วันอังคารที่ 16 สิงหาคม พ.ศ. 2559

ข้อสอบสมบัติของธาตุและสารประกอบ (พร้อมเฉลย)


สมบัติของธาตุและสารประกอบ

  ธาตุ ป็นสารบริสุทธิ์ ที่ไม่สามารถแยกสลายให้เกิดสารใหม่ต่อไปได้แล้ว
สารประกอบ เป็นส่วนประกอบของธาตุสองชนิดหรือมากกว่านั้น เชื่อมโยงกันโดยมีสมบัติทางฟิสิกส์และเคมีต่างจากธาตุเดิมที่เป็นองค์ประกอบ  Xส่วนของแต่ละธาตุในสารประกอบจะคงที่
ในบทนี้จะศึกษาเกี่ยวกับสมบัติของสารประกอบตามหมู่และคาบ ปฏิกิริยาของธาตุตามหมู่ ธาตุแทรนซิซันแล อ่านเพิ่มเติม

ประโยชน์จากธาตุกัมมันตรังสี

    รังสีจากสารกัมมันตรังสี เช่น Cs–137 , Co–60 ใช้ในการบำบัดโรคมะเร็ง สามารถใช้รังสีจาก I–131 , Mo–99 เพื่อวินิจฉัยและบำบัดโรค นอกจากนี้ยังมีการใช้รังสีจากสารกัมมันตรังสี เช่น Tc–99 เพื่อศึกษาและวินิจฉัยเกี่ยวกับระบบการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย
ในทางอุตสาหกรรม ใช้รังสีวัดวามหนาของวัสดุในโรงงานผลิตกระดาษ ผลิตแผ่นยาง และแผ่นโลหะ ใช้รังสีในการวิเคราะห์ อ่านเพิ่มเติม 

ครึ่งชีวิตของธาตุ

   ครึ่งชีวิตของธาตุ (half life) หมายถึง ระยะเวลาที่สารสลายตัวไปจนเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิมใช้สัญลักษณ์เป็น t1/2 นิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่ไม่เสถียร จะสลายตัวและแผ่รังสีได้เองตลอดเวลาโดยไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิหรือความดัน อัตราการสลายตัว เป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนอนุภาคในธาตุกัมมันตรังสีนั้น ปริมาณการสลายตัวจะบอกเป็นครึ่งชีวิ อ่านเพิ่มเติม

ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

    อะลูมิเนียม (Al) พบมากในเปลือกโลกประมาณ 7.5% โดยมวล ในรูปของสารประกอบ
เช่น บอกไซต์ (Al2O3 •2H2O) ไครโอไลต์ (Na3 AlF6) โลหะอะลูมิเนียมเตรียมได้จากการหลอมเหลวแร่บอกไซต์แล้วแยกด้วยกระแสไฟฟ้าจะได้โลหะอะลูมิเนียมที่แคโทด โลหะอะลูมิเนียมมีสีเงิน มีความหนาแน่นต่ำ เหนียวและแข็ง ดัดโค้งงอได้ ทุบให้เป็นแผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้ นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดีมาก
             สารประกอบออกไซต์ของอะลูมิเนียมคือ Al2 O3 มีจุดหลอมเหลวสูงมาก ทนความร้อนสูง ละลายได้ทั้งกรดและเบส ออกไซต์ที่เกิดในธรรมชาติเรียกว่า คอรันดัม มีความแข็งมากแล อ่านเพิ่มเติม

การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุในตารางธาตุ

    การศึกษาสมบัติของธาตุตามตารางธาตุ จะช่วยในการทำนายสมบัติของธาตุได้ ถ้ารู้ตำแหน่งของธาตุนั้นในตารางธาตุหรือถ้ารู้สมบัติบางประการของธาตุอาจพิจารณาตำแหน่งของธาตุได้ ดังตัวอย่างการจัดตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนที่ศึกษามาแล้ว ต่อไปนักเรียนจะใช้ข้อมูลเกี่ยวกับสมบัติของธาตุมาทำนายตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุได้จากตัวอย่าง
ตัวอย่างที่ 1 ธาตุตัวอย่าง X มีสมบัติที่ปรากฏดังนี้
สมบัติ
ลักษณะที่ปรากฏ
สถานะ
เป็นของแข็ง
สีผิว
ผิวเป็นมันวาว
การนำไฟฟ้า
นำไฟฟ้าได้
การละลายในน้ำ
ไม่ละลายน้ำ
การทำปฏิกิริยากับCl2
เกิดปฏิกิริยาอย่างรุนแรง มีเปลวไฟและควันสีขาวเมื่อเย็นจะได้ของแข็งสีขาว
การละลายในน้ำของสาร
สีขาวที่เกิดขึ้น
ละลายน้ำได้เล็กน้อย สารละลายมีสมบัติเป็นกรด

แนวคิด จากสมบัติต่าง ๆ ของธาตุ X สามารถทำนายได้ว่า
ธาตุ X มีสมบัติคล้ายโลหะคือ มีผิวเป็นมันวาว นำไฟฟ้าได้ และไม่ละลาย อ่านเพิ่มเติม

ธาตุกัมมันตรังสี

   ในปี ค.ศ. 1896 อองตวน อองรี เบ็กเคอเรล นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส พบว่า เมื่อเก็บแผ่นฟิล์มถ่ายรูปที่หุ้มด้วยกระดาษสีดำไว้กับสารประกอบของยูเรเนียม ฟิล์มจะมีลักษณะเหมือนถูกแสง และเมื่อทำการทดลองกับสารประกอบของยูเรเนียมชนิดอื่นๆ ก็ได้ผลเช่นเดียวกัน จึงสรุปได้ว่าน่าจะมีรังสีแผ่ออกมาจากธาตุยูเรเนียม ดังภาพ
          ต่อมา ปีแอร์ และมารี กูรี ได้ค้นพบว่า ธาตุยูพอโลเนียม เรเดียม และทอเรียม ก็สามารถแผ่รังสีได้เช่นเดียวกัน เพราะฉะนั้นจึงสรุปได้ว่า
ธาตุกัมมันตรังสี หมายถึ อ่านเพิ่มเติม