สารประกอบ
สารประกอบ (Compound) คือ สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวซึ่งเกิดจากธาตุตั้งแต่ สองชนิดขึ้นไปมารวมตัวกัน โดยมีอัตราส่วนโดยมวลของธาตุที่เป็นองค์ประกอบคงที่เสมอ ซึ่งแตกต่างจากสารละลาย และสามารถแยกสลายให้เป็นธาตุที่เป็นองค์ประกอบได้ โดยกระบวนการทางเคมี
1. การเกิดสารประกอบ
สารประกอบเกิดจากการสร้างพันธะเคมีระหว่างอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน โดยการแลกเปลี่ยนอนุภาคมูลฐานภายในอะตอม การรวมตัวของธาตุเป็นสารประกอบนั้น เป็นที่น่าสงสัยว่า สารประกอบที่เกิดขึ้นนั้นมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป และแตกต่างไป โดยสิ้นเชิงจากสมบัติของธาตุเดิมที่เป็นองค์ประกอบ
สารประกอบเกิดจากการสร้างพันธะเคมีระหว่างอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน โดยการแลกเปลี่ยนอนุภาคมูลฐานภายในอะตอม การรวมตัวของธาตุเป็นสารประกอบนั้น เป็นที่น่าสงสัยว่า สารประกอบที่เกิดขึ้นนั้นมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป และแตกต่างไป โดยสิ้นเชิงจากสมบัติของธาตุเดิมที่เป็นองค์ประกอบ
2. อัตราส่วนของธาตุที่รวมกันเป็นสารประกอบ
สารประกอบชนิดหนึ่งเกิดจากธาตุต่างชนิดกันมารวมกันทางเคมี หรือสร้างพันธะเคมีร่วมกันในอัตราส่วนของมวลคงที่ ศึกษาได้จากตาราง
สารประกอบชนิดหนึ่งเกิดจากธาตุต่างชนิดกันมารวมกันทางเคมี หรือสร้างพันธะเคมีร่วมกันในอัตราส่วนของมวลคงที่ ศึกษาได้จากตาราง
ตารางที่ 1 แสดงธาตุที่ทำปฏิกิริยา สารประกอบที่เกิดขึ้น และอัตราส่วนโดยมวล
สัญลักษณ์และสมบัติ
ของธาตุที่ทำปฏิกิริยา |
สูตรเคมีและสมบัติ
ของสารประกอบ |
อัตราส่วน
โดยมวล |
อัตราส่วนอะตอม
|
---|---|---|---|
1. ไฮโดรเจน (H) - เป็นแก๊สใส ไม่มีสี ติดไฟได้ 2. ออกซิเจน (O) - เป็นแก๊สใส ไม่มีสี ช่วยให้ไฟติด | 1. น้ำ (H2O) - เป็นของเหลวใส ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น เป็นตัวทำละลาย ที่ดี ใช้ดื่มได้ 2. ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ - (H2O2) - เป็นของเหลวใส ไม่มีสี มีกลิ่นเฉพาะตัว ดื่มไม่ได้ ใช้ฆ่าเชื้อโรค | 1. H2O - H : O = 1 : 8 2. H2O2 - H : O = 1 : 16 | อัตราส่วนของจำนวนอะตอม H : O = 1 : 8 อัตราส่วนของจำนวนอะตอม H : O = 1 : 1 |
1. คาร์บอน (C) - เป็นของแข็งสีดำ เปราะ ติดไฟได้ 2. ออกซิเจน (O) - เป็นแก๊สใส ไม่มีสี ช่วยให้ไฟติด | 1. คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) - เป็นแก๊สใส ไม่มีสี ไม่ละลายน้ำ เป็นพิษ ต่อการหายใจ ไม่ทำให้ น้ำปูนใสขุ่น 2. คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) - เป็นแก๊สใส ไม่มีสี ละลายน้ำได้ ทำให้น้ำปูนใสขุ่น | 1. CO - C : O = 3 : 4 2. CO2 - C : O = 3 : 8 | อัตราส่วนของจำนวนอะตอม C : O = 1 : 1 อัตราส่วนของจำนวนอะตอม C : O = 1 : 2 |
หมายเหตุ มวลเปรียบเทียบ (มวลอะตอม) ของ H = 1 C = 12 O = 16
จากการศึกษาข้อมูลในตารางจะได้ข้อสรุปดังนี้
1. สมบัติของสารประกอบต่างจากธาตุที่เป็นสารตั้งต้นที่ทำปฏิกิริยากัน
2. อัตราส่วนโดยมวลและอัตราส่วนโดยจำนวนอะตอม ของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ ของสารประกอบชนิดหนึ่ง คงที่ถ้าอัตราส่วนเปลี่ยนไป จะเป็นสารประกอบ ชนิดใหม่ ไม่ใช่สารประกอบชนิดเดิม
3. อัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบ ใช้ระบุชนิดของสารประกอบได้ดังตัวอย่าง
จากการศึกษาข้อมูลในตารางจะได้ข้อสรุปดังนี้
1. สมบัติของสารประกอบต่างจากธาตุที่เป็นสารตั้งต้นที่ทำปฏิกิริยากัน
2. อัตราส่วนโดยมวลและอัตราส่วนโดยจำนวนอะตอม ของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ ของสารประกอบชนิดหนึ่ง คงที่ถ้าอัตราส่วนเปลี่ยนไป จะเป็นสารประกอบ ชนิดใหม่ ไม่ใช่สารประกอบชนิดเดิม
3. อัตราส่วนโดยมวลของธาตุองค์ประกอบ ใช้ระบุชนิดของสารประกอบได้ดังตัวอย่าง
ตัวอย่าง
นำแก๊สใสไม่มีสีชนิดหนึ่งมาวิเคราะห์ พบว่ามีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ ร้อยละ 42.86 และธาตุออกซิเจน ร้อยละ 57.14 โดยมวล แก๊สนี้เป็นแก๊สชนิดใด กำหนดให้อัตราส่วนของธาตุคาร์บอนต่อธาตุออกซิเจนในแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ เท่ากับ 3 : 4 โดยมวล
วิธีทำ หาอัตราส่วนโดยมวลของธาตุคาร์บอนและออกซิเจนในสารประกอบ ดังนี้
อัตราส่วนโดยมวลของธาตุ C : O ในสารประกอบ = 42.86 : 57.14
= 1 : 1.33
= 3 : 3.99
= 3 : 4
จากอัตราส่วนระหว่างธาตุ C : O ที่คำนวณได้ แสดงว่าแก๊สนี้ คือ แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์
3. สารประกอบในธรรมชาติ
สารประกอบในธรรมชาติอาจอยู่เป็นโมเลกุลหรืออาจอยู่เป็นผลึก
โมเลกุล หมายถึง อะตอมของธาตุตั้งแต่ 1 อะตอมขึ้นไป ซึ่งอาจเป็นอะตอม ของสารชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดก็ได้ มารวมตัวกันอย่างเป็นระเบียบ
สารประกอบในธรรมชาติอาจอยู่เป็นโมเลกุลหรืออาจอยู่เป็นผลึก
โมเลกุล หมายถึง อะตอมของธาตุตั้งแต่ 1 อะตอมขึ้นไป ซึ่งอาจเป็นอะตอม ของสารชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดก็ได้ มารวมตัวกันอย่างเป็นระเบียบ
ภาพที่ 4 ตัวอย่างโมเลกุลของสารประกอบ
4. สูตรเคมี
สูตรเคมี (Chemical formula) คือ กลุ่มของสัญลักษณ์ที่เขียนขึ้นเพื่อแสดงจำนวนอะตอมของธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสาร ถ้าสารประกอบอยู่เป็นโมเลกุล จะเรียกว่า สูตรโมเลกุล ซึ่งจะพบในสารประกอบที่มีธาตุอโลหะเป็นองค์ประกอบ แต่ถ้าสูตรเคมีของสารประกอบที่มีธาตุโลหะกับอโลหะเป็นองค์ประกอบไม่เรียกว่าสูตรโมเลกุล ศึกษาได้จากตัวอย่างในตาราง
สูตรเคมี (Chemical formula) คือ กลุ่มของสัญลักษณ์ที่เขียนขึ้นเพื่อแสดงจำนวนอะตอมของธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสาร ถ้าสารประกอบอยู่เป็นโมเลกุล จะเรียกว่า สูตรโมเลกุล ซึ่งจะพบในสารประกอบที่มีธาตุอโลหะเป็นองค์ประกอบ แต่ถ้าสูตรเคมีของสารประกอบที่มีธาตุโลหะกับอโลหะเป็นองค์ประกอบไม่เรียกว่าสูตรโมเลกุล ศึกษาได้จากตัวอย่างในตาราง
ตารางที่ 2 ตัวอย่างสารประกอบและธาตุองค์ประกอบในสารที่อยู่เป็นโมเลกุล
สารประกอบ
|
สูตรโมเลกุล
|
ธาตุที่เป็นองค์ประกอบ
|
กรดคาร์บอนิก
|
H2CO3
| ธาตุไฮโดรเจน 2 อะตอม ธาตุคาร์บอน 1 อะตอม ธาตุออกซิเจน 3 อะตอม |
กรดไฮโดรคลอริก
(กรดเกลือ) |
HCI
| ธาตุไฮโดรเจน 1 อะตอม ธาตุคลอรีน 1 อะตอม |
กรดแอซีติก
(กรดน้ำส้ม) |
CH3COOH
| ธาตุคาร์บอน 2 อะตอม ธาตุไฮโดรเจน 4 อะตอม ธาตุออกซิเจน 2 อะตอม |
มีเทน
|
CH4
| ธาตุคาร์บอน 1 อะตอม ธาตุไฮโดรเจน 4 อะตอม |
คาร์บอนไดออกไซด์
|
CO2
| ธาตุคาร์บอน 1 อะตอม ธาตุออกซิเจน 2 อะตอม |
แอมโมเนีย
|
HN3
| ธาตุไนโตรเจน 1 อะตอม ธาตุไฮโดรเจน 3 อะตอม |
ตารางที่ 3 ตัวอย่างสารประกอบและธาตุองค์ประกอบในสารที่อยู่เป็นโมเลกุล
สารประกอบ
|
สูตรเคมี
|
ธาตุที่เป็นองค์ประกอบ
|
---|---|---|
โซเดียมไฮดรอกไซด์
(โซดาไฟ) |
NaOH
| ธาตุโซเดียม 1 อะตอม ธาตุออกซิเจน 1 อะตอม ธาตุไฮโดรเจน 1 อะตอม |
โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์
(ด่างคลี) |
KOH
| ธาตุโพแทสเซียม 1 อะตอม ธาตุออกซิเจน 1 อะตอม ธาตุไฮโดรเจน 1 อะตอม |
แคลเซียมไฮดรอกไซด์
(ปูนขาวเมื่อละลายน้ำ เรียกว่า น้ำปูนใส) |
Ca(OH)2
| ธาตุแคลเซียม 1 อะตอม ธาตุออกซิเจน 2 อะตอม ธาตุไฮโดรเจน 2 อะตอม |
โซเดียมคลอไรด์
(เกลือแกง) |
NaCl
| ธาตุโซเดียม 1 อะตอม ธาตุคลอไรด์ 1 อะตอม |
โพแทสเซียมเปอร์
แมงกาเนต (ด่างทับทิม) |
KMnO4
| ธาตุโพแทสเซียม 1 อะตอม ธาตุแมงกานีส 1 อะตอม ธาตุออกซิเจน 4 อะตอม |
แคลเซียมคาร์บอเนต
(หินปูน) |
CaCO3
| ธาตุแคลเซียม 1 อะตอม ธาตุคาร์บอน 1 อะตอม ธาตุออกซิเจน 3 อะตอม |
5. สมบัติของสารประกอบ
สารประกอบจะมีสมบัติเฉพาะตัวที่แตกต่างจากสมบัติของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ เช่น ความสามารถในการละลายน้ำ ความเป็นกรด - เบส การเกิดปฏิกิริยาทางเคมี และสามารถแยกธาตุที่เป็นองค์ประกอบได้ เมื่อใช้พลังงานบางรูป เช่น พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน เราสามารถแบ่งชนิดของสารประกอบ ตามสมบัติความเป็นกรด - เบส ได้เป็น 3 ประเภท คือ
1. กรด (acid) เป็นสารที่มีรสเปรี้ยว สามารถทำปฏิกิริยากับโลหะและคาร์บอเนต และจะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเป็นสีแดง
สมบัติทั่วไปของสารละลายกรด
- มีรสเปรี้ยว
- เปลี่ยนกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง
- นำไฟฟ้าได้
- มีค่า pH น้อยกว่า 7
- กัดกร่อนโลหะคาร์บอเนต พลาสติก และสารอินทรีย์ทุกชนิด
2. เบส (base) หรือด่างคือสารที่มีรสขมหรือฝาด เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสสีแดงเป็นน้ำเงิน มีลักษณะอื่น ๆ
สมบัติทั่วไปของสารละลายเบส - มีรสฝาด ขม
- เปลี่ยนกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน
- นำไฟฟ้าได้
- มีค่า PH มากกว่า 7
- กัดกร่อนแก้ว เนื้อเยื่อ และสารอินทรีย์ทุกชนิด
- ต้มกับไขมันได้สบู่ นิยมใช้ NaOH ทำสบู่ก้อน และ KOH ทำสบู่เหลว
3. เกลือ (salt) เป็นสารประกอบที่เกิดจากโลหะหรือธาตุเทียบเท่าโลหะ ไปแทนที่ไฮโดรเจน (H) ในกรด อาจแทนที่ทั้งหมดหรือแทนเพียงอะตอมก็ได้ ส่วนใหญ่มีรสเค็ม มีหลายสีตามองค์ประกอบของธาตุ
สารประกอบจะมีสมบัติเฉพาะตัวที่แตกต่างจากสมบัติของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ เช่น ความสามารถในการละลายน้ำ ความเป็นกรด - เบส การเกิดปฏิกิริยาทางเคมี และสามารถแยกธาตุที่เป็นองค์ประกอบได้ เมื่อใช้พลังงานบางรูป เช่น พลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน เราสามารถแบ่งชนิดของสารประกอบ ตามสมบัติความเป็นกรด - เบส ได้เป็น 3 ประเภท คือ
1. กรด (acid) เป็นสารที่มีรสเปรี้ยว สามารถทำปฏิกิริยากับโลหะและคาร์บอเนต และจะเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสสีน้ำเงินเป็นสีแดง
สมบัติทั่วไปของสารละลายกรด
- มีรสเปรี้ยว
- เปลี่ยนกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง
- นำไฟฟ้าได้
- มีค่า pH น้อยกว่า 7
- กัดกร่อนโลหะคาร์บอเนต พลาสติก และสารอินทรีย์ทุกชนิด
2. เบส (base) หรือด่างคือสารที่มีรสขมหรือฝาด เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสสีแดงเป็นน้ำเงิน มีลักษณะอื่น ๆ
สมบัติทั่วไปของสารละลายเบส - มีรสฝาด ขม
- เปลี่ยนกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน
- นำไฟฟ้าได้
- มีค่า PH มากกว่า 7
- กัดกร่อนแก้ว เนื้อเยื่อ และสารอินทรีย์ทุกชนิด
- ต้มกับไขมันได้สบู่ นิยมใช้ NaOH ทำสบู่ก้อน และ KOH ทำสบู่เหลว
3. เกลือ (salt) เป็นสารประกอบที่เกิดจากโลหะหรือธาตุเทียบเท่าโลหะ ไปแทนที่ไฮโดรเจน (H) ในกรด อาจแทนที่ทั้งหมดหรือแทนเพียงอะตอมก็ได้ ส่วนใหญ่มีรสเค็ม มีหลายสีตามองค์ประกอบของธาตุ
6. ประโยชน์ของสารประกอบ
มนุษย์ได้นำสารประกอบมาใช้ประโยชน์ทั้งด้านอุปโภคและด้านบริโภคมากมาย ดังตัวอย่างในตาราง
ตารางที่ 4 แสดงประโยชน์ของสารประกอบ
มนุษย์ได้นำสารประกอบมาใช้ประโยชน์ทั้งด้านอุปโภคและด้านบริโภคมากมาย ดังตัวอย่างในตาราง
ตารางที่ 4 แสดงประโยชน์ของสารประกอบ
สารประกอบ
|
สูตรเคมี
|
การนำไปใช้ประโยชน์
|
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์
โซเดียมคลอไรด์
กรดแอซีติก
โซเดียมไฮดรอกไซด์ โซเดียมคาร์บอเน็ต โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต แคลเซียมคลอไรด์ กรดไฮโดรคลอริก ซิลิคอนไดออกไซด์ (ซิลิกา) แอมโมเนีย ปูนขาว |
CO2
NaCl
CH3COOH
NaOH Na2CO3 KMnO4 CaCl2 HCl SiO2 NH3 Ca(OH)2 | ใช้ทำน้ำอัดลม ใช้ดับเพลิง ผลิตผงฟู น้ำแข็งแห้ง เป็นสารทำความเย็น ใช้เป็นตัวล่อเมฆในการ ทำฝนเทียม ใช้ปรุงรสอาหารให้มีรสเค็ม ใช้ถนอมอาหาร ด้วยการทำเค็ม เช่น ปลาเค็ม ใช้ปรุงอาหารให้มีรสเปรี้ยว ใช้ในงานอุตสาหกรรมทำสบู่ ผงชูรส ใช้ในงานอุตสาหกรรมทำแก้ว ผงซักฟอก ใช้ทำสารละลายเพื่อฆ่าจุลินทรีย์ ล้างผักสด ใช้เป็นสารดูดความชื้น ใช้ในอุตสาหกรรมผลิตผงชูรส และพลาสติก ใช้ทำกระจกและเซรามิก ใช้เป็นสารดูดความชื้น ผลิตกรดดินประสิว ปุ๋ย และพลาสติก ใช้ลดความเป็นกรดของดินและใช้ผสมปูนซีเมนต์ |
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น