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

แม่เหล็ก และสนามแม่เหล็กโลก

แม่เหล็ก มีแรงดึงดูดและแรงผลักต่อโลหะบางชนิด การค้นพบ แม่เหล็ก (Magnet) และสนามแม่เหล็กโลก แม่เหล็กถูกค้นพบครั้งแรก โดยชายเลี้ยงแกะในดินแดนแมกนีเซีย (Magnesia) พื้นที่ทางตอนเหนือของประเทศกรีซ เมื่อราว 5 พันปีก่อน แรงแม่เหล็ก หรือแรงดึง ที่ดูดโลหะแปลกปลอมเข้าหานั้น ถูกพบภายในก้อนหินสีดำใต้พื้นผิวโลก หินที่ถูกขนานนามว่า “แมกเนต” (Magnet) หรือ “แม่เหล็ก” หินแม่เหล็กในธรรมชาติเป็นสารประกอบออกไซด์ของเหล็ก (Fe3O4) หรือ “แมกนีไทต์” (Magnetite) เป็นวัตถุที่มีคุณสมบัติในการดึงดูดโลหะบางชนิด โดยเฉพาะวัตถุที่มีองค์ประกอบหลักเป็นเหล็ก (Fe) โครเมียม (Cr) แมงกานิส (Mn) และนิกเกิล (Ni) หรือที่เรียกกันว่า “สารแม่เหล็ก” (Ferromagnetic material) ในอดีต มนุษย์นำหินสีดำนี้มาใช้ประโยชน์มากมาย ทั้งการใช้เป็นหินนำทาง (Lodestone) ของชาวกรีกและโรมัน รวมถึงการนำมาใช้ประดิษฐ์เข็มทิศเพื่อนำทางและใช้ในศาสตร์พยากรณ์ของชาวจีนโบราณ โดยเข็มทิศเรือนแรกของโลกถูกสร้างขึ้นในสมัยราชวงศ์ฮั่นของจีน เมื่อหลายพันปีมาแล้ว ก่อนได้รับการพัฒนาเรื่อยมาจนเป็นเข็มทิศในยุคปัจจุบัน แม่เหล็กและอำนาจแม่เหล็ก (Magnet and Magnetism) แม่เหล็กมีแรงดึงดูดและแรงผลักต่อโลหะบางชนิด ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าภายในโครงสร้างของแม่เหล็กที่แตกต่างจากวัตถุทั่วไป […]

ค้นพบออโรราชนิดใหม่เป็นสีม่วง

ค้นพบออโรราชนิดใหม่เป็นสีม่วง ออโรราชนิดใหม่ที่เพิ่งถูกค้นพบนี้เป็นสีม่วง และมันถูกตั้งชื่อว่า “STEVE” ซึ่งย่อมาจาก Strong Thermal Emission Velocity Enhancement ปกติแล้วออโรราที่เราคุ้นเคยกันมักจะถูกเรียกว่าแสงเหนือหรือแสงใต้ ปรากฏในรูปลำแสงวูบวาบสีเขียวอมเหลือง และบางครั้งมีชอบสีม่วงหรือชมพู แต่ครั้งนี้ออโรราดังกล่าวมีลักษณะแปลกออกไป การค้นพบครั้งนี้เกิดขึ้นโดยนักดูดาวสมัครเล่นคนหนึ่ง เขาได้เก็บภาพถ่ายของออโรรารูปแบบใหม่นี้เอาไว้ และส่งต่อให้กับนักฟิสิกส์ ในออโรราทั่วไปเกิดจากอนุภาคคองดวงอาทิตย์กระทบเข้ากับสนามแม่เหล็กของโลก นักฟิสิกส์คาดการณ์ว่าในกรณีของออโรรา STEVE นั้นแตกต่าง มันน่าจะเกิดจากอนุภาคของพลาสมาร้อนที่ไหลมาตามสนามแม่เหล็กของโลก โดยเกิดขึ้นที่ความสูงราว 100 ไมล์ ซึ่งสูงกว่าการเกิดออโรราทั่วไปถึง 40 ไมล์ ส่วนสาเหตุการเกิดที่แน่ชัดนั้นยังไม่สามารถระบุได้ และทำไมมันจึงปรากฏเป็นสีม่วงนั้น นี่ก็เป็นอีกปริศนาหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ต้องหาคำตอบกันต่อไป   อ่านเพิ่มเติม ดอกไม้เรืองแสง

กลุ่มดาวค้างคาว หรือกลุ่มดาวแคสซิโอเปีย (Cassiopeia)

กลุ่มดาวค้างคาว มีประวัติการบันทึกมาอย่างยาวนานพร้อมๆ กับดาวหมีใหญ่ กลุ่มดาวแคสซิโอเปีย (Cassiopeia) หรือที่คนไทยรู้จักกันในนาม กลุ่มดาวค้างคาว เป็น 1 ใน 88 กลุ่มดาวสากลของโลก เป็นกลุ่มดาวฤกษ์ที่ง่ายต่อการสังเกตและจดจำ จากการมีดาวฤกษ์สุกสว่างห้าดวง ประกอบกันเป็นรูปร่างคล้ายตัวอักษร “W” บนซีกฟ้าเหนือตรงข้ามกับกลุ่มดาวหมีใหญ่ (Ursa Major) ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ราว 598 ตารางองศาหรือมีขนาดใหญ่เป็นลำดับที่ 25 ของกลุ่มดาวทั้งหมด กลุ่มดาวค้างคาวเป็นกลุ่มดาวที่สามารถพบเห็นได้ตลอดทั้งปีในท้องฟ้าฝั่งซีกโลกเหนือ แต่จะมองเห็นได้ชัดเจนที่สุดในเดือนพฤศจิกายนหรือช่วงฤดูหนาว และจะปรากฏขึ้นให้เห็นบนท้องฟ้าของฝั่งซีกโลกใต้ในบางพื้นที่ของช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิเท่านั้น อ่านเพิ่มเติม : การศึกษาเรื่องกลุ่มดาวบนท้องฟ้า นอกจากนี้ กลุ่มดาวแคสซิโอเปียยังเป็น 1 ใน 48 กลุ่มดาวดั้งเดิมที่ถูกจารึกอยู่ในบันทึกของปโตเลมี (Ptolemy) ในช่วงศตวรรษที่สอง เช่นเดียวกับกลุ่มดาวหมีใหญ่อีกด้วย โดยถูกตั้งชื่อตามราชินีแคสซิโอเปีย (Cassiopeia) ในตำนานเทพนิยายกรีกปรัมปรา ก่อนที่กลุ่มดาวกลุ่มนี้จะถูกรับรองและตั้งชื่ออย่างเป็นทางการว่า “ราชินีแคสซิโอเปีย” (Cassiopeia the Queen) จากสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (International Astronomical Union: IAU) ในปี 1930 ขณะที่คนไทยมองเห็นกลุ่มดาวฤกษ์ […]