลวจะควบแน่น แยกเป็น 2 ชั้น น้ำอยู่ชั้นล่าง สารที่ต้องการสกัดอยู่ขึ้นบน

สมบัติของสารที่แยกโดยการกลั่นด้อยไอน้ำ

1. ต้องไม่ละลายน้ำ จึงจะสามารถแยกออกจากน้ำได้ง่าย โดยใช้ กรวยแยก

2. มีสมบัติระเหยง่าย มีจุดเดือดหรือต่ำกว่าน้ำก็ได้ ถ้าสารมีจุดเดือดต่ำจะแยกได้ดีกว่าสารที่มีจุดเดือดสูง

ประโยชน์การกลั่นด้วยไอน้ำ

1. สกัดแยกน้ำมันหอมระเหยออกจากส่อนต่างๆ ของพืช

2. สกัดแยกน้ำมันพืชจากเมล็ดพืช

การแยกสารประกอบซึ่งมี 7 วิธี ได้แก่

1. การกลั่น เหมาะสำหรับแยกของเหลวที่ปนเป็นเนื้อเดียวกัน โดยทำให้ของเหลวกลายเป็นไอ แล้วทำให้ควบแน่นเป็นของเหลวอีก แบ่งออก เป็น 2 ประเภท คือ

- การกลั่นธรรมดา เหมาะสำหรับสารที่มีจุดเดือดต่างกันประมาณ 80 องศาเซลเซียส ขึ้นไป แต่อุณหภูมิตั้งแต่ 40 องศาเซลเซียสก็จะเกิดกระบวนการแล้ว
- การกลั่นลำดับส่วน เหมาะสำหรับสารที่มีจุดเดือดต่างกันเพียงเล็กน้อย ซึ่งจะมีข้อเสีย คือ จะใช้พลังงานเป็นจำนวนมาก และมีความสลับซับซ้อน การกลั่นลำดับส่วนบางครั้งไม่ได้แยกสารให้บริสุทธิ์ แต่แยกเพื่อประโยชน์ในการนำไปใช้ เช่น การแยกน้ำมันดิบ โดยจะแยกพวกที่มีจุดเดือดใกล้เคียงไว้ด้วยกัน แต่ถ้าสารที่มีจุดเดือดใกล้เคียงกันมาก แต่ไม่มีเครื่องกลั่นลำดับส่วนก็สามารถกลั่นได้ด้วยเครื่องกลั่นธรรมดา แต่จะต้องกลั่นหลาย ๆ ครั้ง จนกระทั่งจุดเดือด และจุดหลอมเหลวคงที่

2. การใช้กรวยแยก เหมาะสมกับสารที่เป็นของเหลว และ จะต้องเป็นสารที่ไม่ละลายต่อกัน หรือ จะต้องมีขั้วต่างกัน เช่น น้ำ และ น้ำมัน

3. การกรอง เหมาะสำหรับของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ หรือ ของแข็งที่ละลายน้ำ และ ไม่ละลายน้ำปนอยู่ด้วยกัน เช่น หินปูน และ น้ำ

4. การตกผลึก เหมาะสำหรับสารที่สามารถละลายได้เป็นปรากฏการณ์ที่ตัวถูกละลายที่เป็นของแข็ง แยกตัวออกจากสารละลายได้เป็นของแข็งที่มีรูปทรงเรขาคณิต โดยสารใด ๆ ที่ละลายในน้ำอยู่ในจุดอิ่มตัวจะตกเป็นผลึก ถ้ามากเกินพอจะเป็นการตกตะกอนของสาร

5. การสกัดด้วยไอน้ำ เหมาะสมสำหรับการสกัดพวกน้ำมันหอมระเหยจากพืช และ การทำน้ำหอม ( CH3COOH2O ) โดยมีหลักสำคัญดังนี้

- จุดเดือดต่ำจะระเหยง่าย ถ้าเป็นสารที่มีจุดเดือดสูงจะต้องการกลั่นโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงความดันในระบบ

- สารส่วนใหญ่ไม่ละลายน้ำ

6. การสกัดด้วยตัวทำละลาย เหมาะสมกับสารที่ระเหยง่าย โดยมีหลักสำคัญดังนี้

- ถ้าสารมีความสามารถในการละลายในตัวทำละลายต่างชนิดกันสามารถแยกสารออกจากกันได้

- หลักการเลือกตัวทำละลายที่ดี คือ ต้องเลือกตัวทำละลายที่ดี คือ ต้องเลือกตัวทำละลายที่ละลายสารที่ต่างกัน การสกัดออกมามากที่สุด และสิ่งเจือปนนั้นจะต้องติดมาน้อยที่สุด

7. การโครมาโทรกราฟี เหมาะสมสำหรับการแยกสารที่มความสามารถในการละลาย และ ดูดซับไม่เท่ากัน , สารที่มีปริมาณน้อย และ ไม่มีสี โดยหลักสำคัญ มีดังนี้

- ในการทดลองทุกครั้งจะต้องปิดฝา เพื่อป้องกันตัวทำละลายแห้ง ในขณะที่เคลื่อนที่บนตัวดูดซับ

- ถ้าสารเคลื่อนทีใกล้เคียงกันมาก แสดงว่าสารมีความสามารถในการละลาย และ ดูดซับได้ใกล้เคียง และ จะแก้ไขได้โดย การเปลี่ยนตัวทำละลาย หรือ เพิ่มความยาวของดูดซับได้ แต่สารที่เคลื่อนที่ได้ระยะทางเท่ากันในตัวทำละลาย และ ตัวดูดซับใกล้เคียงกัน มักจะสรุปได้ว่าสารนั้นเป็นสารเดียวกัน

โดยวิธีนี้สามารถทำให้สารบริสุทธิ์ได้ โดยตัดแบ่งสารที่ต้องการละลายในตัวทำละลายที่เหมาะสม แล้วระเหยตัวทำละลายนั้นทิ้งไป แล้วนำสารนั้นมาทำการโครมาโทรกราฟีใหม่ จนได้สารบริสุทธิ์




วิธีการทำ E-book
1. การตั้งค่าหน้ากระดาษช่อง Mask Colour คลิกที่ Select Mask Colourที่ช่องBackground Colourคลิกที่ Book Transparency คลิกที่ Settings จะขึ้นหน้าต่างไปดูที่ช่องEazy Colour Shape ไปคลิกที่หน้าคำว่า With Transparencyแล้วคลิก Select เสร็จแล้วให้คลิกที่ OK

2. นำสีที่เราเลือกมาลงเพื่อทำหน้าปกที่ Insert box แล้วเลือกพื้นที่ Insert image
3. การนำภาพมาใส่ให้คลิกที่ Insert image
4. การนำข้อความมาใส่ให้คลิกที่ Insert text
5. การเพิ่มหน้ากระดาษให้คลิกที่ Add page
6. การลบหน้ากระดาษให้คลิกที่ Delete page
7. การคัดลอกหน้ากระดาษให้คลิกที่ Copy page
8. การย้อนกลับไปก่อนหน้านี้ให้คลิกที่ Previous page
9. การไปหน้าถัดไปให้คลิกที่ Next page
10. การทำภาพป๊อปอัพให้ไปคลิกที่ Insert popup image
11. การนำภาพเคลื่อนไหวให้คลิกที่ Insert multimedia


ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น