312 107 Basic Chemistry

1. 312 107 Basic Chemistry อ.ดร. รจนา บุระคำ ห้องพัก Sc1501-2

2. เคมี ? วิทยาศาสตร์สาขาหนึ่ง ศึกษาเกี่ยวกับคุณสมบัติ องค์ประกอบ ปฏิกิริยา และ การเปลี่ยนแปลงของสสาร รวมถึงกระบวนการ หรือ วิธีการสังเคราะห์สาร

3. 4Fe + 3O2 2Fe2O3 การ มอง และ คิด ของนักเคมี มอง ในโลกมหัพภาค (Macroscopic world) การเปลี่ยนแปลงของสิ่งที่มองเห็นได้ หรือ จับต้องได้ คิด ในโลกจุลภาค (Microscopic world) อธิบายด้วยสิ่งที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ต้องใช้ จินตนาการหรือเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ชั้นสูง

4. 2NaN3 2Na + 3N2 10Na + 2KNO3 K2O + 5Na2O + N2 K2O + Na2O + SiO2 alkaline silicate (glass) เคมีในชีวิตประจำวัน เคมีของถุงลมนิรภัย ของผสมระหว่าง NaN3, KNO3, SiO2 ถูกจุดระเบิดด้วยประกายไฟฟ้า เกิดการประทุต่อเนื่อง เกิด N2ขึ้นเต็มถุงลมนิรภัย

5. สสาร สารเนื้อผสม (วิวิธพันธ์) สารเนื้อเดียว (เอกพันธ์) สารละลาย สารบริสุทธิ์ ธาตุ สารประกอบ

6. สสาร สิ่งที่มีมวล และ ต้องการที่อยู่ แบ่งได้ 3 สถานะ เช่น ดิน น้ำ อากาศ ของแข็ง : มีปริมาตร และ รูปร่างแน่นอน เมื่ออุณหภูมิและความดันเปลี่ยน จะมีการเปลี่ยนแปลง ปริมาตรน้อยมาก ของเหลว : รูปร่างเปลี่ยนไปตามภาชนะบรรจุ ปริมาตรเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิและ ความดันเปลี่ยน ก๊าซ : รูปร่างและปริมาตรไม่แน่นอน ปริมาตรเปลี่ยนแปลงมาก เมื่ออุณหภูมิและความดันเปลี่ยน

7. สสาร สารเนื้อผสม (วิวิธพันธ์) สารเนื้อเดียว (เอกพันธ์) สารละลาย สารบริสุทธิ์ ธาตุ สารประกอบ

8. สารเนื้อเดียว สารที่มีเนื้อเดียวกันตลอด ถ้านำส่วนหนึ่งส่วนใดของ สารนี้ไปทดสอบสมบัติ จะแสดงสมบัติเหมือนกัน ทุกประการ ทองคำ น้ำ สารละลายต่างๆ ฯลฯ

9. สสาร สารเนื้อผสม (วิวิธพันธ์) สารเนื้อเดียว (เอกพันธ์) สารละลาย สารบริสุทธิ์ ธาตุ สารประกอบ

10. สารเนื้อผสม สารที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน มีส่วนผสมของเนื้อสาร มากกว่า 1 ชนิดปนกันอยู่ สามารถแยกองค์ประกอบ ของสารเนื้อผสมได้ด้วยวิธีการทางกายภาพ พริกกับเกลือ ทรายผสมกับกรวด

11. สสาร สารเนื้อผสม (วิวิธพันธ์) สารเนื้อเดียว (เอกพันธ์) สารละลาย สารบริสุทธิ์ ธาตุ สารประกอบ

12. สารละลาย ของผสมเนื้อเดียว ที่มีองค์ประกอบมากกว่า 2 ชนิดขึ้นไป ซึ่งปริมาณขององค์ประกอบสามารถเปลี่ยนแปลงได้ องค์ประกอบที่มีปริมาณมากกว่า เรียกว่า ตัวทำละลาย องค์ประกอบที่มีปริมาณน้อยกว่า เรียกว่า ตัวถูกละลาย

13. สสาร สารเนื้อผสม (วิวิธพันธ์) สารเนื้อเดียว (เอกพันธ์) สารละลาย สารบริสุทธิ์ ธาตุ สารประกอบ

14. สารบริสุทธิ์ สารเนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบคงตัว มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวคงที่

15. สสาร สารเนื้อผสม (วิวิธพันธ์) สารเนื้อเดียว (เอกพันธ์) สารละลาย สารบริสุทธิ์ ธาตุ สารประกอบ

16. ธาตุ สารบริสุทธิ์ที่ไม่สามารถแยกให้เป็นสารบริสุทธิ์ที่เล็กลงได้อีก โดยวิธีทางเคมีหรือกายภาพ ธาตุ มีทั้งที่เกิดเองตามธรรมชาติ และ ที่สังเคราะห์ขึ้น

18. สสาร สารเนื้อผสม (วิวิธพันธ์) สารเนื้อเดียว (เอกพันธ์) สารละลาย สารบริสุทธิ์ ธาตุ สารประกอบ

19. สารประกอบ สารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป รวมกันอยู่ด้วยอัตราส่วนคงตัว สามารถแยก องค์ประกอบได้ด้วยวิธีการทางเคมี เช่น น้ำ เป็น สารประกอบ H: 11.19% + O: 88.81%

20. เคมีหรือกายภาพ ? การเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ (physical change) ไม่มีการเปลี่ยนองค์ประกอบของสาร เช่น การละลายของน้ำตาลในน้ำ การหลอมของน้ำแข็ง การเปลี่ยนแปลงทางเคมี (chemical change) มีการเปลี่ยนองค์ประกอบของสาร เช่น การเผาแก๊สไฮโดรเจน (H2) กับ ออกซิเจน (O2) ให้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำ (H2O)

21. สมบัติที่ขึ้นและไม่ขึ้นกับปริมาณสมบัติที่ขึ้นและไม่ขึ้นกับปริมาณ • สมบัติที่ขึ้นกับปริมาณ (extensive property)-เมื่อนำสสารมากกว่าหนึ่งชิ้นมารวมกัน เราสามารถนำสมบัติที่ขึ้นกับปริมาณมาบวกกันได้ • มวล ปริมาตร ความยาว • สมบัติที่ไม่ขึ้นกับปริมาณ(intensive property)-เราไม่สามารถนำสมบัติที่ไม่ขึ้นกับปริมาณมาบวกกันได้เมื่อนำสสารมากกว่าหนึ่งชิ้นมารวมกัน • ความหนาแน่น อุณหภูมิ

22. การวัดและหน่วย มวล (mass) • มวล คือ รูปแบบหนึ่งที่ใช้บอกถึงปริมาณของสสาร • หน่วย SI ของมวล คือ kilogram (kg) • 1 kg = 1000 g = 1 x 103 g • มวลของสสารคงที่ไม่ว่าจะอยู่ที่ใด

23. น้ำหนัก(weight) คือ แรงโน้มถ่วงที่กระทำกับวัตถุ weight = mass x g บนดวงจันทร์ g ~ 0.17 เท่า ของ g บนโลก ดังนั้นสสาร มวล 1 kg จะหนัก 1 kg บนโลก แต่จะหนักเพียง 0.17 kg บนดวงจันทร์

24. ปริมาตร (volume)– หน่วย SI สำหรับปริมาตรคือลูกบาศก์เมตร (cubic meter, m3) 1 cm3 = (1 x 10-2 m)3 = 1 x 10-6 m3 1 dm3 = (1 x 10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3 1 L = 1000 mL = 1000 cm3 = 1 dm3 1 mL = 1 cm3

25. mass density = volume m m ชิ้นโลหะแพลทินัมที่มีความหนาแน่นเป็น 21.5 g/cm3 และมีปริมาตร 4.49 cm3 จะมีมวลเป็นเท่าไร? d = d = V V ความหนาแน่น (Density) หน่วย SI สำหรับความหนาแน่น คือ kg/m3 1 g/cm3 = 1 g/mL = 1000 kg/m3 m = d x V = 21.5 g/cm3 x 4.49 cm3 = 96.5 g

26. อุณหภูมิ: เคลวิน, เซลเซียส และ ฟาเรนไฮท์ K = oC + 273.15 273 K = 0 oC 373 K = 100 oC 32 oF = 0 oC 212 oF = 100 oC

27. หน่วย SI พื้นฐาน (International System of Units) Base Quantity Name of Unit Symbol Length meter m Mass kilogram kg Time second s Current ampere A Temperature kelvin K Amount of substance mole mol Luminous intensity candela cd

28. อักษรนำหน้าหน่วย SI Prefix Symbol Meaning Tera- T 1012 Giga- G 109 Mega- M 106 Kilo- k 103 Deci- d 10-1 Centi- c 10-2 Milli- m 10-3 Micro- m 10-6 Nano- n 10-9 Pico- p 10-12

29. 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 เลขนัยสำคัญ (significant figures) 3.7 3.75

30. เลขนัยสำคัญ (significant figures) กลุ่มของตัวเลขที่แสดงความเที่ยงตรงของการวัด ประกอบด้วย - ตัวเลขที่แสดงความแน่นอน (Certainty) - ตัวเลขที่แสดงความไม่แน่นอน (Uncertainty) เป็นตัวเลข ตัวแรกที่อยู่ต่อท้ายตัวเลขที่มีความแน่นอน

31. เลขนัยสำคัญ 1. เลขที่ไม่ใช่ 0 ทั้งหมด เป็นเลขนัยสำคัญ เลขนัยสำคัญ 3 ตัว 456 cm. 3.5 g เลขนัยสำคัญ 2 ตัว 2. เลข 0 ระหว่างเลขอื่น เป็นเลขนัยสำคัญ เลขนัยสำคัญ 4 ตัว 2005 kg เลขนัยสำคัญ 3 ตัว 1.01 cm

32. 3. เลข 0 ทางด้านซ้ายของเลขอื่นไม่เป็นเลขนัย สำคัญ เลขนัยสำคัญ 1 ตัว 0.02 g 0.0026 cm เลขนัยสำคัญ 2 ตัว 4. เลข 0 ทางด้านขวาของเลขอื่นและมีจุดทศนิยม เป็นเลขนัยสำคัญ 0.0200 g เลขนัยสำคัญ 3 ตัว เลขนัยสำคัญ 3 ตัว 30.0 cm

33. 5. เลข 0 ทางขวามือของเลขอื่นที่ไม่มีจุดทศนิยมไม่จำเป็น ต้องเป็นเลขนัยสำคัญ เลขนัยสำคัญ 2 หรือ 3 ตัว 130 cm 10,300 g เลขนัยสำคัญ 3, 4 หรือ 5 ตัว เลขนัยสำคัญ 3ตัว 1.03 x 104 g เลขนัยสำคัญ 4ตัว 1.030 x 104 g เลขนัยสำคัญ 5ตัว 1.0300 x 104 g

34. 89.332 + 1.1 มีเลขหลังจุดทศนิยม 1 ตำแหน่ง มีเลขหลังจุดทศนิยม 2 ตำแหน่ง 90.432 ปัดเป็น 90.4 ปัดเป็น 0.79 3.70 -2.9133 0.7867 เลขนัยสำคัญ การบวกและการลบ ผลลัพธ์ต้องมีจำนวนตัวเลขหลังจุดทศนิยมเท่ากับจำนวนตัวเลขหลังจุดทศนิยมของตัวตั้งที่มีตัวเลขหลังจุดทศนิยมน้อยที่สุด

35. เลขนัยสำคัญ 3 sig figs ปัดเป็น 3 sig figs 2 sig figs ปัดเป็น 2 sig figs การคูณและการหาร ผลลัพธ์ต้องมีจำนวนตัวเลขนัยสำคัญเท่ากับจำนวนตัวเลขนัยสำคัญของตัวตั้งที่มีเลขนัยสำคัญน้อยที่สุด 4.51 x 3.6666 = 16.536366 = 16.5 6.8 ÷ 112.04 = 0.0606926 = 0.061

36. การปัดเศษทศนิยม มากกว่า 5 ปัดขึ้น น้อยกว่า 5 ปัดทิ้ง เลข 5 พิจารณาตัวเลขถัดไป - กรณีที่หลังเลข 5 ไม่มีตัวเลขต่อท้าย ถ้าปัดขึ้นแล้วเป็นเลขคู่ ปัดขึ้น 3.575 3.58 ถ้าปัดขึ้นแล้วเป็นเลขคี่ ไม่ต้องปัด 7.265 7.26 - กรณีที่หลังเลข 5 มีตัวเลขอื่น (ที่ไม่ใช่ 0) ต่อท้าย ให้ปัดขึ้น เช่น 0.2352 0.24