8. ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

             นักเรียนได้ศึกษาเกี่ยวกับธาตุและสมบัติของธาตุต่างๆ มาแล้ว ต่อไปนี้จะศึกษาธาตุและสารประกอบของธาตุที่สำคัญบางชนิด ซึ่งเกี่ยวข้องกับการดำรงชีวิตของมนุษย์สัตว์และพืช พร้อมทั้งศึกษาถึงผลกระทบที่จะมีต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

1. ธาตุอะลูมิเนียม

                 อะลูมิเนียมพบมาในเปลือกโลกประมาณ  7.5% โดยมวล รูปของสารประกอบ เช่น บอกไซต์ (Al₂O₃2H₂O) ไครโอไลต์ (Na₃AlF₆)โลหะอะลูมิเนียมเตรียมได้จากการหลอมเหลวแร่บอกไซต์แล้วแยกด้วยกระแสไฟฟ้าจะได้โลหะอะลูมิเนียมที่แคโทด โลหะอะลูมิเนียมมีสีเงิน มีความหนาแน่นต่ำ เหนียวและแข็ง ดัดโค้งงอได้ ทุบให้เป็นแผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้ นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดีมาก
สารประกอบออกไซด์ของอะลูมิเนียมคือ Al₂O₃ มีจุดหลอมเหลวสูงมาก ทนความร้อนสูง ละลายได้ทั้งในกรดและเบส ออกไซด์ที่เกิดในธรรมชาติเรียกว่า คอรันดัม มีความแข็งมากและมีหลายสี จึงนิยมใช้ทำเครื่องประดับ สารประกอบซัลเฟตของอะลูมิเนียมที่ตกผลึกร่วมกับหะแอลคาไลน์ จะได้ผลึกของอะลัม (Alum) ชนิดหนึ่งซึ่งมีสูตรทั่วไปคือMal(SO₄)₂12H₂O โดย M ในที่นี้คือไอออนบวกของโลหะ เช่นN⁺หรือK⁺ ส่วนสารส้มที่ใช้ตามบ้านคือสารส้มโพแทส มีสูตรKAl(SO₄)₂ 12H₂  มีลักษณะเป็นผลึกใส ใช้มากในกระบวนการผลิตกระดาษและกระบวนการทำน้ำประปา

คอรันดัม หรือ กะรุน สูตรเคมีคือ Al₂O₃ มีรูปผลึกหกเหลี่ยม ตรงกลางป่องและค่อยๆเรียวลงจนถึงปลายทั้ง 2 ด้าน มีความแข็งรองจากเพชร ส่วนมากมีสีเทาเขียว เทาฟ้า และเทาดำ ถ้ามีสีอื่นๆ จะเรียกชื่อต่างๆ กัน เช่น สีแดงหรือม่วงเรียกทับทิม สีฟ้าหรือน้ำเงินเรียกไพลินหรือแซฟไฟร์ถ้ามีรูปดาว 6 แฉกจะรวมเรียกว่าพลอยสาแหรก คอรันดัมมีสีต่างๆ กัน เนื่องจากมีโลหะแทรนซิชันต่างชนิดกันปนอยู่ เช่น มีสีแดงเพราะมีโครเมียม สีน้ำเงินเพราะมีเหล็กกับไทเทเนียม

                อะลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีประโยชน์มากในทางอุตสาหกรรม ใช้ทำอุปกรณ์ไฟฟ้า เครื่องครัว ของใช้ในบ้านห่ออาหาร และห่อของใช้ ทำโลหะเจือหลายชนิดที่นำไปเป็นส่วนประกอบของเครื่องบิน เรือ รถไฟ และรถยนต์

2.  ธาตุแคลเซียม
                     พบในเปลือกโลกประมาณ 5.4% โดยมวล พบในรูปของสารประกอบที่มี Al₂O₃ เป็นองค์ประกอบ เช่น หินงอก  หินย้อย เปลือกหอย  ดินมาร์ล  และพบในสารประกอบซัลเฟต  เช่น  ยิปซัม  แคลเซียมเตรียมได้โดยการแยกสารประกอบคลอไรด์ที่หลอมเหลวด้วยกระแสไฟฟ้าแคลเซียมเป็นโลหะที่มีความแข็ง มีจุดหลอมเหลว จุดเดือดและความหนาแน่นสูงกว่าโลหะแอลคาโลน์ 

   สารประกอบของแคลเซียมที่น่าสนใจ ได้แก่ ออกไซด์ของแคลเซียม คือ CaO (ปูนดิบ) เมื่อผสมกับน้ำจะได้Ca(OH)₂ (ปูนสุก)สารละลาย Ca(OH)₂ เรียกว่า น้ำปูนใส
                  ประโยชน์ของสารประกอบแคลเซียมในรูป CaCO₃ จากหินปูน ใช้ทำปูนขาว ชอล์ก ดินสอพอง ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตโซดาแอช Na₂CO₃สำหรับ CuCaSO₄ 2H₂O  หรือ ยิปซัม ใช้ผลิตแผ่นยิปซัมบอร์ด เป็นวัสดุก่อสร้าง ใช้ทำเครื่องปั้นดินเผาชนิดโบนไชนา (Bone china) ซึ่งมีคุณภาพดีราคาแพง นอกจากนี้แคลเซียมยังเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของกระดูกและฟัน ถ้าร่างกายขาดธาตุแคลเซียมจะทำให้เป็นโรคกระดูกเสื่อม กระดูกผุ และฟันไม่แข็งแรง

หินงอก หินย้อย

แร่ยิปซัม

3.  ธาตุทองแดง
                   พบในเปลือกโลกประมาณ 0.0007% โดยมวลพบในแร่ธาตุหลายชนิด ได้แก่ คาลโคไพไรต์(CuFeS₂₎ คิวไพรต์ (Cu₂O)มาลาไคต์ [Cu₂CO₂(OH)₂]   คาลโคไซต์ (Cu₂S)อาจพบในรูปธาตุอิสระเป็นเม็ดปนอยู่ในหินและทราย การถลุงโลหะทองแดงทำได้โดยนำแร่ซัลไฟด์ของทองแดงมาเผาในอากาศ จะได้โลหะทองแดง และทำให้บริสุทธิ์โดยการแยกด้วยไฟฟ้า ทองแดงเป็นโลหะที่มีสีแดงมีความหนาแน่น จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดีรองจากเงิน เมื่อทิ้งไว้ในอากาศชื้นนานๆ จะเกิดสารประกอบคาร์บอเนตสีเขียวคลุมผิวทองแดงไว้ซึ่งเป็นการป้องกันการผุกร่อนของทองแดงได้อีกชั้นหนึ่ง
                   ประโยชน์ของทองแดง ใช้ทำสายไฟฟ้า อุปกรณ์ไฟฟ้า โลหะผสมระหว่างทองแดงกับสังกะสี ซึ่งเรียกว่าทองเหลือง ใช้ทำกลอนประตู กุญแจ ใบพัดเรือ ปลอกกระสุนปืน กระดุม โลหะผสมของทองแดงกับดีบุก ซึ่งเรียกว่าทองบรอนซ์ ใช้ทำลานนาฬิกา ระฆัง ปืนใหญ่
                  สารประกอบเชิงซ้อนของทองแดงเป็นองค์ประกอบในเลือดปู ปลาหมึก หอยโข่ง แมงป่อง และทำให้เลือดเป็นสีน้ำเงิน ร่างกายของคนต้องการทองแดงเพื่อใช้ในกระบวนการทางชีวเคมี ถ้าขาดจะทำให้เกิดความบกพร่องในการสังเคราะห์ไขมันบางชนิด และทำให้เกิดโรคโลหิตจาง

แร่ที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบ

4.  ธาตุโครเมียม
                   พบในเปลือกโลกประมาณ 0.02% โดยมวล พบในรูปของแร่โครไมต์ (FeO Cr₂O₃) การถลุงแร่โครเมียมทำได้โดยการเผาแร่โครไมต์กับโพแทสเซียมคาร์บอเนตในอากาศ จะเกิดโพแทสเซีมโครเมต แล้วนำไปเผารวมกับคาร์บอนและอะลูมิเนียมจะได้โครเมียมซึ่งเป็นโลหะสีขาวเงิน มีความมันวาว และแข็งมาก ต้านทานการผุกร่อนและคงความเป็นมันเงาได้นานในอากาศ
สารประกอบของโครเมียมที่อยู่ในรูปโครเมียมออไซด์ชนิดต่างๆ เช่น โครเมียม (III) ออกไซด์  CrO โครเมียม (II) ออกไซด์ (CrO) โครเมียมเกิดสารประกอบเชิงซ้อนได้หลายชนิดและมีสีต่างๆ กัน เช่น K₂Cr₂O₇    มีสีส้ม K₂CrO₄    สีเหลือง KCr(SO₄) 12H₂O สีม่วงแดง
                  ประโยชน์ของโครเมียมใช้เคลือบผิวเหล็กหรือโลหะอื่นๆ โดยการชุบด้วยไฟฟ้า เพื่อป้องกันการผุกร่อนและมีผิวเป็นเงางาม เป็นส่วนผสมในเหล็กกล้าไร้สนิม ซึ่งมีสมบัติทนต่อการผุกร่อนและทนสารเคมีชนิดต่างๆ ได้ดี เป็นส่วนประกอบในเหล็กกล้าผสมที่ใช้ทำตู้นิรภัย เครื่องยนต์เกราะกันกระสุน เป็นโลหะเจือโคบอลต์ใช้ทำกระดูกเทียมเพราะมีความแข็งแรงและมีปฏิกิริยาต่อร่างกายน้อย

แร่โครไมต์

5.  ธาตุเหล็ก
                  พบในเปลือกโลกประมาณ 4.7% โดยมวลและพบในรูปของแร่ชนิดต่างๆ ได้แก่ แร่ฮีมาไทต์  แร่แมกนีไทต์ (Fe₂O₃) และแร่ไพไรต์ (Fe₂O₄)การถลุงเหล็กใช้การรีดิวซ์ออกไซด์ของเหล็ก (Fe₂O₃)  ด้วยถ่านโค้ง (C ) เหล็กเป็นโลหะสีเทา มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง ถูกดูดด้วยแม่เหล็กได้และคงอำนาจแม่เหล็กได้อย่างถาวร สารประกอบออกไซด์ของเหล็กมีหลายชนิด เช่น  FeO Fe₂O₃ (Fe₂O₄)    เหล็กสามารถเกิดสารประกอบเชิงซ้อนและไอออนเชิงซ้อนได้หลายชนิดและมีสีต่างๆ เช่น K₄Fe(CN) มีสีเหลืองK₄Fe(CN)₆ มีสีเหลืองอมส้ม NH₄Fe(SO₄)₂12H₂O มีสีม่วงอ่อน
                 ประโยชน์ของเหล็ก เหล็กกล้าเป็นโลหะเจือของเหล็กกับคาร์บอนในปริมาณต่างๆ กัน บางชนิดอาจเติมโลหะอื่นเพิ่มลงไปเพื่อปรับปรุงคุณภาพเรียกว่า เหล็กกล้าเจือโลหะใช้ในงานก่อสร้าง ผลิตเครื่องยนต์  ทำตัวถังรถยนต์  ทำลวด  ตะปู  เหล็กเคลือบผิวด้วยสังกะสีใช้มุงหลังคา เหล็กเคลือบผิวด้วยดีบุกใช้ทำกระป๋องบรรจุอาหาร เหล็กกล้าที่ผสมนิกเกิล 3% โครเมียม 1% ใช้ทำส่วนประกอบของเครื่องจักรประเภทเฟือง เกียร์ เพลา ข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีโครเมียม 18 % นิกเกิล 8% และคาร์บอน 0.4% ใช้ทำมีด ช้อนส้อม เรือนนาฬิกา นอกจากนี้เหล็กเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของเม็ดเลือดแดง ถ้าร่างกายได้รับเหล็กไม่เพียงพอจะทำให้เป็นโรคโลหิตจาง

แร่ที่มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ

6.  ธาตุไอโอดีน
                   พบในปริมาณเล็กน้อยในน้ำทะเล ในสาหร่ายทะเลบางชนิด และพบในสินแร่ที่มีโซเดียมไนเตรตอยู่ในรูปของโซเดียมไอโอเดตไอโอดีนเป็นอโลหะที่มีสถานะเป็นของแข็ง เป็นเกล็ดมันวาวสีม่วง ระเหิดได้ง่ายละลายน้ำได้น้อยมากแต่ละลายได้ในตัวทำละลายชนิดอื่นๆ ได้ดี เช่น สารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ เอทานอลเฮกเซน คาร์บอนเตตระคลอไรด์ เกิดสารประกอบไอออนิกกับโลหะทั่วไปได้สารประกอบประเภทเกลือ
                  ประโยชน์ของไอโอดีน ไอโอดีนละลายในเอทานอลเรียกว่าทิงเจอร์ไอโอดีน ใช้ทาแผลฆ่าเชื้อโรค ไอโอไดด์ไอออนเป็นส่วนประกอบของฮอร์โมนไทรอกซินในต่อมไทรอยด์ ซึ่งควบคุมกระบวนการเมแทบอลิซึมของร่างกายถ้าขาดไอโอดีนจะทำให้เป็นโรคคอพอก สารประกอบของไอโอดีน เช่น โซเดียมไอโอไดด์ โพแทสเซียมไอโอไดด์ ใช้ผสมในเกลือสินเธาว์ เป็นการเพิ่มไอโอไดด์ไอออนให้ได้สัดส่วนที่เหมาะสมต่อการใช้บริโภค

7.  ธาตุไนโตรเจน
                     พบมากทั้งในรูปของธาตุอิสระและสารประกอบ ในอากาศมีแก๊สไนโตรเจนอิสระประมาณ 78% การแยกแก๊สไนโตรเจนออกจากอากาศทำได้โดยทำอากาศให้เป็นของเหลวแล้วนำไปกลั่นลำดับส่วน จะได้ไนโตรเจนเหลวออกมา ไนโตรเจนเป็นแก๊สไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ที่อุณหภูมิปกติไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น(ยกเว้นลิเทียม) แต่จะทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น เนื่องจากเป็นแก๊สที่เสถียร ไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยา ออกไซด์ของไนโตรเจนมีหลายชนิด เช่น NO N₂O₃ NO₂ N₂O₄  และ  N₂O₅สำหรับ NO เป็นออกไซด์ที่ไม่ทำปฏิกิริยากับกรดหรือเบส รวมกับออกซิเจนได้อย่างรวดเร็วให้ NO₂ซึ่งเป็นแก๊สสีน้ำตาลแดงละลายน้ำได้ดี

                   ประโยชน์ของไนโตรเจน ใช้ในอุตสาหกรรมทำแอมโมเนียและกรดไนตริก แอมโมเนียใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตโซดาแอช แอมโมเนียมซัลเฟตและยูเรียเพื่อทำปุ๋ยส่วนกรดในตริกใช้ในอุตสาหกรรมทำสี ไหมเทียม วัตถุระเบิด พลุสี และในการบวนการพิมพ์ผ้า ไนโตรเจนที่อยู่ในรูปของกรดอะมิโนและโปรตีนมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ พืชส่วนใหญ่สังเคราะห์โปรตีนโดยใช้ไนเตรดไอออนจากดินและสำหรับพืชตระกูลถั่วสามารถเปลี่ยนไนโตรเจนจากอากาศเป็นสารอาหารได้

                จากรูป  อธิบายได้ว่าไนโตรเจนในอากาศจะถูกตรึงด้วยกระบวนการต่างๆ ได้แก่ กระบวนการทางอุตสาหกรรมการผลิตปุ๋ย กระบวนการทางธรรมชาติจากการเกิดฟ้าแลบ  ฟ้าร้อง  ฟ้าผ่า  จากสิ่งมีชีวิต เช่น  สาหร่ายและจุลินทรีย์ในดิน เช่น แบคทีเรียไรโซเบียมในปมรากถั่วไนโตรเจนในกระบวนการดังกล่าวจะถูกแบคทีเรียบางชนิดที่อยู่ในดินเปลี่ยนเป็นสารประกอบของไนโตรเจนที่พืชสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้คือ สารประกอบไนไตรต์ (NO₂^-)  และไนเตรต (NO^-₃)ซึ่งพืชจะดูดไปใช้สร้างโปรตีนในพืช เมื่อสัตว์กินพืชก็จะนำไปใช้ในการสร้างโปรตีนในสัตว์ และเมื่อพืชและสัตว์ตายลงจะมีแบคทีเรียบางชนิดทำหน้าที่เป็นผู้ย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ จนได้เป็นสารประกอบ NO₂^-และ NO₃^-ซึ่งบางส่วนพืชสามารถนำไปใช้ได้และขณะเดียวกันในดินจะมีแบคทีเรียบางชนิดเปลี่ยนสารประกอบ NO₂^- และ NO₃^-ที่อยู่ในดินให้เป็นไนโตรเจนกลับคืนสู่บรรยากาศ นอกจากนี้ไนโตรเจนบางส่วนอาจได้มาจากการขับถ่ายของสัตว์ กระบวนการใช้และสร้างไนโตรเจนออกสู่บรรยากาศจะเกิดหมุนเวียนเช่นนี้ตลอดเวลา

8.  ธาตุออกซิเจน
           พบในเปลือกโลกในปริมาณมากที่สุดประมาณ 49.5% โดยมวล พบในธรรมชาติทั้งในสภาพอิสระและในรูปสารประกอบออกซิเจนในอากาศมีประมาณ 21% โดย ปริมาตร และเป็นองค์ประกอบในสารอาหารจำนวนมาก เช่น น้ำตาล แป้ง และไขมัน ในทางอุตสาหกรรมจะผลิตออกซิเจนจากอากาศเหลว โดยการกลั่นลำดับส่วนที่อุณหภูมิห้อง ออกซิเจนเป็นแก๊สไม่มีสี ไม่มีกลิ่น มีสมบัติช่วยให้ไฟติด ช่วยในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งมนุษย์ สัตว์ และพืช ออกซิเจนเกิดสารประกอบกับธาตุต่างๆ ทั้งโลหะและอโลหะได้อย่างดี เช่น สารประกอบออกไซด์สามารถเกิดกับธาตุโดยทั่วไป สารประกอบเปอร์ออกไซด์เกิดกับโลหะหมู่ IA และ IIA เช่น BaO₂ สารประกอบซุปเปอร์ออกไซด์เกิดกับโลหะหมู่ IA เช่น KO₂ RbO₂   และ CsO₂ และเกิดสารประกอบกับไฮโดรเจนได้สารประกอบไฮโดรด์ เช่น น้ำ (H₂O)    ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์  (H₂O₂)นอกจากนี้ยังเกิดสารประกอบกับแก๊สเฉื่อยได้ในภาวะที่เหมาะสมเช่น XeO₃ XeO₆   ประโยชน์ของออกซิเจน เป็นแก๊สที่ช่วยในกระบวนการหายใจของสิ่งมีชีวิต ช่วยให้เกิดการเผาไหม้ในร่างกายและเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ในสารต่างๆ เมื่อรวมกับแก๊สอะเซทิลีน (C₂H₂)  จะให้เปลวไฟที่ร้อนแรง ใช้ตัดและเชื่อมโลหะ ออกซิเจนในรูปโอโซนใช้ฟอกสีกระดาษและฆ่าเชื้อโรคในน้ำ สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ใช้ฟอกสีขนสัตว์ ผม ฟาง เยื่อกระดาษ สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 3% ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อโรค ออกซิเจนเหลวใช้สันดาปกับไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงในจรวดและยานอวกาศ

    โอโซน (Ozone) เป็นแก๊สพิษไม่มีสี มีกลิ่นรุนแรงเฉพาะตัวมีจุดเดือด-112.4 ⁰C จุดหลอมเหลว -249.7 ⁰C

9.  ธาตุฟอสฟอรัส

พบอยู่ในรูปของสารประกอบ ส่วนใหญ่เป็นแร่หินฟอสเฟต เช่น แคลเซียมฟอสแฟต   [Ca₃(PO₄)₂]ฟลูออโรอะปาไตต์   [Ca₅F(PO₄)₃]ฟอสฟอรัสเตรียมจากการเผาแร่หินฟอสเฟตกับซิลิกาและถ่านโค้กที่อุณหภูมิสูงประมาณ จะได้ไอฟอสฟอรัสออกมา ฟอสฟอรัสมีหลายรูปเช่น
                  ฟอสฟอรัสขาว มีสูตรโมเลกุลเป็น P₄   มีลักษณะนิ่มคล้ายขี้ผึ้ง มีจุดหลอมเหลวต่ำ ระเหยง่าย เป็นพิษ ไม่ละลายน้ำ ไม่เสถียร ว่องไวในการเกิดปฏิกิริยามาก จึงต้องเก็บไว้ในน้ำ เพราะถูกออกซิไดส์ได้ง่ายในอากาศ และลุกไหม้ได้เองที่อุณหภูมิ 40 – 45 ⁰C ละลายได้ในคาร์บอนไดซัลไฟด์ (CS₂)    เฮกเซน (C₂H₄) และตัวทำละลายอินทรีย์อื่นๆ ถ้าให้ฟอสฟอรัสขาวทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่มีปริมาณจำกัดจะได้สารประกอบออกไซด์มีสูตรเป็น  P₄O₆ แต่ถ้าใช้ออกซิเจนในปริมาณมาก จะได้สารประกอบออกไซด์มีสูตรเป็น  P₄Oดังรูป 3.17 ก.
                  ฟอสฟอรัสแดง เป็นรูปที่เสถียรกว่าฟอสฟอรัสขาวเป็นผงสีแดงเข้ม ไม่ละลายใน   CS₂และในตัวทำละลายอินทรีย์ ไม่ระเหย ไม่เป็นพิษ และไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยามีโครงสร้างเป็นพอลิเมอร์ของ   P₄ดังรูป 3.17 ข.
                  ฟอสฟอรัสดำ  มีโครงสร้างและสมบัติคล้ายแกรไฟต์เป็นของแข็งสีเทาเข้ม เป็นแผ่นมีเงาโลหะ นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ ดังรูป
                  ประโยชน์ของฟอสฟอรัส เป็นธาตุที่จำเป็นแก่พืชในรูปของปุ๋ยฟอสเฟตและปุ๋ยซูเปอร์ฟอสเฟต ซึ่งเป็นของผสมระหว่าง   Ca(H₂PO₄)₂กับ   CaCO₄เป็นสารอาหารที่สำคัญของพืช ทำหน้าที่ควบคุมความเป็นกรด-เบสในเลือดและของเหลวในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ส่วนฟอสฟอรัสแดงใช้ทำระเบิดเพลิง ระเบิดหมอกควัน และไม้ขีดไฟ

10.  ธาตุซิลิคอน
พบในเปลือกโลกประมาณ 25.67% โดยมวล มีปริมาณมากเป็นที่สองรองจากออกซิเจนพบในแร่ควอตซ์และทรายในรูปของซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂)ที่เรียกว่าซิลิกาและในรูปสารประกอบซิลิเกต ซิลิคอนเตรียมได้จากการรีดิวซ์  SiO₂ ด้วยถ่านโค้ก (C) ที่อุณหภูมิสูงจะได้ซิลิคอนเป็นผลึกสีเทา เป็นมันวาว มีโครงสร้างคล้ายกับเพชรแต่มีความแข็งน้อยกว่าเพชร อะตอมยึดกันด้วยพันธะโคเวเลนต์เป็นโครงผลึกร่างตาข่าย

ประโยชน์ของซิลิคอนใช้ในอุตสาหกรรมทำแก้วเส้นใยแก้วและเส้นใยนำแสง ซิลิคอนเป็นสารกึ่งตัวนำใช้ทำวงจรไฟฟ้าขนาดเล็ก และใช้ทำอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น ไมโครคอมพิวเตอร์ วิทยุ โทรทัศน์ เซลล์สุริยะ ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีความแข็งแรงมาก ใช้ทำเครื่องบด เครื่องโม่ ซิลิโคนเป็นพอลิเมอร์ของซิลิคอน มีสมบัติไม่รวมตัวกับน้ำไม่นำไฟฟ้า ทนความร้อน และไม่ว่องไวในการทำปฏิกิริยาเคมี ใช้เป็นฉนวนไฟฟ้าและเคลือบผิววัสดุ เพื่อป้องกันมิให้เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากนี้ซิลิกาใช้ทำส่วนประกอบของนาฬิกาควอตซ์

 11.  ธาตุสังกะสี
                 พบในเปลือกโลกประมาณ 0.01% โดยมวล พบในรูปของแร่หลายชนิดคือ แร่สฟาเลอไรต์หรือซิงค์เบลน (ZnS) แร่เฮมิมอร์ไฟต์  [Zn₄(SI₂O₇)(OH)₂H₂O] แร่สมิทโซไนต์    ZnCO₃ สังกะสีเตรียมได้โดยนำแร่มาเผาในอากาศเพื่อเปลี่ยนซัลไฟด์เป็นออกไซด์แล้วรีดิวซ์ออกไซด์ด้วยถ่านโค้กที่อุณหภูมิสูง จะได้ไอของสังกะสี เมื่อผ่านการควบแน่นจะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง สังกะสีเป็นโลหะค่อนข้างอ่อนมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ เป็นไอได้ง่าย สารประกอบของสังกะสี   เช่น ซิงค์ออกไซด์ (ZnO) เป็นสารประกอบที่สำคัญของสังกะสี มีลักษณะเป็นผงสีขาว และจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อเผาให้ร้อน ซิงค์ซัลไฟด์ (ZnS) มีสีขาว เรืองแสงได้ ใช้ทำจอโทรทัศน์ สังกะสีจะเกิดสารประกอบเบสิกคาร์บอเนต  [Zn(OH)₂ZnCO₃]ปกคลุมผิวหน้าเป็นฟิล์มบางๆ เมื่อมีอากาศชื้น
                  ประโยชน์ของสังกะสี เช่น ใช้เป็นสารเร่งปฏิกิริยาในการผลิตยางรถยนต์ ใช้ในอุตสหกรรมเซรามิกส์ ใช้เป็นส่วนผสมยาต่างบาดแผลหรือแผลไฟไหม้ ใช้ทำเหล็กอาบสังกะสีที่เรียกว่า Galvanized iron เพื่อป้องกันมิให้เหล็กเป็นสนิมหรือสึกกร่อนได้ เนื่องจากสังกะสีเกิดออกไซด์และเบสิกคาร์บอเนตปกคลุมผิวหน้าไว้อีกชั้นหนึ่งจึงนิยมใช้ทำท่อน้ำ แผ่นสังกะสีมุงหลังคาและถังบรรจุน้ำ แผ่นสังกะสีบริสุทธิ์ใช้ทำกล่องถ่านไฟฉายและทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้าสังกะสีเป็นองค์ประกอบของเอนไซม์บางชนิดในร่างกายที่ช่วยย่อย และสังเคราะห์โปรตีน ถ้าขาดจะทำให้ผิวหยาบกร้าน เป็นโรคเหน็บชา ตับแข็ง ม้ามโต และเจริญเติบโตช้า

12.  ธาตุเรเดียม
                เป็นธาตุกัมมันตรังสี เตรียมจากกระบวนการแยกสลายสารประกอบแฮไลด์ของเรเดียมด้วยไฟฟ้าโดยใช้ปรอทเป็นขั้ว ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ Ra-226 การสลายตัวของเรเดียมจะให้รังสีแกมมาซึ่งใช้ยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็ง ธาตุนี้เรืองแสงได้ในที่มืด