1. บทที่ 1
เคมี-ความรูเบื้องตน

2. เรามักไดยินหรือไดพบคําวา
สารเคมี
บอยๆ
สารเคมี คืออะไร ...

3. สารเคมี (Chemical Substance)
สารเคมี หมายถึง ...
สารบริสุทธิ์ (A chemical substance is any pure,
unmixed material substance with a definite
chemical composition)
ตองการคําอธิบายเพิ่มเติม
ในทางเคมี สารบริสุทธิ์ ไดแกธาตุหรือ
สารประกอบ

4. 1. โลกทัศนของสสาร
สสาร หมายถึงสิงที่มีมวล ตองการที่อยู
่
แตทําไมสสารตางชนิดกัน จึงมีสมบัติตางกัน ?
สมบั
สมบัติทางกายภาพ สมบัติทางเคมี
สี กลิ่น ความนําไฟฟา ... ปฏิกิริยาเคมี เชน การเปนสนิม การติดไฟ ...

5. 1. โลกทัศนของสสาร
โลกทัศนของสสาร มองได 2 แบบ
ของสสาร
1.1 จากขนาดใหญไปยังระดับอนุภาค
1.2 จากระดับอนุภาคไปหาขนาดใหญ

6. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
สสาร แบงออกไดเปน
1. ของผสม
2. สารบริสุทธิ์
- ธาตุ
- สารประกอบ

7. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
นักวิทยาศาสตรเริ่มจําแนกสารจากการมองเห็นดวยตาเปลากอน เบื้องตน
เริ่มดูวา เปนสารเนื้อเดียวหรือเนื้อผสม

8. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
นิสิตคิดวา เปนสารเนื้อเดียวหรือเนื้อผสม?

9. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
คําถามคือสารเนื้อเดียวแยกทางกายภาพไปเปนสารเนื้อเดียวอื่นๆไดอีก
หรือไม?
การแยกทางกายภาพ
การกรอง
การกลั่น
การตกผลึก
น้ําตาลทราย + น้า
ํ โครมาโตกราฟ

10. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
เกลือสินเธาวมีดินปนอยู นิสิตมีวิธีแยกเกลือ
ออกจากดินอยางไร?

11. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
สสาร
สารเนื้อผสม สารเนื้อเดียว
หินแกรนิต แกรไฟต น้ําเชื่อม
แยกทางกายภาพตอไดสารเนื้อเดียว แยกทางกายภาพตอไดสารเนื้อเดียว
มากกวา 1 ชนิด มากกวา 1 ชนิด

12. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
สารเนื้อผสมและสารเนื้อเดียวที่แยกตอทาง
กายภาพได เรียกวาของผสม (mixture)
ของผสม มีสวนผสมที่ไมแนนอน

13. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
น้ําเชื่อม
สัดสวนไมคงที่ Variable composition
แยกตอ
น้ําตาล น้ํา
สารเนื้อเดียว สารเนื้อเดียว
สัดสวนคงที่ constant composition สัดสวนคงที่ constant composition

14. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
น้ําตาลทราย (sucrose) บริสุทธิ์ เมื่อนําไปวิเตราะหทางเคมี
จะประกอบดวยคารบอน 42.1 % โดยน้ําหนัก ไฮโดรเจน
6.4 % โดยน้ําหนัก ออกซิเจน 51.5 % โดยน้ําหนัก
น้ํา บริสุทธิ์ เมื่อนําไปวิเตราะหทางเคมี จะประกอบดวย
ไฮโดรเจน 11.1 % โดยน้ําหนัก ออกซิเจน 88.9 % โดย
น้ําหนัก
ของเหลวคลายน้ํา เมื่อนําไปวิเตราะหทางเคมี จะประกอบดวยไฮโดรเจน 5.9 %
โดยน้ําหนัก ออกซิเจน 94.1 % โดยน้ําหนัก ของเหลวนี้ใชน้ําหรือไม

15. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
สารบริสุทธิ์ (substance) เปนสสารที่มีสมบัติทางกายภาพและ
ทางเคมีเฉพาะตัวและมีสัดสวนคงที่ (definite composition)
ของผสม (mixture) เกิดจากการผสมสารบริสุทธิ์ทาง
กายภาพ มีสวนผสมที่ไมแนนอน

16. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
สารบริสุทธิ์ อาจเปน ธาตุ (element) หรือสารประกอบ
(compound)

17. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
H2O น้ํา สารประกอบ
แยกทางเคมี
H2 แกสไฮโดรเจน แกสออกซิเจน O2
ธาตุ ธาตุ

18. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
สรุป
สสาร
สารเนื้อผสม สารเนื้อเดียว
สัดสวนไมคงที่
แยกโดยวิธีทางกายภาพ
ของผสม สารบริสุทธิ์
Variable composition Constant composition
สารประกอบ ธาตุ

19. ของผสม (mixture)
จงจําแนกสสารตอไปนี้ เปน สารเนื้อเดียว หรือ สารเนือผสม
้
1. น้ําทะเล
2. น้ําอัดลม
3. นมเปรี้ยว
4. น้ําพริกกะป
5. อากาศ
6. คอนกรีต
7. พริกเกลือ

20. ของผสม (mixture)
จงจําแนกสสารตอไปนี้ เปน สารบริสุทธิ์ หรือ ของผสม
1. น้ําอัดลม
2. อากาศ
3. น้ําบอที่กรองผาขาวแลว
4. สรอยคอทองคํา
5. ทอพีวีซี

21. 2. การจําแนกสสารจากขนาดใหญไปหาอนุภาค
ธาตุ ประกอบดวย อะตอมชนิดเดียวกัน H2
อะตอม เปนชิ้นที่มขนาดเล็กที่สุดของธาตุ
ี
สารประกอบ ประกอบดวย อะตอมตางชนิดกัน มากกวา 1 ชนิด
H2O

22. 3. การจําแนกสสารจากอนุภาคไปหาขนาดใหญ
สวนประกอบพินฐานของสสารไดแก อะตอม
้
แบบจําลองอะตอมเปนทรงกลม ขนาดและมีมวล

23. 3. การจําแนกสสารจากอนุภาคไปหาขนาดใหญ
อะตอม เล็กขนาดไหน?
คารบอน 12 กรัม ประกอบจากอะตอมคารบอน
ทองแดง 6.02 x 1023 อะตอม
รัศมีอะตอม 0.77 x 10-10 เมตร

24. 3. การจําแนกสสารจากอนุภาคไปหาขนาดใหญ
ธาตุ เปนสารบริสุทธิ์ที่เกิดจากอะตอมชนิดเดียวกัน
สารประกอบ เปนสารบริสุทธิ์ที่เกิดจากอะตอมตางชนิดกัน

25. 3. การจําแนกสสารจากอนุภาคไปหาขนาดใหญ
น้ํา 18 กรัม
ออกซิเจน 16 กรัม
แยกสลายดวยไฟฟา
ธาตุ
สารประกอบ ไฮโดรเจน 2 กรัม

26. 3. การจําแนกสสารจากอนุภาคไปหาขนาดใหญ
การจําแนกธาตุ-สารประกอบจะงายขึ้นถาใช
สูตรเคมี
สูตรเคมีเปนกลุมของสัญลักษณธาตุ
สัญลักษณธาตุ ดูไดจากตารางธาตุ (periodic table)

27. ตารางธาตุ (Periodic Table)
โลหะ กึ่งโลหะ
อโลหะ

28. 3. การจําแนกสสารจากอนุภาคไปหาขนาดใหญ
ธาตุ
H = ไฮโดรเจน (hydrogen) H2 = ไฮโดรเจน (hydrogen)
O = ออกซิเจน (oxygen) O2 = ออกซิเจน (oxygen)

29. 3. การจําแนกสสารจากอนุภาคไปหาขนาดใหญ
สารประกอบ
C12H22O11 = น้ําตาลทราย (sucrose)
H2SO4 = กรดซัลฟูริก
Ca(OH)2 = ปูนขาว
CO = คารบอนมอนอกไซด

30. สรุป ทฤษฎีอะตอม (1808)
ธาตุ ประกอบดวยอนุภาคที่เล็กมากเรียกวาอะตอม
อะตอมของธาตุหนึ่งๆมีลักษณะเหมือนกันทุกประการ
คือมีขนาดเทากัน มวลเทากัน สมบัติทางเคมีเหมือนกัน
สารประกอบ ประกอบดวยอะตอมของธาตุมากกวา 1 ธาตุ
ในสารประกอบใดๆอัตราสวนจํานวนอะตอมของธาตุสองธาตุ
ใดๆจะเปนเลขจํานวนเต็มหรือเศษสวนอยางงาย
ปฏิกิริยาเคมี เกี่ยวของกับการจัดอะตอมใหมเทานั้น ไมมีการสรางหรือทําลาย
อะตอม

31. ทดสอบ
จงจําแนกสสารตอไปนี้ เปน ธาตุ หรือ สารประกอบ
1. Mg(OH)2 (ใชในยาลดกรดในกระเพาะ)
2. C2H5OH (เอทานอล)
3. TiO2 (ไทเทเนียมไดออกไซด)
4. Pt (ทองคําขาว)
5. O3 (โอโซน)
6. S8 (กํามะถัน)

32. ทดสอบ
จงหาสัญลักษณ ธาตุ ตอไปนี้
1. เหล็ก
2. ทองแดง
3. ทองคํา
4. อะลูมิเนียม
5. โคบอลต 60 (ใชฉายรังสี)
6. ดีบุก (ใชผสมทําพิวเตอร)
7. ตะกั่ว (ใชผสมดีบุกทําตะกั่วบัดกรี) พิวเตอร: ดีบุก + ทองแดง +
ตะกั่ว (ดีบุก 88-99%)

33. สูตรเคมีของสารประกอบ
ของสารประกอบ
สารประกอบ แบงงายๆ เปน
สารประกอบไอออนิก
สารประกอบโคเวเลนต

34. สูตรเคมีของสารประกอบไอออนิก
สารประกอบไอออนิก ประกอบดวย ไอออนบวก และ ไอออนลบ
โลหะ เมือเปนไอออน จะไดไอออนที่มีประจุบวก
่
หมู 1 ไดประจุ +1 Na+
หมู 2 ไดประจุ +2 Ca2+
อโลหะ เมื่อเปนไอออน จะไดไอออนที่มีประจุลบ
หมู 6 ไดประจุ (6-8) = -2 O2-
หมู 7 ไดประจุ (7-8) = -1 Cl -

35. ตารางธาตุ (Periodic Table)
โลหะ โลหะ อโลหะ
1 2 6 7 8

36. สูตรเคมีของสารประกอบไอออนิก
สารประกอบไอออนิก จะตองเปนกลางทางไฟฟา
Na+ + Cl - NaCl
2 Na+ + O2- Na2O
Ca2+ + O2- CaO
Ca2+ + 2 Cl - CaCl2

37. สูตรเคมีของสารประกอบโคเวเลนต
สารประกอบโคเวเลนต ประกอบดวย อโลหะ กับ อโลหะ
H + H H2
Cl + Cl Cl2
6C + 12H + 6O C6H12O6
12C + 22H + 11O C12H22O11

38. สารเคมี (Chemical Substance)
ทําไมนักวิทยาศาสตรสนใจศึกษาเรื่องสารเคมี ?
กรณีศึกษา: เพชร

39. กรณีศึกษา 1 - การสังเคราะหเพชร

40. กรณีศึกษา 1 - การสังเคราะหเพชร
DIAMOND GRAPHITE

41. กรณีศึกษา 1 - การสังเคราะหเพชร
Could slippery, soft graphite be transformed
into diamond - the hardest and most brilliant
material on earth?

42. กรณีศึกษา 1 - การสังเคราะหเพชร
How nature makes diamond ?
• diamonds are found inside extinct
volcanoes, embedded in a mineral called
kimberlite
• geologists believed they were formed in
the molten ooze of the earth's mantle - T = 1100 - 1600 o C
more than 100 miles below the surface. P > 1,000,000 psi
• But how long did it take nature to make a
diamond?
1,000,000,000 years ?

43. กรณีศึกษา 1 - การสังเคราะหเพชร
1951 GE started project Superpressure to make diamonds
1955
GE spent millions on diamond
presses capable of focusing huge
pressures and temperatures on
the graphite capsule, but still the
graphite wouldn't turn to diamond
Many presses were spent. No
diamonds is formed Project was in
trouble. The team had to find a
new way or the project would be
cancelled
http://www.pbs.org/wgbh/nova/transcripts/2703diamond.html

44. กรณีศึกษา 1 - การสังเคราะหเพชร
Some hints:
1955 1. Why ice is crytalline why water
is not?
2. Why tiny crystal of diamond
found in meteorites is
surrounded by troilite?
Troillite was added to graphite. After
heating to about 4600 oC and 1 million
psi small crystal of diamond was formed
Today, 90% of all diamonds used in
Industry are manufactured

45. Sciences and Business
1970 Can gem-quality diamond be
produced by this method?
GE was able to grow larger
diamonds
but they cost more to produce
than the price of natural
diamonds.

46. Sciences and Business
How De Beers keeps the market value of diamond business
Control the
Sale 4,000 million
release
dollars worth of
rough diamond
4,000 million From diamond
mines 1 rough gem
dollars worth of
rough diamond Africa, Siberia,
reserve 250 tons of rock
Canada

47. Sciences and Business
What would be happen to the business
if scientists can produce perfect gem-
quality synthetic diamonds?

48. กรณีศึกษา 1 - การสังเคราะหเพชร
1995 Synthetic diamond was not perfect
1. metal inclusion
2. yellow color
1. A process of crystallization must
be controlled: the press must be
redesigned.
2. Aluminium was put in a growing
cell.
Could sciences compete with nature ?
Find more at
http://www.pbs.org/wgbh/nova/transcripts/2703diamond.html

49. สรุป
- โดยการจําแนกชิ้นที่เล็กที่สุดของสสาร
- ทําความเขาใจถึงวาชิ้นสวนเล็กๆนันตอกัน
้
อยางไร
-นักวิทยาศาสตรสามารถสังเคราะหสารเคมีขึ้นมาใน
หองทดลอง ได
ทั้งสารที่มีอยูแลวในธรรมชาติ แตไมเพียงพอตอความ
ตองการของมนุษย
หรือสารที่ไมมีธรรมชาติ แตมีประโยชนตอมนุษย


50. Its your turn

51. สารเคมี (Chemical Substance)
Its your turn