จำแนกประเภท ของสาร

ประเภทของสาร

การจำแนกประเภทของสาร         สารแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ เพื่อให้ง่ายต่อการจดจำสาร โดยทั่วไปนิยมใช้สมบัติทางกายภาพด้านใดด้านหนึ่งของสารเป็นเกณฑ์ในการจำแนกสารซึ่งมีหลายเกณฑ์ด้วยกัน เช่น - สถานะเป็นเกณฑ์ - ความเป็นโลหะเป็นเกณฑ์ - การละลายน้ำเป็นเกณฑ์ - เนื้อสารเป็นเกณฑ์

1.ใช้สถานะเป็นเกณฑ์ ของแข็ง ( solid ) หมายถึงสารที่มีลักษณะ แบ่งสารออกได้เป็น 3 กลุ่ม คือ ของแข็ง ( solid ) หมายถึงสารที่มีลักษณะ รูปร่างไม่เปลี่ยนแปลง และมีรูปร่างเฉพาะตัว เนื่องจาก อนุภาคในของแข็งจัดเรียงชิดติดกันและอัดแน่นอย่างมีระเบียบไม่ มีการเคลื่อนที่หรือเคลื่อนที่ได้น้อยมาก ไม่สามารถทะลุผ่านได้ และไม่สามารถบีบหรือทำให้เล็กลงได้ เข่น ไม้ หิน เหล็ก ทองคำ ดิน ทราย พลาสติก กระดาษ เป็นต้น

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

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

ตารางแสดงความแตกต่างของสารในสถานะต่างๆ ของแข็ง ของเหลว แก๊ส 1.ไม่เปลี่ยนแปลงรูปร่าง 1.มีรูปร่างตามภาชนะที่ใส่ 1.มีรูปร่างกระจัดกระจายเต็มภาชนะที่บรรจุ 2.อยู่กับที่ 2.ไหลได้ 2.ฟุ้งกระจายอย่างรวดเร็ว 3.ทะลุผ่านได้ยาก 3.ทะลุผ่านได้ 3.ทะลุผ่านได้ง่ายมาก 4.บีบอัดให้เล็กลง ไม่ได้ 4.บีบอัดให้เล็กลงได้ 4.บีบอัดให้เล็กลงได้ง่าย

2.ใช้ความเป็นโลหะเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น 3 กลุ่ม คือ 1.โลหะ ( metal) 2. อโลหะ ( non-metal ) 3. กึ่งโลหะ ( metaliod )

3.ใช้การละลายน้ำเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 2 กลุ่ม คือ 1 . สารที่ละลายน้ำ 2 . สารที่ไม่ละลายน้ำ

สารละลาย เป็นองค์ประกอบไม่คงที่ องค์ประกอบของสารละลายมี 2 ส่วน คือ เป็นของผสมเนื้อเดียว มีอัตราส่วนโดยมวลของสารที่ เป็นองค์ประกอบไม่คงที่ องค์ประกอบของสารละลายมี 2 ส่วน คือ ตัวทำละลาย คือ สารที่มีปริมาณมากที่สุดในสารละลาย (กรณีสถานะองค์ประกอบเหมือนกัน) หรือเป็นสารที่มีสถานะ เดียวกับสารละลาย (กรณีสถานะองค์ประกอบต่างกัน) 2. ตัวละลาย คือ สารที่มีปริมาณอยู่น้อยในสารละลาย หรือมี สถานะต่างจากสารละลาย

เช่น - น้ำเกลือ เป็นสารละลาย ประกอบด้วยน้ำและเกลือ พิจารณา น้ำเกลือ มีสถานะเป็นของเหลว และน้ำก็มีสถานะเป็นของเหลว ดังนั้น น้ำจึงเป็นตัวทำละลาย ส่วนเกลือ เป็นของแข็ง จึงเป็นตัวละลาย

5) ไอน้ำ ฝุ่นละอองและอื่นๆ0.03% -อากาศ เป็นสารละลาย ประกอบด้วย 1) N2 ประมาณ 78% 2) O2 ประมาณ 21% 3) Ar (อาร์กอน) ก๊าซเฉื่อย 0.05% 4) CO2 ประมาณ 0.02% 5) ไอน้ำ ฝุ่นละอองและอื่นๆ0.03% พิจารณา อากาศมีองค์ประกอบสถานะเดียวกัน คือ แก๊ส จึงต้องดูปริมาณสารที่เป็นองค์ประกอบ ดังนั้น N2 เป็นตัวทำละลาย (มีปริมาณมากกว่า) ส่วน O2 CO2 และแก๊สเฉื่อยเป็นตัวละลาย

ข้อควรทราบ ตัวทำละลาย แต่ตัวละลาย สามารถมีหลายองค์ประกอบ จะมีเพียงองค์ประกอบเดียว แต่ตัวละลาย สามารถมีหลายองค์ประกอบ สารละลาย คือ ตัวทำละลาย + ตัวละลาย

ตัวอย่างสารละลาย

ใช้เนื้อสารเป็นเกณฑ์ แบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม คือ  1. สารเนื้อเดียว ( homogeneous substance ) 2. สารเนื้อผสม ( heterogeneous substance )

สารเนื้อเดียว สารเนื้อเดียว ( Homogeneous Substance ) หมายถึง สารที่มีลักษณะของเนื้อสารผสมกลมกลืนกันเป็นเนื้อเดียว และมีอัตราส่วนของผสมเท่ากัน ถ้านำส่วนใดส่วนหนึ่งของสารเนื้อเดียวไปทดสอบจะมีสมบัติเหมือนกันทุกประการ เช่น น้ำกลั่นและเกลือแกง เป็นสารเนื้อเดียว เมื่อนำเกลือแกงใส่ในน้ำแล้วคนให้ละลายจะได้สารละลายน้ำเกลือ ซึ่งเป็นสารเนื้อเดียวที่มีอัตราส่วนของน้ำและเกลือแกงเหมือนกันทุกส่วน

สารเนื้อเดียวมีได้ทั้ง 3 สถานะ คือ  สารเนื้อเดียวมีได้ทั้ง 3 สถานะ คือ  1.สารเนื้อเดียวสถานะของแข็ง เช่น เหล็ก ทองคำ ทองแดง สังกะสี อะลูมิเนียม นาก ฟิวส์ ทองเหลือง หินปูน เกลือแกง น้ำตาลทราย เป็นต้น  2.สารเนื้อเดียวสถานะของเหลว เช่น น้ำกลั่น น้ำเกลือ น้ำส้มสายชู น้ำอัดลม น้ำมันพืช เอทานอล น้ำเชื่อม น้ำนม เป็นต้น  3.สารเนื้อเดียวสถานะแก๊ส เช่น อากาศ แก๊สหุงต้ม แก๊สออกซิเจน แก๊สไนโตรเจน แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น

รูปแสดงอนุภาคของสารใน สถานะของแข็ง ของเหลว และแก๊ส

จำแนกสารเนื้อเดียวออกเป็น 2 ประเภท คือ จำแนกสารเนื้อเดียวออกเป็น 2 ประเภท คือ             1.สารบริสุทธิ์ ( Pure Substance ) 2. สารละลาย

1. สารบริสุทธิ์ เป็นสารที่มีองค์ประกอบเพียงชนิดเดียว ได้แก่ ธาตุและสารประกอบ ซึ่งก็คือ สารที่เกิดจากองค์ประกอบมากกว่าหนึ่งชนิด แต่มีอัตราส่วนโดยมวลของสารที่เป็นองค์ประกอบ

- โลหะ (เช่น เหล็ก ทองคำ เงิน) - ธาตุ ตะกั่ว ทองคำ เงิน แก๊สออกซิเจน เหล็ก แก๊สไนโตรเจน เป็นต้น ซึ่งธาตุแบ่งเป็น - โลหะ (เช่น เหล็ก ทองคำ เงิน) - อโลหะ (เช่น แก๊สออกซิเจน แก๊สไนโตรเจน) - กึ่งโลหะ (เช่น อะลูมิเนียม)

สารประกอบ = น้ำตาลทราย เกลือแกง น้ำ กรดเกลือ เป็นต้น สารประกอบ = น้ำตาลทราย เกลือแกง น้ำ กรดเกลือ เป็นต้น น้ำตาลทราย น้ำ ตัวอย่างสารประกอบ

2.สารไม่บริสุทธิ์   เป็นสารเนื้อเดียวที่ประกอบด้วยสารบริสุทธิ์ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปด้วยอัตราส่วนที่ไม่แน่นอน ไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น สารที่เกิดใหม่จะมีสมบัติไม่คงที่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารบริสุทธิ์ที่นำมาผสมกัน ได้แก่ สารละลาย คอลลอยด์

สารเนื้อผสม         สารเนื้อผสม (Heterogeneous  Substance ) หมายถึง สารที่มีลักษณะของเนื้อสารคละกัน ไม่ผสมกลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน สารที่เป็นส่วนผสมแต่ละชนิดก็ยังคงแสดงสมบัติของสารเดิม เพราะเป็นการรวมกันทางกายภาพไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเกิดขึ้น  เราสามารถใช้ตาเปล่าสังเกตและจำแนกได้ว่าสารเนื้อผสมนั้นประกอบด้วยสารใดบ้าง  และสามารถแยกสารเหล่านั้นออกจากกันได้โดยวิธีทางกายภาพธรรมดา โดยไม่ทำให้สมบัติเดิมเปลี่ยนแปลงไป

สารเนื้อผสมมีได้ทั้ง 3 สถานะ เช่น 1. สารเนื้อผสมสถานะของแข็ง เช่น ทราย  คอนกรีต ดิน  เป็นต้น 2. สารเนื้อผสมสถานะของเหลว เช่น น้ำคลอง น้ำโคลน น้ำจิ้มไก่ เป็นต้น 3. สารเนื้อผสมสถานะแก๊ส เช่น ฝุ่นละอองในอากาศ เขม่า ควันดำในอากาศ เป็นต้น

สารเนื้อผสม หนึ่งส่วน สารที่มองไม่เป็นเนื้อเดียว คือ สารที่มีองค์ประกอบมากกว่า หนึ่งส่วน สารที่มองไม่เป็นเนื้อเดียว หรือองค์ประกอบเดียว แต่จะสามารถ เห็นเป็น 2 องค์ประกอบขึ้นไป

- สารเนื้อผสม แบ่งเป็น คอลลอยด์ และสารแขวนลอย - สารแขวนลอย คือ สารผสมที่ประกอบด้วยสารที่อนุภาคมีเส้น ผ่านศูนย์กลางยาวกว่า เซนติเมตร กระจายอยู่ใน สารที่เป็นตัวกลางอีกชนิดหนึ่ง เมื่อทิ้งไว้จะ ตกตะกอน สามารถที่จะแยกอนุภาคในสาร แขวนลอยได้โดยการใช้กระดาษกรอง

ตัวอย่างสารแขวนลอย

- คอลลอยด์ คือ สารผสมที่ประกอบด้วยสารที่อนุภาคมีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง - เซนติเมตร กระจายอยู่ในสารที่เป็นตัวกลางอีกชนิดหนึ่ง สามารถที่จะแยกอนุภาคในคอลลอยด์ออกจากตัวกลางได้โดยการใช้กระดาษเซลโลเฟนเท่านั้น ไม่สามารถใช้กระดาษกรองในการแยกอนุภาคได้เนื่องจากอนุภาคของคอลลอยด์มีขนาดเล็กกว่ารูของกระดาษกรอง