ธาตุและสารประกอบ

     ก่อนที่เราจะเรียนเรื่องธาตุและสารประกอบ เรามาทบทวนเนื้อหาเกี่ยวกับ เรื่องสารและสสารก่อน เพื่อเป็นการปูพื้นฐานความเข้าใจกันสักเล็กน้อยครับ.

• สสาร (Matter) หมายถึง สิ่งที่มีตัวตน มีมวล ต้องการที่อยู่ และสัมผัสได้ เช่น ก๋วยเตี๋ยวหนึ่งชาม ก้อนหินหนึ่งก้อน
• สาร (Substance) หมายถึง สิ่งที่มีตัวตน มีมวล ต้องการที่อยู่ สัมผัสได้ และทราบสมบัติที่แน่นอน เช่น เหล็ก น้ำ อากาศ เป็นต้น หรือเป็นสสารที่ทราบสมบัติแล้วนั่นเอง
• สถานะของสาร มี 3 สถานะคือ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ
• สมบัติของสาร แบ่งออกเป็นสมบัติทางกายภาพและสมบัติทางเคมี
• สมบัติทางกายภาพ คือ สมบัติที่บอกถึงสี กลิ่น รส การละลาย ความหนาแน่น จุดหลอมเหลว จุดเดือด เป็นต้น
• สมบัติทางเคมี คือ สมบัติของการเปลี่ยนแปลงที่ให้สารใหม่ที่มีสมบัติต่างจากสารเดิม เช่น การเผาไหม้ของไม้ขีดไฟ การเกิดสนิม เป็นต้น

          ในชีวิตประจำวันของเราจำเป็นต้องเกี่ยวข้องกับสารต่างๆ มากมาย เช่น เกลือ น้ำตาล ยาสีฟัน อากาศ เป็นต้น นักเรียนคงทราบมาแล้วว่า... เราสามารถจำแนกสารออกเป็นหมวดหมู่ตามสมบัติต่างๆ ได้ แต่โดยส่วนใหญ่นักเคมีจะจำแนกสารตามลักษณะของเนื้อสารเป็นเกณฑ์ ดังภาพต่อไปนี้

ภาพที่ 1 การจำแนกสารตามลักษณะของเนื้อสารเป็นเกณฑ์

          จากภาพที่ 1 นักเรียนคงทราบแล้วใช่ไหมว่า ธาตุและสารประกอบเป็นสารบริสุทธิ์ ซึ่ง สารบริสุทธิ์ คือ สารเนื้อเดียวที่ประกอบด้วยองค์ประกอบเดียวหรือสารชนิดเดียว มีจุดเดือดคงที่ จุดหลอมเหลวคงที่ มีความหนาแน่นคงที่ มีอัตราส่วนขององค์ประกอบที่สม่ำเสมอ

แบบทดสอบ เรื่องธาตุและสารประกอบ

1. Cu เป็นสัญลักษณ์ของธาตุทองแดง มาจากภาษาใด  ลาติน  กรีก  เยอรมัน  อังกฤษ

2. สารในข้อใดเป็นสารประกอบทุกสาร  ด่างทับทิม ปูนขาว เกลือแกง  แนฟทาลีน เหรียญบาท กำมะถัน  น้ำอัดลม น้ำปูนใส น้ำตาลทราย  ทิงเจอร์ไอโอดีน น้ำเชื่อม ทองเหลือง

3. ธาตุฮีเลียม ปรอท เหล็ก เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์เรียงลำดับตามข้อใด  H, M, I  He, Hg, Fe  He, Hg, Ir  He, Me, Ir

4. สารในข้อใดที่ไม่เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัส  ผงฟู  น้ำปูนใส  น้ำมะนาว  น้ำเกลือ

5. ข้อใดอธิบายความหมายของธาตุได้ถูกต้อง  สารซึ่งประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกัน มีธาตุบางชนิดที่ไม่ค่อยจะทำปฏิกิริยา และธาตุส่วนมากมักไม่ทำปฏิกิริยามักไม่เกิดกับรูปสารประกอบกับธาตุอื่น  สารซึ่งประกอบด้วยอะตอมหลายชนิด และสารทุกชนิดทำปฏิกิริยากับสารอื่น  ธาตุสามารถแยกสลายกลายเป็นธาตุอื่นด้วยวิธีการทางเคมี และนิวเคลียร์  สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบอะตอมของธาตุเพียงชนิดเดียวเท่านั้น ธาตุไม่สามารถจะนำมาแยกสลายให้กลายเป็นสารอื่นโดยวิธีการทางเคมี

6. นักวิทยาศาสตร์จัดเรียงธาตุในตารางธาตุตามลักษณะอย่างไร  ความสวยงาม  ความสะดวก  เวลาการค้นพบ  คุณสมบัติที่เหมือนกัน

7. สารบริสุทธิ์ที่โมเลกุลประกอบด้วยอะตอมของธาตุหลายชนิดรวมตัวกันด้วยอัตราส่วนคงที่ หมายถึงข้อใด  อะตอม  สารประกอบ  ธาตุ  โมเลกุล

8. ข้อใดมีการใช้ประโยชน์จากสารประกอบไม่ถูกต้อง  กรดซัลฟิวริกใช้เติมแบตเตอรี่  โซเดียมคลอไรด์ใช้ปรุงอาหาร  แคลเซียมคาร์บอเนตใช้ทำผงซักฟอก  สารส้มใช้แกว่งน้ำให้ตะกอนตกลงก้นตุ่ม

9. สารประกอบในข้อใดเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงินทั้งหมด  เกลือแกง หินปูน ยิปซัม  แอมโมเนีย โซดาไฟ น้ำปูนใส  กรดเกลือ น้ำส้มสายชู กรดคาร์บอนิก  น้ำขี้เถ้า ดินประสิว ด่างทับทิม

10. ธาตุโซเดียม แมกนีเซียม แมงกานีส และดีบุก มีสัญลักษณ์ตามข้อใด ตามลำดับ  S, Mn, Mg, Sn  S, Mg, Mn, Sn  Na, Mg, Mn, Sn  Na, Mn, Mg, Sn

สารประกอบ

สารประกอบ

            สารประกอบ (Compound) คือ สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวซึ่งเกิดจากธาตุตั้งแต่ สองชนิดขึ้นไปมารวมตัวกัน โดยมีอัตราส่วนโดยมวลของธาตุที่เป็นองค์ประกอบคงที่เสมอ ซึ่งแตกต่างจากสารละลาย และสามารถแยกสลายให้เป็นธาตุที่เป็นองค์ประกอบได้ โดยกระบวนการทางเคมี 

1. การเกิดสารประกอบ
           
สารประกอบเกิดจากการสร้างพันธะเคมีระหว่างอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน          โดยการแลกเปลี่ยนอนุภาคมูลฐานภายในอะตอม การรวมตัวของธาตุเป็นสารประกอบนั้น เป็นที่น่าสงสัยว่า สารประกอบที่เกิดขึ้นนั้นมีคุณสมบัติแตกต่างกันไป และแตกต่างไป โดยสิ้นเชิงจากสมบัติของธาตุเดิมที่เป็นองค์ประกอบ

 

2. อัตราส่วนของธาตุที่รวมกันเป็นสารประกอบ 

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

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

ภาพที่ 4 ตัวอย่างโมเลกุลของสารประกอบ 

 4. สูตรเคมี 
     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

6. ประโยชน์ของสารประกอบ 
            
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

การเกิดปฏิกิริยาของธาตุกัมมันตรังสี

การเกิดปฏิกิริยาของธาตุกัมมันตรังสี

         การเกิดปฏิกิริยาของธาตุกัมมันตรังสี เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ซึ่งมี 2 ประเภท คือ
          1. ปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission reaction) คือ ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้น เนื่องจากการยิงอนุภาคนิวตรอนเข้าไปยังนิวเคลียสของธาตุหนัก แล้วทำให้นิวเคลียร์แตกออกเป็นนิวเคลียร์ที่เล็กลงสองส่วนกับให้อนุภาคนิวตรอน 2-3 อนุภาค และคายพลังงานมหาศาลออกมา ถ้าไม่สามารถควบคุมปฏิกิริยาได้อาจเกิดการระเบิดอย่างรุนแรงที่เรียกว่า ลูกระเบิดปรมาณู (Atomic bomb) เพื่อควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ไม่ให้เกิดรุนแรงนักวิทยาศาสตร์จึงได้สร้างเตาปฏิกรณ์ปรมาณูเพื่อใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า

 ภาพที่ 2 การเกิดปฏิกิริยาฟิชชัน
ที่มา : http://nakhamwit.ac.th/pingpong_web/m&c_web/Topic.html

2. ปฏิกิริยาฟิวชัน(Fusion reaction) คือ ปฏิกิริยา นิวเคลียร์ที่นิวเคลียสของธาตุเบาหลอมรวมกันเข้าเป็นนิวเคลียสที่หนักกว่า และมีการคายความร้อนออกมาจำนวนมหาศาลและมากกว่าปฏิกิริยาฟิชชันเสียอีก ปฏิกิริยาฟิวชันที่รู้จักกันดี คือ ปฏิกิริยาระเบิดไฮโดรเจน (Hydrogen bomb) ดังภาพ

ภาพที่ 3 การเกิดปฏิกิริยาฟิวส์ชัน 
ที่มา : http://nakhamwit.ac.th/pingpong_web/m&c_web/Topic.html

ประโยชน์จากการใช้ธาตุกัมมันตรังสี
            1. ด้านธรณีวิทยา การใช้คาร์บอน-14 (C-14) คำนวณหาอายุของวัตถุโบราณ
2. ด้านการแพทย์ ใช้ไอโอดีน-131 (I-131) ในการติดตามเพื่อศึกษาความผิดปกติของต่อมไธรอยด์ โคบอลต์-60 (Co-60) และเรเดียม-226 (Ra-226) ใช้รักษาโรคมะเร็ง
3. ด้านเกษตรกรรม ใช้ฟอสฟอรัส 32 (P-32) ศึกษาความต้องการปุ๋ยของพืช ปรับปรุงเมล็ดพันธุ์ที่ต้องการ และใช้โพแทสเซียม-32 (K–32) ในการหาอัตราการดูดซึมของต้นไม้
            4. ด้านอุตสาหกรรม ใช้ธาตุกัมมันตรังสีตรวจหารอยตำหนิ เช่น รอย ร้าวของโลหะหรือท่อขนส่งของเหลว ใช้ธาตุกัมมันตรังสีในการ ตรวจสอบและควบคุมความหนาของวัตถุ ใช้รังสีฉายบน อัญมณีเพื่อให้มีสีสันสวยงาม
            5.ด้านการถนอมอาหาร ใช้รังสีแกมมาของธาตุโคบอลต์-60 (Co–60) ปริมาณที่พอเหมาะใช้ทำลายแบคทีเรียในอาหาร จึงช่วยให้เก็บรักษาอาหารไว้ได้นานขึ้น
            6.ด้านพลังงาน มีการใช้พลังงานความร้อนที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ในเตาปฏิกรณ์ปรมาณูของยูเรีเนียม-238 (U-238) ต้มน้ำให้กลายเป็นไอ แล้วผ่านไอน้ำไปหมุนกังหัน เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

เอ็กซ์-เรย์		อาบรังสีเพื่อถนอมอาหาร		โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์

ภาพที่ 4 ตัวอย่างประโยชน์จากธาตุกัมมันตรังสี 
ที่มา : http://nakhamwit.ac.th/pingpong_web/m&c_web/Topic.html

ตารางที่ 5 แสดงธาตุและไอโซโทป

ธาตุ/ไอโซโทป	ครึ่งชีวิต	แบบการสลายตัว	ประโยชน์
C-14	5,760 ปี	บีตา	หาอายุวัตถุโบราณ
Co-60	5.26 ปี	แกมมา	รักษามะเร็ง
Au-198	2.7 วัน	บีตา แกมมา	วินิจฉัยตับ
I-125	60 วัน	แกมมา	หาปริมาณเลือด
I-131	8.07 วัน	บีตา แกมมา	วินิจฉัยอวัยวะ
P-32	14.3 วัน	บีตา	รักษามะเร็ง
Pu-239	24,000 ปี	แอลฟา  แกมมา	พลังงาน
K-40	1x109 ปี	บีตา	หาอายุหิน
U-238	4.5x109 ปี	แอลฟา  แกมมา	วัตถุเริมต้นให้ Pu-239
U-235	7.1x109 ปี	แอลฟา  แกมมา	รักษามะเร็ง
Cl-36	4x105 ปี
Po-216	0.16 วินาที
Ra-226	1,600 ปี	แอลฟา  แกมมา	รักษามะเร็ง

โทษของธาตุกัมมันตรังสี

 1. ถ้าร่างกายได้รับจะทำให้โมเลกุล ภายในเซลล์เกิดการเปลี่ยนแปลง ไม่สามารถทำงานตามปกติได้ ถ้าเป็นเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอด ลักษณะพันธุกรรม ก็จะเกิดการผ่าเหล่า โดยเฉพาะเซลล์สืบพันธุ์เมื่อเข้าไปในร่างกายจะไปสะสมในกระดูก 
 2. ส่วนผลที่ทำให้เกิดความป่วยไข้จากรังสี เมื่ออวัยวะส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายได้รับรังสี โมเลกุลของธาตุต่างๆ ที่ประกอบ

ผลจากการนำผลิตผลเกษตรไปฉายรังสีหรืออาบรังสี แสดงในตารางต่อไปนี้

ตารางที่ 6 แสดงผลของการฉายรังสีที่ขนาดของรังสีขนาดรังสีต่าง ๆ

ขนาดของรังสีหรือโดส (กิโลเกรย์)	ประโยชน์หรือโทษ
0.05    -  0.15 0.15    -  0.75 0.25    -  0.50 2.0       -  3.00 มากว่า  3.00	ยับยั้งการงอกของมันฝรั่ง  มันเทศ เผือก หอมหัวใหญ่ กระเทียม ขิง และแครอท ใช้เป็นวิธีกำจัดแมลงที่ติดไปกับผักและผลไม้ ชะลอการสุกหรือการเสื่อมสภาพของผลไม้บางชนิด ควบคุมการเจริญเติบโตของโรคหลังการเก็บเกี่ยว และชะลอการสุกของผลไม้บางชนิด เกิดอาการผิดปกติที่เนื้อผลไม้  (เช่น เนื้อผลไม้อ่อนนุ่ม และมีกลิ่นแปลกปลอม)

 เทคโนโลยีการใช้รังสีในการถนอมรักษาอาหารและผลผลิตทางการเกษตร
มีประโยชน์นานับประการ เช่น ยับยั้งการงอก ควบคุมแมลงศัตรูพืช เช่น แมลงวันทอง ชะลอการสุกของผลไม้ การกำจัดโรค การยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ แต่วิธีการใช้รังสีค่อนข้างซับซ้อน และการลงทุนในขั้นแรกค่อนข้างสูง การใช้กัมมันตรังสีทางอุตสาหกรรมใช้รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์  ตรวจสอบรอยเชื่อมของโลหะ การเชื่อมตัวเรือดำน้ำ การจัดความหนาของกระดาษ การวัดปริมาณซัลเฟอร์ในปิโตรเลียม เป็นต้น 

การป้องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรังสี 
อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี  ขึ้นกับปริมาณพลังงานของกัมมันตรังสีต่อมวลที่ถูกรังสี และสำคัญของส่วนที่ถูกกัมมันตภาพรังสีต่อการดำรงชีวิต  ผู้ที่จะนำกัมมันตภาพรังสีไปใช้ประโยชน์  ไม่ว่าในการแพทย์  ทางการเกษตรทางอุตสาหกรรม ตลอดจนค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ  จะต้องมีความรู้ทางด้านกัมมันตรังสี  เป็นอย่างดี  รู้จักวิธีใช้                    ที่ปลอดภัย  และวิธีป้องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรังสีเหล่านั้นด้วย

ตารางที่ 7 ประโยชน์บางประการของธาตุและสารประกอบของธาตุ
ธาตุและสารประกอบของธาตุบางธาตุ  มีประโยชน์ดังนี้

ธาตุและสารประกอบ	ประโยชน์
ลิเทียม  (Li)	-เกลือของลิเทียมนำไปใช้รักษาโรคบางชนิด
โซเดียม (Na)	-นำไปใช้เป็นเซลล์เชื้อเพลิง -โซเดียมเหลวเป็นตัวนำความร้อนที่ดี ใช้เป็นตัวทำความเย็นในปฏิกรณ์ปรมาณู
สารประกอบโซเดียม	-โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ใช้ปรุงอาหาร ถนอมอาหาร -โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ใช้ทำสบู่ -โซเดียมไบคาร์บอเนต (NaHCO3) ใช้ทำโซดาซักผ้าเติมลงไปในสารซักฟอก และใช้โรงงานอุตสาหกรรมแก้วและกระดาษ
สารประกอบโพแทสเซียม	- เกลือของโพแทสเซียมร้อยละ 90 ใช้ทำปุ๋ย -โพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI)  ใช้เป็นเกลือไอโอไดด์ป้องกัน       โรคคอพอก -โพแทสเซียมคาร์บอเนต (K2CO3)  ใช้ทำแก้ว -โพแทสเซียมไนเตรต (KNO3)  ใช้ทำดอกไม้เพลิง  ดินปืน -โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ใช้ทำสบู่
แมกนีเซียม  (Mg)	-ใช้เป็นโลหะเจือกับอะลูมิเนียม มีสมบัติความหนาแน่นต่ำใช้ทำส่วนประกอบของเครื่องบิน -ใช้ทำหลอดไฟถ่ายรูป -ใช้ทำแสงวอบแวบ
สารประกอบแมกนีเซียม	- แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์  [Mg(OH2) ]หรือ นมของแมกนีเซียม  ใช้ลดกรดในกระเพาะอาหาร ใช้เป็นยาระบาย และใช้เป็นส่วนผสมของยาสีฟัน - ออกไซด์ของแมกนีเซียม (MgO) ใช้ทำเตาอิฐและทำปุ๋ย

ธาตุและสารประกอบ	ประโยชน์
สารประกอบเรเดียม	-เป็นสารกัมมันตรังสี ใช้ในการวินิจฉัยโรคและใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์
ฟลูออรีน  (F)	- ฟลูออโรคาร์บอน ใช้เป็นสารทำความเย็น                                     ในเครื่องทำความเย็น  (ตู้เย็น, เครื่องปรับอากาศ) -โซเดียมฟลูออไรด์  ใช้ผสมในน้ำดื่ม  ป้องกันฟันผุ
คลอรีน  (Cl)	- ธาตุ  ใช้ผสมในน้ำดื่ม  เพื่อฆ่าจุลินทรีย์ ,ใช้ฟอกสีเยื่อไม้และผ้าฝ้าย
ไอโอดีน  (I)	-ธาตุ ใช้ทำสารละลายไอโอดีนในแอลกอฮอล์  เช่น ทิงเจอร์ไอโอดีน ซึ่งใช้ป้องกันแผลเน่า -โพแทสเซียมไอโอไดด์   ใช้เติมลงไปในเกลือแกงเพื่อป้องกัน โรคคอพอก

โมเลกุลของธาตุ ประกอบด้วยอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันตั้งแต่ 2 อะตอมขึ้นไปมาสร้างแรงยึดเหนี่ยวกัน เช่น แก๊สออกซิเจน( O2) , แก๊สโอโซน (O3) , แก๊สคลอรีน(Cl2) , แก๊สไนโตรเจน (N2) , แก๊สไฮโดรเจน (H2) เป็นต้น

ภาพที่ 4 ตัวอย่างโมเลกุลของธาตุ
ที่มา : http://nakhamwit.ac.th/pingpong_web/m&c_web/Topic.html

ชนิดและสมบัติของรังสีบางชนิด

ชนิดและสมบัติของรังสีบางชนิด

ชนิดของรังสี	สัญลักษณ์	สมบัติ
รังสีแอลฟา หรืออนุภาคแอลฟา	หรือ	เป็นนิวเคลียสของอะตอม ฮีเลียม มีโปรตอนและนิวตรอนอย่างละ 2 อนุภาค มีประจุไฟฟ้า +2 มีเลขมวล 4 มีอำนาจทะลุทะลวงต่ำเพียงแค่กระดาษ อากาศที่หนาประมาณ 2-3 cm น้ำที่หนาขนาดมิลลิเมตร หรือโลหะบาง ๆ ก็สามารถกั้นอนุภาคแอลฟาได้
รังสีบีตา หรืออนุภาคบีตา	หรือ	มีสมบัติเหมือน อิเล็กตรอน มีประจุไฟฟ้า -1 มีมวลเท่ากับอิเล็กตรอน (น้อยมาก) มีอำนาจทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีแอลฟาประมาณ 100 เท่า สามารถผ่านแผ่นโลหะบางๆ ได้ และมีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วแสง
รังสีแกมมา		เป็นเคลื่อนแม่เหล็ก ไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก ไม่มีประจุ ไม่มีมวล เป็นรังสีที่มีพลังงานสูง มีความเร็วเท่ากับความเร็วแสงและมีอำนาจทะลุทะลวงสูง สามารถผ่านแผ่นตะกั่วหนา 8 mm หรือแผ่นคอนกรีตหนาๆ ได้

ธาตุกัมมันตรังสี

ธาตุกัมมันตรังสี

ธาตุที่สามารถปล่อยรังสีที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เรียกว่า 
ธาตุกัมมันตรังสี ส่วนปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่องเรียกว่า กัมมันตภาพรังสี
รังสีที่แผ่ออกมาจากสารกัมมันตรังสี
ธาตุกัมมันตรังสี หมายถึง ธาตุที่แผ่รังสีได้ เนื่องจากนิวเคลียสของอะตอมไม่เสถียร เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมสูงกว่า  82 กัมมันตภาพรังสี หมายถึง ปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่อง รังสีที่ได้จากการสลายตัว มี 3 ชนิด คือ รังสีแอลฟา รังสีบีตา และรังสีแกมมา
รังสีแอลฟา บีตา หรือแกมมา ซึ่งมีสมบัติต่าง  ๆ  กันดังนี้

รังสีแอลฟให้สัญลักษณ์เป็น 2 หรือ 4  HE ความสามารถทะลุทะลวงได้ต่ำเพียงแผ่นกระดาษหนา แผ่นโลหะที่มีความหนาเท่ากับแผ่นอะลูมิเนียมบาง ๆ 

รังสีบีตา   มีสัญลักษณ์เป็น B มีความสามารถทะลุทะลวงได้มากกว่ารังสีแอลฟา 100 เท่า   สามารถทะลุอะลูมิเนียมที่มีความหนา 1 เซนติเมตร หรืออากาศที่มีความหนาประมาณ 1 สามารถป้องกันการทะลุทะลวงของรังสีบีตาได้

                รังสีแกมมา มีสัญลักษณ์เป็น V มีสมบัติเหมือนกันกับรังสีเอกซ์  (รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานสูง) เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับแสง มีกำลังทะลุทะลวง       ได้มากกว่า รังสีบีตา 100 เท่า
          
                               

 ประโยชน์บางประการของสารกัมมันตรังสี
1. คาร์บอน- 14                ประโยชน์             ช่วยหาอายุของโบราณวัตถุ 
2. โคบอลท์-60                ประโยชน์             รักษาโรคมะเร็ง
3. ทองคำ-198                  ประโยชน์             วินิจฉัยตับ
4. ไอโอดีน-125               ประโยชน์             หาปริมาณเลือด
5. ไอโอดีน-131               ประโยชน์             วินิจฉัยอวัยวะ
6. ฟอสฟอรัส–32            ประโยชน์             รักษาโรคมะเร็ง
7. โพแทสเซียม–40         ประโยชน์             หาอายุหิน
8. ยูเรเนียม–235              ประโยชน์             ให้พลังงาน

การใช้กัมมันตภาพรังสีทางเกษตรกรรม

การใช้กัมมันตภาพรังสีทางเกษตรกรรม เช่น การใช้ถนอมอาหาร วิเคราะห์ดิน เพื่อจำแนกพื้นที่ เพาะปลูกให้เหมาะสม กับชนิดของพืช ศึกษาเกี่ยวกับการผลิตไข่ และน้ำนมสัตว์ ช่วยกำจัดแมลงและการกลายพันธุ์ของพืช

1. การใช้รังสีรังสีที่นำมาใช้ถนอมอาหาร คือ รังสีแกมมา ซึ่งเป็นรังสีที่มีกำลังทะลุทะลวงสูงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้จากธาตุกัมมันตรังสี เช่นโคบอลต์ - 60 เนื่องจากรังสีมีกำลังทะลุทะลวงสูง ห้ามใช้ปริมาณรังสีขนาดพอเหมาะ จะสามารถทำลายเชื้อจุลินทรีย์ รวมทั้งเอนไซม์ในอาหารด้วย และไม่มีผลกระทบต่อผู้บริโภคโดยไม่มีพิษตกค้าง ผลผลิตทางการเกษตรที่นำไปอาบรังสี  ได้แก่  หัวหอมเล็ก  หัวหอมใหญ่  แอปเปิล  มันฝรั่ง  ผลไม้หลายชนิด  ขนาดของรังสีที่ใช้อาบ                                 
มีหน่วยเรียกว่า แรด์  (Red) หรือ เกร์ย โดยกำหนดว่า
1         แรด์ เท่ากับพลังงาน   100   เฮิร์ต  ที่ถ่ายโอนให้กับวัตถุ   1  กรัม
100     แรด์ เท่ากับ                     1   เกรย์
1000   เกรย์ เท่ากับ                    1   กิโลเกรย์

ในนิวเคลียส ของธาตุประกอบด้วยโปรตอนซึ่งมีประจุบวก และนิวตรอนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า สัดส่วนของจำนวนโปรตอน ต่อจำนวนนิวตรอนไม่เหมาะสม จนทำให้ธาตุนั้นไม่เสถียร ธาตุนั้นจึงปล่อยรังสีออกมาเพื่อปรับตัวเองให้เสถียร ซึ่งเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น

(ธาตุยูเรเนียม)      (ธาตุทอเลียม) (อนุภาคแอลฟา)

      จะเห็นได้ว่า การแผ่รังสีจะทำให้เกิดธาตุใหม่ได้  หรืออาจเป็นธาตุเดิม               แต่จำนวนโปรตอนหรือนิวตรอนอาจไม่เท่ากับธาตุเดิม  และธาตุกัมมันตรังสีแต่ละธาตุ มีระยะเวลาในการสลายตัวแตกต่างกันและแผ่รังสีได้แตกต่างกัน  เรียกว่า ครึ่งชีวิตของธาตุ
       ครึ่งชีวิตเป็นสมบัติเฉพาะตัวของแต่ละไอโซโทปและสามารถใช้เปรียบเทียบอัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิดได้

การจัดหมวดหมู่ในตารางธาตุ

การจัดหมวดหมู่ในตารางธาตุ              1. ธาตุหมู่หลัก หรือธาตุหมู่ A มีทั้งหมด 8 หมู่ (ตั้งแต่ I A-VIII A) 7 คาบ โดยธาตุที่อยู่ด้านซ้ายของเส้นขั้นบันได จะเป็นโลหะ (Metal) ส่วนทางด้านขวาเป็นอโลหะ (Non metal) ส่วนธาตุที่อยู่ติดกับเส้นขั้นบันไดนั้น จะเป็นกึ่งโลหะ (Metalloid)             2. ธาตุทรานซิชัน หรือธาตุหมู่ B มีทั้งหมด 8 หมู่ (ตั้งแต่ I B-VIII B) แต่หมู่ 8           มีทั้งหมด 3 หมู่ย่อย จึงมีธาตุต่าง ๆ รวม 10 หมู่ และมีทั้งหมด 4 คาบ             3.ธาตุอินเนอร์ทรานซิชัน มี 2 คาบโดยมีชื่อเฉพาะเรียกคาบแรกว่า คาบแลนทาไนด์ (Lanthanide series) และเรียกคาบที่สองว่า คาบแอกทิไนด์ (Actinide series) เพราะเป็นคาบที่อยู่ต่อมาจาก 57La (Lanthanum) และ 89Ac (Actinium) ตามลำดับ คาบละ 14 ตัว            รวมเป็น 28 ตัว สัญลักษณ์ของธาตุ ใช้เป็นสัญลักษณ์แทนธาตุ 1 อะตอม แต่เนื่องจากธาตุมีอยู่หลายชนิด จอห์น ดอลตัน (John Dallton ค.ศ. 1766-1844) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ จึงเสนอให้มีการใช้รูปภาพเป็นสัญลักษณ์แทนชื่อธาตุ  ต่อมา จาคอบ แบร์เซลิอุส (Jacob Berzelius ค.ศ. 1779-1848) นักเคมีชาวสวีเดน   ได้เสนอใช้สัญลักษณ์ธาตุแบบตัวอักษรขึ้น เมื่อปี ค.ศ. 1814 และยังใช้ถึงปัจจุบัน เพราะเห็นว่าได้มีการค้นพบธาตุใหม่ ๆ เป็นจำนวนมากขึ้น การใช้รูปภาพอาจจะไม่สะดวก จึงเสนอให้ใช้ตัวอักษรแทนชื่อธาตุ เพื่อให้สะดวกและมีความเป็นสากลมากขึ้น ซึ่งการเขียนสัญลักษณ์ธาตุมีหลักเกณฑ์ ดังนี้ 1. ภาษาที่ใช้ คือ ภาษาละติน (เพราะเป็นภาษาที่ตายแล้ว) ถ้าไม่มีภาษาละติน ให้ใช้ภาษากรีก ภาษาเยอรมัน หรือภาษาอังกฤษ ตัวอย่างภาษาที่ใช้เขียนแทนสัญลักษณ์ธาตุ ภาษา ชื่อเต็ม สัญลักษณ์ ละติน Ferum Plumbum Fe Pb กรีก Iodes I เยอรมัน Kallium Natrium Wulfram K Na W อังกฤษ Carbon C . ใช้อักษรตัวแรกเป็นตัวพิมพ์ใหญ่ ถ้าขึ้นต้นด้วยตัวเดียวกัน ให้ต่อด้วยตัวที่ 2  ของตัวอักษรตัวถัดไปในชื่อธาตุนั้น (อาจจะเป็นอักษรตัวที่ 2, 3 หรือ 4 ก็ได้) แต่เป็นตัวพิมพ์เล็ก เช่น C (คาร์บอน) ค้นพบก่อน ธาตุอื่นที่ค้นพบทีหลัง แต่ขึ้นต้นด้วย C  ก็จะเขียนได้ ดังนี้ Cd (แคดเมียม)  Ca (แคลเซียม)  Cf (แคริฟอร์เนียม)  Ce (ซีเลียม) Cs (ซีเซียม) Cl (คลอรีน)  Cr (โครเมียม)  Co (โคบอลต์)  Cu (คอปเปอร์)  Cm (คูเรียม) ตารางที่ 4 ตัวอย่างชื่อและสัญลักษณ์ธาตุที่ค้นพบแล้ว ดังตารางต่อไปนี้ ชื่อธาตุ ชื่อภาษาอังกฤษ ชื่อในภาษาละติน สัญลักษณ์ ประโยชน์ เหล็ก ตะกั่ว ทองแดง เงิน ดีบุก ปรอท อะลูมิเนียม ทองคำ สังกะสี สารหนู แมงกานีส โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ไฮโดรเจน คลอรีน กำมะถัน ฟอสฟอรัส ไอโอดีน Iron Lead Copper Silver Tin Mercury Aluminium Gold Zinc Aresnic Manganese Sodium Potassium Calcium Carbon Nitrogen Oxygen Hydrogen Chlorine Sulphur Phosphorus Iodine Ferrum Plumbum Cuprum Argentum Stannum Hydragyrum - Aurum - - - Natrium Kalium - - - - - - - - - Fe Pb Cu Ag Sn Hg Al Au Zn As Mn Na K Ca C N O H Cl S P I โครงสร้างอาคาร ลูกกระสุน สายไฟ เครื่องประดับ เคลือบกระป๋อง เทอร์โมมิเตอร์ เสาอากาศ เครื่องประดับ หลังคาบ้าน สารเบื่อหนู ปุ๋ย ทำเกลือ ทำด่าง ปุ๋ย ปูน  กระดูกและฟัน ไส้ดินสอ  เพชร อากาศ หล่อเย็น อากาศหายใจ ระเบิด ฆ่าเชื้อโรค น้ำกรด กระดูกและฟัน ป้องกันโรคคอพอก

ธาตุ

ธาตุ          ธาตุ (Element) หมายถึง สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบอะตอมของธาตุเพียงชนิดเดียวเท่านั้น ธาตุไม่สามารถ จะนำมาแยกสลาย ให้กลายเป็นสารอื่นโดยวิธีการทางเคมี แต่อาจแยกออกโดยวิธีนิวเคลียร์ สารซึ่งประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกัน มีธาตุที่ค้นพบแล้ว 109 ธาตุเป็นธาตุที่อยู่ในธรรมชาติ 89 ธาตุ นอกจากนี้เป็นธาตุที่สังเคราะห์ขึ้น   มีธาตุบางชนิด ที่ไม่ค่อยจะทำปฏิกิริยา เช่นทองคำที่เกิดจากธาตุบริสุทธิ์ แต่ธาตุส่วนมากมักเกิดกับรูปสารประกอบกับธาตุอื่น ๆ ธาตุ 1. ประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียว 2. แยกออกโดยวิธีเคมีไม่ได้ 3. อาจแยกออกโดยวิธีนิวเคลียร์ 4. เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ การแบ่งสารตามองค์ประกอบทางเคมี แบ่งได้ดังนี้     ธาตุ (Element) หมายถึง สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบอย่างเดียว   ธาตุไม่สามารถจะนำมาแยกสลายให้กลายเป็นสารอื่นโดยวิธีการทางเคมี ธาตุมีทั้งสถานะที่เป็นของแข็ง เช่น ธาตุสังกะสี (Zn), ตะกั่ว (Pb), เงิน (Ag) และดีบุก (Sn)   เป็นของเหลว เช่น ปรอท (Hg) เป็นก๊าซ เช่น ไนโตรเจน (N2), ฮีเลียม (He), ออกซิเจน (O2), ไฮโดรเจน (H2) เป็นต้น ธาตุยังแบ่งออกเป็น โลหะ อโลหะ และ กึ่งโลหะ ตามสมบัติที่แตกต่างกันออกไป ธาตุโลหะ (metal) จะเป็นธาตุที่มีสถานะเป็นของแข็ง (ยกเว้นปรอทที่เป็นของเหลว) มีผิวที่มันวาว นำความร้อน และไฟฟ้าได้ดี มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง (ช่วงอุณหภูมิระหว่างจุดหลอมเหลวกับจุดเดือดจะต่างกันมาก) ได้แก่ โซเดียม (Na), เหล็ก (Fe), แคลเซียม (Ca), ปรอท (Hg), อะลูมิเนียม (Al), แมกนีเซียม (Mg), สังกะสี (Zn), ดีบุก(Sn) ฯลฯ ธาตุอโลหะ (non-metal) มีได้ทั้งสามสถานะ สมบัติส่วนใหญ่จะตรงข้ามกับอโลหะ เช่น ผิวไม่มันวาว ไม่นำไฟฟ้า ไม่นำความร้อน จุดเดือด และจุดหลอมเหลวต่ำ    เป็นต้น ได้แก่ คาร์บอน ( C ), ฟอสฟอรัส (P), กำมะถัน (S), โบรมีน (Br), ออกซิเจน (O2), ไฮโดรเจน (H2), คลอรีน (Cl2), ฟลูออรีน (F2) เป็นต้น ธาตุกึ่งโลหะ (metalloid) ได้แก่ โบรอน (B), ซิลิคอน ( Si), เป็นต้น                                       กึ่งโลหะ หมายถึง ธาตุที่มีสมบัติ กึ่งโลหะ และอโลหะ เช่น ธาตุซิลิคอน มีลักษณะคล้าย ของแข็งมีสีเงินวาว แต่เปราะง่ายคล้ายธาตุอโลหะ มีจุดเดือดสูงถึง 3,265 องศาเซลเซียส และนำไฟฟ้าได้เล็กน้อย ตารางที่ 1 ตัวอย่างของธาตุโลหะและอโลหะที่เราพอรู้จักกันดี โลหะ อโลหะ ทองคำ เงิน เหล็ก ปรอท ตะกั่ว สังกะสี อะลูมิเนียม โซเดียม แมกนีเซียม (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของเหลว) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง) ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน คลอรีน โบรมีน ไอโอดีน กำมะถัน อาร์กอน คาร์บอน (ก๊าซ) (ก๊าซ) (ก๊าซ) (ก๊าซ) (ของเหลว) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ก๊าซ) (ของแข็ง)             ตารางธาตุ (Periodic table of elements) คือ ตารางที่นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมธาตุต่าง ๆ ไว้เป็นหมวดหมู่ตามลักษณะ และคุณสมบัติที่เหมือนกัน เพื่อเป็นประโยชน์ในการศึกษา ในแต่ละส่วนของตารางธาตุ โดยคาบ (Period) เป็นการจัดแถวของธาตุแนวราบ ส่วนหมู่ (Group) เป็นการจัดแถวของธาตุในแนวดิ่ง ซึ่งมีรายละเอียดดังต่อไปนี้ รหัสสีของธาตุกลุ่มต่าง ๆ หมู่โลหะอัลคาไล (Alkali Metal) อโลหะ (Non-Metal) หมู่โลหะอัลคาไลเอิร์ธ (Alkali Earth Metal) ก๊าซมีตระกูล (Noble Gas) หมู่โลหะแทรนซิชัน (Transition) แลนทาไนด์ (Lanthanide) โลหะอ่อน แอกทิไนด์ (Actinide) กึ่งโลหะ (Metalloid) ภาพที่ 1 ตารางธาตุในปัจจุบัน ตารางแสดงที่ 2 ชื่อธาตุและสัญลักษณ์ของธาตุบางชนิด ชื่อธาตุ ชื่อในภาษาอังกฤษ ชื่อในภาษาละติน สัญลักษณ์ เหล็ก  ตะกั่ว  ทองแดง  เงิน  ดีบุก  ปรอท  อลูมิเนียม  ทองคำ  สังกะสี  พลวง  สารหนู  แมงกานีส  โซเดียม  โพแทสเซียม  แคลเซียม  คาร์บอน  ไนโตรเจน  ออกซิเจน  ไฮโดเจน  คลอรีน  กำมะถัน  ฟอสฟอรัส  ไอโอดีน Lron Lead Copper Silver Tin Mercury Aluminium Gold Zinc Antimony Aresnic Manganesw Sodium Potassium Calcium Carbon Nitrogen Oxygen Hydrogen Chlorine Sulphur Phosphorus Iodine Ferrum Plumbum Cuprum Argentum Stannum Hydragyrum - Aurum - - - - Natrium Kalium - - - - - - - - - Fe Pb Cu Ag Sn Hg Al Au Zn Sb As Mn Na K Ca C N O H Cl S P I การที่เราจำแนกธาตุทั้งหลายออกเป็นโลหะกับอโลหะ ก็เนื่องจากธาตุต่าง ๆ แม้จะมีสมบัติเฉพาะตัวแตกต่างกัน แต่ก็มีสมบัติบางประการเหมือนกันหรือคล้ายกัน พอจะแยกออกได้เป็น 2 พวก คือ โลหะกับ อโลหะ ตางรางที่ 3 แสดงสมบัติธาตุโลหะและ อโลหะ   สมบัติ โลหะ อโลหะ 1. สถานะ เป็นของแข็งในสภาวะปกติ ยกเว้นปรอทซึ่งเป็นของเหลว ไม่มีโลหะที่เป็นแก๊สในภาวะปกติ มีอยู่ได้ทั้ง 3 สถานะ ธาตุที่เป็นแก๊สในภาวะปกติเป็น อโลหะทั้งสิ้น อโลหะที่เป็นของเหลว คือ โบรมีน ที่เป็นของแข็งได้แก่ คาร์บอน กำมะถัน ฟอสฟอรัส ฯลฯ 2. ความมันวาว มีวาวโลหะ ขัดขึ้นเงาได้ ส่วนมากไม่มีวาวโลหะ ยกเว้น แกรไฟต์ (ผลึกคาร์บอน) เกล็ด ไอโอดีน (ผลึกไอโอดีน) 3. การนำไฟฟ้า และ        นำความร้อน นำไฟฟ้า และนำความร้อนได้ดี เช่น สาย ๆ ไฟฟ้ามักทำด้วยทองแดง นำไฟฟ้าและนำความร้อนไม่ได้ยกเว้นแกรไฟต์ นำไฟฟ้าได้ดี 4. ความเหนียว ส่วนมากเหนียว ดึงยืดเป็นเส้นลวดหรือตีเป็นแผ่นบาง ๆ ได้ อโลหะที่เป็นของแข็ง มีเปราะดึกยืดออกเป็นเส้นลวดหรือตีเป็น แผ่นบาง ๆ ไม่ได้ 5. ความหนาแน่น หรือ ถ.พ. ส่วนมากมีความหนาแน่น หรือ ถ.พ.สูง มีความหนาแน่น หรือ ถ.พ.ต่ำ 6. จุดเดือดและจุดหลอมเหลว ส่วนมากสูงเช่น เหล็ก มีจุดหลอดเหลว 1,536  0C  ยกเว้นปรอท ซึ่งมีจุดหลอดเหลวต่ำเพียง –39 0C ส่วนมากต่ำโดยเฉพาะพวก อโลหะที่เป็นแก๊ส เช่น ออกซิเจน มีจุดเดือด – 183 0C จุดเยือกแข็ง (จุดหลอดเหลว)-219 0C กำมะถันมีจุดหลอดเหลว  1130C จุดเดือด  444  0C      เป็นต้น 7. การเกิดเสียงเมื่อเคาะ มีเสียงดังกังวาน ไม่มีเสียงดังกังวาน