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