ปริมาณสารสัมพันธ์

                ปริมาณสารสัมพันธ์  คือ ความสัมพันธ์ระหว่างมวลหรือน้ำหนักของธาตุต่าง ๆ ของสารประกอบในปฏิกิริยาเคมี

ปริมาณสารสัมพันธ์มีประโยชน์ในแง่ของการคาดคะเนปริมาณของสารที่ต้องใช้เป็นสารตั้งต้นเพื่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ต้อง

การ

            3.1 ระบบกับสิ่งแวดล้อม

                ระบบ คือ สิ่งต่าง ๆ ที่อยู่ภายในขอบเขตที่กำลังศึกษา ส่วนที่อยู่รอบ ๆ ระบบเรียกว่า สิ่งแวดล้อม

ระบบแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ

                1. ระบบปิด (closed system) คือ ระบบที่มีการแลกเปลี่ยนหรือถ่ายโอนพลังงานกับสิ่งแวดล้อมได้ แต่ถ่ายโอน

หรือแลกเปลี่ยนมวลกับสิ่งแวดล้อมไม่ได้ หรือมวลของระบบคงที่เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลง เช่น การต้มน้ำในภาชนะปิดบน

เตาไฟ ระบบคือภาชนะที่มีน้ำบรรจุอยู่ภายใน ส่วนเตาไฟและอากาศที่ล้อมรอบทั้งหมดเป็นสิ่งแวดล้อม ระบบจะรับความ

ร้อนจากเตาไฟแล้วกลายเป็นไอคายพลังงานให้กับสิ่งแวดล้อม (มีการแลกเปลี่ยนหรือถ่ายโอนพลังงาน) เมื่อชั่งน้ำหนักของ

ภาชนะที่บรรจุน้ำก่อนการต้มและหลังการต้มในภาชนะปิดจะเท่ากัน (มวลของระบบคงที่)

                2. ระบบเปิด (open system) คือ ระบบที่มีการแลกเปลี่ยนหรือถ่ายโอนทั้งพลังงานและมวลให้กับสิ่งแวดล้อม หรือ

มวลของระบบไม่คงที่เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลง เช่น การต้มน้ำในภาชนะเปิดบนเตาไฟ ระบบคือ ภาชนะเปิดที่มีน้ำบรรจุอยู่

เตาไฟและอากาศที่ล้อมรอบทั้งหมดคือสิ่งแวดล้อม ระบบที่มีการรับความร้อนจากเตาไฟและคายความร้อนให้กับสิ่งแวดล้อม

(มีการแลกเปลี่ยนหรือถ่ายโอนพลังงาน) เมื่อชั่งน้ำหนักของภาชนะกับน้ำก่อนการต้มและหลังการต้มจะไม่เท่ากัน (มวลของ

ระบบไม่คงที่)

                3. ระบบโดดเดี่ยว (แยกตัวหรือเอกเทศ) คือ ระบบที่ไม่เกิดการแลกเปลี่ยนพลังงานหรือมวลสารกับสิ่งแวดล้อม เช่น

น้ำร้อนในกระติกน้ำร้อน

            3.2 กฎต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง

            3.2.1 กฎทรงมวล

                                อองตวน  โลรอง ลาวัวซิเอ ได้ตั้งกฎทรงมวลซึ่งสรุปได้ว่า “มวลของสารทั้งหมดก่อนทำปฏิกิริยาย่อมเท่ากับมวลของสารทั้งหมดหลังทำปฏิกิริยา” กฎนี้จะใช้ได้กับปฏิกิริยาเคมีในระบบปิด ใช้ไม่ได้กับปฏิกิริยาเคมีนิวเคลียร์ เช่น เทียนไข

ในภาชนะปิดใบหนึ่ง มวลของสารทั้งหมดก่อนทำปฏิกิริยาเท่ากับมวลของเทียนไขกับภาชนะ เมื่อจุดเทียนไขในภาชนะปิดนี้

แล้วทำการชั่งมวลใหม่ มวลจะเท่าเดิม (ระบบปิด)

            3.2.2 กฎสัดส่วนคงที่

                                โจเซฟ เพราสต์ ได้ตั้งกฎสัดส่วนคงที่ซึ่งสรุปได้ว่า “ในสารประกอบหนึ่ง ๆ ธาตุต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบ

รวมตัวกันด้วยอัตราส่วนโดยน้ำหนักที่คงที่เสมอ” โดยไม่คำนึงถึงว่าสารประกอบนั้นจะมีกำเนิดหรือเตรียมได้โดยวิธีใด

            3.3 มวลอะตอม

                อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุที่สามารถทำปฏิกิริยาเคมีได้ มีรัศมีของอะตอมยาวประมาณ 10^-10 เมตร

อะตอมที่เบาที่สุดมีมวลประมาณ 1.6 x 10^-24 กรัม อะตอมที่หนักที่สุดมีมวลประมาณ 250 เท่า ซึ่งมีค่าน้อยมาก (เป็น

ผลคูณของ 10^-24) มวลอะตอมเหล่านี้จะต้องรวมกันต่อไปเป็นมวลโมเลกุล ซึ่งทำให้ยุ่งยากในการคำนวณ จึงนิยมใช้

มวลเปรียบเทียบที่เรียกว่า มวลอะตอมหรือน้ำหนักอะตอม

                                มวลอะตอมของธาตุ =

                มวลอะตอม  คือ มวลเปรียบเทียบที่บอกให้ทราบว่ามวลของธาตุ 1 อะตอมหนักเป็นกี่เท่าของมวลของ

ธาตุมาตรฐาน 1 อะตอม

                มวลของธาตุ 1 อะตอม คือ มวลที่แท้จริงของอะตอมนั้น ๆ 1 อะตอม

                มวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอม คือ มวลของธาตุที่ถูกใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ ซึ่งทุกอะตอมต้องมีค่าเท่ากันหมด

จึงเรียกว่ามวลมาตรฐาน มีค่าเท่ากับ 1.66 x 10^-24 กรัมหรือ 1 amu (atomic mass unit)

                ถ้ากำหนดให้มวลอะตอมของธาตุ H = 1  จากสูตรการหามวลอะตอมของธาตุ มวลของธาตุ H  1 อะตอม

= 1.66 x 10^-24 กรัม ดังนั้นจึงเขียนสูตรใหม่ได้ดังนี้

                                มวลอะตอมของธาตุ =

                (เพราะมวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอมเท่ากับมวลของธาตุไฮโดรเจน 1 อะตอม)

                ในทำนองเดียวกัน ถ้ามวลอะตอมของ C = 12  จากสูตรการหามวลอะตอมของธาตุ มวลของธาตุ C 1 อะตอม

= 12 x 1.66 x 10^-24 กรัม ถ้าใช้มวลของธาตุ C 1 อะตอมเป็นค่ามาตรฐานจะได้สูตร

                                มวลอะตอมของธาตุ  =

                มวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอมต้องคูณด้วย    เพราะมวลของ C  1 อะตอม = 12 x 1.66 x 10^-24 กรัม

                        ต้องทำให้มวลของธาตุมาตรฐานมีค่าเท่ากันหมด และเท่ากับ 1.66 x 10^-24 กรัม

                ในทำนองเดียวกัน ถ้ามวลอะตอมของ O และ N เท่ากับ 16 และ 14 ตามลำดับ จะได้สูตรดังนี้

                                มวลอะตอมของธาตุ =

                                มวลอะตอมของธาตุ =

                นอกจากนี้มวลอะตอมยังคำนวณได้จากมวลเฉลี่ยของบรรดาไอโซโทปที่มีในธรรมชาติ

                                มวลอะตอมเฉลี่ย =

                ลักษณะสำคัญของมวลอะตอม มีดังนี้

                1. มวลอะตอมของธาตุไม่มีหน่วย

                2. มวลอะตอมเป็นค่าเปรียบเทียบ ส่วนมวลของธาตุ 1 อะตอมเป็นมวลที่แท้จริง มีหน่วยเป็นกรัม

                3. มวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอม ที่ใช้เป็นตัวถูกเปรียบเทียบของมวลอะตอมมีค่าเท่ากันหมดในทุก ๆ

ธาตุ

                4. คำนวณได้จากสูตรเมื่อทราบมวลของธาตุนั้น 1 อะตอม และคำนวณได้จากไอโซโทปของธาตุนั้น ๆ

            การคำนวณมวลอะตอมของธาตุ

                แบบที่ 1  เมื่อกำหนดมวลของธาตุ 1 อะตอม และมวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอมมาให้

ตัวอย่างที่ 3.1  ธาตุ A 1 อะตอม หนัก 16 หน่วยน้ำหนัก ธาตุ  ¹²C  1 อะตอม หนัก 12 หน่วยน้ำหนัก จงหามวล

อะตอมของธาตุ A

วิธีทำ    จากสูตร มวลอะตอมของธาตุ   =

                                                                  =

                (เมื่อใช้ธาตุ ¹²C 1 อะตอมเป็นธาตุมาตรฐาน)

                                                                  =                = 16

                ดังนั้น มวลอะตอมของธาตุ A  = 16                                                                                                    ตอบ

                แบบที่ 2  เมื่อทราบมวลอะตอมของแต่ละไอโซโทปและปริมาณในธรรมชาติ

ตัวอย่างที่ 3.2 จงหามวลอะตอมเฉลี่ยของแมกนีเซียม เมื่อกำหนดมวลอะตอมและปริมาณของแต่ละไอโซโทป

มาให้ดังต่อไปนี้

                               

ไอโซโทป	มวลอะตอม	ปริมาณในธรรมชาติ (%)
24Mg 25Mg 26Mg	23.9850 24.9858 25.9826	78.70 10.13 11.17

วิธีทำ  มวลอะตอมเฉลี่ย      =

                                                =

                                                = 24.310

                ดังนั้น มวลอะตอมของแมกนีเซียมเท่ากับ 24.310                                                                            ตอบ

                แบบที่ 3 หาจำนวนอะตอมจากมวลอะตอม

ตัวอย่างที่ 3.3 ธาตุแมกนีเซียมมีมวลอะตอม = 24 จงหาจำนวนอะตอมของธาตุแมกนีเซียม 2.4 กรัม

วิธีทำ  มวลอะตอมของธาตุ                 =

                                      24     =

                มวลของธาตุ 1 อะตอม = 24 x 1.66 x 10^-24   กรัม

                หรือ ธาตุ Mg 24 x 1.66 x 10^-24  g คิดเป็น = 1 atom

                        ธาตุ Mg 2.4                         g คิดเป็น =

                                                                                       = 6.02 x 10²²  atom

                ดังนั้น ธาตุแมกนีเซียม 2.4 กรัมมี 6.02 x 10²² อะตอม                                                                      ตอบ

3.4 ขนาดโมเลกุล

                โมเลกุล คือ หน่วยโครงสร้างที่เล็กที่สุดของธาตุที่สารประกอบที่สามารถอยู่ได้เป็นอิสระ และยังคงแสดงสมบัติ

ของธาตุหรือสารประกอบนั้น ๆ โดยสมบูรณ์ โมเลกุลเกิดจากอะตอมรวมกัน

                โมเลกุลไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าจึงทำให้การประมาณขนาดโมเลกุลยุ่งยาก เราจึงสมมติให้โมเลกุล

เป็นวัตถุที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าได้

                สมมติให้โมเลกุล 1 โมเลกุลคือลูกเต๋า 1 ลูก (เมื่อโมเลกุลเป็นรูปลูกบาศก์) นำเอาลูกเต๋าหลาย ๆ ลูกมาเรียงตัว

เป็นชั้นเดียว จะพบว่า

                ความสูงของชั้น = ด้าน 1 ด้านของลูกเต๋า 1 ลูก

                                          = ด้าน 1 ด้านของโมเลกุล (เมื่อโมเลกุลเป็นรูปลูกบาศก์)

                จากสูตร ปริมาตรของรูปสี่เหลี่ยมลูกบาศก์  = (ด้าน)³

                ดังนั้น ปริมาตรของ 1 โมเลกุล = (ความสูงของชั้น)³

                สมมติให้ลูกแก้ว 1 ลูก คือโมเลกุล 1 โมเลกุล (เมื่อโมเลกุลเป็นรูปทรงกลม) นำเอาลูกแก้วหลาย ๆ ลูกมาเรียง

ตัวเป็นชั้นเดียว จะพบว่า

                ความสูงของชั้น   =   เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกแก้ว 1 ลูก

                                            =  เส้นผ่านศูนย์กลางของโมเลกุล 1 โมเลกุล

                จากสูตร ปริมาตรของทรงกลม =         เมื่อ  r คือรัศมีของรูปทรงกลม

                ปริมาตรของ 1 โมเลกุล            =         

                                                                    =

                จะเห็นได้ว่าเมื่อโมเลกุลเป็นรูปลูกบาศก์หรือรูปทรงกลมจะต้องใช้ความสูงของชั้นในการคำนวณในสูตรต่าง ๆ

ดังนั้น ถ้าเราสามารถหาความสูงของชั้นได้ เราจะหาขนาดของโมเลกุลได้ ความสูงของชั้นอาจหาได้จากปริมาตรรวม

ดังสูตร

                                ปริมาตรรวม = พื้นที่หน้าตัด x ความสูงของชั้น

                ในการหาขนาดโมเลกุลของกรดโอเลอิกโดยประมาณทำได้โดยโรยผงชอล็กบาง ๆ ลงบนผิวน้ำในถาดแล้วหยด

สารละลายกรดโอเลอิกในเอทานอลลงไป 1 หยด

                ความเข้มข้นของสารละลายกรดโอเลอิกในเอทานอล a เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร

                เส้นผ่านศูนย์กลางของวงที่หยดลงแผ่ออกได้ d เซนติเมตร

                สารละลายกรดโอเลอิก 1 ลูกบาศก์เซนติเมตร มี x หยด

                สมมติให้โมเลกุลของกรดโอเลอิกเรียงตัวกันเป็นแผ่นฟิล์มบาง ๆ ชั้นเดียว จงหาปริมาตรของ 1 โมเลกุลโดยประมาณ

เมื่อโมเลกุลเป็นรูปลูกบาศก์หรือรูปทรงกลม

            หารปริมาตรรวม

                ในสารละลายกรดโอเลอิก x หยด คิดเป็น  1 cm³

                ในสารละลายกรดโอเลอิก 1 หยด คิดเป็น      cm³

                ความเข้มข้นของสารละลายกรดโอเลอิก a เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร

                ในการละลายกรดโอเลอิก 100 cm³  มีกรดโอเลอิก = a cm³

                ในสารละลายกรดโอเลอิก     cm³  มีกรดโอเลอิก =       cm³

            หาพื้นที่หน้าตัด

                เมื่อหยดกรดโอเลอิกลงบนน้ำในถาด พื้นที่หน้าตัดจะเป็นวงกลม

                สูตรของพื้นที่วงกลม

                                พื้นที่วงกลม           =

                เส้นผ่าศูนย์กลางของวงแผ่ออกได้ 2 cm³

                                พื้นที่หน้าตัด           =

                                                                =

            หาความสูงของชั้น

                                ปริมาตรรวม          = ความสูงของชั้น x พื้นที่หน้าตัด

                                                                = ความสูงของชั้น x

                                ความสูงของชั้น     =

                เมื่อโมเลกุลเป็นรูปลูกบาศก์

                ปริมาตร 1 โมเลกุล (โดยประมาณ)  =

                เมื่อโมเลกุลเป็นรูปทรงกลม

                ปริมาตรของ 1 โมเลกุล (โดยประมาณ) =

            3.5 มวลโมเลกุล

                เนื่องจากโมเลกุลมีขนาดเล็กมากเช่นเดียวกับอะตอม ดังนั้น มวลของโมเลกุลจึงนิยมบอกเป็นค่าเปรียบเทียบ

เช่นกัน

                มวลโมเลกุลของสาร     =

                                                       =

                                                       =

            3.5.1 ลักษณะสำคัญของมวลโมเลกุล

                1. มวลโมเลกุลไม่มีหน่วย เพราะเป็นค่าเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน

                2. มวลของสาร 1 โมเลกุล คือมวลที่แท้จริงของโมเลกุลนั้น ๆ 1 โมเลกุล

                3. มวลโมเลกุลคำนวณได้จากมวลอะตอมรวมกัน เพราะโมเลกุลเกิดจากอะตอมรวมกัน หรือได้จากมวลของสาร

1 โมเลกุล เปรียบเทียบค่ามาตรฐาน

                4. มวลมาตรฐานที่ถูกเปรียบเทียบต้องมีค่าเท่ากันหมดในทุก ๆ โมเลกุล

            3.5.2 การคำนวณมวลโมเลกุลของสาร

                แบบที่ 1  เมื่อรู้มวลอะตอมของอะตอมที่ประกอบกันเป็นโมเลกุล

                                มวลโมเลกุลของสาร = มวลอะตอมของธาตุในโมเลกุลรวมกัน

ตัวอย่างที่ 3.4   จงหามวลโมเลกุลของ CaSO₄ ^. 2H₂O  กำหนดมวลอะตอมของ Ca = 40, S = 32, O = 16  และ H = 1

วิธีทำ   มวลโมเลกุลของ CaSO₄ ^. 2H₂O  = มวลอะตอมของทุกธาตุใน CaSO₄ ^. 2H₂O รวมกัน

                                                                     = 40+32+(16 x 4)+2(2)+2(16)

                                                                     = 40+32+64+4+32 = 172

                ดังนั้น มวลโมเลกุลของ CaSO₄ ^. 2H₂O = 172                                                                                   ตอบ

                แบบที่ 2 เมื่อทราบมวลของสาร 1 โมเลกุล และมวลของธาตุมาตรฐาน 1 อะตอม

ตัวอย่างที่ 3.5  จงหามวลโมเลกุลของออกไซด์ของธาตุ X เมื่อออกไซด์ของธาตุ X 10 โมเลกุล หนัก a กรัมและมวลของ

¹²C  1 อะตอม  หนัก b กรัม

วิธีทำ    ออกไซด์ของธาตุ X 1 โมเลกุล หนัก    =         กรัม

                มวลโมเลกุลของออกไซด์ของธาตุ X   =

                                                                            =

                                                                            =         

                ดังนั้น มวลโมเลกุลของออกไซด์ของธาตุ  X  =                                                                                  ตอบ

                นอกจากนี้ยังมีการหาโมเลกุลได้จากวิธีอื่น ๆ อีก เช่น หาจากโมลหรือจากกฎของอาโวกาโดร เป็นต้น

            3.6 โมล

                โมล คือ หน่วยของปริมาณสารหน่วยหนึ่งที่มีความหมายเช่นเดียวกับกรัมโมเลกุล กรัมอะตอมหรือกรัม

ไอออน มีวิธีหาได้ 4 แบบ ดังต่อไปนี้

            3.6.1 จำนวนอนุภาคต่อโมลของสาร

                สสารทุกชนิด 1 โมลมีจำนวน 6.023 x 10²³  อนุภาค (6.023 x 10²³ คือเลขอาโวกาโดร)

                อนุภาค คือ อะตอมโมเลกุล ไอออน อิเล็กตรอน เป็นต้น

-          ธาตุ  เช่น Na 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 10²³ โมเลกุล หรือ 6.023 x 10²³ อะตอม

                       Na⁺ 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 10²³ ไอออน

                         Cl₂ 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 10²³ โมเลกุล หรือ 2 x 6.023 x 10²³ อะตอม ( 1 โมเลกุลมี 2 อะตอม),

Cl^- 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 10²³ ไอออน

-          สารประกอบ  เช่น SO₃ 1 โมล มีจำนวน 6.023 x 10²³ โมเลกุล หรือ 4 x 6.023 x 10²³ อะตอม

(SO₃  1 โมเลกุลประกอบด้วย H 2 อะตอม S 1 อะตอม และ O 4 อะตอม รวมเป็น 7 อะตอม)

            3.6.2 จำนวนโมลกับมวลของสาร

                                                                โมล =

                                                                โมล =

                                                                1     =

                มวลโมเลกุลหรือมวลอะตอม = มวล(กรัม)

                ดังนั้น มวลหรือน้ำหนักของสาร 1 โมล คือมวลโมเลกุลหรือมวลอะตอม ตัวอย่างเช่น O₂  1 โมล หนัก 32 กรัม

จงหามวลโมเลกุลของก๊าซออกซิเจน เมื่อกำหนดให้มวลอะตอมของ O = 16

                                                                โมล =

                                                                  1   =

                ดังนั้น มวลโมเลกุลของก๊าซออกซิเจน = 32

                จะเห็นว่ามวลโมเลกุลของก๊าซออกซิเจนมีค่าเท่ากับน้ำหนักของก๊าซออกซิเจน

            3.6.3 ปริมาตรต่อโมลของก๊าซ

                ก๊าซทุกชนิด 1 โมล มี  22.4 ลูกบาศก์เซนติเมตรที่ STP คือที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน (ที่ 0 องศาเซลเซียส

1 บรรยากาศ หรือ 273 เคลวิน 760 มิลลิเมตรของปรอท)

                ตัวอย่างเช่นไอน้ำ 1 โมล มีปริมาตร 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่ STP

            3.6.4 ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนโมล อนุภาค มวล และปริมาตร

                สาร 1 โมลจะมีมวลเป็นกรัมเท่ากับมวลอะตอมและมีจำนวนอนุภาคเท่ากับ 6.023 x 10²³ อนุภาค และถ้าสารนั้น

เป็นก๊าซที่ STP จะมีปริมาตรเท่ากับ 22.4 ลูกบาศก์เดซิเมตร

                ตัวอย่างเช่น ไอน้ำ 18 กรัมมีปริมาตร 22.4 ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่ STP มีจำนวนอนุภาคเท่ากับ 6.023 x 10²³

อนุภาค

ตัวอย่างที่ 3.6 จงหาปริมาตรที่ STP ของก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl) 7.3 กรัม

                                โมล =

                                       =

                ก๊าซ HCl 1 โมล มีปริมาตร 22.4 dm³ ที่ STP

                ก๊าซ HCl 0.2 โมล มีปริมาตร 22.4 x 0.2 = 4.48 dm³ ที่ STP

                ดังนั้น ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ 7.3 g มีปริมาตร 4.48 dm³ ที่ STP

            3.6.5 กฎของอาโวกาโดร

                โมลของก๊าซหาได้จากกฎของอาโวกาโดร กฎของอาโวกาโดรสรุปว่า “ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน (อุณหภูมิและความดัน)

ก๊าซทุกชนิดที่มีปริมาตรเท่ากันจะมีจำนวนโมเลกุลและจำนวนโมลเท่ากัน เช่น ก๊าซออกซิเจน 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร จะมีจำนวน

โมลและโมเลกุลเท่ากับก๊าซไฮโดรเจน 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน และยังเท่ากับจำนวนโมลและโมเลกุลชองก๊าซอื่น ๆ ที่มีปริมาตรเท่ากันภายใต้อุณหภูมิและความดันเดียวกัน

ตัวอย่างที่ 3.7 ที่สภาวะมาตรฐาน ก๊าซออกซิเจน 1 ลูกบาศก์เดซิเมตร หนัก 1.43 กรัม และก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ 1

ลูกบาศก์เดซิเมตร หนัก 1.25 กรัม จงหามวลโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์

วิธีทำ   จากกฎของอาโวกาโดร ก๊าซออกซิเจนและก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์มีปริมาตรเท่ากันที่สภาวะมาตรฐานเหมือนกัน

              มีจำนวนโมลและโมเลกุลเท่ากัน

                    จำนวนโมลของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ = จำนวนโมลของก๊าซออกซิเจน

                                                                                       =

                                                                                       =

                                                                                       =

                ดังนั้น มวลโมเลกุลของก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ = 28                                                                     ตอบ

            3.7 สูตรเคมีและสมการเคมี

            จำนวนโมลหาได้จากกฎของเกย์-ลูสแซกและกฎของอาโวกาโดร การหาจำนวนโมลโดยวิธีนี้เป็นการหาจำนวนโมล

ของสมการเคมี

                กฎของเกย์-ลูสแซกสรุปว่า “ปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยากันและที่ได้จากปฏิกิริยาจะเป็นอัตราส่วนลงตัวน้อย ๆ

ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน”

                ตัวอย่างเช่น ก๊าซไนโตรเจน (N₂) 10  ลูกบาศก์เดซิเมตร ทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซไฮโดรเจน (H₂) 30

ลูกบาศก์เดซิเมตรจะเกิดก๊าซแอมโมเนีย (NH₃) 20  ลูกบาศก์เดซิเมตร

                               

                            10         30         20         dm³       กฎของเกย์-ลูสแซก

                          1         3         2         dm³       (ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน)

                จากกฎของอาโวกาโดร : ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน

                ถ้า  N₂(g)  1  dm³  คิดเป็น 1 โมลหรือ 1 โมเลกุล

                      H₂(g)  1 dm³   คิดเป็น 1 โมลหรือ 1 โมเลกุล

                      H₂(g)  3 dm³   คิดเป็น 3 โมลหรือ 3 โมเลกุล

                      NH₃    1 dm³   คิดเป็น 1 โมลหรือ 1 โมเลกุล

                      NH₃(g)  2 dm³   คิดเป็น 2 โมลหรือ 2 โมเลกุล

                               

1           3         2         โมล (โมเลกุล) กฎของอาโวกาโดร

                                                            (ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน)

                จากกฎของเกย์-ลูกแซกและกฎของอาโวกาโดร สรุปได้ว่า อัตราส่วนอย่างต่ำ (โดยปริมาตร) ของก๊าซที่เข้าทำ

ปฏิกิริยากันและที่ได้จากปฏิกิริยาจะเท่ากับจำนวนโมลหรือจำนวนโมเลกุลของก๊าซนั้น

ลักษณะสำคัญของกฎของเกย์-ลูสแซกและกฎของอาโวกาโดร

1. จำนวนโมลและโมเลกุลของสมการเคมีจะมีค่าเท่ากับปริมาตรของก๊าซที่เข้าทำปฏิกิริยาพอดีกันนั่นเอง

2. จำนวนโมลเหล่านี้คือตัวเลขที่ใช้ในการดุลสมการเคมี

เช่น          4NH₃(g) +3O₂(g)             2N₂(g)+6H₂O(g)

3. จากปริมาตรของก๊าซที่ทำปฏิกิริยาพอดีกันและที่ได้จากปฏิกิริยาที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน สามารถนำ

ไปใช้หาสูตรโมเลกุลของก๊าซได้ โดยอาศัยหลักการดุลสมการเคมี

ตัวอย่างที่ 3.8 ก๊าซ X 15 ลูกบาศก์เซนติเมตร ทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซ Y 45 ลูกบาศก์เซนติเมตร เกิดก๊าซ Z เพียงอย่างเดียว

30 ลูกบาศก์เซนติเมตร ปริมาตรของก๊าซทั้งหมดวัดที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน  จงหาสูตรโมเลกุลของก๊าซ  Z

วิธีทำ   เมื่อก๊าซ X และ Y ทำปฏิกิริยากันได้ก๊าซ Z เพียงอย่างเดียว ดังนั้น ก๊าซ  Z จะต้องมีธาตุ X และ Y เป็นองค์ประกอบ

            ดังสมการ

                                                                X₂(g) + Y₂(g)           X_aY_b(Z)

                                                                15         45                     30         cm³           (จากกฎเกย์-ลูสแซก)

                                                 1         3                     2          cm³            (ที่อุณหภูมิและความดันเดียวกัน)

                                                 1         3                    2          mol       (จากกฎอาโวกาโดร ที่อุณหภูมิและ

                                                                                                                                    ความดันเดียวกัน)

                                                                1X₂(g) + 3Y₂(g)            2 X_aY_b

                เมื่อดุลสมการเคมี จำนวนอะตอมทั้ง 2 ข้างต้องเท่ากัน a = 1, b = 3

                ดังนั้น สูตรของ Z คือ XY₃                                                                                                                     ตอบ

                4. จากสมการแสดงปฏิกิริยาเคมีของก๊าซที่ดุลแล้ว อัตราส่วนจำนวนโมลหรือจำนวนโมเลกุลจะเท่ากับอัตราส่วน

โดยปริมาตรของก๊าซที่เข้าทำปฏิกิริยากันและที่ได้จากปฏิกิริยา สามารถนำไปใช้หาปริมาตรของก๊าซต่าง ๆ ในปฏิกิริยาเคมี

นั้น  ๆ ได้

ตัวอย่างที่ 3.9 ก๊าซผสมระหว่างก๊าซมีเทน (CH₄) กับก๊าซโพรเพน (C₃H₈) อย่างละ 15 ลูกบาศก์เซนติเมตร จะต้องใช้ก๊าซ

 ออกซิเจนกี่ลูกบาศก์เซนติเมตรจึงจะทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซผสมนี้ กำหนดสมการเคมีของปฏิกิริยาเคมีดังนี้

                                                                CH₄(g) + O₂(g)            H₂O(g) + CO₂(g)                          …………..(1)

                                                                C₃H₈(g) + O₂(g)            H₂O(g) + CO₂(g)                         …………..(2)

วิธีทำ   จากสมการ (1) ดุลสมการได้ดังนี้

                                                CH₄(g) + 2O₂(g)            2H₂O( ) + CO₂(g)      

                                                1          2                      2          1          mol   กฎอาโวกาโดร

                                    1          2                      2          1          mol   และกฎเกย์-ลูสแซก

                CH₄    1   cm³ ทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซออกซิเจน = 2 cm³

                CH₄   15  cm³ ทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซออกซิเจน = 15 x 2 = 30 cm³

จาก (2) ;

                                                C₃H₈(g) + 5O₂(g)            4H₂O(g) + 3CO₂(g)

                                                1              5                              4              3              mol

                                                1              5                              4              3              cm³

C₃H₈   1 cm³ ทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซออกซิเจน = 5 cm³

C₃H₈   15  cm³  ทำปฏิกิริยาพอดีกับก๊าซออกซิเจน = 15 x 5 = 75  cm³

      ต้องใช้ก๊าซออกซิเจนทั้งหมด = 30 = 75 = 105 cm³                                                                    ตอบ

                

ธาตุและสารประกอบ

             มนุษย์พยายามศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับลักษณะโครงสร้างของสารมาเป็นเวลานานจนในที่สุด  จอห์น  ดอลตัน นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  ได้เสนอแนวคิดว่า ถ้าแบ่งสารชิ้นใดชิ้นหนึ่งเป็นหน่วยย่อยที่สุด โดยแต่ละชิ้นยังคงสมบัติเติมของสารนั้นไว้เรียกหน่วยย่อยที่สุดว่า อะตอม

                 ถ้านำสสารชิ้นใดมาศึกษาสมบัติของแต่ละอะตอมแล้วปรากฏว่าเป็นอะตอมชนิดเดียวกันเรียกสสารชิ้นนั้นว่า ธาตุ

1.       ธาตุ  คือ  สารประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกันไม่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงให้กลายเป็นอนุภาคที่ย่อยกว่านี้ด้วยวิธีการทางเคมี เช่น เหล็ก ทองแดง  เป็นต้น

2.       สัญลักษณ์ของธาตุ เนื่องจากธาตุมีอยู่หลายชนิด จอห์น ดอลตัน จึงเสนอให้มีการใช้รูปภาพเป็นสัญลักษณ์แทนชื่อธาตุ

ในปี พ.ศ.  2361  นักเคมีชาวสวีเดนชื่อ จาคอบ เบอร์ซีเลียส (Jacob  Berzlius)  เห็นว่าได้มีการค้นพบธาตุใหม่ ๆ เป็นจำนวนมาก  การใช้รูปภาพไม่สะดวก จึงเสนอให้ใช้ตัวอักษรแทนชื่อธาตุ  เพื่อให้สะดวกและมีความเป็นสากลมากขึ้น  ควรใช้อักษรตัวต้นในภาษาอังกฤษหรือละตินเป็นสัญลักษณ์แทนอะตอมของธาตุ เพื่อไม่ให้สัญลักษณ์ซ้ำกันให้ใช้อักษรตัวรองหรือตัวถัดไปควบกับอักษรตัวต้นโดยเขียนตัวพิมพ์ใหญ่สำหรับอักษรตัวต้น และใช้อักษรตัวเล็กสำหรับตัวรอง

ตารางแสดงชื่อธาตุและสัญลักษณ์ของธาตุบางชนิด

ชื่อธาตุ	ชื่อในภาษาอังกฤษ	ชื่อในภาษาละติน	สัญลักษณ์
เหล็ก ตะกั่ว ทองแดง เงิน ดีบุก ปรอท อลูมิเนียม ทองคำ สังกะสี พลวง สารหนู แมงกานีส โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน ออกซิเจน คลอรีน กำมะถัน ฟอสฟอรัส ไอโอดีน	Lron Lead Copper Silver Tin Mercury Aluminium Gold Zinc Antimony Aresnic Manganesw Sodium Potassium Calcium Carbon Nitrogen Oxygen Hydrogen Chlorine Sulphur Phosphorus Iodine	Ferrum Plumbum Cuprum Argentum Stannum Hydragyrum - Aurum - - - - Natrium Kalium - - - - - - - - -	Fe Pb Cu Ag Sn Hg Al Au Zn Sb As Mn Na K Ca C N O H Cl S P I

ธาตุและสารประกอบจัดเป็นสารเนื้อเดียว  ซึ่งหมายถึงสารที่ประกอบด้วยธาตุเพียงชนิดเดียว สองชนิด  หรือมากกว่าสองชนิดขึ้นไปผสมกันอย่างกลมกลืน จนมองเห็นเป็นเนื้อเดียวกันตลอด

                ธาตุ  คือ  สารชนิดเดียวที่ไม่สามารถแยกหรือสลายออกไปเป็นสารอื่นได้  แบ่งออกเป็น  2  กลุ่ม ตามแหล่งที่มา ได้แก่  ธาตุที่เกิดขึ้นเองในธรรมชาติมีอยู่  92  ธาตุ  และธาตุที่นักวิทยาศาสตร์สังเคราะห์ขึ้นในห้องทดลองอีกหลายธาตุ  แต่เมื่อแบ่งธาตุตามสถานะสามารถแบ่งออกเป็น  3  ชนิด  คือ

1.        โลหะ

      โลหะมีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิปกติ ยกเว้นปรอทชนิดเดียวที่มีสถานะเป็นของเหลว

2.        อโลหะ

      อโลหะเป็นธาตุที่เป็นได้ทั้ง  3  สถานะ  คือ  ของแข็ง  ของเหลว  และแก๊ส ดังแสดงในตารางธาตุ ธาตุอโลหะจะมีสมบัติตรงข้ามกับโลหะคือ  เปราะ มีจุดเดือดต่ำและไม่นำไฟฟ้า  มีทั้งหมด  21  ธาตุ ในจำนวน  21  ธาตุนี้มีเพียง  9  ธาตุที่มีสถานะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิปกติ  ส่วนที่เหลืออีก  12  ธาตุมีสถานะเป็นแก๊ส

3.        กึ่งโลหะ

      กึ่งโลหะ   หมายถึง  ธาตุที่มีสมบัติกึ่งโลหะและอโลหะ  เช่น  ธาตุซิลิคอน มีลักษณะคล้ายของแข็งมีสีเงินวาว  แต่เปราะง่ายคล้ายธาตุอโลหะ  มีจุดเดือดสูงถึง 3,265  องศาเซลเซียส และนำไฟฟ้าได้เล็กน้อย

                ในภาวะปกติ  ธาตุบางชนิดดำรงอยู่สถานะของแข็ง  บางชนิดเป็นของเหลว และบางชนิดเป็นแก๊ส  เราแบ่งธาตุทั้งหมดออกได้เป็นสามพวกใหญ่ ๆ  คือ โลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ  ตัวอย่าง โลหะ และอโลหะที่เราพอรู้จักกันคือ

โลหะ	อโลหะ
ทองคำ            (ของแข็ง) เงิน                  (ของแข็ง) เหล็ก                (ของแข็ง) ปรอท               (ของแข็ง) ตะกั่ว               (ของแข็ง) ดีบุก                 (ของแข็ง) สังกะสี             (ของแข็ง) อลูมิเนียม         (ของแข็ง) โซเดียม            (ของแข็ง) แมกนีเซียม       (ของแข็ง)	ไฮโดรเจน                 (แก๊ส) ไนโตรเจน                 (แก๊ส) ออกซิเจน                 (แก๊ส) คลอรีน                    (แก๊ส) โบรมีน                     (ของเหลว) ไอโอดีน                   (ของแข็ง) กำมะถัน                  (ของแข็ง) อาร์กอน                   (แก๊ส) คาร์บอน                   (ของแข็ง) ฮีเลียม                      (แก๊ส)

            การที่เราจำแนกธาตุทั้งหลายออกเป็นโลหะกับอโลหะ  ก็เนื่องจากธาตุต่าง ๆ แม้จะมีสมบัติเฉพาะตัวแตกต่างกัน แต่ก็มีสมบัติบางประการเหมือนกันหรือคล้ายกัน  พอจะแยกออกได้เป็น  2  พวก คือ  โลหะกับ อโลหะ

สมบัติ	โลหะ	อโลหะ
1.  สถานะ	เป็นของแข็งในสภาวะปกติ ยกเว้นปรอทซึ่งเป็นของเหลว ไม่มีโลหะที่เป็นแก๊สในภาวะปกติ	มีอยู่ได้ทั้ง 3  สถานะ  ธาตุที่เป็นแก๊สในภาวะปกติเป็น อโลหะทั้งสิ้น  อโลหะที่เป็นของเหลวคือ โบรมีน ที่เป็นของแข็งได้แก่ คาร์บอน  กำมะถัน ฟอสฟอรัส ฯลฯ
2.  ความมันวาว	มีวาวโลหะ ขัดขึ้นเงาได้	ส่วนมากไม่มีวาวโลหะ ยกเว้น แกรไฟต์ (ผลึกคาร์บอน) เกล็ด ไอโอดีน (ผลึกไอโอดีน)
สมบัติ	โลหะ	อโลหะ
3.  การนำไฟฟ้าและ               นำความร้อน	นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดี เช่น สาย ๆ ไฟฟ้ามักทำด้วยทองแดง	นำไฟฟ้าและนำความร้อนไม่ได้ยกเว้นแกรไฟต์ นำไฟฟ้าได้ดี
4.  ความเหนียว	ส่วนมากเหนียว ดึงยืดเป็นเส้นลวดหรือตีเป็นแผ่น    บาง ๆ ได้	อโลหะที่เป็นของแข็ง มีเปราะดึกยืดออกเป็นเส้นลวดหรือตีเป็นแผ่นบาง ๆ ไม่ได้
5.  ความหนาแน่นหรือ ถ.พ.	ส่วนมากมีความหนาแน่น หรือ ถ.พ.สูง	มีความหนาแน่น หรือ ถ.พ.ต่ำ
6.  จุดเดือดและจุดหลอมเหลว	ส่วนมากสูงเช่น เหล็ก มีจุดหลอดเหลว 1,536 0C  ยกเว้นปรอท ซึ่งมีจุดหลอดเหลวต่ำเพียง –39 0C	ส่วนมากต่ำโดยเฉพาะพวก อโลหะที่เป็นแก๊ส เช่น ออกซิเจน มีจุดเดือด – 183  0Cจุดเยือกแข็ง (จุดหลอดเหลว)-219 0Cกำมะถันมีจุดหลอดเหลว  1130C จุดเดือด 444  0C เป็นต้น
7.  การเกิดเสียงเมื่อเคาะ	มีเสียงดังกังวาน	ไม่มีเสียงดังกังวาน

ธาตุกัมมันตรังสี

ธาตุที่สามารถปล่อยรังสีที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า  เรียกว่า  ธาตุกัมมันตรังสี    ส่วนปรากฏการณ์ที่ธาตุแผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่อง  เรียกว่า  กัมมันตภาพรังสี

รังสีที่แผ่ออกมาจากสารกัมมันตรังสี  อาจเป็นรังสีแอลฟา  บีตา  หรือแกมมา  ซึ่งมีสมบัติต่าง  ๆ  กันดังนี้

รังสีแอลฟา    ให้สัญลักษณ์เป็น         ความสามารถทะลุทะลวงได้ต่ำ   เพียงแผ่นกระดาษหนา  แผ่นโลหะที่มีความหนาเท่ากับแผ่นอะลูมิเนียมบาง ๆ 

รังสีบีตา   มีสัญลักษณ์เป็น           มีความสามารถทะลุทะลวงได้มากกว่ารังสีแอลฟา  100  เท่า   สามารถทะลุอะลูมิเนียมที่มีความหนา  1  เซนติเมตร  หรืออากาศที่มีความหนาประมาณ  1  สามารถป้องกันการทะลุทะลวงของรังสีบีตาได้

                รังสีแกมมา             มีสัญลักษณ์เป็น          มีสมบัติเหมือนกันกับรังสรเอกซ์  (รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังงานสูง)  เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับแสง  มีกำลังทะลุทะลวงได้มากกว่า                รังสีบีตา  100  เท่า

           

                                ประโยชน์บางประการของสารกัมมันตรังสี

1.       คาร์บอน- 14                ประโยชน์             ช่วยหาอายุของโบราณวัตถุ 

2.       โคบอลท์-60                ประโยชน์             รักษาโรคมะเร็ง

3.       ทองคำ-198                  ประโยชน์             วินิจฉัยตับ

4.       ไอโอดีน-125              ประโยชน์             หาปริมาณเลือด

5.       ไอโอดีน-131              ประโยชน์             วินิจฉัยอวัยวะ

6.       ฟอสฟอรัส–32            ประโยชน์             รักษาโรคมะเร็ง

7.       โพแทสเซียม–40        ประโยชน์             หาอายุหิน

8.       ยูเรเนียม–235              ประโยชน์             ให้พลังงาน

การใช้กัมมันตภาพรังสีทางเกษตรกรรม

การใช้กัมมันตภาพรังสีทางเกษตรกรรม  เช่น  การใช้ถนอมอาหาร  วิเคราะห์ดิน  เพื่อ

จำแนกพื้นที่เพาะปลุกให้เหมาะสมกับชนิดของพืช  ศึกษาเกี่ยวกับการผลิตไข่  และน้ำนมสัตว์  ช่วยกำจัดแมลงและการกลายพันธุ์ของพืช

1.        การใช้รังสีรังสีที่นำมาใช้ถนอมอาหาร  คือ  รังสีแกมมา  ซึ่งเป็นรังสีที่มีกำลังทะลุทะลวงสูงเป็น

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้จากธาตุกัมมันตรังสี  เช่น  โคบอลต์- 60  เนื่องจากรังสีมีกำลังทะลุทะลวงสูง  หามใช้ปริมาณรังสีขนาดพอเหมาะจะสามารถทำลายเชื้อจุลินทรีย์  รวมทั้งเอนไซม์ในอาหารด้วย  และไม่มีผลกระทบต่อผู้บริโภคโดยไม่มีพิษตกค้าง

                                ผลผลิตทางการเกษตรที่นำไปอาบรังสี  ได้แก่  หัวหอมเล็ก  หัวหอมใหญ่  แอปเปิล  มันฝรั่ง  ผลไม้หลายชนิด  ขนาดของรังสีที่ใช้อาบ     มีหน่วย  เรียกว่า  แรด์  (rad)  หรือ  เกร์ย  โดยกำหนดว่า

1         แรด์  เท่ากับพลังงาน   100   เฮิร์ต  ที่ถ่ายโอนให้กับวัตถุ    1  กรัม

100   แรด์  เท่ากับ   1    เกรย์

1000   เกรย์  เท่ากับ  1  กิโลเกรย์

ผลจากการนำผลิตผลเกษตรไปฉายรังสีหรืออาบรังสี  แสดงในตารางต่อไปนี้

                               

                   ผลของการฉายรังสีที่ขนาดของรังสีขนาดรังสีต่าง ๆ 

ขนาดของรังสีหรือโดส (กิโลเกรย์)	ประโยชน์หรือโทษ
0.05    -  0.15 0.15    -  0.75 0.25    -  0.50 2.0       -  3.00 มากว่า  3.00	ยับยั้งการงอกของมันฝรั่ง  มันเทศ  เผือก  หอมหัวใหญ่  กระเทียม  ขิง  และแครอท ใช้เป็นวิธีกำจัดแมลงที่ติดไปกับผักและผลไม้ ชะลอการสุกหรือการเสื่อมสภาพของผลไม้บางชนิด ควบคุมการเจริญเติบโตของโรคหลังการเก็บเกี่ยว และชะลอการสุกของผลไม้บางชนิด เกิดอาการผิดปกติที่เนื้อผลไม้  (เช่น  เนื้อผลไม้อ่อนนุ่ม  และมีกลิ่นแปลกปลอม)

             เทคโนโลยีการใช้รังสีในการถนอมรักษาอาหารและผลผลิตทางการเกษตร  มีประโยชน์นานับประการ  เช่น  ยับยั้งการงอก  ควบคุมแมลงศัตรูพืช  เช่น  แมลงวันทอง  ชะลอการสุกของผลไม้  การกำจัดโรค  การยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์  แต่วิธีการใช้รังสีค่อนข้างซับซ้อน  และการลงทุนในขั้นแรกค่อนข้างสูง

การใช้กัมมันตรังสีทางอุตสาหกรรม

ใช้รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์  ตรวจสอบรอยเชื่อมของโลหะ  การเชื่อมตัวเรือดำน้ำ  การจัดความหนาของกระดาษ  การวัดปริมาณซัลเฟอร์ในปิโตรเลียม  เป็นต้น

การป้องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรังสี

อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี  ขึ้นกับปริมาณพลังงานของกัมมันตรังสีต่อมวลที่ถูกรังสี 

และสำคัญของส่วนที่ถูกกัมมันตภาพรังสีต่อการดำรงชีวิต  ผู้ที่จะนำกัมมันตภาพรังสีไปใช้ประโยชน์  ไม่ว่าในการแพทย์  ทางการเกษตร  ทางอุตสาหกรรม  ตลอดจนค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ  จะต้องมีความรู้ทางด้านกัมมันตรังสี  เป็นอย่างดี  รู้จักวิธีใช้ที่ปลอดภัย  และวิธีป้องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรังสีเหล่านั้นด้วย

                ประโยชน์บางประการของธาตุและสารประกอบของธาตุ

                ธาตุและสารประกอบของธาตุบางธาตุ  มีประโยชน์ดังนี้

ธาตุและสรประกอบ	ประโยชน์
ลิเทียม  (Li)	-      เกลือของลิเทียมนำไปใช้รักษาโรคบางชนิด
โซเดียม (Na)	-          นำไปใช้เป็นเซลล์เชื้อเพลิง -          โซเดียมเหลวเป็นตัวนำความร้อนที่ดี ใช้เป็นตัวทำความเย็น              ในปฏิกรณ์ปรมาณู
สารประกอบโซเดียม	-          โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ใช้ปรุงอาหาร ถนอมอาหาร -          โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ใช้ทำสบู่ -          โซเดียมไบคาร์บอเนต (NaHCO3) ใช้ทำโซดาซักผ้า   เติมลงไป        ในสารซักฟอก  และใช้โรงงานอุตสาหกรรมแก้วและกระดาษ
สารประกอบโพแทสเซียม	-          เกลือของโพแทสเซียมร้อยละ 90 ใช้ทำปุ๋ย -          โพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI)  ใช้เป็นเกลือไอโอไดด์  ป้องกัน           โรคคอพอก -          โพแทสเซียมคาร์บอเนต (K2CO3)  ใช้ทำแก้ว -          โพแทสเซียมไนเตรต (KNO3)  ใช้ทำดอกไม้เพลิง  ดินปืน -          โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ใช้ทำสบู่
แมกนีเซียม  (Mg)	-          ใช้เป็นโลหะเจือกับอะลูมิเนียม มีสมบัติความหนาแน่นต่ำ              ใช้ทำส่วนประกอบของเครื่องบิน -          ใช้ทำหลอดไฟถ่ายรูป -          ใช้ทำแสงวอบแวบ
สารประกอบแมกนีเซียม	-          แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์  [Mg(OH2) ]หรือ นมของแมกนีเซียม  ใช้ลดกรดในกระเพาะอาหาร ใช้เป็นยาระบาย และ  ใช้เป็นส่วนผสมของยาสีฟัน -          ออกไซด์ของแมกนีเซียม  (MgO)  ใช้ทำเตาอิฐและทำปุ๋ย
สารประกอบเรเดียม	-          เป็นสารกัมมันตรังสี  ใช้ในการวินิจฉัยโรคและใช้ประโยชน์ในทางการแพทย์
ฟลูออรีน  (F)	-          ฟลูออโรคาร์บอน ใช้เป็นสารทำความเย็นในเครื่องทำความเย็น  (ตู้เย็น, เครื่องปรับอากาศ) -          โซเดียมฟลูออไรด์  ใช้ผสมในน้ำดื่ม  ป้องกันฟันผุ
ธาตุและสารประกอบ	ประโยชน์
คลอรีน  (Cl)	-          ธาตุ  ใช้ผสมในน้ำดื่ม  เพื่อฆ่าจุลินทรีย์ ,ใช้ฟอกสีเยื่อไม้และผ้าฝ้าย
ไอโอดีน  (I)	-          ธาตุ ใช้ทำสารละลายไอโอดีนในแอลกอฮอล์  เช่น ทิงเจอร์ไอโอดีน ซึ่งใช้ป้องกันแผลเน่า -          โพแทสเซียมไอโอไดด์   ใช้เติมลงไปในเกลือแกงเพื่อป้องกันโรคคอพอก