เคมี - สสารรอบตัวเราบริสุทธิ์

บทนำ

  • สารบริสุทธิ์คือที่ประกอบด้วยอนุภาคหรืออนุภาคชนิดเดียว

  • ส่วนผสมของส่วนประกอบที่บริสุทธิ์ตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปโดยไม่มีสารที่ไม่ต้องการเรียกว่า Mixturesตัวอย่างเช่นน้ำแร่ธาตุดินเป็นต้น

  • ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปเรียกว่า solution. ตัวอย่างเช่นน้ำมะนาวน้ำโซดาเป็นต้น

  • สารละลายอาจอยู่ในรูปแบบใดก็ได้เช่น - อาจเป็นของเหลวของแข็งหรือก๊าซ

  • Alloysเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของส่วนผสมที่มีส่วนผสมของโลหะที่เป็นเนื้อเดียวกัน ไม่สามารถแยกออกเป็นส่วนประกอบโดยวิธีการทางกายภาพ ตัวอย่างเช่นทองเหลืองเป็นส่วนผสมของสังกะสี (ประมาณ 30%) และทองแดง (ประมาณ 70%)

คุณสมบัติที่สำคัญของโซลูชัน

  • โดยปกติสารละลายจะเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน

  • อนุภาคของสารละลายมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 1 นาโนเมตร (10-9 เมตร) ด้วยเหตุนี้จึงมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า

  • วิธีการแก้ปัญหาไม่สามารถมองเห็นเส้นทางของแสงได้

  • อนุภาคที่ละลายไม่สามารถแยกออกจากส่วนผสมได้ด้วยกระบวนการกรองแบบง่ายๆ

  • อนุภาคที่ละลายน้ำจะไม่ตกตะกอนเมื่อปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ถูกรบกวน

  • ที่อุณหภูมิที่กำหนดเมื่อไม่สามารถละลายตัวถูกละลายในสารละลายได้อีกต่อไปเรียกว่า ‘saturated solution.’

  • ที่อุณหภูมิที่กำหนดปริมาณของอนุภาคที่ละลายอยู่ในสารละลายอิ่มตัวเรียกว่า solubility.’

การระงับ

  • สารแขวนลอยเป็นสารผสมที่แตกต่างกันซึ่งอนุภาคของตัวถูกละลายไม่ละลาย แต่จะยังคงแขวนอยู่ตลอดทั้งมวลของตัวกลางเรียกว่า ‘suspension.’

คุณสมบัติที่สำคัญของการระงับ

  • อนุภาคของสารแขวนลอยสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าอย่างชัดเจน

  • อนุภาคของสารแขวนลอยกระจายลำแสงที่ส่องผ่านและมองเห็นเส้นทางของมันในทำนองเดียวกัน

  • อนุภาคสลุตสามารถแยกออกจากส่วนผสมได้ด้วยกระบวนการกรองแบบง่ายๆ

คอลลอยด์

  • ส่วนผสมที่แตกต่างกันเรียกว่า ‘colloid.’ เช่นละอองหมอกควันครีมทาหน้าเป็นต้น

  • ขนาดของอนุภาคคอลลอยด์มีขนาดเล็กเกินไปที่จะมองเห็นได้จากตาเปล่า

  • อนุภาคคอลลอยด์มีขนาดใหญ่พอที่จะกระจายลำแสงที่ส่องผ่านและทำให้มองเห็นเส้นทางได้

  • อนุภาคคอลลอยด์ไม่สามารถแยกออกจากส่วนผสมได้ด้วยกระบวนการกรองแบบง่ายๆ

  • เทคนิคการกรองพิเศษคือ centrifugation, สามารถใช้แยกอนุภาคคอลลอยด์

โครมาโทกราฟี

  • กระบวนการแยกส่วนประกอบของส่วนผสมเรียกว่าเป็น chromatography; โดยปกติจะใช้สำหรับการแยกสี

  • เทคนิคโครมาโทกราฟีใช้สำหรับการแยกตัวถูกละลายที่ละลายในตัวทำละลายเดียวกัน

การกลั่น

  • กระบวนการทำให้ของเหลวบริสุทธิ์โดยใช้ความร้อนและความเย็นเรียกว่าการกลั่น

การตกผลึก

  • กระบวนการแยกของแข็งบริสุทธิ์ในรูปของผลึกออกจากสารละลายเรียกว่า ‘crystallization.’

องค์ประกอบ

  • ในปี ค.ศ. 1661 โรเบิร์ตบอยล์เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ใช้คำนี้ element; Antoine Laurent Lavoisier นักเคมีชาวฝรั่งเศสเป็นคนแรกที่ทดลองนิยามองค์ประกอบของคำศัพท์

  • ธาตุเป็นรูปแบบพื้นฐานของสสารที่ไม่สามารถแยกย่อยออกเป็นสารที่ง่ายกว่าได้ด้วยปฏิกิริยาทางเคมี

  • โดยปกติองค์ประกอบสามารถแบ่งได้เป็น metals, non-metals, และ metalloids.

โลหะ

  • วัสดุที่เป็นของแข็งซึ่งโดยทั่วไปจะแข็งเหนียวอ่อนตัวได้เงางามและหลอมได้ด้วยการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดีเรียกว่า metal. เช่นทองเงินทองแดงอลูมิเนียมเป็นต้น

  • Mercury เป็นโลหะชนิดเดียวที่ยังคงเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง

อโลหะ

  • องค์ประกอบหรือสสารทั้งหมดที่ไม่ใช่โลหะเรียกว่าอโลหะ เช่นไฮโดรเจนออกซิเจนไอโอดีนคาร์บอนเป็นต้น

  • อโลหะมีสีหลากหลายและเป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ไม่ดี

  • อโลหะไม่เป็นเงาวาวหรืออ่อน

สารประกอบ

  • สารที่ประกอบด้วยองค์ประกอบตั้งแต่สององค์ประกอบขึ้นไปเรียกว่า ‘compound.’

  • สารประกอบเป็นผลมาจากการรวมกันทางเคมีของสององค์ประกอบขึ้นไปในสัดส่วนที่คงที่

  • คุณสมบัติของสารประกอบแตกต่างจากองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบในขณะที่คุณสมบัติของส่วนผสมจะเหมือนกับองค์ประกอบหรือสารประกอบที่เป็นส่วนประกอบ