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

วิวัฒนาการของมนุษย์ (Human Evolution)

วิวัฒนาการของมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตนั้น เป็นผลมาจาก “การคัดเลือกโดยธรรมชาติ” วิวัฒนาการของมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ คือ กระบวนการการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต โดยถ่ายทอดลักษณะการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นไปยังสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไป เพื่อให้เกิดการปรับตัวและเพิ่มโอกาสการมีชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่าง ในปี 1859 ชาร์ลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ กล่าวถึงหลักการของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตว่า วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนั้น เป็นผลมาจาก “การคัดเลือกโดยธรรมชาติ” (Natural Selection) ทำให้เกิดการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมต่างๆ เพื่อเพิ่มโอกาสของการอยู่รอด โดยจะเกิดการถ่ายทอดลักษณะพิเศษจากการปรับตัวที่เกิดขึ้น ส่งผ่านไปยังสิ่งมีชีวิตในรุ่นต่อไป เช่น สี ขนาด รูปร่าง การสืบพันธุ์ หรือคุณสมบัติอื่นๆ 12 ทฤษฎี เราวิวัฒนาการมาเป็นมนุษย์ได้อย่างไร? วิวัฒนาการเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งอาจใช้เวลาหลายแสนจนถึงหลายล้านปี เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใหม่ (Species) ในขณะที่สิ่งมีชีวิตที่ไม่ได้ปรับตัวให้เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อม อาจมีจำนวนประชากรลดลง หรืออาจถึงขั้นสูญพันธุ์จากโลกไปในท้ายที่สุด เปรียบเสมือนการต่อสู้กับทั้งธรรมชาติและตนเอง เพื่อความอยู่รอด (Survival of the Fittest) วิวัฒนาการของมนุษย์  ต้นกำเนิดของตระกูลมนุษย์ หรือที่เรียกว่า “โฮมินิดส์” (Hominids) แยกตัวออกจากกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจำพวกลิงใหญ่หรือลิงไม่มีหาง […]

ความรุนแรงของพายุ ที่เกิดขึ้นบนโลก

ความรุนแรงของพายุ สามารถจำแนกได้จากความเร็วลมใกล้จุดศูนย์กลาง พายุ (Storm) ขนาดใหญ่ที่ก่อตัวขึ้นทั้งบนภาคพื้นทวีปและในมหาสมุทร เมื่อพัฒนาจนกลายเป็นพายุหมุนเขตร้อน (Tropical Cyclone) ที่สามารถสร้างความเสียหายต่อทรัพยากรธรรมชาติ สิ่งปลูกสร้าง และสิ่งมีชีวิต บนพื้นผิวโลก  นักพยากรณ์อากาศจะจัด ความรุนแรงของพายุ ตามมาตรวัดของสำนักงานหรือกรมอุตุนิยมวิทยาในแต่ละภูมิภาคที่พายุเหล่านั้นก่อตัวขึ้น ในเบื้องต้น พายุหมุนเขตร้อนจะถูกจัดประเภทตามหลักเกณฑ์พื้นฐาน คือ พายุดีเปรสชันเขตร้อน (Tropical Depression) มีความเร็วลมสูงสุดใกล้จุดศูนย์กลางไม่เกิน 63 กิโลเมตร/ชั่วโมง พายุโซนร้อน (Tropical Storm) มีความเร็วลมสูงสุดไม่เกิน 118 กิโลเมตร/ชั่วโมง ไต้ฝุ่น (Typhoon) หรือ เฮอร์ริเคน (Hurricane) มีความเร็วลมสูงสุดมากกว่า 118 กิโลเมตร/ชั่วโมง แต่เมื่อพายุหมุนเขตร้อนพัฒนาจนกลายเป็นพายุไต้ฝุ่น ไซโคลน หรือ เฮอร์ริเคน จะมีการจัดระดับความรุนแรงภายในขึ้นอีกครั้ง โดยพายุหมุนเขตร้อนที่ก่อตัวในมหาสมุทรแปซิฟิกหรือที่เรียกว่า “ไต้ฝุ่น” จะถูกจัดระดับความรุนแรงตามเกณฑ์ของคณะกรรมการไต้ฝุ่นและองค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (ESCAP/WMO) รวมถึงกรมอุตุนิยมวิทยาของแต่ละประเทศในภูมิภาคดังกล่าว ระดับความรุนแรง ความเร็วลมสูงสุด (กิโลเมตร/ชั่วโมง) ญี่ปุ่น จีนและฮ่องกง ทวีปแอฟริกา ไต้ฝุ่น/ไซโคลน […]

พืชวงศ์ขิง 8 ชนิดใหม่ของโลก ที่พบในประเทศไทย

นักวิชาการไทยค้นพบ พืชวงศ์ขิง 8 ชนิดใหม่ของโลก และรายงานครั้งแรกในไทยอีกหนึ่งชนิด บ่งชี้ความหลากหลายทางชีวภาพของไทย วันที่ 22 พฤษภาคม ของทุกปี เป็นวันสากลแห่งความหลากหลายทางชีวภาพ สำหรับปีนี้ นักวิชาการไทยค้นพบ พืชวงศ์ขิง 8 ชนิดใหม่ของโลก เช่น กระเจียวจรัญ กระเจียวรังสิมา ขมิ้นน้อย ขมิ้นพวงเพ็ญ ตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้เชี่ยวชาญพืชวงศ์ขิงและนักพฤกษศาสตร์ของไทย นอกจากนี้ยังพบพืชวงศ์ขิงที่มีการรายงานใหม่ในประเทศไทยอีกหนึ่งชนิด เตรียมศึกษาอนุรักษ์ระยะยาว รศ.ดร.สุรพล แสนสุข นักวิจัยสถาบันวิจัยวลัยรุกขเวช และ ผศ.ดร.ปิยะพร แสนสุข นักวิจัยภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม กล่าวว่า ได้รับทุนวิจัยจาก สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) เพื่อดำเนินโครงการองค์ความรู้พื้นฐานโครโมโซมของพืชวงศ์ขิงในประเทศไทย ในช่วง ปี 2563 ที่ผ่านมา ทีมนักวิจัยสำรวจและเก็บข้อมูลพืชวงศ์ขิงในประเทศไทย เพื่อนำตัวอย่างพืชมาศึกษาโครโมโซม และได้ตรวจสอบลักษณะพืชเพื่อจำแนกพืชให้ได้ชื่อวิทยาศาสตร์พืชแต่ละชนิด แบ่งเป็นสกุลสกุลขมิ้นหรือสกุลกระเจียว (Curcuma) 6 ชนิด และสกุลเปราะ (Kaempferia) […]

ทำไมเราจึงหลงใหลดาวอังคารได้ถึงเพียงนี้

ดาวอังคาร ดาวเคราะห์แดงฝุ่นคลุ้งดวงนี้ดึงดูดเรามาหลายศตวรรษแล้ว แม้ขณะที่เราเรียนรู้มากขึ้น ความลึกลับของมันยิ่งพาให้เราลุ้นระทึก คืนอบอุ่นกลางเดือนตุลาคม ฉันขับรถวนไปตามทางขึ้นหอดูดาวแมกคอร์มิกของมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย ในภารกิจไขความลี้ลับที่ค้างคาใจมานานว่า ทำไมชาวโลกจึงหมกมุ่นกับ ดาวอังคาร ได้ขนาดนี้ โดมหอดูดาวบนยอดเขาเปิดอยู่ เห็นเป็นเสี้ยวสีอำพันในความมืดของฤดูใบไม้ร่วง ภายในโดมมีกล้องโทรทรรศน์ที่จะช่วยให้ฉันเห็นดาวอังคารอย่างที่ปรากฏแก่ผู้สังเกตเมื่อกว่าหนึ่งศตวรรษมาแล้ว ครั้งที่นักดาราศาสตร์ ผู้กระตือรือร้นใช้กล้องนี้เมื่อปี 1877 เพื่อยืนยันการค้นพบดวงจันทร์จิ๋วสองดวงของดาวอังคาร ได้แก่ โฟบอส และดีมอส คืนนี้นักดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย เอ็ด เมอร์ฟี ขึ้นมาที่หอดูดาวเป็นกรณีพิเศษ เพราะหอดูดาว ปิดเนื่องจากการระบาดของโควิด-19 จังหวะการโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆ ทำให้ขณะนี้ดาวอังคารอยู่ในตำแหน่ง ที่ใหญ่และสว่างที่สุดบนท้องฟ้า และเมอร์ฟีก็คำนวณแล้วว่า ช่วงนี้เป็นเวลาที่ดีที่สุดสำหรับดู ดาวอังคาร จากตอนกลางของรัฐเวอร์จิเนีย ที่ซึ่งอากาศปั่นป่วนสามารถทำให้การสังเกตท้องฟ้ายามค่ำคืนเป็นเรื่องยุ่งยาก เขาปีนบันไดขึ้นไปยังฐานสังเกตการณ์ซึ่งเป็นนั่งร้านไม้สร้างมาตั้งแต่ปี 1885 เขาหมุนกล้องโทรทรรศน์ยักษ์ไปหาจุดสีส้มสว่างแจ่มจ้า ปรับปุ่มหมุนเพื่อดึงภาพดาวเคราะห์ให้ชัด “รอหลายอึดใจหน่อยนะครับ รอช่วงบรรยากาศนิ่ง แล้วคุณจะเห็นดาวอังคารที่คมชัดจริงๆ… ก่อนที่มันจะมัวลงอีก” เมอร์ฟีพูดผ่านหน้ากากอนามัยลายอวกาศ เราสลับที่กัน เมื่อมองจากกล้องโทรทรรศน์ ดาวอังคารเป็นลูกกลมสีชมพูหัวกลับที่เดี๋ยวชัดเดี๋ยวไม่ชัด ฉันร่างภาพมืดๆ ของดาวอังคารอย่างไม่สู้จะเต็มใจนักในช่วงไม่กี่อึดใจที่ภาพคมชัด พยายามอย่างที่สุดที่จะสวมวิญญาณนักวิชาการในสมัยศตวรรษที่ 19 ผู้เคยทำแผนที่ภูมิทัศน์ของดาวดวงนี้ บางคนถึงกับปักใจเชื่อว่า ภาพต่างพิภพนั้นประทับไว้ด้วยเครื่องหมายบ่งบอกถึงอารยธรรมล้ำยุค ทุกวันนี้เรารู้ว่า ไม่มีร่องรอยหรือเส้นสายของงานวิศวกรรมมหึมาทาบทับกันไปมาบนพื้นผิวสีชาดของ […]