สวนที่1 (ONET)........โดย อ.สถาพร สูสุข...........................................หนา 2-68
สวนที่2 (PAT2).........โดย ...
วิทยาศาสตร เคมี (2) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
อะตอม
นักปราชญชาวกรีกโบราณมีความเ...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (3)
แบบจําลองอะตอม
ค.ศ. 1911 ลอรดเออร...
วิทยาศาสตร เคมี (4) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
สัญลักษณนิวเคลียร
สัญลักษณนิวเค...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (5)
ไอโซโทป ไอโซบาร ไอโซโทน
ไอโซโทป (...
วิทยาศาสตร เคมี (6) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
ตัวอยางขอสอบ O-NET
เรื่อง โครงสร...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (7)
6. ธาตุสมมติมีสัญลักษณนิวเคลียร ...
วิทยาศาสตร เคมี (8) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
ตารางธาตุ
เมื่อป ค.ศ. 1913 เฮนรี ...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (9)
• ธาตุบางหมูมีชื่อเรียกเฉพาะ ซึ่ง...
วิทยาศาสตร เคมี (10) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
การเรียกชื่อธาตุตามระบบ IUPAC
จากก...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (11)
สวนธาตุหมู IIA มีความไวนอยกวา ...
วิทยาศาสตร เคมี (12) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
ธาตุหมู VIIA มีเวเลนซอิเล็กตรอนเ...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (13)
ประโยชนของธาตุและสารประกอบของหมู...
วิทยาศาสตร เคมี (14) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
ธาตุกัมมันตรังสี
ปแอร กูรี (Pier...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (15)
ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี
นิวเ...
วิทยาศาสตร เคมี (16) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
ปฏิกิริยานิวเคลียร
ปฏิกิริยานิวเค...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (17)
ประโยชนของธาตุกัมมันตรังสี
ธาตุกั...
วิทยาศาสตร เคมี (18) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
ตัวอยางขอสอบ O-NET
เรื่อง ตารางธ...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (19)
พันธะเคมี
ในธรรมชาติจะพบแกสเฉื่อย...
วิทยาศาสตร เคมี (20) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
สมบัติของโลหะ
1. โลหะเปนตัวนําไฟฟ...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (21)
การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก
หลักก...
วิทยาศาสตร เคมี (22) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
พันธะโคเวเลนต (Covalent Bond)
พัน...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (23)
2. สูตรโครงสรางแบบเสน (Graphic F...
วิทยาศาสตร เคมี (24) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
สมบัติของสารประกอบโคเวเลนต
สมบัติ...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (25)
ตัวอยางขอสอบ O-NET
เรื่อง พันธะเ...
วิทยาศาสตร เคมี (26) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
ปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยาเคมี (Chemi...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (27)
พลังงานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ปฏิ...
วิทยาศาสตร เคมี (28) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการ...
โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (29)
หนวยของเวลา ขึ้นอยูกับชนิดของปฏิ...
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Book2013 jan 07_2013_chem
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Book2013 jan 07_2013_chem

817 views
723 views

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
817
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
10
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Book2013 jan 07_2013_chem

  1. 1. สวนที่1 (ONET)........โดย อ.สถาพร สูสุข...........................................หนา 2-68 สวนที่2 (PAT2).........โดย ผศ.ดร.โรจนฤทธิ์ โรจนธเนศ....................หนา 69-118 สวนที่3 (PAT2).........โดย อ.กฤตน ชื่นเปนนิจ...................................หนา 119-176
  2. 2. วิทยาศาสตร เคมี (2) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 อะตอม นักปราชญชาวกรีกโบราณมีความเชื่อวาสิ่งของตางๆ ประกอบดวยอนุภาคขนาดเล็กมาก ทั้งที่ไมเคยเห็น อนุภาคของสิ่งของเหลานั้น นอกจากนี้ ดิโมคริตุส (Democritus) นักปราชญชาวกรีกก็เชื่อวาถาแบงสารใหมีขนาด เล็กลงเรื่อยๆ ในที่สุดจะไดหนวยยอยซึ่งไมสามารถแบงใหเล็กลงไปไดอีก และเรียกหนวยยอยนี้วา อะตอม (Atom) แสดงวาอะตอมคงจะมีขนาดเล็กมากและไมสามารถมองเห็นไดดวยตาเปลา แบบจําลองอะตอม ค.ศ. 1803 จอหน ดอลตัน (John Dalton) เสนอวา “อะตอมเปนอนุภาคที่มี ขนาดเล็กมาก มีลักษณะเปนทรงกลม ไมสามารถแบงแยกไดอีก” ค.ศ. 1904 เซอรโจเซฟ จอหน ทอมสัน (Sir Joseph John Thomson) เสนอ วา “อะตอมมีลักษณะเปนทรงกลมซึ่งประกอบดวยอนุภาคที่มีประจุไฟฟาบวก (โปรตอน) และอนุภาคที่มีประจุไฟฟาลบ (อิเล็กตรอน) กระจายอยูทั่วไป อะตอมในสภาพที่เปนกลางทางไฟฟาจะมีประจุบวกเทากับประจุลบ”
  3. 3. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (3) แบบจําลองอะตอม ค.ศ. 1911 ลอรดเออรเนสต รัทเทอรฟอรด (Lord Ernest Rutherford) เสนอ วา “อะตอมประกอบดวยนิวเคลียสที่มีขนาดเล็กมากอยูตรงกลางและมีประจุ ไฟฟาเปนบวก โดยมีอิเล็กตรอนวิ่งอยูรอบๆ” ค.ศ. 1913 นีลส โบร (Neils Bohr) เสนอวา “อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่รอบ นิวเคลียสเปนวงคลายกับวงโคจรของดาวเคราะหรอบดวงอาทิตย แตละวงจะมี ระดับพลังงานเฉพาะตัว ระดับพลังงานของอิเล็กตรอนที่อยูใกลนิวเคลียสที่สุด ซึ่งมีพลังงานต่ําสุดเรียกวา ระดับ K และระดับพลังงานที่อยูถัดออกมาเรียก เปน L, M, N, O, P และ Q ตามลําดับ” ปจจุบันนักวิทยาศาสตรศึกษาเพิ่มเติม ทําใหทราบวาการเคลื่อนที่ของ อิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสมีรูปรางไมแนนอน จึงเสนอแบบจําลองอะตอมแบบ กลุมหมอก ซึ่งอะตอมจะประกอบดวยกลุมหมอกของอิเล็กตรอนรอบๆ นิวเคลียส ซึ่งเราไมสามารถบอกตําแหนงที่แนนอนของอิเล็กตรอนได บอกได แคเพียงบริเวณนั้นมีโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนมากหรือนอยเทานั้น อนุภาคมูลฐานของอะตอม อะตอมแบงออกเปน 2 สวน คือ นิวเคลียสซึ่งเปนแกนกลางของอะตอม ประกอบดวยอนุภาคโปรตอน (Proton) และนิวตรอน (Neutron) สวนอิเล็กตรอน (Electron) เคลื่อนที่อยูรอบๆ นิวเคลียส เรียกอนุภาคทั้ง 3 ชนิดวา อนุภาคมูลฐานของอะตอม อนุภาค สัญลักษณ ชนิดประจุไฟฟา ประจุไฟฟา (คูลอมบ) มวล (amu) มวล (g) อิเล็กตรอน e -1 1.602 × 10-19 5.49 × 10-4 9.109 × 10-28 โปรตอน p +1 1.602 × 10-19 1.0073 1.673 × 10-24 นิวตรอน n 0 0 1.0087 1.675 × 10-24
  4. 4. วิทยาศาสตร เคมี (4) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 สัญลักษณนิวเคลียร สัญลักษณนิวเคลียรเปนสัญลักษณของธาตุที่เขียนโดยแสดงรายละเอียดเกี่ยวกับจํานวนอนุภาคมูลฐานของ อะตอม วิธีเขียนที่ตกลงกันเปนสากลเปนดังนี้ XA Z โดย X คือ สัญลักษณของธาตุ Z คือ เลขอะตอม A คือ เลขมวล เลขอะตอม (Atomic Number) เปนคาเฉพาะของธาตุแตละชนิดแสดงจํานวนโปรตอนในนิวเคลียส ซึ่ง อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันตองมีจํานวนโปรตอนเทากันเสมอ จึงใชเลขอะตอมเปนเลขที่ของธาตุในตารางธาตุ ถาจํานวนโปรตอนเปลี่ยนไปจะเกิดเปนธาตุใหมซึ่งมีเลขอะตอมเปลี่ยนไปจากเดิม ในอะตอมที่เปนกลางทางไฟฟา จะมีจํานวนโปรตอนเทากับจํานวนอิเล็กตรอน เลขมวล (Mass Number) เปนตัวเลขแสดงผลบวกของโปรตอนกับนิวตรอนภายในนิวเคลียส ไอออน ไอออน (Ion) คือ อนุภาคที่มีประจุไฟฟา เกิดจากจํานวนโปรตอนและจํานวนอิเล็กตรอนภายในอะตอม แตกตางกันเนื่องมาจากจํานวนอิเล็กตรอนเปลี่ยนไป ไอออนแบงเปน 2 ชนิด ดังนี้ 1. ไอออนบวก (Cation) เกิดจากอะตอมใหอิเล็กตรอนไป ทําใหมีประจุไฟฟาเปนบวกเทากับจํานวน อิเล็กตรอนที่ใหไป เชน Na+ เมื่อธาตุโซเดียมให 1 อิเล็กตรอน Ca2+ เมื่อธาตุแคลเซียมให 2 อิเล็กตรอน 2. ไอออนลบ (Anion) เกิดจากอะตอมรับอิเล็กตรอน ทําใหมีประจุไฟฟาเปนลบเทากับจํานวน อิเล็กตรอนที่รับมา เชน Cl- เมื่อธาตุคลอรีนรับ 1 อิเล็กตรอน O2- เมื่อธาตุออกซิเจนรับ 2 อิเล็กตรอน
  5. 5. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (5) ไอโซโทป ไอโซบาร ไอโซโทน ไอโซโทป (Isotope) คือ ธาตุชนิดเดียวกัน มีเลขอะตอมเทากัน แตมีเลขมวลตางกัน เชน ธาตุไฮโดรเจนมี 3 ไอโซโทป ดังนี้ สัญลักษณ นิวเคลียร ชื่อ สัญลักษณ จํานวน โปรตอน จํานวน อิเล็กตรอน จํานวน นิวตรอน H1 1 โปรเทียม (Protium) H 1 1 0 H2 1 ดิวทีเรียม (Deuterium) D 1 1 1 H3 1 ทริเทียม (Tritium) T 1 1 2 ไอโซบาร (Isobar) คือ ธาตุตางชนิดกันที่มีเลขมวลเทากัน แตมีเลขอะตอมตางกัน เชน C14 6 และ N14 7 เปนไอโซบารซึ่งกันและกัน ไอโซโทน (Isotone) คือ ธาตุตางชนิดกัน แตมีจํานวนนิวตรอนเทากัน เชน K39 19 และ Ca40 20 เปน ไอโซโทนซึ่งกันและกัน เพราะตางมีจํานวนนิวตรอนเทากับ 20 การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอม หลักการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานตางๆ มีดังนี้ 1. ในระดับพลังงานตางๆ จะมีอิเล็กตรอนไดไมเกิน 2n2 (เมื่อ n คือ เลขที่ระดับพลังงาน) 2. อิเล็กตรอนชั้นนอกสุด เรียกวา เวเลนซอิเล็กตรอน (Valence Electron) จะมีไดไมเกิน 8 อิเล็กตรอน 3. จํานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานถัดจากชั้นนอกสุดเขามามีไดไมเกิน 18 อิเล็กตรอน 4. การจัดอิเล็กตรอนใหจัดใหเต็มระดับพลังงานต่ํากอน จํานวนที่เหลือจึงจัดในชั้นถัดไป ถาจัดใหเต็มในชั้น นั้นไมไดใหจัดเทากับชั้นถัดเขามา ตัวอยาง การจัดเรียงอิเล็กตรอน จํานวนระดับพลังงาน และจํานวนเวเลนซอิเล็กตรอน ธาตุ เลขอะตอม การจัดเรียงอิเล็กตรอน จํานวน ระดับพลังงาน จํานวน เวเลนซอิเล็กตรอน Li 3 2, 1 2 1 Mg 12 2, 8, 2 3 2 Ca 20 2, 8, 8, 2 4 2 Br 35 2, 8, 18, 7 4 7 Cs 55 2, 8, 18, 18, 8, 1 6 1
  6. 6. วิทยาศาสตร เคมี (6) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ตัวอยางขอสอบ O-NET เรื่อง โครงสรางอะตอม 1. ไอออนบวกของไฮโดรเจน (H+) ขาดอนุภาคมูลฐานขอใด 1) โปรตอน 2) อิเล็กตรอน 3) นิวตรอนและอิเล็กตรอน 4) โปรตอนและอิเล็กตรอน 2. ขอใดเปนการจัดตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมที่มีเลขมวล 40 และมีจํานวนนิวตรอนเทากับ 21 1) 2, 8, 9 2) 2, 8, 8, 1 3) 2, 8, 18, 8, 4 4) 2, 8, 9, 2 3. พิจารณาขอมูลแสดงตําแหนงของธาตุตางๆ ในตาราง ธาตุ คาบที่ หมูที่ A B C D 4 2 3 3 1A 4A 1A 4A ขอใดสรุปผิด 1) ธาตุ A และ C มีเวเลนซอิเล็กตรอนเทากัน 2) เวเลนซอิเล็กตรอนของธาตุ C กับ D อยูในระดับพลังงานเดียวกัน 3) จํานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่สองของธาตุ A B และ C เทากัน 4) จํานวนอิเล็กตรอนทั้งหมดในอะตอมของธาตุ A มีคามากกวาของธาตุ C 8 อิเล็กตรอน 4. การทดลองขอใดที่พิสูจนวานิวเคลียสในอะตอมมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับขนาดของอะตอม 1) การยิงรังสีแคโทดไปยังแผนโลหะบาง ทําใหมีการปลอยรังสีเอ็กซเกิดขึ้น 2) การยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผนโลหะบาง ทําใหธาตุนั้นปลดปลอยอนุภาคที่เปนกลางออกมา 3) การยิงรังสีแคโทดไปยังแผนโลหะบาง แลวรังสีแคโทดสวนใหญถูกแผนโลหะดูดกลืนเอาไว 4) การยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผนโลหะบาง แลวพบวาอนุภาคสวนใหญทะลุผานไปไดโดยมีเพียงสวนนอยที่ กระเจิงออกหรือสะทอนกลับ 5. ถาสามารถดึงโปรตอน 4 ตัว อิเล็กตรอน 5 ตัว และนิวตรอน 5 ตัว ออกจากอะตอมของฟอสฟอรัส จะได อนุภาคเปนผลิตภัณฑใด (กําหนด P มีเลขอะตอม 15, เลขมวล 31) 1) Na+ 2) Na 3) Mg2+ 4) Al3+
  7. 7. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (7) 6. ธาตุสมมติมีสัญลักษณนิวเคลียร A7 3 , B14 7 , X32 16 , Y39 19 ธาตุใดอยูหมูเดียวกัน 1) A กับ B 2) X กับ Y 3) A กับ Y 4) B กับ Y 7. เลขอะตอมของ F และ Ca เทากับ 9 และ 20 ตามลําดับ ธาตุทั้งสองรวมกันเปนสารประกอบไอออนิก การจัดเรียงอิเล็กตรอนของไอออนทั้งสองเปนดังขอใด ตัวเลือก แคลเซียมไอออน ฟลูออไรดไอออน 1 2 3 4 2 8 8 2 8 8 2 8 8 2 2 8 8 1 2 8 2 2 8 2 7 2 8 1 8. ธาตุ 82Pb เปนธาตุในหมูเดียวกันกับ 6C อนุภาคใดตอไปนี้มีจํานวนอิเล็กตรอนในชั้นในสุดและนอกสุดเทากัน 1) Pb2- 2) Pb 3) Pb2+ 4) Pb4+ เฉลย 1. 3) 2. 2) 3. 3) 4. 4) 5. 1) 6. 3) 7. 2) 8. 3)
  8. 8. วิทยาศาสตร เคมี (8) __________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ตารางธาตุ เมื่อป ค.ศ. 1913 เฮนรี โมสลีย (Henry Moseley) นักเคมีชาวอังกฤษพบวา เลขอะตอมของธาตุเปนสิ่งที่ กําหนดสมบัติของธาตุนั้นๆ ตารางธาตุในปจจุบันจึงเรียงธาตุตามเลขอะตอม • การจัดธาตุในตารางธาตุปจจุบันจัดเรียงลําดับตามเลขอะตอมจากนอยไปมาก และจากซายไปขวาของ ตารางธาตุ • ธาตุที่เรียงเปนแถวตามแนวตั้ง เรียกวา หมู (Group) มีทั้งสิ้น 18 แถว แบงออกเปน 2 กลุม คือ - ธาตุกลุม A มี 8 หมู (8 แถว) คือ หมู IA-VIIIA เรียกธาตุกลุมนี้วา ธาตุเรพรีเซนเททีฟ (Representative Elements) หรือธาตุหมูหลัก (Main Group Elements) - ธาตุกลุม B มี 8 หมู (10 แถว) คือ หมู IB-VIIIB เรียกธาตุกลุมนี้วา ธาตุแทรนซิชัน (Transition Elements) ในธาตุกลุม B ยังมีธาตุกลุมแลนทาไนด (Lanthanide Group) และกลุมแอกทิไนด (Actinide Group) อยูใน 2 แถวลางของตารางธาตุ เรียกวา ธาตุแทรนซิชันชั้นใน (Inner Transition Elements) • ธาตุที่เรียงเปนแถวตามแนวนอน เรียกวา คาบ (Period) ในตารางธาตุมีทั้งสิ้น 7 คาบ
  9. 9. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013____________________________________วิทยาศาสตร เคมี (9) • ธาตุบางหมูมีชื่อเรียกเฉพาะ ซึ่งชื่อเหลานี้นักเคมีคุนเคยและเรียกกันมาชานาน ไดแก หมู ชื่อเฉพาะประจําหมูธาตุ IA IIA VIIA VIIIA IB ธาตุแอลคาไล (Alkali Metals) (ยกเวน ไฮโดรเจน) ธาตุแอลคาไลนเอิรท (Alkaline Earth Metals) ธาตุแฮโลเจน (Halogen) แกสเฉื่อย (Inert Gas) หรือแกสมีตระกูล (Noble Gas) ธาตุเงินตรา (Coinage Metals) • สถานะของธาตุในแตละหมูของธาตุเรพรีเซนเททีฟ (ยกเวน ไฮโดรเจน) - หมู IA, IIA, IIIA, IVA มี 1 สถานะ คือ ของแข็ง - หมู VA, VIA มี 2 สถานะ คือ ของแข็งและแกส - หมู VIIA มี 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว และแกส - หมู VIIIA มี 1 สถานะ คือ แกส • คอนไปทางขวาของตารางธาตุ ถาขีดเสนใหมีลักษณะเปนขั้นบันได ธาตุที่อยูทางขวาของเสนจะเปน อโลหะ สวนธาตุที่อยูทางซายของเสนจะเปนโลหะ สวนธาตุที่อยูชิดเสนแบงนี้จะมีสมบัติเปนทั้งโลหะและอโลหะ ไดแก โบรอน ซิลิคอน เจอรเมเนียม สารหนู พลวง เทลลูเรียม พอโลเนียม และแอสทาทีน เรียกธาตุพวกนี้วา ธาตุกึ่งโลหะ (Metalloid) • เมื่อพิจารณาการจัดอิเล็กตรอนของธาตุเรพรีเซนเททีฟในตารางธาตุ พบวาธาตุที่อยูในหมูเดียวกันจะมี เวเลนซอิเล็กตรอนเทากัน และจํานวนเวเลนซอิเล็กตรอนบอกเลขหมู สวนธาตุที่อยูในคาบเดียวกันจะมีจํานวน ระดับพลังงานเทากัน และจํานวนระดับพลังงานบอกเลขคาบ เชน - ธาตุ Na มีเลขอะตอมเทากับ 11 และการจัดอิเล็กตรอนเปน 2, 8, 1 - ธาตุ K มีเลขอะตอมเทากับ 19 และการจัดอิเล็กตรอนเปน 2, 8, 8, 1 ดังนั้น ธาตุ Na และ K จึงอยูในหมู IA เนื่องจากมีเวเลนซอิเล็กตรอนเปน 1 เทากัน โดยธาตุ Na จะอยู คาบที่ 3 สวนธาตุ K จะอยูคาบที่ 4
  10. 10. วิทยาศาสตร เคมี (10) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 การเรียกชื่อธาตุตามระบบ IUPAC จากการที่นักวิทยาศาสตรไดศึกษาทดลองจนคนพบธาตุเพิ่มขึ้นเปนจํานวนมาก ธาตุบางชนิดถูกคนพบโดย นักวิทยาศาสตรหลายคนทําใหมีชื่อเรียกแตกตางกัน องคการนานาชาติทางเคมี (International Union of Pure and Applied Chemistry; IUPAC) ไดตกลงเรียกชื่อธาตุที่มีเลขอะตอมตั้งแต 100 ขึ้นไปตามระบบตัวเลขเปน ภาษาละติน และลงทายเสียงของชื่อธาตุเปน -ium การเขียนสัญลักษณของธาตุใชตัวอักษรตัวแรกของจํานวนนับ แตละตัวมาเขียนเรียงกัน จํานวนนับในภาษาละติน มีดังนี้ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 nil นิล un อูน bi ไบ tri ไตร quad ควอด pent เพนต hex เฮกซ sept เซพต oct ออกต enn เอนน ตัวอยางการอานชื่อธาตุตามระบบ IUPAC ธาตุที่ ชื่อธาตุ สัญลักษณของธาตุ 105 110 123 Unnilpentium Ununnilium Unbitrium Unp Uun Ubt ธาตุหมู IA และ IIA ธาตุหมู IA เปนโลหะเนื้อออน ใชมีดตัดได มีความไวตอปฏิกิริยาเคมีสูงมาก จึงไมพบโลหะหมูนี้เปนอิสระ ในธรรมชาติ แตพบในรูปของสารประกอบ สวนโลหะหมู IIA มีความแข็งและความหนาแนนมากกวาหมู IA มี ความไวตอปฏิกิริยาเคมีนอยกวาธาตุในหมู IA ที่อยูคาบเดียวกัน ในธรรมชาติพบในรูปของสารประกอบ เชนเดียวกับหมู IA ธาตุหมู IA และ IIA มีเวเลนซอิเล็กตรอนเปน 1 และ 2 ตามลําดับ ซึ่งถูกดึงออกหรือสูญเสียงายมาก ทํา ใหสวนที่เหลือกลายเปนไอออนที่มีประจุ +1 และ +2 ตามลําดับ เชน Na Na+ + e- Mg Mg2+ + 2e- ธาตุหมู IA มีความไวตอปฏิกิริยาเคมีสูงมาก เกิดปฏิกิริยารุนแรงกับน้ําหรือไอน้ําในอากาศเกิดสารละลาย ที่มีสมบัติเปนเบส แกสไฮโดรเจนและความรอนเปนจํานวนมาก เชน 2Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g) ธาตุหมู IA เกิดการลุกไหมในอากาศไดอยางรวดเร็ว ดังนั้นจึงตองเก็บธาตุหมู IA ไวในของเหลวที่ไมไวตอ ปฏิกิริยา มีความหนืด ระเหยกลายเปนไอไดยาก เชน น้ํามันพาราฟน น้ํามันสน หรืออาจเก็บไวในสุญญากาศ
  11. 11. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (11) สวนธาตุหมู IIA มีความไวนอยกวา ไมเกิดปฏิกิริยากับน้ําหรือไอน้ําในอากาศที่อุณหภูมิหองปกติ และ เกิดปฏิกิริยากับสารอื่นชากวาธาตุหมู IA ธาตุหมู IA และ IIA เกิดปฏิกิริยาการรวมตัวกับแกสออกซิเจนใหผลิตภัณฑที่เรียกวา ออกไซดของโลหะ ซึ่งละลายน้ําไดสารละลายที่มีสมบัติเปนเบส เชน 2Mg(s) + O2(g) 2MgO(s) MgO(s) + H2O(l) Mg(OH)2(aq) ประโยชนของธาตุและสารประกอบของหมู IA เชน - NaSiO4 (โซเดียมซิลิเกต) ใชเปนสวนผสมในอุตสาหกรรมทําแกว - Li2CO3 (ลิเทียมคารบอเนต) ใชเปนสวนผสมของยาในการรักษาผูปวยทางจิต - NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด) ใชลางทอน้ําทิ้ง ทําสบู ใชในอุตสาหกรรมกระดาษและเซรามิกส - KNO3 (โพแทสเซียมไนเตรต) ใชเปนปุย - Li (ธาตุลิเทียม) ใชในอุตสาหกรรมผลิตเครื่องแกว ถวยชามและกระเบื้องเคลือบ - Na (ธาตุโซเดียม) ใชถายเทความรอนในเตาปฏิกรณปรมาณู ประโยชนของธาตุและสารประกอบของหมู IIA เชน - CaSO4 (แคลเซียมซัลเฟต) ใชในอุตสาหกรรมทําแผนวัสดุกันความรอน - Sr(NO3)2 (สทรอนเชียมไนเตรต) ใชทําพลุและดอกไมเพลิงสีแดง - Ba(NO3)2 (แบเรียมไนเตรต) ใชทําพลุและดอกไมเพลิงสีเขียว - Ca (ธาตุแคลเซียม) และ Mg (ธาตุแมกนีเซียม) เกี่ยวของกับกระดูก ฟน และการทํางานของกลามเนื้อ - Be (ธาตุเบริลเลียม) ใชเปนตัวสงผาน X-ray ในอุปกรณเครื่องเอกซเรย - CaCO3 (แคลเซียมคารบอเนต) ใชเปนสวนผสมในยาสีฟนเพื่อชวยในการขัดถูฟน และใชเปนยาลดกรด ธาตุหมู VIIA ธาตุหมู VIIA เปนอโลหะ มีเวเลนซอิเล็กตรอนเทากับ 7 มีความไวตอปฏิกิริยามาก ธาตุหมูนี้ไมอยูเปน อะตอมอิสระ แตอยูเปนโมเลกุลซึ่งประกอบดวย 2 อะตอมยึดเหนี่ยวกันดวยพันธะโคเวเลนต - ฟลูออรีน (F2) เปนแกสสีเหลือง - คลอรีน (Cl2) เปนแกสสีเขียวอมเหลือง - โบรมีน (Br2) เปนของเหลวสีน้ําตาลแดง - ไอโอดีน (I2) เปนเกล็ดสีมวง
  12. 12. วิทยาศาสตร เคมี (12) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ธาตุหมู VIIA มีเวเลนซอิเล็กตรอนเทากับ 7 จึงสามารถรับอิเล็กตรอนไดอีก 1 อิเล็กตรอน เพื่อเปนไปตาม กฎออกเตต ไดไอออนลบประจุ -1 เรียกวา แฮไลดไอออน (Halide Ion) Halogen Halide Ion F (Fluorine) Cl (Chlorine) Br (Bromine) I (Iodine) F- (Fluoride Ion) Cl- (Chloride Ion) Br- (Bromide Ion) I- (Iodide Ion) • โลหะหมู IA + แฮโลเจน → โลหะแฮไลด ในอัตราสวน 1 : 1 เชน LiCl, KF, NaBr • โลหะหมู IIA + แฮโลเจน → โลหะแฮไลด ในอัตราสวน 1 : 2 เชน CaCl2, MgBr2, SrF2 ธาตุหมู VIIA เรียกวา แฮโลเจน (Halogen) ซึ่งมีความหมายตามภาษากรีกวา ทะเลหรือเกลือแกง หรือ อาจมีความหมายวา ผูทําใหเกิดเกลือ (Salt Former) ประโยชนของธาตุและสารประกอบของหมู VIIA เชน - สารประกอบฟลูออไรด เติมลงในน้ําดื่มและยาสีฟนเพื่อชวยปองกันฟนผุ แกสฟลูออรีนใชเตรียมเทฟลอน ที่ใชเคลือบกระทะ ใชเตรียมสารขับดันในสเปรยที่เรียกวา สาร CFC - Cl2 (แกสคลอรีน) และ Ca(OCl)2 (แคลเซียมไฮโปคลอไรท) ใชเปนสารฟอกจางสี แกสคลอรีนทํา ปฏิกิริยากับ NH3 (แกสแอมโมเนีย) ไดสารประกอบไฮดราซีน (N2H4) ซึ่งใชเปนเชื้อเพลิงในจรวด สารประกอบ ของคลอรีนใชฆาเชื้อจุลินทรียในน้ําประปาและสระวายน้ํา นอกจากนี้ยังใชในอุตสาหกรรมยาฆาแมลงและผลิต กรดเกลือ (HCl) - I2 (ไอโอดีน) ใชเปนสวนผสมยาทิงเจอรไอโอดีน และใชเติมลงในเกลืออนามัยในรูปของ KI (โพแทสเซียมไอโอไดด) - Br2 (โบรมีน) และ I2 (ไอโอดีน) ใชทําหลอดไฟหนารถยนต ธาตุหมู VIIIA ธาตุหมู VIIIA มีเวเลนซอิเล็กตรอนเทากับ 8 (ยกเวน ฮีเลียม มี 2 เวเลนซอิเล็กตรอน) จึงเสถียรมาก อยูเปนอะตอมอิสระได (1 โมเลกุลเทากับ 1 อะตอม) มีสถานะเปนแกส และเฉื่อยตอการเกิดปฏิกิริยา จึงเรียกวา แกสเฉื่อย (Inert Gas) ในปจจุบันพบวา คริปทอน (Kr) ซีนอน (Xe) และเรดอน (Rn) สามารถเกิดปฏิกิริยากับฟลูออรีนและ ออกซิเจนเกิดเปนสารประกอบได เชน XeF2, XeF4, XeF6, XeOF3, KrF2, RnF2 เปนตน สวนฮีเลียม (He) นีออน (Ne) และอารกอน (Ar) ไมเกิดปฏิกิริยาใดๆ
  13. 13. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (13) ประโยชนของธาตุและสารประกอบของหมู VIIIA เชน - แกสฮีเลียม (He) ใชบรรจุในเรือเหาะ บอลลูน และลูกโปงสําหรับงานปารตี้ เนื่องจากมีความหนาแนนต่ํา และไมติดไฟ แกสฮีเลียมผสมกับแกสออกซิเจนเปนอากาศสําหรับนักดําน้ําลึก - แกสนีออน (Ne) ใชในหลอดไฟนีออน และใชบรรจุในหลอดไฟโฆษณาใหแสงสีสมแดง - แกสอารกอน (Ar) ใชบรรจุในหลอดไฟที่มีไส เนื่องจากไสหลอดไฟจะไมถูกเผาไหมในแกสอารกอน และ ชวยลดการระเหยกลายเปนไอของไสหลอด - แกสคริปทอน (Kr) ใชในหลอดไฟแฟลชสําหรับถายรูปความเร็วสูง ใชบรรจุหลอดไฟใหแสงสีเขียว - แกสซีนอน (Xe) ใชทําแสงเลเซอร ใชบรรจุหลอดไฟใหแสงสีน้ําเงิน - แกสเรดอน (Rn) เปนธาตุกัมมันตรังสี ใชรักษาโรคมะเร็ง โดยบรรจุในหลอดเล็กๆ ที่ปดสนิทนําไปวาง ไวใกลตําแหนงของเซลลมะเร็ง ธาตุแทรนซิชัน สมบัติที่สําคัญของธาตุแทรนซิชัน 1. มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง 2. มีความหนาแนนสูง 3. สารประกอบและไอออนของธาตุแทรนซิชันมักจะมีสีสดใสเฉพาะตัว เชน - Ti (ไทเทเนียม) เชน TiCl3 (ไทเทเนียม (III) คลอไรด) มีสีมวง - V (วาเนเดียม) เชน VCl3 (วาเนเดียม (III) คลอไรด) มีสีเขียว - Cr (โครเมียม) เชน K2Cr2O7 (โพแทสเซียมไดโครเมต) มีสีสม - Fe (เหล็ก) เชน K4Fe(CN)6 (โพแทสเซียมเฮกซะไซยาโนเฟอเรต (II)) มีสีเหลือง - Co (โคบอลต) เชน CoSO4 (โคบอลต (II) ซัลเฟต) มีสีชมพูเขม - Ni (นิกเกิล) เชน NiCl2 (นิกเกิล (II) คลอไรด) มีสีเขียว - Cu (ทองแดง) เชน CuSO4 (คอปเปอร (II) ซัลเฟต) มีสีฟา 4. ธาตุแทรนซิชันนิยมใชเปนตัวเรงปฏิกิริยา เชน - ใช Fe เปนตัวเรงปฏิกิริยาในการเตรียมแกสแอมโมเนีย (NH3) จากปฏิกิริยาระหวางแกส N2 และ แกส H2 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) - ใช MnO2 เปนตัวเรงปฏิกิริยาในการสลายตัวของสารละลายไฮโดรเจนเปอรออกไซด (H2O2) 2H2O2(aq) 2H2O(l) + O2(g) MnO2 Fe
  14. 14. วิทยาศาสตร เคมี (14) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ธาตุกัมมันตรังสี ปแอร กูรี (Pierre Curie) และมารี กูรี (Marie Curie) นักวิทยาศาสตรชาวฝรั่งเศสไดพบวาธาตุอื่นๆ เชน พอโลเนียม (Po) เรเดียม (Ra) และทอเรียม (Th) ก็สามารถแผรังสีไดเชนเดียวกัน ปรากฏการณที่ธาตุแผรังสีได เองอยางตอเนื่องเชนนี้เรียกวา กัมมันตภาพรังสี ซึ่งเปนการเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของไอโซโทปที่ไม เสถียรและเรียกธาตุที่มีสมบัติเชนนี้วา ธาตุกัมมันตรังสี ธาตุตางๆ ที่พบในธรรมชาติสวนใหญมีเลขอะตอมสูงกวา 83 ลวนแตแผรังสีไดทั้งสิ้น ตัวอยางเชน U238 92 , U235 92 , Th232 90 , Ra226 88 ซึ่งอาจเขียนใหมเปน U-238, U-235, Th-232 และ Ra-226 นอกจาก ธาตุกัมมันตรังสีในธรรมชาติแลว นักวิทยาศาสตรยังสามารถสังเคราะห ธาตุกัมมันตรังสีขึ้นมาได ซึ่งสามารถนําไปใชประโยชนในดานตางๆ ไดมากมาย และเออรเนสต รัทเทอรฟอรด (Ernest Rutherford) ได ศึกษาเพิ่มเติม และไดแสดงใหเห็นวารังสีที่แผออกมาจากสารกัมมันตรังสีอาจเปนรังสีแอลฟา (α-ray) รังสีบีตา (β-ray) หรือรังสีแกมมา (γ-ray) ซึ่งมีสมบัติตางๆ ดังนี้ ตารางแสดงชนิดและสมบัติของรังสีบางชนิด ชนิดของรังสี สัญลักษณ สมบัติ รังสีแอลฟา หรืออนุภาคแอลฟา α หรือ H4 2 เปนนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม มีโปรตอนและนิวตรอน อยางละ 2 อนุภาค มีประจุไฟฟา +2 มีเลขมวล 4 มีอํานาจทะลุทะลวงต่ํามาก ไมสามารถผานแผนกระดาษหรือโลหะบางๆ ได เบี่ยงเบนในสนามไฟฟา โดยเบนเขาหาขั้วลบ รังสีบีตา หรืออนุภาคบีตา β หรือ e0 1- มีสมบัติเหมือนอิเล็กตรอน มีประจุไฟฟา +1 มีมวลเทากับมวลของ อิเล็กตรอน มีอํานาจทะลุทะลวงสูงกวารังสีแอลฟาถึง 100 เทา สามารถผานแผนโลหะบางๆ เชน แผนตะกั่วหนา 1 mm หรือแผน อะลูมิเนียม หนา 5 mm มีความเร็วใกลเคียงความเร็วแสง เบี่ยงเบน ในสนามไฟฟา โดยเบนเขาหาขั้วบวก รังสีแกมมา γ เปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก ไมมีประจุและไมมีมวล มีอํานาจทะลุทะลวงสูงมากสามารถทะลุผานแผนตะกั่วหนา 8 mm หรือผานแผนคอนกรีตหนาๆ ได
  15. 15. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (15) ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี นิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่ไมเสถียร จะสลายตัวและแผรังสีไดเองตลอดเวลา โดยไมขึ้นอยูกับ อุณหภูมิ หรือความดัน อัตราการสลายตัว จะเปนสัดสวนโดยตรงกับจํานวนอนุภาคในธาตุกัมมันตรังสีนั้น ปริมาณ การสลายตัวจะบอกเปนครึ่งชีวิต โดยครึ่งชีวิตเปนสมบัติเฉพาะตัวของแตละไอโซโทป ครึ่งชีวิต (Half Life) ของสารกัมมันตรังสี หมายถึง ระยะเวลาที่สารกัมมันตรังสีสลายตัวไปจนเหลือเพียง ครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม ใชสัญลักษณเปน t1/2 ตารางแสดงครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสีบางชนิด ธาตุกัมมันตรังสี ครึ่งชีวิต รังสีที่แผออก Po214 84 1.6 × 10-4 วินาที α Na25 11 1 วินาที β O15 8 118 วินาที β I131 53 8.1 วัน β Co60 27 5.3 ป β C14 6 5730 ป β U238 92 4.5 × 109 ป α ตัวอยาง C-14 มีครึ่งชีวิต 5730 ป หมายความวา ถามี C-14 อยู 1 กรัม เมื่อเวลาผานไป 5730 ป จะเหลือ C-14 อยู 0.5 กรัม และเมื่อเวลาผานไปอีก 5730 ป จะเหลืออยู 0.25 กรัม เปนดังนี้ไปเรื่อยๆ กลาวไดวา ทุกๆ 5730 ป จะเหลือ C-14 เพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม
  16. 16. วิทยาศาสตร เคมี (16) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ปฏิกิริยานิวเคลียร ปฏิกิริยานิวเคลียรเปนปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่นิวเคลียสของธาตุ แลวทําใหเกิดธาตุใหมขึ้นและใหพลังงาน จํานวนมหาศาล ซึ่งตางจากปฏิกิริยาเคมี เพราะปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นที่อิเล็กตรอนรอบๆ นิวเคลียส ไมทําใหเกิดธาตุ ใหม แตไดสารใหมที่แตกตางจากสารเดิม รวมทั้งมีพลังงานเกี่ยวของไมมาก ปฏิกิริยานิวเคลียร ไดแก 1. ปฏิกิริยาฟชชัน (Fission Reaction) เปนกระบวนการแตกตัวของนิวเคลียส หมายถึง การที่ นิวเคลียสของธาตุหนักบางธาตุที่เปนเชื้อเพลิง เชน ยูเรเนียม พลูโทเนียม ถูกชนดวยนิวตรอนแลวแตกตัวออก เปนสองเสี่ยงเปนนิวเคลียสของธาตุเบาที่มีขนาดเกือบเทากัน เรียกวา ผลผลิตจากฟชชัน (Fission Product) พรอมกับมีอนุภาครังสีและพลังงานจํานวนมากถูกปลดปลอยออกมาดวย 2. ปฏิกิริยาฟวชัน (Fusion Reaction) คือ การหลอมตัวของนิวเคลียสของอะตอมธาตุเบาๆ เชน ไฮโดรเจน ฮีเลียม รวมตัวกันกลายเปนนิวเคลียสของธาตุที่หนักขึ้น พรอมกันนั้นก็มีอนุภาครังสีและพลังงาน มหาศาลออกมาดวย การที่จะทําใหเกิดกระบวนการฟวชันนี้ได จะตองใชความรอนสูงมาก ตัวอยางปฏิกิริยาฟวชัน ที่สําคัญคือ ปฏิกิริยาที่เกิดในดวงอาทิตยและดาวฤกษทั้งหลายซึ่งทําใหมีพลังงานมหาศาลกระจายออกมาสูหวง จักรวาล
  17. 17. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (17) ประโยชนของธาตุกัมมันตรังสี ธาตุกัมมันตรังสีแตละชนิดมีครึ่งชีวิตไมเทากัน และแผรังสีแตกตางกัน การนําธาตุกัมมันตรังสีมาใช ประโยชนจึงแตกตางกัน ดังตัวอยาง 1. ดานธรณีวิทยา ใชคารบอน-14 ซึ่งมีครึ่งชีวิต 5730 ป หาอายุของวัตถุโบราณที่มีคารบอนเปน องคประกอบ เชน ไม กระดูก หรือสารอินทรียอื่นๆ 2. ดานการแพทย ใชเพื่อศึกษาความผิดปกติของอวัยวะตางๆ ในรางกาย โดยใหคนไขรับประทานอาหาร หรือยาที่มีไอโซโทปกัมมันตรังสีจํานวนเล็กนอย จากนั้นใชเครื่องมือตรวจสอบรังสีเพื่อติดตามดูผลการดูดซึม ไอโซโทปกัมมันตรังสีของระบบอวัยวะตางๆ เชน - ดื่มสารละลายไอโอดีน-131 แลวติดตามดูความผิดปกติของตอมไทรอยด - ใชไอโอดีน-132 ติดตามดูภาพสมอง - ฉีดโซเดียม-24 เขาเสนเลือดโดยตรงเพื่อดูระบบการไหลเวียนของเลือด - รับประทาน เทคนีเซียม-99 เมื่อตองการดูภาพหัวใจ ตับ ปอด - นอกจากนี้แพทยยังใชไอโซโทปกัมมันตรังสีรักษาโรคโดยตรง เชน ใชโคบอลต-60 หรือเรเดียม-226 ในการรักษาโรคมะเร็ง 3. ดานเกษตรกรรม ใชไอโซโทปกัมมันตรังสีในการติดตามระยะเวลาของการหมุนเวียนแรธาตุในพืช โดยเริ่มตนจากการดูดซึมที่รากจนถึงการคายออกที่ใบหรือจํานวนแรธาตุที่พืชสะสมไวที่ใบ เชน ใชฟอสฟอรัส-32 จํานวนเล็กนอยผสมกับฟอสฟอรัสที่ไมมีรังสีเพื่อทําปุย แลวใชรังสีเพื่อการปรับปรุง เมล็ดพืชใหไดพันธุกรรมตามตองการ โดยการนําเมล็ดพันธุพืชมาอาบรังสีนิวตรอนในปริมาณและระยะเวลาที่ เหมาะสมจะทําใหเกิดการกลายพันธุได 4. ดานอุตสาหกรรม ใชไอโซโทปกัมมันตรังสีกับงานหลายอยาง เชน - ใชตรวจหารอยตําหนิในโลหะหรือรอยรั่วของทอขนสงของเหลว - ในอุตสาหกรรมการทําอัญมณีใชรังสีเพื่อทําใหอัญมณีมีสีสันสวยงามขึ้น โดยใชรังสีแกมมา นิวตรอน หรืออิเล็กตรอนพลังงานสูงฉายไปบนอัญมณี จะทําใหสารที่ทําใหเกิดสีบนอัญมณีเปลี่ยนสีไปได อัญมณีที่ฉายดวย รังสีแกมมาจะไมมีรังสีตกคางแตการอาบดวยนิวตรอนจะมีไอโซโทปกัมมันตรังสีเกิดขึ้น จึงตองปลอยใหไอโซโทป กัมมันตรังสีสลายตัวจนมีระดับที่ปลอดภัยจึงนํามาใชประโยชน 5. การเก็บถนอมอาหาร ใชโคบอลต-60 ซึ่งจะใหรังสีแกมมาที่ไมมีผลตกคางและรังสีจะทําลายแบคทีเรีย จึงชวยเก็บรักษาอาหารไวไดนานหลายวันหลังจากการผานรังสีเขาไปในอาหารแลว
  18. 18. วิทยาศาสตร เคมี (18) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ตัวอยางขอสอบ O-NET เรื่อง ตารางธาตุ 1. ขอใดกลาวไมถูกตอง 1) ธาตุที่มีอิเล็กตรอน 36 ตัว จัดเปนแกสเฉื่อย 2) ธาตุที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 8 18 7 จัดเปนธาตุแฮโลเจน 3) น้ําจัดเปนสารประกอบไอออนิก เพราะแตกตัวได H+ ที่มีประจุบวก กับ OH- ที่มีประจุลบ 4) ธาตุที่มีอิเล็กตรอน 12 ตัว เกิดเปนสารประกอบไอออนิกไดโดยเสียอิเล็กตรอน 2 ตัว 2. ขอความใดตอไปนี้ถูกตอง 1) ธาตุ 6X เมื่อเกิดเปนสารประกอบคลอไรดจะมีสูตรเคมีเปน XCl3 2) ธาตุ 11X ทําปฏิกิริยากับน้ําใหสารประกอบไฮดรอกไซดและแกสไฮโดรเจน 3) ธาตุ 12X เมื่อเกิดเปนสารประกอบไฮไดรดจะมีสูตรเคมีเปน XH 4) สารประกอบออกไซดของธาตุ 16X เมื่อละลายในน้ําจะมีสมบัติเปนเบส 3. สารประกอบทุกตัวในขอใดที่มีองคประกอบของธาตุกึ่งโลหะ 1) แกว สารสม 2) น้ําตาลทราย บอแรกซ 3) คอรันดัม ดินประสิว 4) เกลือแกง เกลืออนามัย 4. พิจารณาขอมูลการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี M, N, O และ P ดังตารางตอไปนี้ ธาตุ มวลเริ่มตน (g) ระยะเวลาที่ปลอยทิ้งไว (วัน) มวลที่เหลือ (g) M N O P 40 30 16 2 32 60 36 100 2.5 1.875 0.25 0.125 ธาตุใดมีครึ่งชีวิตนอยที่สุด 1) M 2) N 3) O 4) P 5. ธาตุ 3 ชนิด มีสัญลักษณดังนี้ A8 4 B27 13 C35 17 ขอใดเปนสูตรเคมีของสารประกอบฟลูออไรดของธาตุทั้งสามชนิด ตามลําดับ 1) AF BF3 CF2 2) AF B2F3 CF2 3) AF2 B2F3 CF 4) AF2 BF3 CF เฉลย 1. 3) 2. 2) 3. 1) 4. 3) 5. 4)
  19. 19. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (19) พันธะเคมี ในธรรมชาติจะพบแกสเฉื่อยอยูในรูปของอะตอมเดี่ยวๆ จากการศึกษาพบวาแกสเฉื่อยมีเวเลนซอิเล็กตรอน เทากับ 8 (ยกเวนฮีเลียมเทากับ 2) แสดงวาธาตุที่มีเวเลนซอิเล็กตรอนเทากับ 8 จะมีความเสถียร แตอะตอมของ ธาตุสวนใหญมีเวเลนซอิเล็กตรอนไมเทากับ 8 จึงไมเสถียร ดังนั้นอะตอมของธาตุตางๆ จึงรวมกันเปนกลุมอะตอม ตามกฎออกเตต (Octet Rule) เพื่อปรับโครงสรางการจัดเรียงอิเล็กตรอนใหเสถียรคลายกับการจัดเรียง อิเล็กตรอนของธาตุหมู VIIIA การที่อิเล็กตรอนมารวมตัวกันเพื่อจัดเวเลนซอิเล็กตรอนใหเสถียร ทําใหเกิดแรงยึดเหนี่ยวระหวางอะตอมขึ้น สงผลใหอะตอมรวมกันเปนกลุมอะตอมหรือรวมกันเปนโมเลกุล เรียกแรงยึดเหนี่ยวระหวางอะตอมนี้วา พันธะเคมี (Chemical Bond) หรือกลาวไดวาพันธะเคมีเกิดขึ้นจากอะตอมที่มารวมตัวกันเพื่อจัดอิเล็กตรอนใหมใหเสถียรนั่นเอง พันธะเคมีอาจแบงตามลักษณะการเกิดออกไดเปน 3 ประเภท คือ พันธะโลหะ พันธะไอออนิก และพันธะ โคเวเลนต พันธะโลหะ (Metallic Bond) อะตอมของโลหะยึดเหนี่ยวกันดวยเวเลนซอิเล็กตรอนที่มีลักษณะคลายกระแสคลื่นทะเล ซึ่งอิเล็กตรอน เหลานี้มาจากอะตอมของโลหะที่ตองการความเสถียร เปนอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไดทุกทิศทาง ขณะเคลื่อนที่ไปจะ สงแรงไปดึงดูดนิวเคลียสของแตละอะตอมไว อะตอมของโลหะทุกอะตอมจะใหเวเลนซอิเล็กตรอน เชน 11Na (2, 8, 1) จะใหอิเล็กตรอนมารวมในทะเล อิเล็กตรอนอะตอมละ 1 อิเล็กตรอน ในลักษณะเชนนี้ ทําใหอะตอมของโลหะเกิดการปรับตัว เกิดแรงยึดเหนี่ยว ของอะตอมแตละอะตอม ในลักษณะของกลุมไอออนบวกดึงดูดกับอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไดอิสระทุกทิศทาง โดย แรงชนิดนี้เกิดขึ้นเฉพาะภายในกอนโลหะจึงเรียกวา “พันธะโลหะ” ++ + + + ++ ++ ++ +
  20. 20. วิทยาศาสตร เคมี (20) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 สมบัติของโลหะ 1. โลหะเปนตัวนําไฟฟาที่ดี เพราะมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปไดงายทั่วทั้งกอนของโลหะ แตโลหะนําไฟฟา ไดนอยลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เนื่องจากไอออนบวกมีการสั่นสะเทือนดวยความถี่และชวงกวางที่สูงขึ้นทําให อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไมสะดวก 2. โลหะนําความรอนไดดี เพราะมีอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได โดยอิเล็กตรอนซึ่งอยูตรงตําแหนงที่มี อุณหภูมิสูงจะมีพลังงานจลนสูง และอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลนสูงจะเคลื่อนที่ไปยังสวนอื่นของโลหะ จึงสามารถ ถายเทความรอนใหแกสวนอื่นๆ ของแทงโลหะที่มีอุณหภูมิต่ํากวาได 3. โลหะตีแผเปนแผนหรือดึงออกเปนเสนได เพราะไอออนบวกแตละไอออนอยูในสภาพเหมือนๆ กัน และไดรับแรงดึงดูดจากประจุลบเทากันทั้งแทงโลหะ เมื่อถูกทุบ ตีหรือดึงจะไมแตก เพราะไอออนบวกเลื่อนไถล ผานกันไดโดยไมหลุดจากกัน เนื่องจากมีกลุมของอิเล็กตรอนทําหนาที่คอยยึดไอออนบวกเหลานี้ไว 4. โลหะมีผิวมันวาว เพราะกลุมของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไดโดยอิสระจะรับและกระจายแสงออกมา จึง ทําใหโลหะสามารถสะทอนแสงซึ่งเปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาได 5. โลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง เพราะพันธะในโลหะเปนพันธะที่เกิดจากแรงยึดเหนี่ยวระหวาง เวเลนซอิเล็กตรอนอิสระทั้งหมดในกอนโลหะกับไอออนบวกจึงเปนพันธะที่แข็งแรงมาก พันธะไอออนิก (Ionic Bond) พันธะไอออนิกเกิดขึ้นระหวางอะตอมของโลหะกับอโลหะ โดยที่โลหะใหเวเลนซอิเล็กตรอนเปลี่ยนไปเปน ไอออนบวกเทากับจํานวนอิเล็กตรอนที่ให สวนอโลหะรับอิเล็กตรอนเขามาใหเวเลนซอิเล็กตรอนครบแปด แลว เปลี่ยนไปเปนไอออนลบที่มีประจุลบเทากับอิเล็กตรอนที่รับเขามา และไอออนบวกและไอออนลบจะรวมกันใน อัตราสวนที่ทําใหประจุไฟฟาบวกเทากับประจุไฟฟาลบ กลายเปนสารประกอบไอออนิก Electron is given away Alom with spare electron Needs an electron to become stable
  21. 21. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (21) การเขียนสูตรสารประกอบไอออนิก หลักการ ดุลประจุบวกของไอออนบวกใหเทากับประจุลบของไอออนลบ โดยการคูณไขวคาประจุ เขียน ไอออนบวกพรอมประจุ ตามดวยไอออนลบพรอมประจุ เอาคาประจุคูณไขว แลวทอนใหเปนอัตราสวนต่ําสุด การเรียกชื่อสารประกอบไอออนิก 1. ถาเปนโลหะหมู IA, IIA และ IIIA รวมกับอโลหะ ใหอานชื่อโลหะกอน แลวอานชื่ออโลหะโดยเปลี่ยน เสียงทายเปน ไ-ด (-ide) เชน NaCl อานวา โซเดียมคลอไรด CaF2 อานวา แคลเซียมฟลูออไรด Al2O3 อานวา อะลูมิเนียมออกไซด K2S อานวา โพแทสเซียมซัลไฟด Li3N อานวา ลิเทียมไนไตรด 2. ถาเปนโลหะแทรนซิชันรวมกับอโลหะ ใหอานชื่อโลหะ แลวอานจํานวนประจุของโลหะเปนภาษาอังกฤษ ตามดวยการอานชื่ออโลหะ โดยเปลี่ยนเสียงทายเปน ไ-ด (-ide) เชน FeS อานวา ไอรออน (II) ซัลไฟด Fe2S3 อานวา ไอรออน (III) ซัลไฟด Cu2O อานวา คอปเปอร (I) ออกไซด CuO อานวา คอปเปอร (II) ออกไซด 3. ถาโลหะรวมกับกลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟา ใหอานชื่อโลหะแลวอานชื่อกลุมอะตอมที่มีประจุไฟฟา เชน NaNO3 อานวา โซเดียมไนเตรต Ca(OH)2 อานวา แคลเซียมไฮดรอกไซด K2SO4 อานวา โพแทสเซียมซัลเฟต CaCO3 อานวา แคลเซียมคารบอเนต สมบัติของสารประกอบไอออนิก 1. สารประกอบไอออนิกมีสถานะเปนของแข็งที่อุณหภูมิหอง และเปราะ 2. สารประกอบไอออนิกมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวสูง เนื่องจากผลของแรงยึดเหนี่ยวระหวางไอออน บวกและไอออนลบ 3. สูตรของสารประกอบไอออนิกเปนสูตรอยางงาย ไมมีสูตรโมเลกุล เนื่องจากเปนสูตรที่แสดงอัตราสวน ต่ําสุดที่ไอออนบวกรวมพอดีกับไอออนลบ 2. สารประกอบไอออนิกเมื่อเปนของแข็งจะไมนําไฟฟา แตจะนําไฟฟาเมื่อหลอมเหลวหรือเปนสารละลาย 3. สารประกอบไอออนิกบางชนิดละลายน้ําได แตบางชนิดไมละลายน้ํา
  22. 22. วิทยาศาสตร เคมี (22) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 พันธะโคเวเลนต (Covalent Bond) พันธะโคเวเลนตเกิดขึ้นระหวางอะตอมของอโลหะกับอโลหะ โดยอะตอมของอโลหะนําเวเลนซอิเล็กตรอน มาใชรวมกันเปนคูๆ เพื่อใหมีอิเล็กตรอนวงนอกครบแปด คลายการจัดเรียงอิเล็กตรอนของแกสเฉื่อย (สําหรับ ไฮโดรเจนจะสรางพันธะเพื่อใหมีอิเล็กตรอนวงนอกครบสอง) โดยอิเล็กตรอนคูที่อะตอมทั้งสองใชรวมกันนั้น เรียกวา อิเล็กตรอนคูรวมพันธะ (Bonded Pair Electrons) ชนิดของพันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนตแบงออกเปน 3 ชนิด ไดแก 1. พันธะเดี่ยว (Single Bond) คือ พันธะที่เกิดจากการใชเวเลนซอิเล็กตรอนรวมกัน 1 คู 2. พันธะคู (Double Bond) คือ พันธะที่เกิดจากการใชเวเลนซอิเล็กตรอนรวมกัน 2 คู 3. พันธะสาม (Triple Bond) คือ พันธะที่เกิดจากการใชเวเลนซอิเล็กตรอนรวมกัน 3 คู ในการเกิดพันธะโคเวเลนตชนิดพันธะเดี่ยว อิเล็กตรอนคูรวมพันธะมาจากอะตอมละ 1 อิเล็กตรอน แตถาอิเล็กตรอนคูรวมพันธะมาจากอะตอมใดอะตอมหนึ่งเพียงอะตอมเดียว จะเรียกพันธะที่เกิดขึ้นวา พันธะ โคออรดิเนตโคเวเลนต (Coordinate Covalent Bond) การเขียนสูตรโครงสรางสารประกอบโคเวเลนต สูตรโครงสรางที่เขียนขึ้นเพื่อแสดงวา อะตอมใดสรางพันธะกับอะตอมใดและเปนพันธะชนิดใด สูตร โครงสรางของสารประกอบโคเวเลนตเขียนได 2 แบบ ดังนี้ 1. สูตรโครงสรางแบบจุด (Electron Dot Formula) เปนสูตรที่เขียนเพื่อแสดงเวเลนซอิเล็กตรอนของ ธาตุในการสรางพันธะ โดยใช 1 จุด แทน 1 อิเล็กตรอน Li Be B C N O F Ne
  23. 23. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (23) 2. สูตรโครงสรางแบบเสน (Graphic Formula) เปนสูตรที่นิยมเขียนโดยใชเสนตรงแทนจํานวน อิเล็กตรอนคูรวมพันธะ ดังนี้ พันธะเดี่ยวใช แทนอิเล็กตรอนคูรวมพันธะ 1 คู พันธะคูใช แทนอิเล็กตรอนคูรวมพันธะ 2 คู พันธะสามใช แทนอิเล็กตรอนคูรวมพันธะ 3 คู พันธะโคออรดิเนตโคเวเลนต ใช → ตัวอยาง การเขียนสูตรแบบจุดและสูตรแบบเสนของสารประกอบโคเวเลนต สูตรโมเลกุล สูตรแบบจุด สูตรแบบเสน HF H F H2S H S H PCl3 Cl P Cl Cl การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต การเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนตมีหลักดังนี้ 1. อานชื่อธาตุตัวหนาตามดวยธาตุตัวตอไป แลวเปลี่ยนพยางคทายเปน ไ-ด (-ide) 2. บอกจํานวนอะตอมของธาตุที่เปนองคประกอบเปนภาษากรีก ดังนี้ มอนอ (mono) = หนึ่ง เฮกซะ (hexa) = หก ได (di) = สอง เฮปตะ (hepta) = เจ็ด ไตร (tri) = สาม ออกตะ (octa) = แปด เตตระ (tetra) = สี่ โนนะ (nona) = เกา เพนตะ (penta) = หา เดคะ (deca) = สิบ 3. ถาธาตุตัวหนามีเพียงหนึ่งอะตอม ไมตองบอกจํานวนของอะตอมนั้น แตสําหรับธาตุตัวหลังแมวามีเพียง หนึ่งอะตอมก็ตองบอกดวย ตัวอยางการเรียกชื่อสารประกอบโคเวเลนต CO อานวา คารบอนมอนอกไซด CO2 อานวา คารบอนไดออกไซด CCl4 อานวา คารบอนเตตระคลอไรด N2O5 อานวา ไดไนโตรเจนเพนตะออกไซด SO3 อานวา ซัลเฟอรไตรออกไซด
  24. 24. วิทยาศาสตร เคมี (24) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 สมบัติของสารประกอบโคเวเลนต สมบัติของสารประกอบโคเวเลนตมีดังนี้ 1. มีจุดเดือดและจุดหลอมเหลวต่ํา เพราะการหลอมเหลวหรือการเดือดทําลายเฉพาะแรงยึดเหนี่ยว ระหวางโมเลกุล และแรงยึดเหนี่ยวระหวางโมเลกุลมีคานอย 2. สารประกอบโคเวเลนตไมนําไฟฟาในทุกสถานะ หรือเมื่ออยูในสภาพที่เปนสารละลายสวนใหญก็ไมนํา ไฟฟา เพราะการละลายของสารประกอบโคเวเลนตไมแตกตัวเปนไอออน ยกเวนสารที่มีสภาพขั้วแรงมากเมื่อเปน สารละลายจะนําไฟฟาได เชน HCl, HBr, HI, HNO3, HClO4, H2SO4 3. โมเลกุลโคเวเลนตที่มีขั้วจะละลายในโมเลกุลโคเวเลนตที่มีขั้ว สวนโมเลกุลโคเวเลนตที่ไมมีขั้วก็จะ ละลายในโมเลกุลโคเวเลนตที่ไมมีขั้ว สารโครงผลึกรางตาขาย สารประกอบโคเวเลนตมักมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ํา และมีโครงสรางโมเลกุลขนาดเล็ก แตมี สารประกอบโคเวเลนตบางชนิดมีโครงสรางโมเลกุลขนาดยักษ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมาก เนื่องจาก อะตอมสรางพันธะโคเวเลนตยึดเหนี่ยวกันทั้งสามมิติเกิดเปนโครงสรางคลายตาขาย สารประเภทนี้เรียกวา สาร โครงผลึกรางตาขาย (Covalent Network) ตัวอยางสารโครงผลึกรางตาขาย เชน เพชร แกรไฟต
  25. 25. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (25) ตัวอยางขอสอบ O-NET เรื่อง พันธะเคมี 1. สารแตละคูในขอใดตอไปนี้ที่มีพันธะโคเวเลนตในโมเลกุลเปนพันธะชนิดเดียวกัน 1) เพชรแท ซิลิกอนบริสุทธิ์ 2) คลอรีน โบรมีน 3) แกสออกซิเจน แกสไนโตรเจน 4) ถานไม ถานแกรไฟต 2. กําหนดขอมูลไดดังนี้ สาร มวลโมเลกุล จุดเดือน (°C) ที่ความดัน 1 บรรยากาศ น้ํา 18.0 100.0 แอซีโตน 58.1 56.3 เมทานอล 46.0 48.5 อีเทอร 74.0 34.6 ก. น้ํามีความดันไอต่ําสุด จึงมีจุดเดือดสูงสุด ข. น้ํามีมวลโมเลกุลต่ําสุด จึงมีจุดเดือดสูงสุด ค. อีเทอรมีมวลโมเลกุลสูงสุด จึงมีจุดเดือดต่ําสุด ขอใดกลาวถูกตอง 1) ก 2) ข. และ ค. 3) ก., ข. และ ค. 4) ไมมีขอใดถูกตอง 3. สารในขอใดที่มีทั้งพันธะโคเวเลนตและไอออนิก 1) KOH 2) CH2O 3) POCl2 4) Hg2Cl2 4. ของแข็งชนิดใดตอไปนี้นําไฟฟาไดนอยที่สุด 1) แกรไฟต 2) Na 3) Pb 4) NaCl 5. พิจารณาขอความตอไปนี้ ก. เกลือแกงและโซดาไฟเปนสารประกอบของโลหะหมู 1A ข. สารประกอบไอออนิกที่มีสถานะเปนของแข็งสามารถนําไฟฟาได ค. โลหะแทรนซิชันมีสมบัติทางกายภาพเหมือนโลหะหมู 1A และ 2A ขอใดกลาวถูกตอง 1. ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3. ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ค. เฉลย 1. 2) 2. 1) 3. 1) 4. 1) 5. 3)
  26. 26. วิทยาศาสตร เคมี (26) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 ปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาเคมี (Chemical Reaction) คือ กระบวนการที่เกิดจากสารเคมีเกิดการเปลี่ยนแปลงแลวสงผลให เกิดสารใหมขึ้นมาซึ่งมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม การเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได เชน การเกิดฟองแกส ตะกอน ความรอน หรือการเปลี่ยนสี การเกิดปฏิกิริยาเคมีจําเปนตองมีสารเคมีตั้งตน (เรียกสารเคมีตั้งตนเหลานี้วา “สารตั้งตน” หรือ Reactant) ทําปฏิกิริยาตอกันและทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางเคมี ซึ่งกอตัวขึ้นมาเปนสารใหมที่เรียกวา “ผลิตภัณฑ (Product)” ตัวอยางเชน C + O2 CO2 สารที่เขียนทางซายมือของลูกศร เรียกวา สารตั้งตน สารที่เขียนทางขวามือของลูกศร เรียกวา สารผลิตภัณฑ เครื่องหมาย + หมายถึง ทําปฏิกิริยากัน เครื่องหมาย แสดงการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งตนไปเปนสารผลิตภัณฑ สมการเคมี สมการเคมี (Chemical Equation) เปนตัวแทนของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี แสดงใหเห็นวาสารตั้งตนใด ทําปฏิกิริยากันแลวเกิดเปนสารผลิตภัณฑใด เชน Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) Mg และ HCl คือ สารตั้งตน MgCl2 และ H2 คือ สารผลิตภัณฑ สัญลักษณในวงเล็บแสดงสถานะของสาร ไดแก g = gas หมายถึง สถานะแกส l = liquid หมายถึง สถานะของเหลว s = solid หมายถึง สถานะของแข็งหรือตะกอน aq = aqueous หมายถึง สารที่ละลายในน้ํา
  27. 27. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (27) พลังงานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาหลายชนิด เชน ปฏิกิริยาระหวางแกส O2 กับ H2, ปฏิกิริยาการเผาไหมของเชื้อเพลิงตางๆ ถา ปลอยใหเกิดขึ้นเองที่อุณหภูมิหองจะไมมีการเปลี่ยนแปลง เพราะพลังงานที่ตองใชเพื่อใหเกิดปฏิกิริยายังไมเพียง พอที่จะทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลง จากเหตุผลดังกลาวจึงสามารถแบงปฏิกิริยาโดยใชพลังงานเปนเกณฑได 2 ประเภท 1. ปฏิกิริยาดูดความรอน (Endothermic Reaction) คือ ปฏิกิริยาที่เกี่ยวของกับพลังงานที่ดูดเขาไป ทั้งหมดเพื่อสลายพันธะในสารตั้งตนมากกวาพลังงานทั้งหมดที่คายออกมาจากการสรางพันธะในผลิตภัณฑ ปฏิกิริยาชนิดนี้เมื่อเกิดขึ้นอุณหภูมิของภาชนะลดต่ําลง (เย็นลง) ตัวอยางของปฏิกิริยาดูดความรอน เชน การเช็ดแผล ดวยแอมโมเนีย หรือเหงื่อออก การดําเนินไปของปฏิกิริยา พลังงาน 2. ปฏิกิริยาคายความรอน (Exothermic Reaction) คือ ปฏิกิริยาที่เกี่ยวของกับพลังงานที่คายออกมา ทั้งหมดจากการสรางพันธะในผลิตภัณฑมากกวาพลังงานที่ดูดเขาไปทั้งหมดเพื่อสลายพันธะในสารตั้งตน ปฏิกิริยา ชนิดนี้เมื่อเกิดขึ้นแลวจะทําใหอุณหภูมิของภาชนะเพิ่มสูงขึ้น (รอนขึ้น) ตัวอยางของปฏิกิริยาคายความรอน เชน ปฏิกิริยาการเผาไหม, ปฏิกิริยาระหวางน้ํายาขัดพื้นหองน้ํากับกระเบื้อง การดําเนินไปของปฏิกิริยา พลังงาน
  28. 28. วิทยาศาสตร เคมี (28) _________________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013 อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (Rate of Reaction) หมายถึง “ปริมาณของผลิตภัณฑที่เกิดขึ้น จากปฏิกิริยา ใน 1 หนวยเวลา” การวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงเปนการวัดปริมาณของผลิตภัณฑที่เกิดขึ้นใน 1 หนวยเวลา หรือปริมาณของสารตั้งตนที่ลดลงใน 1 หนวยเวลา เขียนเปนความสัมพันธดังนี้ อัตราการเปลี่ยนแปลงของสาร = ปริมาณสารตั้งตนที่ลดลง เวลาที่ใชในการเกิดปฏิกิริยา = ปริมาณสารผลิตภัณฑที่เพิ่มขึ้น เวลาที่ใชในการเกิดปฏิกิริยา จากสมการ Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) อัตราการเปลี่ยนแปลงของสาร = อัตราการลดลงของ Mg = - t [Mg] ∆ ∆ = อัตราการลดลงของ Mg = - t [HCl] ∆ ∆ = อัตราการเพิ่มขึ้นของ MgCl2 = + t ][MgCl2 ∆ ∆ = อัตราการเพิ่มขึ้นของ H2 = + t ][H2 ∆ ∆ เครื่องหมาย - หมายถึง ปริมาณของสารลดลง เครื่องหมาย + หมายถึง ปริมาณของสารเพิ่มขึ้น ในปฏิกิริยาใดปฏิกิริยาหนึ่ง อัตราการลดลงหรืออัตราการเพิ่มขึ้นของสารแตละชนิดจะแตกตางกันตาม สัมประสิทธิ์ที่ดุลหนาสมการ จากสมการ Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) อัตราการลดลงของ HCl เทากับ 2 เทาของอัตราการลดลงของ Mg หรือ อัตราการลดลงของ HCl เทากับ 2 เทาของอัตราการเพิ่มขึ้นของ H2 การวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยา จะพิจารณาจากการวัดปริมาณของสารตั้งตนหรือสารผลิตภัณฑก็ได ทั้งนี้ขึ้นอยูกับความสะดวกของการ ทดลอง ลักษณะและสมบัติของสารที่เกี่ยวของ ตัวอยางเชน 1. ถาในปฏิกิริยาเกี่ยวของเปนแกส อาจจะวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาจากปริมาณของแกสที่เกิดขึ้นหรือวัด จากความดันของระบบที่เปลี่ยน 2. ถาในปฏิกิริยาเกี่ยวของกับสารที่มีสี อาจจะวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาจากความเขมขนของสีที่ลดลง ของสารตั้งตน หรือความเขมของสีที่เพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ 3. ถาในปฏิกิริยาเกี่ยวของกับสารละลาย จะวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยาจากความเขมขนของสารละลายที่ เปลี่ยนไป
  29. 29. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2013___________________________________วิทยาศาสตร เคมี (29) หนวยของเวลา ขึ้นอยูกับชนิดของปฏิกิริยา ถาปฏิกิริยาเกิดเร็วก็อาจจะวัดเปนนาที หรือวินาที ถาเกิดชา อาจจะวัดเปนชั่วโมงหรือเปนวัน หนวยของอัตราการเกิดปฏิกิริยา ขึ้นอยูกับหนวยปริมาณของสารและเวลา เชน แกสใชลูกบาศก เซนติเมตรตอวินาที หรือมิลลิเมตรตอวินาที ของแข็งใชเปน กรัมตอวินาที สารละลายใชเปน โมลตอลิตร-วินาที เปนตน กราฟแสดงความสัมพันธระหวางปริมาณสารกับเวลา เวลา (s) ปริมาณสาร เสนที่ 1 เสนที่ 2 กราฟเสนที่ 1 แสดงการเพิ่มขึ้นของสารกับเวลาที่เปลี่ยนแปลง โดยแปลความหมายไดวาเปนกราฟ ระหวางผลิตภัณฑที่เพิ่มขึ้นกับเวลา โดยชวงแรกของกราฟจะมีความชันมากเพราะอัตราการเกิดของสารเพิ่มขึ้น อยางรวดเร็ว แตเมื่อเวลาผานไปอัตราการเพิ่มขึ้นจะชาลง กราฟเสนที่ 2 แสดงการลดลงของสารกับเวลาที่เปลี่ยนแปลง โดยแปลความหมายไดวาเปนกราฟของ สารตั้งตนที่ลดลงกับเวลา โดยชวงแรกของกราฟจะมีความชันมากเพราะอัตราการลดลงของสารเกิดขึ้นอยางรวดเร็ว แตเมื่อเวลาผานไปอัตราการลดลงจะชาลง ปจจัยที่มีผลตอการเกิดปฏิกิริยา 1. ธรรมชาติของสารตั้งตน สารแตละชนิดมีสมบัติตางกัน เชน ธาตุโซเดียม (Na) ทําปฏิกิริยากับน้ําได เร็วกวาธาตุแมกนีเซียม (Mg) หรือสารชนิดเดียวกันแตมีโครงสรางตางกันก็จะทําปฏิกิริยาในอัตราเร็วที่แตกตางกัน เชน ฟอสฟอรัสขาวเกิดปฏิกิริยางายเพราะสารตั้งตนมีโครงสรางไมซับซอน 2. พื้นที่ผิวของสารที่เขาทําปฏิกิริยา โดยทั่วๆ ไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาเปนสัดสวนโดยตรงกับพื้นที่ผิว ของสารตั้งตนที่เขาทําปฏิกิริยากัน (เฉพาะปฏิกิริยาเนื้อผสมเทานั้น ถาเปนปฏิกิริยาเนื้อเดียว พื้นที่ผิวของสารตั้งตน จะไมมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา) พื้นที่ผิว ∝ อัตราการเกิดปฏิกิริยา นั่นคือ ถาพื้นที่ผิวมาก อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเร็วกวาเมื่อพื้นที่ผิวนอย 3. อุณหภูมิ การที่อุณหภูมิของสารตั้งตนเพิ่มขึ้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากเมื่ออุณหภูมิ สูง฀

×