การจำแนกสาร ครูปฏิการ นาครอด

ทบทวน

การแยกสารและทําให้สารบริสุทธิ์ 1. สารเนื้อผสม การร่อน : ของแข็ง – ของแข็งที่มีขนาดต่างกัน ใช้ตะแกรงร่อน - การกรอง : ของแข็ง – ของเหลว เช่น สารแขวนลอยต่างๆ - การใช้กรวยแยก : ของเหลว – ของเหลวที่ไม่รวมเป็นเนื้อเดียวกัน กรวยแยก กรวยกรอง ของแข็ง ของเหลว ดึงดูดด้วยแรงสุญญากาศ กรวยบุชเนอร์

การแยกสารผสมเนื้อผสมด้วยวิธีอื่นๆ ใช้แม่เหล็ก การหยิบออก การระเหิด

แบบฝึกหัด 1.1.1 ให้นักเรียนบอกวิธีการแยกสารเนื้อผสมต่อไปนี้อย่างละเอียด (ลงสมุด) แยกเม็ดพริกที่ผสมกับเกลือ แยกน้ำกับน้ำมัน แยกผงเหล็กจากทราย แยกการบูรออกจากน้ำตาลทราย แยกผงตะกอนกับน้ำมัน

2. สารเนื้อเดียว 2.1 การตกผลึก (Crystallization) : ใช้แยกสารเนื้อเดียวที่เป็นของแข็ง โดยอาศัยหลักการละลายที่ต่างกัน โดยสารที่ต้องการแยกและไม่ต้องการแยกจะต้องละลายได้ในตัวทำละลายชนิดเดียวกัน แต่ต้องมีความสามารถในการละลายต่างกัน สารที่ละลายได้น้อยกว่าจะตกผลึกออกมาก่อน เช่นเกลือแกงกับแนฟทาลีน rock candy Crystals: http://crystals.llnl.gov

2.2 การกลั่น (distillation) ใช้กลั่นแยกสารที่ระเหยง่ายซึ่งปนอยู่กับสารที่ระเหยยาก เหมาะกับสารที่มีจุดเดือดต่างกันตั้งแต่ 80 องศาเซลเซียส ขึ้นไป เช่น การกลั่นน้ำให้บริสุทธิ์  ดูกิจกรรมที่ 1.4 การกลั่น หน้า 7

2.3 การกลั่นด้วยไอน้ำ วิธีนี้ใช้สำหรับแยกสารที่ระเหยง่าย ไม่ละลายน้ำ และไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกจากสารที่ระเหยยาก เช่น การสกัดน้ำมันจากผิวมะกรูด

2.4 การกลั่นลำดับส่วน (Fractional distillation) วิธีนี้เปรียบเสมือนกับการกลั่นธรรมดาซ้ำกันหลาย ๆ ครั้ง เป็นวิธีแยกของเหลวที่มีจุดเดือดใกล้เคียงกันออกจากกัน ของเหลวที่จุดเดือดต่ำจะกลั่นตัวด้านบนหอกลั่น เช่น การกลั่นน้ำมันดิบ

2.5 การสกัดด้วยตัวทำละลาย (Extraction with solvents ) อาศัยสมบัติการละลายของสารแต่ละชนิด เนื่องจากสารจะละลายได้ดีในตัวทำละลายต่างชนิดกัน เช่น การสกัดสีพืชในแอลกอฮอล์ ดูกิจกรรมที่ 1.2 การแยกสารจากส่วนต่างๆของพืช หน้า 3

2.6 โครมาโทกราฟี (Chromatography) เป็นการแยกสารผสมที่มีสี ปริมาณน้อย อาศัยสมบัติ 2 ประการคือ   สารต่างชนิดกันมีความสามารถในการละลายในตัวทำละลายได้ต่างกัน   สารต่างชนิดกันมีความสามารถในการถูกดูดซับด้วยตัวดูดซับได้ต่างกัน  เช่น การทำโครมาโทรกราฟีกับสีพืชหรือสีผสมอาหาร

โครมาโทกราฟี (Chromatography) - หลังแยก หากพบสารหลายสีแสดงว่าสารเดิมประกอบด้วยสารหลายชนิด สารที่ละลายได้ดี จะถูกดูดซับบนกระดาษได้น้อย และเคลื่อนที่ไปได้ไกล (สีน้ำเงิน) สารที่ละลายได้น้อย จะถูกดูดซับบนกระดาษได้ดี และเคลื่อนที่ไปได้ไม่ไกล (สีแดง)

ดูกิจกรรมที่ 1.3 องค์ประกอบของสีที่สกัดจากพืช หน้า 5

Rf (rate of flow) ค่า Rf เป็นค่าเฉพาะตัวของสาร ขึ้นอยู่กับชนิดของตัวทำละลายและตัวดูดซับ สามารถคำนวณได้จากสูตร                            Rf    =      ระยะทางที่สารเคลื่อนที่ (cm)                           ระยะทางที่ตัวทำละลายเคลื่อนที่ (cm) สารต่างชนิดกันจะมีค่า Rf แตกต่างกัน สารใดมีความสามารถในการละลายสูง เคลื่อนที่ได้ไกล จะมีค่า Rf มาก ค่า Rf < 1 เสมอ            ถ้าใช้ตัวทำละลายและตัวดูดซับชนิดเดียวกันปรากฏว่ามีค่า Rf เท่ากัน อาจสันนิษฐานได้ว่า สารดังกล่าวเป็นสารชนิดเดียวกัน

แบบฝึกหัด 1.1.2 ให้นักเรียนบอกวิธีการแยกสารเนื้อเดียวต่อไปนี้ (ลงสมุด) แยกองค์ประกอบในน้ำมันดิบ แยกองค์ประกอบในสีผสมอาหาร สกัดสีจากดอกไม้ การสกัดทำน้ำมันจากผิวส้ม การทำน้ำให้บริสุทธิ์

กิจกรรมการทดลอง ให้นักเรียนออกแบบการทดลองการแยกสารด้วยวิธี การสกัดด้วยตัวทำละลาย โครมาโทกราฟี

ธาตุและสารประกอบ ครูปฏิการ นาครอด

สารบริสุทธิ์ แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่ สารประกอบและธาตุ แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่ สารประกอบและธาตุ 1. สารประกอบ ประกอบด้วยธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปรวมตัวกัน อัตราส่วนที่คงที่ เช่น น้ำ (H2O) H2O H : O เป็น 2:1 เสมอ มีสมบัติต่างจากธาตุที่เป็นองค์ประกอบอย่างสิ้นเชิง เช่น O แก๊สช่วยให้ไฟติด H เป็นแก๊สติดไฟ รวมตัวเป็นน้ำ ช่วยดับไฟ ดูกิจกรรมที่ 1.5 การแยกน้ำด้วยกระแสไฟฟ้า หน้า 9

เช่น ทองคำ เช่น คาร์บอน เช่น พลวง 2. ธาตุ ประกอบด้วยอะตอมเพียงชนิดเดียวและไม่สามารถแยกเป็นองค์ประกอบย่อยโดยวิธีการทางเคมีได้ แบ่งเป็น 3 ประเภท ได้แก่ โลหะ อโลหะ กึ่งโลหะ เช่น ทองคำ เช่น คาร์บอน เช่น พลวง

อะตอมและโมเลกุล อะตอม คือ อนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุ อะตอมมักรวมตัวกันเป็นโมเลกุล โมเลกุล แบ่งเป็น 2 ประเภท 1. โมเลกุลของธาตุ เกิดจากการรวมกันของธาตุชนิดเดียวกัน 2 อะตอมขึ้นไป เช่น O2 Cl2 2. โมเลกุลสารประกอบ เกิดจากการรวมกันของธาตุต่างชนิดกัน เช่น NaCl CO2

จอห์น ดอลตัน นักเคมีชาวอังกฤษ เป็นคนแรกที่ได้เสนอให้ใช้สัญลักษณ์ของธาตุ โดยใช้รูปภาพเป็นสัญลักษณ์ของธาตุดังตัวอย่าง สัญลักษณ์ของธาตุของดอลตันปัจจุบันนี้เลิกใช้เพราะไม่สะดวกที่จะเขียนภาพแทนธาตุจำนวนมาก โจนส์ จาคอบ เบอร์ซีเลียส นักเคมีชาวสวีเดนได้คิดระบบสัญลักษณ์ขึ้นใหม่เป็นตัวอักษรแทนชื่อธาตุซึ่งเป็นที่ยอมรับจนถึงปัจจุบันนี้

การเขียนสัญลักษณ์ธาตุ มีหลักเกณฑ์ ดังนี้ 1. ภาษาที่ใช้ คือ ภาษาละติน (เพราะเป็นภาษาที่ตายแล้ว) ถ้าไม่มีภาษาละติน ให้ใช้ภาษากรีก ภาษาเยอรมัน หรือภาษาอังกฤษ ตัวอย่างภาษาที่ใช้เขียนแทนสัญลักษณ์ธาตุ

2. ใช้อักษรตัวแรกเป็นตัวพิมพ์ใหญ่ ตัวอักษรตัวถัดไปเป็นตัวพิมพ์เล็ก  เช่น   Ca (แคลเซียม)    Cl (คลอรีน)  Cr (โครเมียม)    Cu (คอปเปอร์) ธาตุบางชนิดมีสมบัติบางประการที่คล้ายกัน นักวิทยาศาสตร์จึงจัดธาตุเป็นหมวดหมู่ในรูปแบบที่เรียกว่า ตารางธาตุ (periodic table) มีหมู่ 1A (แถวแนวตั้ง) 8 หมู่ มีคาบ (แถวแนวนอน) 7 คาบ ตอบคำถามหน้า 14 ทำลงสมุด

สมบัติบางประการของธาตุ สอบเก็บคะแนน ให้นักเรียนเลือกธาตุมา 20 ตัว เตรียมตัวสอบเขียนสัญลักษณ์หรือชื่อในคาบต่อไป สมบัติบางประการของธาตุ ธาตุบางธาตุมีสมบัติคล้ายคลึงกันเช่น ความแข็ง ความวาว การนำความร้อน การนำไฟฟ้า จุดเดือด จุดหลอมเหลว จึงสามารถแยกธาตุได้เป็น 3 ประเภท

แบบฝึกหัด 1.2.1 จงตอบคำถามต่อไปนี้ 1. ธาตุประเภทใดมีแต่สถานะของแข็งเท่านั้น 2. ธาตุปรอท เป็นโลหะที่ต่างจากโลหะชนิดอื่นอย่างไร 3. ถ้าเหล็กนำความร้อนได้ดี เหล็กควรจัดอยู่ในธาตุประเภทใด 4. ธาตุที่เหนียว ทุบเป็นแผ่นได้ เคาะเสียงกังวาน คือธาตุประเภทใด 5. คาร์บอน มีผิวด้าน ความหนาแน่นน้อย ควรจัดอยู่ในธาตุประเภทใด

ธาตุกัมมันตรังสี คือ ธาตุที่สามารถปล่อยกัมมันตภาพรังสีออกมาได้ เนื่องจากนิวเคลียสของธาตุอยู่ในสถานะไม่เสถียร จึงต้องปลดปล่อยพลังงานส่วนเกินออกมา รังสีที่แผ่ออกมาในขบวนการสลายตัวของธาตุหรือไอโซโทปนั้นประกอบด้วย รังสีแอลฟา, รังสีเบต้า และรังสีแกมมา

ประโยชน์และโทษของธาตุกัมมันตรังสี

ให้นักเรียนทำกิจกรรมที่ 1 ให้นักเรียนทำกิจกรรมที่ 1.7 ธาตุกัมมันตรังสีที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน หน้า 16 ออกแบบเป็นตาราง ทำลงA4

สมบัติของอนุภาคมูลฐานของอะตอม

เลขอะตอม,เลขมวลและสัญลักษณ์นิวเคลียร์ เลขอะตอม,เลขมวลและสัญลักษณ์นิวเคลียร์  1. จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเรียกว่า เลขอะตอม (atomic number) 2. ผลบวกของจำนวนโปรตอนกับนิวตรอนเรียกว่า เลขมวล (mass number) การเขียนสัญลักษณ์นิวเคลียร์ p+n p (ในกรณีที่อะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า p = e)

การหาจำนวนโปรตอน อิเล็กตรอนและนิวตรอน ตัวอย่างที่ 1 จงหาอนุภาคมูลฐานของอะตอมจากสัญลักษณ์นิวเคลียร์            มีจำนวนโปรตอน = 80 อนุภาค            อิเล็กตรอน = 80 อนุภาค             และนิวตรอน = 201 - 80 = 121 อนุภาค

ตัวอย่างที่ 2 การหาอนุภาคมูลฐานของอะตอมจากสัญลักษณ์นิวเคลียร์ ตัวอย่างที่ 2 การหาอนุภาคมูลฐานของอะตอมจากสัญลักษณ์นิวเคลียร์              มีจำนวนโปรตอน = 20 อนุภาค แคลเซียม +2 หมายถึง เสียอิเล็กตรอนไป 2 อนุภาค              อิเล็กตรอน = 20 - 2 = 18 อนุภาค             และนิวตรอน = 40 - 20 = 20 อนุภาค            

ตัวอย่างที่ 3 การหาอนุภาคมูลฐานของอะตอมจากสัญลักษณ์นิวเคลียร์            มีจำนวนโปรตอน = 8 อนุภาค    ออกซิเจน -2 หมายถึง รับอิเล็กตรอนเพิ่ม  2 อนุภาค              อิเล็กตรอน = 8 + 2 = 10 อนุภาค และนิวตรอน = 16 - 8 = 8 อนุภาค

คำถามชวนคิด สารต่อไปนี้ประกอบด้วยธาตุในอัตราส่วนเท่าใด NaCl Fe3O4 CH3COOH H2SO4 Mg(OH)2

แบบฝึกหัด 1.2.2 จงนำธาตุต่อไปนี้ไปเติมในช่องว่างให้ถูกต้อง (ดูจากหนังสือหน้า 13) I Br Hg N Ag H Cl He Si Fe โลหะ กึ่งโลหะ อโลหะ

ทำแบบทดสอบหลังเรียน