เคมี · การจำแนกสาร 1
เคมี ครั้งที่ 2 · 9 ม.ค. 2570
📖 มาเรียนกันก่อน
วันนี้เราจะเรียนเรื่อง การจำแนกสาร โดยใช้ ลักษณะเนื้อสารเป็นเกณฑ์ — แบ่งสารออกเป็น สารเนื้อผสม และ สารเนื้อเดียว แล้วแตกย่อยลงไปอีก
① สารเนื้อผสม (Heterogeneous substance)
สารที่เนื้อไม่ผสมกลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน · ทุกส่วนมีสมบัติไม่เหมือนกัน · มองเห็นเนื้อสารแยกกันได้
🥗 เช่น ส้มตำ · น้ำพริก · ดิน · น้ำโคลน · พริกป่นเกลือ · ตะปูขึ้นสนิม
② สารเนื้อเดียว (Homogeneous substance)
สารที่เนื้อผสมกลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกัน · ทุกส่วนมีสมบัติเหมือนกันทั้งหมด
💧 เช่น น้ำกลั่น · น้ำส้มสายชู · น้ำเกลือ · น้ำเชื่อม · เกลือแกง · น้ำตาลทราย
🔬 สารเนื้อผสม แยกได้ 2 ชนิด
1) สารแขวนลอย (Suspension) — อนุภาคใหญ่ เส้นผ่านศูนย์กลาง มากกว่า 10⁻⁴ cm
👁️ มองเห็นอนุภาคได้ชัด · ⏳ ตั้งทิ้งไว้จะตกตะกอนแยกชั้น · 💡 ฉายแสงผ่านจะทึบแสง · 🚫 อนุภาคไม่ผ่านทั้งกระดาษกรองและเซลโลเฟน
เช่น น้ำโคลน · น้ำแป้งดิบ · ซอสพริก · ยาลดกรดชนิดน้ำ
2) คอลลอยด์ (Colloid) — อนุภาคขนาดกลาง อยู่ระหว่าง 10⁻⁷ cm ถึง 10⁻⁴ cm
👁️ มองดูขุ่น แต่ไม่เห็นอนุภาคด้วยตาเปล่า · 💡 ฉายแสงผ่านจะเห็นลำแสง · ✅ ผ่านกระดาษกรองได้ · 🚫 ไม่ผ่านเซลโลเฟน
เช่น น้ำนมสด · น้ำแป้งสุก · น้ำนมเปรี้ยว · น้ำนมถั่วเหลือง
💧 สารเนื้อเดียว แยกได้ 2 ชนิด
1) สารละลาย (Solution) — อนุภาคเล็กสุด เส้นผ่านศูนย์กลาง น้อยกว่า 10⁻⁷ cm
👁️ ใส มองไม่เห็นอนุภาค · 💡 ฉายแสงผ่านไม่เห็นลำแสง · ✅ อนุภาคผ่านได้ทั้งกระดาษกรองและเซลโลเฟน · ไม่ตกตะกอน
เช่น น้ำสี · น้ำอัดลม · น้ำมันดีเซล
2) สารบริสุทธิ์ (Pure substance) — ประกอบด้วยสารเพียงชนิดเดียว · สมบัติคงที่เฉพาะตัว · มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวคงที่
แบ่งย่อยเป็น 2 ประเภท:
⚛️ ธาตุ (Element) — มีอะตอมชนิดเดียว แยกด้วยวิธีเคมีไม่ได้ · หน่วยย่อย = อะตอม · เช่น O, Fe, Cu, Al, Au
🧬 สารประกอบ (Compound) — อะตอมของธาตุ ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปรวมกันทางเคมี · หน่วยย่อย = โมเลกุล · เช่น H₂O, NaCl, CO₂
🧭 เกณฑ์การจำแนกสารเพิ่มเติม
นอกจากใช้ เนื้อสาร เป็นเกณฑ์แล้ว เรายังจำแนกสารด้วย สมบัติอื่นๆ ได้อีก แล้วแต่ว่าจะเลือกสมบัติใดมาเป็นเกณฑ์
เกณฑ์ที่ใช้จำแนกสารได้บ่อย
🧊 สถานะ — ของแข็ง / ของเหลว / แก๊ส
💧 การละลายน้ำ — ละลายน้ำ (เกลือ น้ำตาล ผงชูรส) / ไม่ละลายน้ำ (ทราย น้ำมัน หิน)
⚡ การนำไฟฟ้า — ตัวนำ (โลหะ·เหล็ก·ทองแดง · น้ำเกลือ · ไส้ดินสอที่เป็นแกรไฟต์) / ฉนวน (ไม้ พลาสติก หิน แป้ง)
🔥 การนำความร้อน — ตัวนำ (โลหะ เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม) / ฉนวน (ไม้ พลาสติก กระดาษ)
🎨 สมบัติทางกายภาพอื่นๆ — สี · ความแข็ง · รสชาติ · ความหนาแน่น · กลิ่น
💡 ข้อควรจำ — เวลาเขาให้สารมาเป็นกลุ่มๆ แล้วถามว่าใช้เกณฑ์อะไร ให้ดูว่าสมบัติใดที่ทำให้แต่ละกลุ่มต่างกันชัดเจน เช่น ถ้ากลุ่มหนึ่งนำไฟฟ้าได้หมด อีกกลุ่มไม่นำเลย เกณฑ์นั้นก็คือ "การนำไฟฟ้า" นั่นเอง
⚖️ การจำแนกสารตามขนาดอนุภาค
ถ้าใช้ ขนาดอนุภาค เป็นเกณฑ์ จะแยก สารละลาย · คอลลอยด์ · แขวนลอย ออกจากกันได้ → ขนาดอนุภาคส่งผลต่อการมองเห็น การตกตะกอน การฉายแสง และการผ่านตัวกรอง
| สมบัติ | สารละลาย | คอลลอยด์ | แขวนลอย |
| ขนาดอนุภาค | <10⁻⁷ cm (เล็กสุด) | 10⁻⁷–10⁻⁴ cm (กลาง) | >10⁻⁴ cm (ใหญ่สุด) |
| การมองเห็นขนาดอนุภาคของสารองค์ประกอบ | มองไม่เห็น (ใส) | ไม่เห็นด้วยตาเปล่า (ขุ่น) | มองเห็นได้ |
| การตกตะกอน | ไม่ตกตะกอน | ไม่ตกตะกอน | ตกตะกอนเมื่อตั้งทิ้งไว้ |
| ฉายแสงผ่าน | ไม่เห็นลำแสง | เห็นลำแสง | ทึบแสง |
| ผ่านกระดาษกรอง | ✅ ผ่าน | ✅ ผ่าน | 🚫 ไม่ผ่าน |
| ผ่านเยื่อเซลโลเฟน | ✅ ผ่าน | 🚫 ไม่ผ่าน | 🚫 ไม่ผ่าน |
🧪 การกรองแยก สารละลาย · คอลลอยด์ · แขวนลอย
เราใช้ ขนาดอนุภาคที่ต่างกัน มาแยก 3 ชนิดนี้ออกจากกันด้วยการกรอง 2 ขั้น
① กรองด้วย กระดาษกรอง → อนุภาคแขวนลอยตัวใหญ่ติดค้างบนกระดาษ (ไม่ผ่าน) · สารละลายกับคอลลอยด์ผ่านลงไปได้
② นำส่วนที่ผ่าน ไปกรองด้วย เยื่อเซลโลเฟน → อนุภาคคอลลอยด์ติดค้าง (ไม่ผ่าน) · เหลือเฉพาะสารละลายที่ผ่านออกมา
✅ สรุป: แขวนลอยติดกระดาษกรอง · คอลลอยด์ติดเซลโลเฟน · สารละลายผ่านได้หมด
✨ สมบัติพิเศษของคอลลอยด์
1) ปรากฏการณ์ทินดอลล์ (Tyndall Effect)
เป็นปรากฏการณ์กระเจิงแสง เมื่อฉายลำแสงไปในสารคอลลอยด์ เนื่องจากอนุภาคของคอลลอยด์มีขนาดใหญ่พอดีกับความยาวของคลื่นแสง เมื่อแสงชนกับอนุภาคคอลลอยด์จึงเกิดการกระเจิงแสง ทำให้มองเห็นเป็นลำแสงได้
💡 เช่น การทอแสงของอากาศที่มีละอองฝุ่นอยู่ · ส่วนสารละลาย (ใส) แสงผ่านตลอด ไม่เห็นลำแสง
2) การเคลื่อนที่แบบบราวน์ (Brownian Motion)
คือการเคลื่อนที่ของอนุภาคคอลลอยด์แบบสุ่ม เกิดจากการชนไปมาของอนุภาคกับตัวกลาง จึงเคลื่อนที่ซิกแซกไม่มีทิศทางแน่นอน
🔬 โรเบิร์ต บราวน์ เป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์นี้ จากการส่องดูควันด้วยกล้องจุลทรรศน์
🧴 ชนิดของคอลลอยด์ และ อิมัลซิไฟเออร์
คอลลอยด์เกิดจาก อนุภาคเฟสหนึ่งกระจายในตัวกลางอีกเฟสหนึ่ง รวม 8 แบบ ตามสถานะของตัวกลางและอนุภาค
| สถานะ | ชนิดของคอลลอยด์ | ตัวกลาง | อนุภาค | ตัวอย่าง |
| Gas | Aerosol (แอโรซอล) | Gas | Liquid | หมอก, ไอน้ำ, เมฆ, สเปรย์ฉีดผม |
| Gas | Solid aerosol (โซลิดแอโรซอล) | Gas | Solid | ฝุ่น, เขม่า, ควัน |
| Liquid | Emulsion (อิมัลชัน) | Liquid | Liquid | นม, มายองเนส, ครีมทาผิว |
| Liquid | Foam (โฟม) | Liquid | Gas | วิปครีม, ครีมโกนหนวด |
| Liquid | Sol (ซอล) | Liquid | Solid | สีน้ำมัน, น้ำเลือด |
| Solid | Gel (เจล) | Solid | Liquid | เจลลี่, เจลลาติน |
| Solid | Solid foam (โซลิดโฟม) | Solid | Gas | หินพัมมิซ, หินลาวา |
| Solid | Solid sol (โซลิดซอล) | Solid | Solid | ทับทิม, หินสี |
อิมัลซิไฟเออร์ (Emulsifier)
สาร/วัตถุดิบที่ทำให้อิมัลชันคงตัว ไม่ให้ของเหลว 2 ชนิด (เช่น น้ำมันกับน้ำ) แยกชั้น โดยเข้าไปห่อหุ้มหยดของเหลวไว้
🧼 สบู่ — จับน้ำมันด้านหนึ่ง จับน้ำอีกด้าน ช่วยล้างคราบมันออกด้วยน้ำ
🥚 ไข่แดง — มีสารเลซิทิน ใช้ทำมายองเนส/น้ำสลัดให้ไม่แยกชั้น
🥛 โปรตีนเคซีน — ในน้ำนม ทำให้ไขมันในนมกระจายคงตัว
🫧 น้ำดี — ในร่างกาย ช่วยแตกหยดไขมันให้เล็กลง เพื่อย่อยไขมัน
📝 การบ้าน (ตามหนังสือ) · 10 ข้อ · คิดก่อน แล้วเลือกคำตอบ ครูเฉลยให้ทุกข้อ