ธาตุ

ความหมายของธาตุและสมบัติบางประการของธาตุ

ธาตุ (Element)  
            ธาตุ หมายถึง  สารบริสุทธิ์เนื้อเดียวที่มีองค์ประกอบอะตอมของธาตุเพียงชนิดเดียวเท่านั้น  ธาตุไม่สามารถจะนำมาแยกสลายให้กลายเป็นสารอื่นโดยวิธีการทางเคมี  แต่อาจแยกออกโดยวิธีนิวเคลียร์  
            ธาตุเป็นองค์ประกอบหลักของสารทุกชนิด ธาตุเกือบทุกชนิดนักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาคันพบแล้ว ปัจจุบันมีการค้นพบธาตุแล้วไม่ต่ำกว่า 119 ธาตุ เป็นธาตุที่อยู่ในธรรมชาติ  89 ธาตุ ที่เหลือเป็นธาตุที่สังเคราะห์ขึ้น ธาตุบางธาตุอาจค้นพบแล้ว แต่ไม่มีการเปิดเผยเพราะเป็นประโยชน์ทางธุรกิจ

ธาตุแบ่งออกได้เป็น 3 สถานะ
            1.  ของแข็ง เช่น ตะกั่ว (Pb), เงิน (Ag) และดีบุก (Sn) เป็นต้น
            2.  ของเหลว ได้แก่ โบรมีน (Br₂) และปรอท (Hg) เป็นต้น
            3.  ก๊าซ เช่น  ไนโตรเจน (N₂), ฮีเลียม (He) และออกซิเจน (O₂) เป็นต้น

สมบัติของธาตุ
            ในภาวะปกติ ธาตุบางชนิดดำรงอยู่สถานะของแข็ง บางชนิดเป็นของเหลว และบางชนิดเป็นก๊าซ  เราสามารถแบ่งสมบัติของธาตุทั้งหมดออกได้เป็นสามพวกใหญ่ๆ คือ โลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ
ตารางที่ 1 แสดงตัวอย่างของธาตุโลหะและอโลหะที่เราพอรู้จักกันดี

โลหะ		อโลหะ
ทองคำ เงิน เหล็ก ปรอท ตะกั่ว สังกะสี อะลูมิเนียม โซเดียม แมกนีเซียม	(ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของเหลว) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ของแข็ง)	ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน คลอรีน โบรมีน ไอโอดีน กำมะถัน อาร์กอน คาร์บอน	(ก๊าซ) (ก๊าซ) (ก๊าซ) (ก๊าซ) (ของเหลว) (ของแข็ง) (ของแข็ง) (ก๊าซ) (ของแข็ง)

          การที่เราจำแนกธาตุทั้งหลายออกเป็นโลหะกับอโลหะนั้น ก็เนื่องจากธาตุต่างๆ มีสมบัติเฉพาะตัวแตกต่างกัน  แต่ก็มีสมบัติบางประการเหมือนกันหรือคล้ายกัน ซึ่งพอจะแยกออกเป็นสามพวกได้ดังนี้
          1. โลหะ (metal) เป็นกลุ่มธาตุที่มีสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าได้ นำความร้อนที่ดี เหนียว มีจุดเดือดสูง ปกติเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง (ยกเว้น ปรอท) เช่น แคลเซียม อะลูมิเนียม เหล็ก เป็นต้น
          2. อโลหะ (non-metal) เป็นกลุ่มธาตุที่มีสมบัติไม่นำไฟฟ้า มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ เปราะบาง และมีการแปรผันทางด้านคุณสมบัติทางกายภาพมากกว่าโลหะ เช่น ออกซิเจน กำมะถัน ฟอสฟอรัส เป็นต้น
ตารางที่ 2 แสดงสมบัติบางประการของโลหะกับอโลหะ  

สมบัติ	โลหะ	อโลหะ
1. สถานะ	เป็นของแข็งในสภาวะปกติ ยกเว้นปรอทซึ่งเป็นของเหลว ไม่มีโลหะที่เป็นก๊าซในภาวะปกติ	มีอยู่ได้ทั้ง 3 สถานะ ธาตุที่เป็นก๊าซในภาวะปกติจะเป็นอโลหะทั้งสิ้น อโลหะที่เป็นของเหลว คือ โบรมีน ของแข็ง ได้แก่ คาร์บอน กำมะถัน ฟอสฟอรัส เป็นต้น
2. ความมันวาว	มีวาวโลหะ ขัดขึ้นเงาได้	ส่วนมากไม่มีวาวโลหะ ยกเว้น แกรไฟต์ (ผลึกคาร์บอน) เกล็ดไอโอดีน (ผลึกไอโอดีน)
3. การนำไฟฟ้าและน้ำความร้อน	นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดี เช่น สายไฟฟ้ามักทำด้วยทองแดง	นำไฟฟ้าและนำความร้อนไม่ได้ยกเว้นแกรไฟต์  นำไฟฟ้าได้ดี
4. ความเหนียว	ส่วนมากเหนียว ดึงยืดเป็นเส้นลวด  หรือตีเป็นแผ่นบ่างๆ ได้	อโลหะที่เป็นของแข็ง  มีเปราะดึงยืดออกเป็นเส้นลวดหรือตีเป็นแผ่นบางๆ ไม่ได้
5. ความหนาแน่น  หรือความถ่วงจำเพาะ	ส่วนมากมีความหนาแน่นสูง	มีความหนาแน่นต่ำ
6. จุดเดือนและจุดหลอดเหลว	ส่วนมากสูง เช่น เหล็ก มีจุดหลอดเหลว 1,536 oC  จุดเดือด3,000 oC	ส่วนมากต่ำโดยเฉพาะพวกอโลหะที่เป็นก๊าซ
7. การเกิดเสียงเมื่อเคาะ	มีเสียงดังกังวาน	ไม่มีเสียงดังกังวาน
8. เกี่ยวกับอิเล็กตรอนและประจุไอออน	เป็นพวกชอบให้อิเล็กตรอน ทำให้เกิดเป็นไอออนบวก	เป็นพวกชอบรับอิเล็กตรอน ทำให้เกิดเป็นไอออนลบ
9. สารประกอบออกไซด์	โลหะออกไซด์เป็นเบส	อโลหะออกไซด์เป็นกรด

        
          3. กึ่งโลหะ (metalloid) เป็นกลุ่มธาตุที่มีสมบัติก้ำกึ่งระหว่างโลหะและอโลหะ เช่น ธาตุซิลิคอน และเจอเมเนียม มีสมบัติบางประการคล้ายโลหะ เช่น นำไฟฟ้าได้บ้างที่อุณหภูมิปกติ และนำไฟฟ้าได้มากขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น เป็นของแข็ง  เป็นมันวาวสีเงิน จุดเดือดสูง แต่เปราะแตกง่ายคล้ายอโลหะ