ตัวอย่างเอกสารเรื่องธาตุและสารประกอบ

ตัวอย่ างเอกสาร เรื่อง ธาตุและสารประกอบ

สาหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 4

ก

คานา เอกสารตัวอย่างเรื่ องธาตุและสารประกอบฉบับนี้ จดั ทาขึ้นเพื่อเป็ นตัวอย่าง เอกสารจากการฝึ กอบรม การสร้าง E – Magazine หรื อ Magazine online สาหรับ นักเรี ยนชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 4

สารบัญ คานา ธาตุและสารประกอบ ตารางแสดงชื่ อธาตุและสัญลักษณ์ของธาตุบางชนิ ด ชนิ ดของธาตุ ตัวอย่าง โลหะและอโลหะบางชนิ ด สมบัติของโลหะและอโลหะ ธาตุกมั มันตรังสี ประโยชน์บางประการของสารกัมมันตรังสี การป้ องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรังสี ประโยชน์บางประการของธาตุและสารประกอบของธาตุ

หน้า ก 1 2 3 4 5 7 8 10 11

1

ธาตุและสารประกอบ มนุษย์พยายามศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับลักษณะโครงสร้างของสารมาเป็ นเวลานาน จนในที่สุด จอห์น ดอลตัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้เสนอแนวคิดว่า ถ้าแบ่ง สารชิ้ นใดชิ้ นหนึ่ งเป็ นหน่วยย่อยที่สุด โดยแต่ละชิ้ นยังคงสมบัติเ ดิ มของสารนั้นไว้ เรี ยกหน่วยย่อยที่สุดว่า อะตอม ถ้านาสสารชิ้ นใดมาศึกษาสมบัติของแต่ละอะตอมแล้วปรากฏว่าเป็ นอะตอม ชนิ ดเดียวกันเรี ยกสสารชิ้ นนั้นว่า ธาตุ 1. ธาตุ คือ สารประกอบด้วยอะตอมชนิ ดเดียวกันไม่สามารถทาให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงให้ กลายเป็ นอนุภาคที่ยอ่ ยกว่านี้ ดว้ ยวิธีการทางเคมี เช่น เหล็ก ทองแดง เป็ นต้น 2. สัญลักษณ์ของธาตุ เนื่ องจากธาตุมีอยูห่ ลายชนิ ด จอห์น ดอลตัน จึงเสนอให้ มีการใช้รูปภาพเป็ นสัญลักษณ์แทนชื่ อธาตุ ในปี พ .ศ. 2361 นักเคมีชาวสวีเดนชื่ อ จาคอบ เบอร์ซีเลียส (Jacob Berzlius) เห็นว่าได้มีการค้นพบธาตุใหม่ ๆ เป็ นจานวนมาก การใช้รูปภาพไม่ สะดวก จึงเสนอให้ใช้ตวั อักษรแทนชื่ อธาตุ เพื่อให้สะดวกและมีความเป็ นสากลมาก ขึ้น ควรใช้อกั ษรตัวต้นในภาษาอังกฤษหรื อละตินเป็ นสัญลักษณ์แทนอะตอมของธาตุ เพื่อไม่ให้สัญลักษณ์ซ้ ากันให้ใช้อกั ษรตัวรองหรื อตัวถัดไปควบกับอักษรตัวต้นโดย เขียนตัวพิมพ์ใหญ่สาหรับอักษรตัวต้น และใช้อกั ษรตัวเล็กสาหรับตัวรอง

2

ตารางแสดงชื่ อธาตุและสั ญลักษณ์ ของธาตุบางชนิด ชื่ อธาตุ ชื่ อในภาษาอังกฤษ ชื่ อในภาษาละติน เหล็ก Lron Ferrum ตะกัว่ Lead Plumbum ทองแดง Copper Cuprum เงิ น Silver Argentum ดีบุก Tin Stannum ปรอท Mercury Hydragyrum อลูมิเนี ยม Aluminium ทองคา Gold Aurum สังกะสี Zinc พลวง Antimony สารหนู Aresnic แมงกานี ส Manganesw โซเดียม Sodium Natrium โพแทสเซี ยม Potassium Kalium แคลเซี ยม Calcium คาร์บอน Carbon ไนโตรเจน Nitrogen ออกซิ เจน Oxygen ออกซิ เจน Hydrogen คลอรี น Chlorine กามะถัน Sulphur ฟอสฟอรัส Phosphorus ไอโอดีน Iodine -

สั ญลักษณ์ Fe Pb Cu Ag Sn Hg Al Au Zn Sb As Mn Na K Ca C N O H Cl S P I

3

ชนิดของธาตุ ธาตุและสารประกอบจัดเป็ นสารเนื้ อเดียว ซึ่ งหมายถึงสารที่ประกอบด้วยธาตุ เพียงชนิ ดเดียว สองชนิ ด หรื อมากกว่าสองชนิ ดขึ้นไปผสมกันอย่างกลมกลืน จน มองเห็นเป็ นเนื้ อเดียวกันตลอด ธาตุ คือ สารชนิ ดเดียวที่ไม่สามารถแยกหรื อสลายออกไปเป็ นสารอื่น ได้ แบ่งออกเป็ น 2 กลุ่ม ตามแหล่งที่มา ได้แก่ ธาตุที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติมี อยู่ 92 ธาตุ และธาตุที่นกั วิทยาศาสตร์สังเคราะห์ข้ ึนในห้องทดลองอีกหลายธาตุ แต่ เมื่อแบ่งธาตุตามสถานะสามารถแบ่งออกเป็ น 3 ชนิ ด คือ 1. โลหะ โลหะมีสถานะเป็ นของแข็งที่อุณหภูมิปกติ ยกเว้นปรอทชนิ ดเดียวที่มี สถานะเป็ นของเหลว 2. อโลหะ อโลหะเป็ นธาตุที่เป็ นได้ท้ งั 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ดังแสดงในตารางธาตุ ธาตุอโลหะจะมีสมบัติตรงข้ามกับโลหะคือ เปราะ มีจุดเดือดต่า และไม่นาไฟฟ้ า มีท้ งั หมด 21 ธาตุ ในจานวน 21 ธาตุน้ ี มีเพียง 9 ธาตุที่มีสถานะ เป็ นของแข็งที่อุณหภูมิปกติ ส่ วนที่เหลืออีก 12 ธาตุมีสถานะเป็ นแก๊ส 3. กึง่ โลหะ กึ่งโลหะ หมายถึง ธาตุที่มีสมบัติก่ ึงโลหะและอโลหะ เช่น ธาตุซิลิคอน มี ลักษณะคล้ายของแข็งมีสีเงิ นวาว แต่เปราะง่ายคล้ายธาตุอโลหะ มีจุดเดือดสู งถึง 3,265 องศาเซลเซี ยส และนาไฟฟ้ าได้เล็กน้อย ในภาวะปกติ ธาตุบางชนิ ดดารงอยูส่ ถานะของแข็ง บางชนิ ดเป็ นของเหลว และบางชนิ ดเป็ นแก๊ส เราแบ่งธาตุท้ งั หมดออกได้เป็ นสามพวกใหญ่ ๆ คือ โลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ

4

ตัวอย่ าง โลหะและอโลหะบางชนิด โลหะ ทองคา (ของแข็ง) เงิ น (ของแข็ง) เหล็ก (ของแข็ง) ปรอท (ของแข็ง) ตะกัว่ (ของแข็ง) ดีบุก (ของแข็ง) สังกะสี (ของแข็ง) อลูมิเนี ยม (ของแข็ง) โซเดียม (ของแข็ง) แมกนี เซี ยม (ของแข็ง)

ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิ เจน คลอรี น โบรมีน ไอโอดีน กามะถัน อาร์กอน คาร์บอน ฮีเลียม

อโลหะ (แก๊ส) (แก๊ส) (แก๊ส) (แก๊ส) (ของเหลว) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (แก๊ส) (ของแข็ง) (แก๊ส)

การที่เราจาแนกธาตุท้ งั หลายออกเป็ นโลหะกับอโลหะ ก็เนื่ องจากธาตุต่าง ๆ แม้จะมีสมบัติเฉพาะตัวแตกต่างกัน แต่กม็ ีสมบัติบางประการเหมือนกันหรื อ คล้ายกัน พอจะแยกออกได้เป็ น 2 พวก คือ โลหะกับ อโลหะ

5

สมบัติของโลหะและอโลหะ สมบัติ 1. สถานะ

โลหะ เป็ นของแข็งในสภาวะปกติ ยกเว้นปรอทซึ่ งเป็ น ของเหลว ไม่มีโลหะที่เป็ น แก๊สในภาวะปกติ

อโลหะ มีอยูไ่ ด้ท้ งั 3 สถานะ ธาตุ ที่เป็ นแก๊สในภาวะปกติ เป็ น อโลหะ ทั้งสิ้ น อโลหะที่เป็ น ของเหลวคือ โบรมีน ที่ เป็ นของแข็งได้แก่ คาร์บอน กามะถัน ฟอสฟอรัส ฯลฯ 2. ความมันวาว มีวาวโลหะ ขัดขึ้นเงาได้ ส่ วนมากไม่มีวาวโลหะ ยกเว้น แกรไฟต์ (ผลึก คาร์บอน) เกล็ด ไอโอดีน (ผลึกไอโอดีน) 3. การนาไฟฟ้ า นาไฟฟ้ าและนาความร้อนได้ นาไฟฟ้ าและนาความร้อน และนาความร้อน ดี เช่น สาย ๆ ไฟฟ้ ามักทา ไม่ได้ยกเว้นแกรไฟต์ นา ด้วยทองแดง ไฟฟ้ าได้ดี 4. ความเหนี ยว ส่ วนมากเหนี ยว ดึงยืดเป็ น อโลหะที่เป็ นของแข็ง มี เส้นลวดหรื อตีเป็ น เปราะดึกยืดออกเป็ นเส้น แผ่น บาง ๆ ได้ ลวดหรื อตีเป็ นแผ่นบาง ๆ ไม่ได้ 5. ความหนาแน่น ส่ วนมากมีความหนาแน่น มีความหนาแน่นหรื อ หรื อความ หรื อความถ่วงจาเพาะสู ง ความถ่วงจาเพาะต่า ถ่วงจาเพาะ

6

สมบัติ โลหะ 6. จุดเดือดและจุด ส่ วนมากสู งเช่น เหล็ก มีจุด หลอมเหลว หลอดเหลว 1,536 0C ยกเว้นปรอท ซึ่ งมี จุดหลอดเหลวต่าเพียง –39 0 C

7. การเกิดเสี ยงเมื่อ มีเสี ยงดังกังวาน เคาะ

อโลหะ ส่ วนมากต่าโดยเฉพาะ พวก อโลหะที่เป็ นแก๊ส เช่น ออกซิ เจน มีจุดเดือด – 183 0C จุดเยือกแข็ง (จุดหลอดเหลว)-219 0C กามะถันมีจุดหลอด เหลว 1130C จุด เดือด 444 0C เป็ นต้น ไม่มีเสี ยงดังกังวาน

7

ธาตุกมั มันตรั งสี ธาตุที่สามารถปล่อยรังสี ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ดว้ ยตาเปล่า เรี ยกว่า ธาตุ กัมมันตรั งสี ส่ วนปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสี ได้เองอย่าง ต่อเนื่ อง เรี ยกว่า กัมมันตภาพรั งสี รังสี ที่แผ่ออกมาจากสารกัมมันตรังสี อาจเป็ นรังสี แอลฟา บีตา หรื อแกมมา ซึ่ งมี สมบัติต่าง ๆ กันดังนี้ รั งสี แอลฟา ให้ สัญลักษณ์ เป็ น ความสามารถทะลุทะลวงได้ ต่า เพียง แผ่ นกระดาษหนา แผ่ นโลหะที่มีความหนาเท่ ากับแผ่ นอะลูมิเนียมบาง ๆ รังสี บีตา มีสัญลักษณ์เป็ น มีความสามารถทะลุทะลวงได้มากกว่ารังสี แอลฟา 100 เท่า สามารถทะลุอะลูมิเนี ยมที่มีความหนา 1 เซนติเมตร หรื ออากาศที่ มีความหนาประมาณ 1 สามารถป้ องกันการทะลุทะลวงของรังสี บีตาได้ รั งสี แกมมา มีสัญลักษณ์เป็ น มีสมบัติเหมือนกันกับรังสร เอกซ์ (รังสี แม่เหล็กไฟฟ้ าที่มีพลังงานสู ง) เคลื่อนที่ดว้ ยความเร็วเท่ากับแสง มีกาลัง ทะลุทะลวงได้มากกว่า รังสี บีตา 100 เท่า

8

ประโยชน์ บางประการของสารกัมมันตรั งสี 1. คาร์บอน- 14 ประโยชน์ ช่วยหาอายุของโบราณวัตถุ 2. โคบอลท์-60 ประโยชน์ รักษาโรคมะเร็ง 3. ทองคา-198 ประโยชน์ วินิจฉัยตับ 4. ไอโอดีน-125 ประโยชน์ หาปริ มาณเลือด 5. ไอโอดีน-131 ประโยชน์ วินิจฉัยอวัยวะ 6. ฟอสฟอรัส–32 ประโยชน์ รักษาโรคมะเร็ง 7. โพแทสเซี ยม–40 ประโยชน์ หาอายุหิน 8. ยูเรเนี ยม–235 ประโยชน์ ให้พลังงาน การใช้กมั มันตภาพรังสี ทางเกษตรกรรม การใช้กมั มันตภาพรังสี ทางเกษตรกรรม เช่น การใช้ถนอมอาหาร วิเคราะห์ ดิน เพื่อจาแนกพื้นที่เพาะปลุกให้เหมาะสมกับชนิ ดของพืช ศึกษาเกี่ยวกับการผลิต ไข่ และน้ านมสัตว์ ช่วยกาจัดแมลงและการกลายพันธุ์ของพืช 1. การใช้ รังสี รังสี ที่นามาใช้ถนอมอาหาร คือ รังสี แกมมา ซึ่ งเป็ นรังสี ที่มี กาลังทะลุทะลวงสู งเป็ นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ าได้จากธาตุกมั มันตรังสี เช่นโคบอลต์ - 60 เนื่ องจากรังสี มีกาลังทะลุทะลวงสู ง ห้ามใช้ปริ มาณรังสี ขนาดพอเหมาะจะสามารถ ทาลายเชื้ อจุลินทรี ย ์ รวมทั้งเอนไซม์ในอาหารด้วย และไม่มีผลกระทบต่อผูบ้ ริ โภค โดยไม่มีพิษตกค้าง ผลผลิตทางการเกษตรที่นาไปอาบรังสี ได้แก่ หัวหอมเล็ก หัวหอม ใหญ่ แอปเปิ ล มันฝรั่ง ผลไม้หลายชนิ ด ขนาดของรังสี ที่ใช้อาบมีหน่วย เรี ยกว่า แรด์ (rad) หรื อ เกร์ ย โดยกาหนดว่า 1 แรด์ เท่ากับ พลังงาน 100 เฮิร์ต ที่ถ่ายโอนให้กบั วัตถุ 1 กรัม 100 แรด์ เท่ากับ 1 เกรย์ 1000 เกรย์ เท่ากับ 1 กิโลเกรย์

9

ผลจากการนาผลิตผลเกษตรไปฉายรังสี หรื ออาบรังสี แสดงในตารางต่อไปนี้ ผลของการฉายรั งสี ที่ขนาดของรั งสี ขนาดรั งสี ต่าง ๆ ขนาดของรั งสี หรื อ ประโยชน์ หรื อโทษ โดส (กิโลเกรย์) 0.05 - 0.15 ยับยั้งการงอกของมันฝรั่ง มัน เทศ เผือก หอมหัวใหญ่ กระเทียม ขิง และ 0.15 - 0.75 แครอท 0.25 - 0.50 ใช้เป็ นวิธีกาจัดแมลงที่ติดไปกับผักและผลไม้ 2.0 - 3.00 ชะลอการสุ กหรื อการเสื่ อมสภาพของผลไม้ บางชนิ ด มากว่า 3.00 ควบคุมการเจริ ญเติบโตของโรคหลังการเก็บ เกี่ยว และชะลอการสุ กของผลไม้บางชนิ ด เกิดอาการผิดปกติที่เนื้ อผลไม้ (เช่น เนื้ อ ผลไม้อ่อนนุ่ม และมีกลิ่นแปลกปลอม) เทคโนโลยีการใช้รังสี ในการถนอมรักษาอาหารและผลผลิตทางการเกษตร มี ประโยชน์นานับประการ เช่น ยับยั้งการงอก ควบคุมแมลงศัตรู พืช เช่น แมลงวัน ทอง ชะลอการสุ กของผลไม้ การกาจัดโรค การยับยั้งการเจริ ญเติบโตของ จุลินทรี ย ์ แต่วิธีการใช้รังสี ค่อนข้างซับซ้อน และการลงทุนในขั้นแรกค่อนข้างสู ง การใช้ กมั มันตรั งสี ทางอุตสาหกรรม ใช้รังสี แกมมาและรังสี เอกซ์ ตรวจสอบรอยเชื่ อมของโลหะ การเชื่ อมตัวเรื อดา น้ า การจัดความหนาของกระดาษ การวัดปริ มาณซัลเฟอร์ในปิ โตรเลียม เป็ นต้น

10

การป้ องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรั งสี อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี ขึ้นกับปริ มาณพลังงานของกัมมันตรังสี ต่อมวลที่ ถูกรังสี และสาคัญของส่ วนที่ถูกกัมมันตภาพรังสี ต่อการดารงชี วิต ผูท้ ี่จะนา กัมมันตภาพรังสี ไปใช้ประโยชน์ ไม่วา่ ในการแพทย์ ทางการเกษตร ทาง อุตสาหกรรม ตลอดจนค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ จะต้องมีความรู ้ทางด้าน กัมมันตรังสี เป็ นอย่างดี รู ้จกั วิธีใช้ที่ปลอดภัย และวิธีป้องกันอันตรายจาก กัมมันตภาพรังสี เหล่านั้นด้วย

11

ประโยชน์ บางประการของธาตุและสารประกอบของธาตุ ธาตุและสารประกอบของธาตุบางธาตุ มีประโยชน์ดงั นี้ ธาตุและสารประกอบ ประโยชน์ ลิเทียม (Li) - เกลือของลิเทียมนาไปใช้รักษาโรคบางชนิ ด โซเดียม (Na) - นาไปใช้เป็ นเซลล์เชื้ อเพลิง - โซเดียมเหลวเป็ นตัวนาความร้อนที่ดี ใช้เป็ นตัวทา ความเย็นในปฏิกรณ์ปรมาณู สารประกอบโซเดียม - โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ใช้ปรุ งอาหาร ถนอมอาหาร - โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ใช้ทาสบู่ - โซเดียมไบคาร์บอเนต (NaHCO3) ใช้ทาโซดาซักผ้า เติมลงไปในสารซักฟอกและใช้โรงงานอุตสาหกรรม แก้วและกระดาษ สารประกอบ - เกลือของโพแทสเซี ยมร้อยละ 90 ใช้ทาปุ๋ ย โพแทสเซี ยม - โพแทสเซี ยมไอโอไดด์ (KI) ใช้เป็ นเกลือไอโอไดด์ ป้ องกันโรคคอพอก - โพแทสเซี ยมคาร์บอเนต (K2CO3) ใช้ทาแก้ว - โพแทสเซี ยมไนเตรต (KNO3) ใช้ทาดอกไม้เพลิงดิน ปื น - โพแทสเซี ยมไฮดรอกไซด์ (KOH) ใช้ทาสบู่ แมกนี เซี ยม (Mg) - ใช้เป็ นโลหะเจือกับอะลูมิเนี ยม มีสมบัติความ หนาแน่นต่า ใช้ทาส่ วนประกอบของเครื่ องบิน - ใช้ทาหลอดไฟถ่ายรู ป - ใช้ทาแสงวอบแวบ

12

ธาตุและสารประกอบ ประโยชน์ สารประกอบ - แมกนี เซี ยมไฮดรอกไซด์ [Mg(OH2) ]หรื อ นมของ แมกนี เซี ยม แมกนี เซี ยม ใช้ลดกรดในกระเพาะอาหาร ใช้เป็ นยา ระบาย และใช้เป็ นส่ วนผสมของยาสี ฟัน - ออกไซด์ของแมกนี เซี ยม (MgO) ใช้ทาเตาอิฐและ ทาปุ๋ ย สารประกอบเรเดียม - เป็ นสารกัมมันตรังสี ใช้ในการวินิจฉัยโรคและใช้ ประโยชน์ในทางการแพทย์ ฟลูออรี น (F) - ฟลูออโรคาร์บอน ใช้เป็ นสารทาความเย็นในเครื่ อง ทาความเย็น (ตูเ้ ย็น, เครื่ องปรับอากาศ) - โซเดียมฟลูออไรด์ ใช้ผสมในน้ าดื่ม ป้ องกันฟันผุ คลอรี น (Cl) - ธาตุ ใช้ผสมในน้ าดื่ม เพื่อฆ่าจุลินทรี ย ์ ,ใช้ฟอกสี เยื่อไม้และผ้าฝ้ าย ไอโอดีน (I) - ธาตุ ใช้ทาสารละลายไอโอดีนในแอลกอฮอล์ เช่น ทิงเจอร์ไอโอดีน ซึ่ งใช้ป้องกันแผลเน่า - โพแทสเซี ยมไอโอไดด์ ใช้เติมลงไปในเกลือแกง เพื่อป้ องกันโรคคอพอก

ที่มา : tc.mengrai.ac.th/sinuan/link/sann1/c2.htm