คำจำกัดความขององค์ประกอบ (เคมี)

องค์ประกอบทางเคมีหมายถึงสัดส่วนสัมพัทธ์ที่พบแต่ละองค์ประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของสาร สารประกอบ หรือวัสดุ สิ่งนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อการเปลี่ยนแปลงทางเคมีเกิดขึ้นหรือจำนวนหนึ่งขององค์ประกอบถูกลบหรือเพิ่ม ซึ่งจะเปลี่ยนสัดส่วนของสารประกอบ

ข้อเท็จจริงของการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของสารใด ๆ บ่งบอกถึงเอกลักษณ์ของมันซึ่ง อันเป็นพื้นฐานสำหรับการกำหนดลักษณะและความเข้าใจในพฤติกรรมที่แตกต่างกัน วัสดุ. องค์ประกอบทางเคมีสามารถแสดงได้หลายวิธี โดยวิธีที่ใช้มากที่สุด ได้แก่ สูตรทางเคมี และองค์ประกอบเปอร์เซ็นต์

สูตรเคมี องค์ประกอบเปอร์เซ็นต์ และตัวอย่างสำหรับทั้งสองรุ่น

องค์ประกอบทางเคมีคือกลุ่มที่ประกอบขึ้นเป็นสารทั้งหมดที่เรารู้จักซึ่งแสดงด้วยสัญลักษณ์ทางเคมีที่แยกความแตกต่างออกจากกัน ตัวอย่างเช่น C สำหรับคาร์บอน H สำหรับไฮโดรเจน และ O สำหรับออกซิเจน วิธีหนึ่งในการแสดงองค์ประกอบทางเคมีของสารประกอบคือผ่านสูตรทางเคมี และในบรรดาสูตรเหล่านี้ที่ใช้กันมากที่สุดคือสูตรโมเลกุลซึ่ง ใช้สัญลักษณ์ของแต่ละธาตุที่อยู่ในสารประกอบ ตามด้วยเลขตัวห้อยที่ระบุจำนวนอะตอมของธาตุที่ประกอบเป็นสารประกอบ สาร. ตัวอย่างเช่น H

₂หรือสูตรโมเลกุลของน้ำบ่งชี้ว่าองค์ประกอบทางเคมีของสารนี้คือไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอมต่อโมเลกุล

เปอร์เซ็นต์องค์ประกอบของสารคือสัดส่วนโดยมวลที่แต่ละองค์ประกอบในสารประกอบเป็นตัวแทน โดยแสดงเป็นหน่วยเปอร์เซ็นต์ คำนวณโดยการหารมวลของแต่ละองค์ประกอบด้วยมวลรวมแล้วคูณด้วย 100% การคำนวณองค์ประกอบเปอร์เซ็นต์ของสารประกอบจะใช้มวลอะตอมที่รายงานในตารางธาตุซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบแต่ละชนิด

ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการทราบเปอร์เซ็นต์องค์ประกอบของน้ำ คุณต้องคำนวณมวลโมลาร์ก่อน เพื่อจะบวกมวลอะตอมของน้ำ ธาตุแต่ละชนิด ในกรณีนี้คือ ไฮโดรเจนและออกซิเจน คูณด้วยจำนวนอะตอมที่แต่ละธาตุมีให้ สำหรับไฮโดรเจน: H= (1 กรัม/โมล)(2 อะตอม)= 2 กรัม/โมล และสำหรับออกซิเจน: O= (16 กรัม/โมล)(1 อะตอม)= 16 กรัม/โมล โดยบวกทั้งสองปริมาณ: 2 กรัม/โมล +16 กรัม/โมล= 18 กรัม/โมล ซึ่งจะถือเป็น มวล ทั้งหมด. ตอนนี้ หารมวลของแต่ละธาตุด้วยมวลรวมแล้วคูณด้วย 100% จะได้ไฮโดรเจน: (2 กรัม/โมล/18 กรัม/โมล)(100%)= 11%, (16 กรัม/โมล/18 กรัม/โมล) )(100%)= 89%. ผลก็คือ เปอร์เซ็นต์องค์ประกอบของน้ำจะเป็นไฮโดรเจน 11% ออกซิเจน 89% การแสดงองค์ประกอบทางเคมีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับสารผสมซึ่งเป็นเอนทิตีของสารประกอบตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป เมื่อรวมกันแล้ว จะใช้องค์ประกอบเปอร์เซ็นต์เพื่อกำหนดความเข้มข้นของสารประกอบแต่ละชนิดในส่วนผสมและทำนายความเข้มข้นของสารประกอบแต่ละชนิด พฤติกรรม.

มีวิธีการต่างๆ ในการกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของสาร หนึ่งในนั้นคือเทคนิคการวิเคราะห์ เช่น สเปกโทรสโกอินฟราเรด แมสสเปกโตรเมทรี และเรโซแนนซ์แม่เหล็ก นิวเคลียร์สามารถระบุโมเลกุลจำเพาะในสารได้โดยการเปรียบเทียบรูปแบบและสเปกตรัมที่พวกมันสร้างขึ้น มาตรฐาน โครมาโตกราฟีเป็นเทคนิคที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอีกวิธีหนึ่ง โดยแยกส่วนประกอบของส่วนผสมตามความแตกต่างในการละลาย เพื่อที่จะทราบส่วนประกอบต่างๆ ในของผสมที่ไม่รู้จัก การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีครอบคลุมเทคนิคต่างๆ เช่น สเปกโทรสโกปีแบบดูดกลืน ซึ่งขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ที่ดูดซับองค์ประกอบบางอย่างและขึ้นอยู่กับสเปกตรัมที่บันทึกไว้ จึงสามารถทราบได้ว่าองค์ประกอบใดอยู่ในนั้น สาร. เทคนิคการใช้กล้องจุลทรรศน์บางอย่าง เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ยังสามารถช่วยระบุอนุภาคที่มีอยู่ในตัวอย่างได้ นอกจากนี้ยังมีเทคนิคเชิงปริมาณที่ช่วยให้สามารถกำหนดองค์ประกอบทางเคมีของสารได้ ปฏิกิริยาที่เปิดเผยตัวตนของโมเลกุลบางชนิด เช่น กรด-เบส ลดการเกิดออกซิเดชัน เป็นต้น การตกตะกอน

การใช้งาน

การทำความเข้าใจองค์ประกอบทางเคมีของสารถือเป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานหลายอย่าง ไม่เพียงแต่ใน เคมี แต่ในสาขาวิศวกรรมวัสดุ วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ชีววิทยา ฟิสิกส์สสารควบแน่นและการแพทย์ ในหมู่อื่น ๆ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม การทราบองค์ประกอบทางเคมีที่แน่นอนของรีเอเจนต์ที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่าบางอย่างจะส่งผลให้สามารถควบคุมคุณภาพและความบริสุทธิ์ได้อย่างครบวงจรตลอดจนด้านความปลอดภัยในขั้นตอนต่างๆ การดำเนินคดี

พูดถึงความเกี่ยวข้องขององค์ประกอบทางเคมีในด้านสุขภาพเล็กน้อยเมื่อพูดถึงการวิเคราะห์เพื่อวินิจฉัยโรคบางชนิดวิธีการวิเคราะห์คือ ปัจจัยกำหนด เนื่องจากเมื่อรู้ว่าองค์ประกอบทางเคมีของตัวอย่างทางชีววิทยาคืออะไร จึงเป็นไปได้ที่จะทราบแหล่งกำเนิดหรือระบุแหล่งกำเนิด นอกจากนี้เพื่อการพัฒนา ของยาและการวิจัยในด้านนี้สำหรับการกำหนดสูตร การควบคุมคุณภาพที่วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์ที่ออกสู่ตลาดเป็นสิ่งสำคัญมาก ตลาด.