ธาตุและสารประกอบ มีคุณสมบัติที่เหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร

ธาตุและสารประกอบ (Elements and Compounds)

ธาตุและสารประกอบ เป็นโครงสร้างพื้นฐานของสารต่างๆ บนโลกใบนี้ รวมถึงเป็นองค์ประกอบในทุกสรรพชีวิต

ธาตุและสารประกอบ สสารทุกชนิดบนโลกของเรามีหน่วยที่เล็กที่สุดเป็น “อะตอมของธาตุ” การทำปฏิกิริยารวมตัวของธาตุเป็นผลให้เกิด “สารประกอบ” และจากปฏิกิริยาระหว่างสารประกอบจึงก่อกำเนิดสสารที่มีความหลากหลายในทุกวันนี้ การแบ่งสารตามองค์ประกอบทางเคมี แบ่งได้ดังนี้

ธาตุ (Elements) หมายถึง สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบอย่างเดียว ธาตุไม่สามารถแยกสลายให้กลายเป็นสารอื่นโดยวิธีการทางเคมี ธาตุมีคุณสมบัติทั้ง 3 สถานะ ได้แก่ ของแข็ง เช่น ธาตุสังกะสี ตะกั่ว เงิน ของเหลว เช่น ปรอท และก๊าซ เช่น ออกซิเจน ไฮโดรเจน เป็นต้น ธาตุยังสามารถจำแนกคุณสมบัติออกเป็น ธาตุโลหะ ธาตุอโลหะ และธาตุกึ่งโลหะ

ธาตุโลหะ (metal) เป็นธาตุที่มีสถานะเป็นของแข็ง (ยกเว้นปรอท ที่เป็นของเหลว ) มีผิวที่มันวาว นำความร้อน และไฟฟ้าได้ดี มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง (ช่วงอุณหภูมิระหว่างจุดหลอมเหลวกับจุดเดือดต่างกันมาก) เช่น โซเดียม เหล็ก แคลเซียม ปรอท อะลูมิเนียม เป็นต้น

ธาตุอโลหะ (non-metal) เป็นกลุ่มธาตุที่มีสมบัติไม่นำไฟฟ้า มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ เปราะบาง และมีการแปรผันทางด้านคุณสมบัติทางกายภาพมากกว่าโลหะ เช่น ออกซิเจน กำมะถัน ฟอสฟอรัส เป็นต้น

ธาตุกึ่งโลหะ (metalloid) เป็นกลุ่มธาตุที่มีสมบัติก้ำกึ่งระหว่างโลหะและอโลหะ เช่น ธาตุซิลิคอน และเจอเมเนียม  มีสมบัติบางประการคล้ายโลหะ เช่น นำไฟฟ้าได้บ้างที่อุณหภูมิปกติ และนำไฟฟ้าได้มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เป็นของแข็ง เป็นมันวาวสีเงิน จุดเดือดสูง แต่เปราะแตกง่ายคล้ายอโลหะ

ตารางธาตุ (Periodic table of elements) คือ ตารางที่นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมธาตุต่างๆ ไว้เป็นหมวดหมู่ตามลักษณะ และคุณสมบัติที่เหมือนกัน เพื่อเป็นประโยชน์ในการศึกษา ในแต่ละส่วนของตารางธาตุ โดยคาบ (Period) เป็นการจัดแถวของธาตุแนวราบ ส่วนหมู่ (Group) เป็นการจัดแถวของธาตุในแนวดิ่ง ซึ่งมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

ตารางธาตุ, ธาตุ, ธาตุและสารประอบ
ตารางธาตุ

สารประกอบ (compounds) หมายถึง สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวที่เกิดจาก “ธาตุตั้งแต่สองอะตอมขึ้นไป” เป็นองค์ประกอบ สารประกอบเกิดจากการรวมตัวของธาตุโดยวิธีการทางเคมี สามารถแยกสลายให้เกิดเป็นสารใหม่หรือกลับคืนเป็นธาตุเดิมได้ สารประกอบมีสมบัติเฉพาะตัวที่แตกต่างจากธาตุเดิม เช่น น้ำ มีสูตรเคมีเป็น H2O เป็นสารประกอบที่เกิดจากธาตุไฮโดรเจน (H) และธาตุออกซิเจน (O) แต่มีสมบัติแตกต่างจากธาตุไฮโดรเจนและออกซิเจน เป็นต้น

สารประกอบแต่ละชนิดมีอัตราส่วนของธาตุที่เป็นองค์ประกอบคงที่ เช่น น้ำ ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจน และออกซิเจน โดยมีอัตราส่วนโดยมวลของ H : O = 1 : 8 คาร์บอนไดออกไซด์ประกอบด้วยธาตุคาร์บอนและออกซิเจนโดยมีอัตราส่วนโดยมวลของ C : O = 3 : 8 เป็นต้น

เกลือและน้ำตาล, สารประกอบ, ธาตุและสารประกอบ
เกลือและน้ำตาลเป็นหนึ่งในตัวอย่างของสารประกอบ

สารประกอบมีทั้ง 3 สถานะ ได้แก่ ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ เช่น กลูโคส (C6H12O6) หินปูน (CaCo3 ) เป็นของแข็ง เอธานอล (C2H5OH) และอะซิโตน (CH3COCH3) เป็นของเหลว มีเธน (CH4) และ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เป็นก๊าซ

ของผสม (Mixture) หมายถึง สารที่ไม่บริสุทธิ์ซึ่งเกิดจากสารบริสุทธิ์ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปผสมกัน อาจจะเป็นการผสมกันระหว่างธาตุกับธาตุ สารประกอบกับสารประกอบ หรือธาตุกับสารประกอบก็ได้ เช่น อากาศเป็นของผสมระหว่างก๊าซไนโตรเจน ออกซิเจน และก๊าซอื่นๆ เล็กน้อย พริกกับเกลือ เป็นของผสมระหว่างพริกกับเกลือ น้ำเกลือเป็นของผสมระหว่าง น้ำกับเกลือ และทองเหลือง ซึ่งเป็นของผสมระหว่างทองแดง (Cu) กับสังกะสี (Zn) เป็นต้น

ของผสม, ธาตุและสารประกอบ
น้ำมันที่ลอยตัวอยู่บนผิวน้ำแสดงให้เห็นการผสมกันระหว่างสารประกอบสองชนิด คือน้ำและน้ำมัน

เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ต้นไม้สื่อสารกันได้

ต้นไม้ที่เก่าแก่ที่สุด

เรื่องแนะนำ

อังกฤษยกเลิกการใช้มาตรการ Herd Immunity

การสร้างภูมิคุ้มกันเป็นหลักการของการผลิตวัคซีน แต่อาจเป็นเรื่องยากสำหรับโคโรนาไวรัสสายพันธุ์ใหม่ ในขณะที่หลายประเทศทั่วโลกประกาศงดจัดกิจกรรมในสถานที่สาธารณะ เช่น โรงเรียน และสถานที่ที่มีคนชุมชนแออัด เพื่อยับยั้งการแพร่ระบาดโรคโควิด-19 แต่ประเทศอังกฤษกลับเอ่ยถึงมาตรการ Herd immunity ในช่วงแรก อังกฤษไม่ประกาศหยุดกิจกรรมการรวมตัวของผู้คน หรือมาตรการรักษาระยะห่างทางสังคม (Social distancing) ส่งผลให้เกิดความกังวลต่อวงการแพทย์ว่า ทางการจะปล่อยให้การแพร่ระบาดของเชื้อกระจายออกไป แทนที่จะควบคุมการแพร่ระบาดให้อยู่ในวงกำจัด กลยุทธ์ “Herd immunity” หรือ ภูมิคุ้มกันระดับชุมชน คือ “วิธีการสร้างภูมิต้านทานเชื้อโรค โดยปล่อยให้ประชากรกลุ่มหนึ่งติดเชื้อ และสร้างภูมิคุ้มกันขึ้นมาได้เอง” แพทริก วอลแลนซ์ ที่ปรึกษาด้านวิทยาศาสตร์ของรัฐบาล กล่าวกับสำนักข่าว สกายนิวส์ เมื่อวันที่ 13 มีนาคม ที่ผ่านมา ถ้าความเสี่ยงของโควิด-19 ไม่สูงมาก มันมีความเป็นไปได้ที่จะนำหลักการภูมิคุ้มกันระดับชุมชนมาใช้ โดยใช้หลักการติดเชื้อแบบสุ่มในกลุ่มประชากร อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานแสดงให้เห็นว่า ปรากฏการณ์ดังกล่าวจำเป็นต้องใช้ระบบสาธารณสุขที่ดี การดูแลแบบเฉพาะเจาะจง และทรัพยาการทางการแพทย์ที่เพียงพอ เพื่อให้ผ่านจุดสูงสุดของการระบาดไปได้ หลังจากมีแถลงการณ์เกี่ยวกับเรื่องนี้ออกมาจากรัฐบาล อิมพีเรียลคอลเลจลอนดอนออกมาแสดงความเห็นว่า โรงพยาบาลต้องรองรับจำนวนผู้ป่วยสูงมาก และต้องเผชิญกับสถานการณ์ที่เลวร้าย รัฐบาลอังกฤษจึงมีท่าทีเปลี่ยนไป ออกประกาศใช้มาตรการรักษาระยะห่างทางสังคม (Social distancing) เมื่อวันจันทร์ที่ […]

บทสัมภาษณ์เกี่ยวกับโครงการ THEOS-2

โครงการ THEOS – 2 เป็นโครงสร้างพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขนาดใหญ่ เพื่อให้ประเทศไทยได้มีระบบวางแผน ระบบการตัดสินใจ ระบบการติดตาม ระบบการวิเคราะห์ และระบบการรายงานข้อมูลสถานการณ์เชิงพื้นที่ของประเทศอย่างละเอียด ทันต่อเหตุการณ์ ซึ่งจะทำให้การบริหารจัดการในทุกพื้นที่ของประเทศมีประสิทธิภาพและเท่าเทียมกัน โครงการ THEOS – 2 THEOS-2 จะสานต่อภารกิจจากดาวเทียมไทยโชตที่กำลังจะหมดอายุการใช้งานในเร็วๆ นี้ รวมทั้งส่งเสริมให้เกิดการพัฒนา และใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ เพื่อการพัฒนาประเทศอย่างต่อเนื่องในทุกด้าน หรือกล่าวได้ว่าข้อมูลจากดาวเทียมและภูมิสารสนเทศของระบบ THEOS-2 จะช่วยให้หน่วยงานต่าง ๆ สามารถวางนโยบายในการพัฒนาประเทศได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ THEOS-2 ยังมีองค์ประกอบที่สำคัญในการขับเคลื่อนการพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน ได้แก่ 1. ระบบผลิต บริการภาพถ่าย และภูมิสารสนเทศจากภาพถ่ายดาวเทียมกว่า 30 ดวง 2. ระบบประยุกต์ใช้งานแผนที่และภูมิสารสนเทศจากภาพถ่ายดาวเทียมตามภารกิจของหน่วยปฏิบัติต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง 3. โครงสร้างพื้นฐานด้านเทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อเชื่อมโยงกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการใช้งานภูมิสารสนเทศจากดาวเทียม 4. การพัฒนาขีดความสามารถในการสร้างดาวเทียมและอุตสาหกรรมอวกาศของประเทศ รวมถึงการพัฒนาดาวเทียมเล็กที่วิศวกรดาวเทียมไทยร่วมพัฒนา และถือเป็นนวัตกรรมอวกาศสัญชาติไทย เพื่อส่งเสริมขีดความสามารถและพื้นฐานของอุตสาหกรรมอวกาศของประเทศให้เป็นที่ประจักษ์ในอาเซียน Q : ความเป็นมาของโครงการ A : ดร.ปกรณ์ อาภาพันธุ์ […]

นักวิทยาศาสตร์พยายามหาข้อมูล การรักษาโควิด-19

สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทราบและไม่ทราบเกี่ยวกับ การรักษาโควิด-19 บุคลากรชั้นนำทางการแพทย์หกท่านอธิบายว่า เรารู้ข้อมูลเพียงบางส่วนเกี่ยว การรักษาโควิด-19 ทั้งในโรงพยาบาลและการรักษาตัวที่บ้าน การศึกษาทางการแพทย์เกี่ยวกับโควิด-19 อยู่ในจุดที่สุ่มเสี่ยงมาก เพราะยังเกิดความสับสนเกี่ยวกับเรื่องพื้นฐาน เช่น วิธีการดูแลผู้ป่วยติดเชื้อที่รักษาตัวที่บ้าน หรือผู้ป่วยที่หายแล้วต้องปฏิบัติตัวอย่างไร เพื่อเป็นแนวทางความรู้ เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ได้ติดต่อไปยังบุคลากรทางการแพทย์และนักวิจัย ที่อยู่ในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา เพื่อขอคำแนะนำสำหรับการดูแลตัวเองที่บ้าน รวมไปถึงข้อมูลทางการแพทย์ที่จำเป็นสำหรับต่อสู้กับโรคระบาดนี้ เราจะต่อสู้กับโรคโควิด-19 อย่างไร เรื่องดีก็คือ ประมาณร้อยละ 80 ของผู้ติดเชื้อโควิด-19 แสดงอาการเจ็บป่วยเล็กน้อยถึงปานกลาง ซึ่งไม่จำเป็นต้องไปรักษาที่โรงพยาบาล แพทย์แนะนำว่า ผู้ป่วยกลุ่มนี้ ให้แยกตัว ดื่มน้ำอย่างเพียงพอ รับประทานอาหารที่มีประโยชน์ และรักษาตามอาการ สำหรับการดูแลคนไข้ที่มีอาการไข้ร่วมกับอาการอื่นๆ แพทย์แนะนำให้ใช้ยาอะเซตามิโนเฟน (acetaminophen) หรือที่รู้จักแพร่หลายในชื่อพาราเซตามอล (paracetamol) และหลีกเลี่ยงการใช้ยาไอบูโพรเฟน (ibuprofen) ด้วยเหตุผลที่ว่า การใช้ยาในกลุ่มไอบูโพรเฟน คนไข้อาจได้รับผลข้างเคียงจากการใช้ยา เช่น ไตวาย ระคายเคืองกระเพาะอาหาร และมีเลือดออกในทางเดินอาหาร อ่านเพิ่มเติม: ข้อเท็จจริงเกี่ยวโควิด-19  “ผมยังไม่ทราบสาเหตุว่า ทำไมไอบรูโพเฟนจึงกลายเป็นปัญหาสำหรับการรักษาโรคโควิด-19” สแตนลีย์ เพิร์ลแมน ผู้เชี่ยวชาญเรื่องโคโรนาไวรัส นักภูมิคุ้มกันวิทยา […]

หุ่นยนต์ที่ถูกควบคุมโดยแม่เหล็ก

หุ่นยนต์ที่ถูกควบคุมโดยแม่เหล็ก หุ่นยนต์ตัวนี้เกิดขึ้นจากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ แต่ที่พิเศษก็คือมันถูกควบคุมโดยแรงดึงดูดของแม่เหล็ก ทีมนักวิจัยฝังอนุภาคของแม่เหล็กเอาไว้ในยางซิลิโคนของหุ่นยนต์ และเมื่อกระตุ้นด้วยสนามแม่เหล็กแล้ว หุ่นยนต์ก็จะเคลื่อนที่ ลองชมภาพการทดลองได้จากวิดีโอนี้ เทคโนโลยีดังกล่าวนักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่าจะนำมาพัฒนาเพื่อสร้างหุ่นยนต์ขนาดจิ๋วที่ช่วยดูแลสุขภาพของมนุษย์ เช่นการนำยาไปยังจุดที่ต้องการรักษา หรือเก็บตัวอย่างเนื้อเยื่อเพื่อการวินิจฉัย เป็นต้น   อ่านเพิ่มเติม มนุษย์จะเป็นอย่างไรในอนาคต?