More Related Content Similar to โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ Similar to โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ (20) 3. อะตอม (atom)
• อะตอมมีมาก่ อนคริสศักราชประมาณ 500 ปี
• นักปราชญ์ ชาวกรีก ชื่อว่ า “ดีโมคริตุส
(Democritus)”
เชื่อว่ า “ถ้ าแบ่ งสารให้ เล็กลงเรื่อยๆ ในทีสุดจะได้
่
หน่ วยย่ อยซึ่งไม่ สามารถแบ่ งให้ เล็กลงไปได้ อก”ี
ซึ่งเรียกหน่ วยย่ อยนีว่า
้ “อะตอม”
4. แบบจาลองอะตอมของดอลตัน
• ปี พ.ศ. 2346 มีนักวิทยาศาสตร์ ชาวอังกฤษ
ชื่อว่ า นายจอห์ น ดอลตัน ได้ ต้งทฤษฎีเกียวกับ
ั ่
อะตอมขึนมามีอยู่ 3 ข้ อง่ ายๆ ดังนี้
้
1. ธาตุต้องประกอบไปด้ วยอนุภาคเล็กๆ
เรียกว่ า “อะตอม” อะตอมนั้นแบ่ งแยกไม่ ได้
หรือทาให้ สู ญหายไม่ ได้
5. 2. อะตอมของธาตุเดียวกันจะต้ องมีสมบัติ
เหมือนกัน เช่ น มีมวลเท่ ากัน และจะมีสมบัติ
แตกต่ างจากธาตุอน ่ื
3. สารประกอบเกิดจากอะตอมรวมกันทาง
เคมีด้วยอัตราส่ วนจานวนอะตอมเป็ นเลขลงตัว
น้ อยๆ
นักวิทยาศาสตร์ ได้ มีการนาทฤษฎีต่างๆ มา
พิสูจน์
* ทฤษฎีข้อที่ 3 ของดอลตันยังสามารถใช้ ได้
6. แบบจาลองอะตอมของทอม
สั น
• JJ ทอมสั น ได้ ทาการทดลองเกียวกับ
่
“หลอดรังสี แคโทด (Cathode-ray tube)”
หลอดรังสี แคโทด เป็ นเครื่องมือสาหรับทดลอง
เกียวกับการนาไฟฟาของก๊ าซ ประกอบด้ วย
่ ้
หลอดแก้ วซึ่งบรรจุก๊าซทีมความดันตา ทีปลาย
่ ี ่ ่
ทั้งสองด้ านของหลอดมีโลหะ 2 แผ่ น เรียกว่ า
อิเล็กโทรด (electrode)
7. ต่ อกับ เครื่องกาเนิดไฟฟ้ าศักย์ สูง
(High Voltage) ประมาณ 10,000 โวลต์ แผ่ น
โลหะที่ต่อจากปลายด้ านไฟฟ้ าลบ เรียกว่ า ขั้ว
แคโทด (Cathode) ส่ วนแผ่ นโลหะที่ต่อจาก
ปลายด้ านไฟฟ้ าบวก เรียกว่ า ขั้วแอโนด
(Anode)
9. สมบัติของรังสี แคโทด
1. รังสี แคโทดสามารถทาให้ ฉากเรืองแสงเกิดการ
เรืองแสงได้
2. เมื่อให้ รังสี แคโทดอยู่ระหว่ างขั้วไฟฟ้ า รังสี
แคโทดจะเบนเข้ าหาขั้วบวก แสดงว่ า รังสี แคโทด
ประกอบด้ วยอนุภาคทีมประจุไฟฟ้ าลบ ซึ่ง
่ ี
ต่ อมาเรียกอนุภาคนีว่า “อิเล็กตรอน”
้
3. เมื่อรังสี แคโทดอยู่ในสนามแม่ เหล็กจะเกิดการ
เบี่ยงเบนจากแนวเส้ นตรง
10. 4. รังสี แคโทดเดินทางเป็ นเส้ นตรงจากแคโทดไป
ยังแอโนด ถ้ ามีวตถุทบแสงมากั้นทางเดินของ
ั ึ
รังสี กจะทาให้ เกิดเงา (shadow)
็
5. รังสี แคโทดสามารถทาให้ กงหันทีทาด้ วยวัตถุท่ี
ั ่
มีขนาดเล็กมาก ซึ่งขวางทางเดินของรังสี
เคลือนทีหรือหมุนได้ แสดงว่ า “รังสี แคโทด
่ ่
ประกอบด้ วยอนุภาคทีมีมวล”่
สรุปสมบัตของรังสี แคโทด :
ิ
ประกอบด้ วยอนุภาคทีมี ประจุไฟฟ้ าเป็ นลบและมี
่
มวล
11. ผลการทดลองของทอมสั น
• อนุภาคทีเ่ กิดจากขั้วแคโทดมีประจุไฟฟ้ าเป็ นลบ
(-)
เรียกอนุภาคนีว่า อิเล็กตรอน (e
้ -)
• โดยมีการคานวณการทดลอง หา
ประจุ/มวลของ e- มีค่า = 1.76 X 108 คูลอมบ์ /กรัม
• อะตอมของทุกธาตุต้องประกอบด้ วย e -
12. การค้ นพบโปรตอน
• ออยเกน โกลด์ สไตน์ (Eugen goldstein)
นักฟิ สิ กส์ ชาวเยอรมัน ได้ ดดแปลงหลอด
ั
รังสี แคโทดที่ทอมสั นทาการทดลอง โดย
เพิมฉากไว้ อกด้ านหนึ่งของหลอด
่ ี
13. ผลการทดลองของออยเกน
ได้ ข้อสรุปว่ า
1. รังสี ที่ผ่านขั้ว Cathode มีประจุไฟฟ้ าบวก จึง
เรียกอนุภาคนีว่า “โปรตอน (prothon)”
้
2. แต่ จากการหาประจุ/มวลของโปรตอนของธาตุที่
ต่ างกันจะมีค่าไม่ เท่ ากัน แสดงว่ า
“มวลของโปรตอนของแต่ ละธาตุมค่าต่ างกัน”
ี
14. 3. จากการทดลองของทอมสั นและออยเกน ทาให้
ทราบว่ า “ธาตุทุกชนิดจะต้ องประกอบด้ วย
อนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอน”
4. ดังนั้น แบบจาลองอะตอมของทอมสั นจึง
เสนอขึนมา มีลกษณะทรงกลม มีอนุภาคของ
้ ั
e-และ p อยู่กระจัดกระจาย
+ - + -
- + - +
+
- +-
16. แล้ วให้ อเิ ล็กตรอนไปเกาะติดบนหยดน้ามัน หยด
น้ามันบางหยดมีอเิ ล็กตรอนเกาะเพียงตัวเดียว
บางหยดเกาะมากกว่ า 1 ตัว หยดน้ามันจะตกลง
มาตามแรงโน้ มถ่ วงของโลก จากนั้นผ่ าน
กระแสไฟฟ้ าเข้ าไปจนหยดนามันหยุดนิ่งซึ่ง
้
แสดงว่ า แรงโน้ มถ่ วงของโลกเท่ ากับแรงไฟฟา
้
แล้ วคานวณหาค่ าประจุออกมา
ประจุของอิเล็กตรอน (e) = 1.602X10 -19 คูลอมบ์
17. การหามวลของ
• มิลลิแกน หาค่ า e
อิเ=ล็1.602 x10 คูลอมบ์
กตรอน
• ทอมสั น หาค่ า e/m = 1.76x 10 คูลอมบ์ / กรัม
8
-19
m = 1.602x10-19
1.76x108
= 0.911x10-27 กรัม
= 9.11x 10-28 กรัม
มวลของอิเล็กตรอน 1 อิเล็กตรอน = 9.11x10-28 กรัม
18. แบบจาลองอะตอมของ
หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ ชาวฝรั่งเศส ชื่อ
รับสารกัมมันฟอร์ และเรินต์เกน ได้
เบเคเรล ได้ พ
ทเทอร์ ตรังสี ด
ค้ นพบรังสี เอ็กซ์ รัทเทอร์ ฟอร์ ดก็ได้ ทาการศึกษา
ธรรมชาติของรังสี ที่เกิดจากสารกัมมันตภาพรังสี
พบว่ า รังสี ที่เกิดจากการสลายตัวของสาร
กัมมันตรังสี มีอยู่ 3 ชนิด คือ
1. รังสี แอลฟา
2. รังสี บีตา
3. รังสี แกมมา
19. รังสี ต่างๆ มีสมบัติดงนี้
ั
• รังสี แอลฟาหรืออนุภาคแอลฟา ประกอบด้ วย
อนุภาคทีมีประจุไฟฟ้ าเป็ นบวก (+2) เป็ น
่
นิวเคลียสของอะตอมของธาตุฮีเลียม คือ
ประกอบด้ วยโปรตอน 2 ตัว และนิวตรอน 2
ตัว มีอานาจผ่ านทะลุวตถุได้ น้อยมาก ถูกกั้น
ั
โดยกระดาษเพียงแผ่ นเดียวหรือสองแผ่ น
20. • รังสี บีตาหรืออนุภาคบีตา ประกอบด้ วย
อิเล็กตรอนทีมีพลังงานสู ง มีอานาจการผ่ านทะลุ
่
สู งกว่ ารังสี แอลฟา ถูกกั้นโดยใช้ แผ่ นโลหะบางๆ
• รังสี แกมมา แสดงสมบัติเป็ นคลืนแม่ เหล็กไฟฟา
่ ้
ที่มีความยาวคลืนสั้ นมากคล้ายรังสี เอ็กซ์ รังสี
่
แกมมาไม่ มีมวล ไม่ มีประจุ มีอานาจผ่ านทะลุ
สู งมาก ถูกกั้นได้ โดยแผ่ นตะกัวหนา
่
21. การทดลองของรัทเทอร์ ฟอร์ ด
ปี ค.ศ. 1911 ลอร์ ด เออร์ เนสต์ รัทเทอร์ ฟอร์ ด ,
ฮันส์ ไกเกอร์ และ เออร์ เนสต์ มาร์ เดน ได้ ทาการ
ทดลองร่ วมกันที่ประเทศอังกฤษ โดยทาการทดลอง
ดังนี้
ใช้ อนุภาคแอลฟายิงไปยังแผ่ นโลหะทองคาบางๆ
และใช้ ฉากเรืองแสงซึ่งฉาบด้ วยซิงค์ ซัลไฟด์ เป็ น
ฉากรับอนุภาคแอลฟา เพือตรวจสอบว่ าอนุภาค
่
แอลฟาวิงไปทิศทางใดบ้ าง
่
22. จากการทดลองพบว่ า
“อนุภาคแอลฟาส่ วนใหญ่ วงผ่ านแผ่ นทองคา
ิ่
เป็ นแนวเส้ นตรงออกไปและยังมีอนุภาคบางส่ วน
สะท้ อนกลับ”
ซึ่งผลการทดลองดังกล่ าวทาให้ รัทเทอร์ ฟอร์ ด
ประหลาดใจและสงสั ยมาก เนื่องจากแบบจาลอง
อะตอมของทอมสั นไม่ สอดคล้ องกับผลการทดลอง
23. ฉากเรืองแสง ZnS
แผ่ นทองคาบาง ๆ
(ข)
(ค)
รังสี a
4
He >
> (ก)
2 >
แหล่ งกาเนิ
(ข)
ด
รังสี (Ra)
24. ผลการทดลองของรัทเทอร์ ฟอร์ ด
• การทีอนุภาคแอลฟาส่ วนใหญ่ ทวงผ่ านอะตอมของ
่ ี่ ิ่
แผ่ นทองคาเป็ นแนวเส้ นตรง แสดงว่ า อะตอมไม่ ใช่
ของแข็งทึบตัน แต่ ภายในอะตอมมีทว่างอยู่มาก
ี่
เพราะถ้ าเป็ นของแข็งทึบตัน อนุภาคแอลฟาซึ่งมี
ประจุไฟฟ้ าบวก มีมวลมาก ควรเฉออกจากทาง
เดิม
25. • อนุภาคแอลฟาบางอนุภาคทีหักเหออกจากทางเดิม
่
เพราะภายในอะตอมมีอนุภาคทีมมวลมากและมี
่ ี
ประจุไฟฟ้ าบวกสู งมีขนาดเล็ก ดังนั้นเมื่ออนุภาค
แอลฟาเข้ าใกล้ อนุภาคนีจะถูกผลักให้ เบนออกจาก
้
เดิม หรือเมื่ออนุภาคแอลฟาเข้ ามากระทบอย่ างจัง
ก็จะสะท้ อนกลับ
26. สรุปแบบจาลองอะตอมของ
รัทเทอร์ ฟอร์ ด
“อะตอมประกอบด้ วยโปรตอนซึ่งรวมกันเป็ น
นิวเคลียสอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็กมาก
แต่ มีมวลมากและมีประจุบวก ส่ วนอิเล็กตรอนซึ่ง
มีประจุลบและมีมวลน้ อยมากวิงอยู่รอบๆ
่
นิวเคลียสเป็ นบริเวณกว้ าง”
27. การค้ นพบนิวตรอน
• ปี ค.ศ. 1930 โบเท และเบคเกอร์ นักเคมีชาวเยอรมัน ได้
ทดลองใช้ อนุภาคแอลฟายิงแผ่ นโลหะเบริลเลียม (Be)
ปรากฏว่ าเกิดรังสี ชนิดหนึ่งทีมอานาจผ่ านทะลุได้ ดและ
่ ี ี
รังสี นีเ้ มือชนกับโมเลกุลของพาราฟิ นจะได้ โปรตอน
่
ออกมา
• ปี ค.ศ. 1932 เจมส์ แชดวิก นักวิทยาศาสตร์ ชาวอังกฤษ
ได้ เสนอว่า “รังสี ทไปชนพาราฟิ นจนได้ โปรตอนนั้น
ี่
จะต้ องประกอบด้ วยอนุภาคและให้ ชื่อว่ านิวตรอน
(neutron) แชดวิก ยังสามารถพิสูจน์ ได้ ว่า
อนุภาคนิวตรอนไม่ มประจุ และมีมวลใกล้ เคียงกับมวล
ี
28. จากการค้นพบนิวตรอนโดย แชดวิก ทาให้ เราทราบ
ว่ า อะตอมประกอบด้ วย อนุภาค 3 ชนิด คือ
โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน และอนุภาค
ทั้งสามเราถือว่าเป็ นอนุภาคมูลฐานของอะตอม จาก
การค้นพบนิวตรอนของแชดวิก ทาให้ แบบจาลอง
อะตอมเปลียนไป ดังนี้
่
“อะตอมมีลกษณะเป็ นทรงกลมประกอบด้ วยโปรตอน
ั
และนิวตรอน รวมตัวกันเป็ นนิวเคลียสอยู่ตรงกลาง
pn
และมีอเิ ล็กตรอนซึ่งมีจานวนเท่ ากับโปรตอนวิงอยู่ e
่
รอบๆ นิวเคลียส”
29. สมบัตของอนุภาคมูลฐาน
ิ
สั ญลักษ ชนิดของ ประจุไฟฟา ้ มวล
อนุภาค
ณ์ ประจุ (คูลอมบ์ ) (g)
อิเล็กตรอน e -1 1.602 x 10-19 9.109 x 10-28
โปรตอน p +1 1.602 x 10-19 1.673 x 10-24
นิวตรอน n 0 0 1.675 x 10-24
30. เลขอะตอม
• เลขอะตอม (Atomic number) หมายถึง
จานวนโปรตอนทีอยู่ภายในนิวเคลียส แต่
่
เนื่องจากในอะตอมที่เป็ นกลางจานวนโปรตอน
เท่ ากับจานวนอิเล็กตรอน ดังนั้น เลขอะตอม
อาจหมายถึงจานวนอิเล็กตรอนก็ได้ ใช้
สั ญลักษณ์ Z แทน เลขอะตอมมีค่าเป็ นเลข
จานวนเต็มเสมอ
31. • กรณีที่อะตอมไม่ เป็ นกลางจานวนโปรตอนจะไม่
เท่ ากับจานวนอิเล็กตรอน อะตอมที่ไม่ เป็ นกลาง
ได้ แก่ ไอออนบวก ไอออนลบ
32. เลขมวล
• เลขมวล (Mass number) หมายถึง
ผลบวกของจานวนโปรตอนกับนิวตรอนภายใน
นิวเคลียส ใช้ สัญลักษณ์ A แทน เลขมวลไม่ ใช่ เลข
อะตอม แต่ มีค่าใกล้ เคียงกัน
33. การเขียนสั ญลักษณ์ นิวเคลียร์ ของธาตุ
สั ญลักษณ์ นิวเคลียร์ เป็ นสั ญลักษณ์ ที่บอกรายละเอียด
เกียวกับจานวนอนุภาคมูลฐานของอะตอม ซึ่งมี
่
หลักการเขียนดังนี้
ให้ X คือ สั ญลักษณ์ ของธาตุ
A คือ เลขมวล = โปรตอน+นิวตรอนในนิวเคลียส
Z คือ เลขอะตอม = จานวนโปรตอนในนิวเคลียส
A
Z
สั ญลักษณ์ นิวเคลียร์ คือ X
35. ไอโซโทป (Isotope)
• ไอโซโทป (Isotope) คือ ธาตุทมเี ลขอะตอม
ี่
เหมือนกันแต่ เลขมวลต่ างกัน หรือธาตุทมจานวน
ี่ ี
โปรตอนเหมือนกันแต่ นิวตรอนต่ างกัน เช่ น
•ธาตุไฮโดรเจน มี 3 ไอโซโทป คือ
1
1H เรียกว่า โปรเทียม
2
1
H เรียกว่า ดิวเทอเรียม
3
1
H เรียกว่า ทริเทียม
36. ประโยชน์ ของไอโซโทป
• 14C ใช้ คานวณหาอายุของวัตถุโบราณ หรือซาก ดึกดาบรรพ์
และ
ศึกษากลไกการเกิดปฏิกริยา ิ
• 24Na ใช้ ตรวจอัตราการไหลเวียนของโลหิต
• 60Co ให้ รังสี แกมมาซึ่งใช้ ในการถนอมอาหารและรักษา
โรคมะเร็ง
• 131I ใช้ ตรวจสอบความผิดปกติของต่ อมไทรอยด์
• 32P ใช้ ศึกษาความต้ องการปุ๋ ยของพืช
• 238U ใช้ คานวณอายุแร่
37. ไอโซโทน (Isotone)
• ไอโซโทน คือ ธาตุทมีนิวตรอนเหมือนกัน แต่
ี่
โปรตอนต่ างกัน เช่ น
39 40
19 K 20 Ca
เป็ นไอโซโทนกัน
เพราะต่ างก็มีจานวนนิวตรอนเท่ ากับ 20
39. แบบฝึ กหัด อนุภาคมูลฐานของ
อะตอม จงหาอนุภาคมูลฐาน
1. จากสั ญลักษณ์ นิวเคลียร์ ทกาหนดให้
ี่
ของอะตอม
23
11
27
13
210
85
Na p = Al3+ p = At- p =
n = n = n=
80 31 226
35
e- = 15
e- = 88
e- =
Br p = P3- p = Ra+ p =
n = n = n=
e- = e- = e- =
40. 2. จงหาเลขมวลของธาตุต่อไปนี้
1) X3+ มีอเิ ล็กตรอน 28 อิเล็กตรอน มีนิวตรอน 29 นิวตรอน ....
2) X มีเลขมวลเป็ น 2 เท่ าของ Na ...........................
23
11
16
3) 11X + มีจานวนนิวตรอนเท่ ากับนิวตรอนของ O ...................
8
4) 19X- มีจานวนนิวตรอนน้ อยกว่ าอิเล็กตรอน 3 ตัว............
41. 3. จงหาเลขอะตอมของธาตุต่อไปนี้
1) X2+ มีจานวนอิเล็กตรอนเท่ ากับ 36 .....................
2) X อยู่หมู่2มีจานวนอิเล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงาน
สู งสุ ด
เท่ ากับ 4.....................
3) X- มีจานวนอิเล็กตรอนเท่ ากับ 18 .....................
4) X อยู่หมู่ 3 คาบที่ 4 ................................
42. 4. ถ้ าโมเลกุลของน้าประกอบด้ วยไฮโดรเจน 2
อะตอม
และออกซิเจน 1 อะตอม เขียนสู ตรแสดงได้ เป็ น
H2 O
เมื่อไฮโดรเจนคือโปรเทียม จงเขียนสู ตรของนา
้
โดยแทน
อะตอมของไฮโดรเจนด้ วยดิวเทอเรียม และทริ
เทียม
43. 5. จงเขียนสั ญลักษณ์ นิวเคลียร์ ของไอโซโทปต่ างๆ
ของธาตุ X ซึ่งมี 9 อิเล็กตรอน และมีนิวตรอน 9
10 และ 11 ตามลาดับ
6. ไอโซโทปของธาตุชนิดหนึ่งมีประจุในนิวเคลียสเป็ น
3 เท่ าของประจุในนิวเคลียสของไฮโดรเจนและมีเลข
มวลเป็ น 7 เท่ าของเลขมวลไฮโดรเจน ไอโซโทปนี้
จะมีอนุภาคมูลฐาน อย่ างละเท่ าใด
44. แบบจาลองอะตอมของโบร์
จากการทดลองของรัทเทอร์ ฟอร์ ด และการ
ค้ นพบนิวตรอนของแชดวิก ทาให้ ทราบว่ า
โปรตอนและนิวตรอนอยู่รวมกันในนิวเคลียส
ของอะตอม แต่ ยงไม่ ทราบว่ า การจัดอิเล็กตรอน
ั
ในอะตอมเป็ นอย่ างไร..
ดังนั้น การศึกษาเกียวกับสเปกตรัมจึงเป็ นข้ อมูล
่
สาคัญ
ทีนาไปสู่ การนาเสนอแบบจาลองอะตอมของโบร์
่
45. คลืนและสมบัติของคลืน
่ ่
1. ความยาวคลืน (wavelenth) สั ญลักษณ์ แลมบ์
่
ดา) คือ ระยะระหว่ างยอดคลืนหรือระยะทางที่
่
เคลือนที่ครบ 1 รอบพอดี ความยาวคลืนมีหน่ วย
่ ่
เป็ นเมตร (m) หรือหน่ วยย่ อยของเมตร เช่ น
เซนติเมตร(cm) นาโนเมตร (nm)(1 nm = 10 -9m)
คลื่นและความยาวคลื่น
46. 2. แอมปลิจูด (Amplitude) คือ ความสูงของ
คลืน
่
3. ความถี่ของคลืน (Frequency) สั ญลักษณ์
่
(นิว) หมายถึง จานวนคลืนทีผ่านจุดจุดหนึ่ง
่ ่
ในเวลา 1 วินาที ดังนั้น ความถี่ของคลืนจึง ่
มีหน่ วยเป็ นรอบต่ อวินาที (s-1) หรือ Cycle/s
หรือเรียกอีกอย่ างหนึ่งว่ า เฮิรตซ์ สั ญลักษณ์
Hz
47. • คลืนแม่ เหล็กไฟฟาประกอบด้ วยคลืนหลายชนิด
่ ้ ่
ที่มีความยาวคลืน และความถี่ต่างๆ กันเป็ น
่
ช่ วงกว้ าง
• คลืนที่ประสาทตาของเราสามารถรับได้ มีความ
่
ยาวคลืนตั้งแต่ 400 nm ถึง 700 nm เท่ านั้น
่
คลืนแม่ เหล็กไฟฟาในช่ วงนีเ้ รียกว่ า แสงขาว
่ ้
48. สเปกตรัม (spectrum)
• สเปกตรัม หมายถึง แถบสี หรือเส้ นสี ที่ได้ จากการ
ผ่ านพลังงานแสงเข้ าไปในสเปกโตรสโคป แล้ วทา
ให้ พลังงานแสงแยกออกเป็ นแถบสี ที่เรียงกันตาม
ความยาวคลืน หรือได้ เส้ นสี ที่มีค่าความยาวคลืนค่ า
่ ่
ใดค่ าหนึ่ง
• สเปกโตรสโคป คือ เครื่องมือที่ใช้ แยกสี ของแสง
ตามความถี่หรือตามความยาวคลืน หรือเป็ น
่
เครื่องมือที่ใช้ ศึกษาเกียวกับสเปกตรัม
่
49. สเปกตรัมแบ่ งออกได้ เป็ น 2
1.
ประเภท ง สเปกตรัมที่
สเปกตรัมต่ อเนื่อง หมายถึ
ประกอบด้ วยแถบของสี ที่มีค่าความถี่หรือความ
ยาวคลืนต่ อเนื่องกัน เช่ น สเปกตรัมที่เกิดจาก
่
แสงอาทิตย์
2. สเปกตรัมไม่ ต่อเนื่อง หมายถึง สเปกตรัมที่มี
ลักษณะเป็ นเส้ นสี หรือแถบสี เล็กๆ ที่ไม่
ต่ อเนื่องกัน มีช่องว่ างระหว่ างเส้ น เส้ นสี ที่
เกิดขึนเรียกว่ าเส้ นสเปกตรัม เช่ น สเปกตรัมที่
้
เกิดจากแสงซึ่งเกิดจากหลอดไฟฟ้ าทีบรรจุธาตุ
่
51. การหักเหของแสงขาวผ่ านปริซึม
• ถ้ าให้ แสงอาทิตย์ ซึ่งเป็ น
แสงขาวส่ องผ่ านปริซึม
แสงขาวจากดวงอาทิตย์
จะแยกออกเป็ นแสงสี ร้ ุง
ต่ อเนื่องกัน เรียกว่ า แถบ
สเปกตรัมของแสงขาว
52. ความยาวคลืนของสเปกตรัมต่ างๆ
่
สี ของสเปกตรัม ความยาวคลืน (nm)
่
ม่ วง 400 – 420
คราม – นาเงิน
้ 420 – 490
เขียว 490 – 580
เหลือง 580 – 590
แสด (ส้ ม) 590 – 650
แดง 650 - 700
53. • มักซ์ พลังค์ นักวิทยาศาสตร์ ชาวเยอรมัน ได้ ศึกษา
พลังงานของคลืนแม่ เหล็กไฟฟ้ า และสรุปว่ า
่
“พลังงานของคลืนแม่ เหล็กไฟฟ้ าจะเป็ นสั ดส่ วน
่
โดยตรงกับความถี่ของคลื=นั้น”
E น h
่
• เมือ E คือ พลังงานของคลืนแม่ เหล็กไฟฟ้ า (J)
่ ่
h คือ ค่ าคงทีของพลังค์ มค่า 6.625x10-34J.s
่ ี
คือ ความถี่ของคลืนแม่ เหล็กไฟฟ้ า มีหน่ วยเป็ น
่
รอบต่ อวินาที(s-1) หรือเฮิรตซ์ (Hz)
55. • ถ้ าผ่ านแสงขาวไปยังแท่ งปริซึมสามเหลียมจะถูก่
แยกเป็ นสี ต่างๆ กัน ซึ่งแสงสี ที่ต่างกันนีจะมี
้
พลังงานไม่ เท่ ากัน โดยเฉพาะสี แดงจะมีความ
ยาวคลืนมากสุ ด มีความถีตาสุ ด
่ ่ ่
• แสงทีเ่ ป็ นคลืนสั้ นจะมีความถีสูงกว่ าแสงทีเ่ ป็ น
่ ่
คลืนยาว
่
• แสงทีเ่ ป็ นคลืนสั้ นจะมีพลังงานสู งกว่ าแสงทีเ่ ป็ น
่
คลืนยาว
่
56. ตัวอย่ างการคานวณ
• ตัวอย่ างที่ 1
คลืนแสงของธาตุ x มีความยาวคลืน 2x10-5 m
่ ่
และมีความถี่ 3x104 s-1 จงหาพลังงาน
วิธีทา สู ตร E = h
= 6.625 x10-34J.s x 3 x104s-1
= 19.87 x 10-30J
= 1.987 x 10-29J
ดังนั้น พลังงานมีค่า 1.987x10-29จูล Ans
57. แบบฝึ กหัด
1. จงเรียงลาดับแสงสี ต่างๆ ในแสงขาวตามความถี่และ
พลังงานจากน้ อยไปมาก
2. เส้ นสเปกตรัมสี แดงของโพแทสเซียมมีความถี่ 3.9 x1014
Hz จะมีความยาวคลืนเป็ นเท่ าใด
่
3. เส้ นสเปกตรัมเส้ นหนึ่งของธาตุซีเซียมมีความยาวคลืน
่
456 nm ความถี่ของสเปกตรัมเส้ นนีมค่าเท่ าใด และ
้ ี
ปรากฏเป็ นสี ใด
4. คลืนแม่ เหล็กไฟฟาทีมความถี่ 8.5 x104 Hz จะมี
่ ้ ่ ี
พลังงานและความยาวคลืนเท่ าใด
่
58. การศึกษาสี ของเปลวไฟจาก
สารประกอบ
และเส้เปกโทรสโคปส่มของธาตุบย์จะเห็นด
• เมื่อใช้ ส
นสเปกตรั องดูแสงอาทิต างชนิ แถบ
สี ต่างๆ 7 สี ต่อเนื่องกัน เมื่อใช้ สเปกโทรสโคปส่ อง
เปลวไฟทีได้ จากการเผาธาตุและสารประกอบต่ างๆ
่
จะเห็นเป็ นเส้ นสี ต่างๆ เส้ นสี ทเ่ี ห็นชัดเจนทีสุดจะ
่
เป็ นสี เดียวกับแสงที่สังเกตเห็นได้ ด้วยตาเปล่า
สเปกตรัมที่ได้ จากการเผาสารประกอบต่ างๆ
แสดงในตารางดังนี้
59. สารประกอบ สี ของสเปกตรัม
ลิเทียมคลอไรด์ แดง
ลิเทียมไนเตรต แดง
โพแทสเซียมคลอไรด์ ม่ วง
โพแทสเซียมไนเตรต ม่ วง
สตรอนเชียมคลอไรด์ แดง
สตรอนเชียมคาร์ บอเนต แดง
โซเดียมคลอไรด์ เหลือง
โซเดียมซัลเฟต เหลือง
60. • จากข้ อมูลในตาราง พบว่ า สารประกอบของ
โลหะชนิดเดียวกันจะให้ สีของสเปกตรัม
เหมือนกัน ดังนั้น จึงสรุปได้ ว่าสี ของเส้ น
สเปกตรัมเกิดจากส่ วนที่เป็ นโลหะของ
สารประกอบ ไม่ ได้ เกิดจากส่ วนที่เป็ นอโลหะ
นอกจากนียงพบว่ า ธาตุและสารประกอบของ
้ั
ธาตุชนิดนั้นจะให้ สีของสเปกตรัมเหมือนกัน
61. • อิเล็กตรอนแต่ ละตัวเคลือนทีอยู่ในชั้นทีมระดับ
่ ่ ่ ี
พลังงานเท่ ากับพลังงานที่มีในตัวของอิเล็กตรอนนั้น
สภาวะดังกล่ าวอิเล็กตรอนจะอยู่ในสถานะพืน ้
(ground state) ซึ่งเป็ นสภาวะที่อเิ ล็กตรอนมี
พลังงานตาสุ ด อิเล็กตรอนทีอยู่ในสถานะพืนจึงมี
่ ่ ้
ความเสถียร เมื่อได้ รับพลังงานจากการเผาไฟจะทา
ให้ อเิ ล็กตรอนมีพลังงานสู งขึน จึงเคลือนทีไปยัง
้ ่ ่
ระดับพลังงานทีสูงขึน อิเล็กตรอนตัวนั้นจึงอยู่ใน
่ ้
สถานะกระตุ้น (excite state)
62. • ในสถานะกระตุ้นอิเล็กตรอนมีพลังงานสู งทาให้
อิเล็กตรอนนั้นไม่ เสถียร จึงต้ องปรับตัวลด
พลังงานลงโดยการคายพลังงานออกมาเท่ ากับ
ผลต่ างระหว่ างพลังงานในสถานะกระตุ้นและ
พลังงานในสถานะพืน แล้ วอิเล็กตรอนจึง
้
เคลือนที่กลับมาสถานะพืน อิเล็กตรอนจะคาย
่ ้
พลังงานออกมาในรูปคลืนแม่ เหล็กไฟฟ้ า จึง
่
เกิดเป็ นเส้ นสเปกตรัม
64. การแปลความหมายของเส้ นสเปกตรัม
• เส้ นสเปกตรัม มาจาก
ธาตุทมการเปลียนระดับ
ี่ ี ่
K ,n = 1 พลังงานของอิเล็กตรอน
L, n = 2
M, n = 3 • แถบสเปกตรัม มาจาก
Ground state Excited state ธรรมชาติ
ขั้นพืนฐานจะเสถียร
้ ขั้นกระตุ้น
ในแต่ ละระดับพลังงานจะห่ างไม่ เท่ ากัน
มีการคายพลังงานออก เรียกว่ า คลืนแสงหรือเส้ นสเปกตรัม
่
65. • การเปลียนแปลงพลังงานของ
่
อิเล็กตรอนระหว่างสถานะพืน
้
กับสถานะกระตุ้น อาจเปรียบ
ได้ กบ การขึนบันได
ั ้
• ผลต่ างของพลังงานศักย์
ระหว่างขั้นบันไดจะมีค่า
เฉพาะตัวและขึนอยู่กบความ
้ ั
แตกต่ างของความสู งของ
ขั้นบันได
66. ข้ อแตกต่ างของแบบจาลองอะตอม
ของ Niels Bohr ทีต่างจาก
่
Rutherford
1. e ที่วงรอบๆ นิวเคลียส จะมีพลังงานที่ไม่ เท่ ากัน ให้
- ิ่
พลังงานของ e- คือ Ep + Ek
2. e- ที่มี Ep + Ek ที่ตาจะอยู่ใกล้ นิวเคลียสและที่มพลังงาน
่ ี
สู งขึนจะอยู่ห่างไกลนิวเคลียสออกมา
้
3. โดยที่ e- ที่มในอะตอมมีการจัดเป็ นระดับพลังงาน (shell)
ี
โดยที่ให้ e- ที่อยู่ใกล้ นิวเคลียสที่สุดชื่อว่ า shell K , L , M
, N , O , P, Q หรือ n =1,n = 2,n = 3, n =4
,n = 5 , n = 6 , n = 7
67. 4. ในแต่ ละระดับพลังงานจะมี e- ได้ ไม่ เกิน 2n2 อนุภาค โดย n
คือลาดับทีของระดับพลังงาน เช่ น
่
n = 1 2(1)2 = 2 e-
n = 2 2(2)2 = 8 e-
n = 3 2(3)2 = 18 e-
n = 4 2(4)2 = 32 e-
n = 5 2(5)2 = 50 e-
n = 6 2(6)2 = 72 e-
n = 7 2(7)2 = 98 e-
แต่ มีข้อแม้ ว่า e- ทีอยู่รอบนอกสุ ดต้ องไม่ เกิน 8
่
68. 5. ฉะนั้นแบบจาลองอะตอมของโบว์ จึงต่ างไปจากของ
รัทเทอร์ ฟอร์ ด คือ ลักษณะคล้ ายระบบสุ ริยะ โดยมี
นิวเคลียสตรงกลางและ e-จะวิงรอบๆ นิวเคลียส เป็ น
่
ระดับพลังงาน
n1หรือ K
n2หรือ L
69. แบบจาลองอะตอมแบบกล่ ม
ุ
หมอก
• นักวิทยาศาสตร์ ปัจจุบันนีเ้ ข้ าใจว่ า
อิเล็กตรอนที่วงรอบนิวเคลียสตามที่โบร์
ิ่
เสนอมานั้นไม่ ถูกต้ อง จากการศึกษา
พลังงานของอิเล็กตรอน แล้วให้ ข้อเสนอ
ดังนี้
70. 1. e- ไม่ ได้ วงรอบนิวเคลียสในรัศมีทคงที่ บางครั้งจะ
ิ่ ี่
ใกล้ นิวเคลียส บางครั้งจะออกห่ างนิวเคลียส บอก
ตาแหน่ งและความเร็วของ e- ในขณะเดียวกัน
ไม่ ได้ บอกได้ เพียงแต่ โอกาสจะพบ e- ณ
ตาแหน่ งต่ างๆ ภายในอะตอม ลักษณะเช่ นนี้
เรียกว่ ากลุ่มหมอกของ e -
2. กลุ่มหมอกของ e- ในระดับพลังงานต่ างๆ จะมี
รูปทรงต่ างๆ กัน แล้ วแต่ จานวน e- และระดับ
พลังงานของ e- นั้น
71. 3. กลุ่มหมอกของ e- ทีมีระดับพลังงานตา จะอยู่
่ ่
ใกล้ นิวเคลียสและกลุ่มหมอกของ e- ที่มี
พลังงานสู งจะอยู่ไกลนิวเคลียส
4. e- แต่ ละอนุภาคไม่ ได้ อยู่ในระดับพลังงานใด
พลังงานหนึ่งอย่ างคงที่ ที่มีการเปลียนระดับ
่
ตลอดเวลา
5. ผลรวมของกลุ่มหมอกของ e - ทุกระดับ
พลังงานจะเป็ นทรงกลม
72. การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอม
n=1 มี e- = 2 = 2x1 = 2x12
n=2 มี e- = 8 = 2x4 = 2x22
n=3 มี e- = 18 = 2x9 = 2x32
n=4 มี e- = 32 = 2x16 = 2x42
2n 2
n=5 มี e- = 50 = 2x25 = 2x52
n=6 มี e- = 72 = 2x36 = 2x62 n=ระดับพลังงาน
n=7 มี e- = 98 = 2x49 = 2x72
ข้ อแม้ e- ทีอยู่วงนอกสุ ดมีได้ ไม่ เกิน 8
่
e-ทีอยู่ถัดจากวงนอกสุ ดมีได้ ไม่ เกิน18
่
73. I , II ,VIII
ตัวอย่ างการจัดเรียงอิเล็กตรอน
A
3Li = 2,1
+8 Valence e-
11Na = 2, 8 , 1
+8 บอกให้ รู้ว่าอยู่หมู่
19K = 2, 8 , 8 , 1 ใด
+18
37Rb = 2 , 8 , 18 , 8 , 1
+18
55Cs = 2 , 8 , 18, , 18 , 8 ,1
+32
87Fr = 2 , 8 , 18 , 32 , 18 ,8 , 1
ดังนั้น ธาตุดงกล่ าวจึงอยู่หมู่ IA
ั
74. การจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงาน
ย่ อย
Sub-shell , Orbital
• จากการเสนอแบบจาลองอะตอมในปัจจุบันนีว่า มี ้
ลักษณะเป็ นกลุ่มหมอก และจากการคานวณพลังงาน
ของ e- ในระดับสู งต่ อไป พบว่ า e- ไม่ ได้ จัดเป็ น Shell
อย่ างทีโบร์ เสนอไว้
่
• กล่ าวคือ e - ในแต่ ละ Shell หรือ Orbital โดยมีข้อ
แม้ ว่า e- ในแต่ ละ Orbital จะมีได้ ไม่ เกิน 2e- และมี
รู ปร่ างแตกต่ างไปตามความหนาแน่ นของ e- ดังนี้
75. Orbital
• ระดับวงย่ อย s เริ่มตั้งแต่ n=1,จึงมี 1 วงย่ อยและมี e -=2 e-
• ระดับวงย่ อย p เริ่มตั้งแต่ n=2,จึงมี 3 วงย่ อยและมี e-=6e-
• ระดับวงย่ อย d เริ่มตั้งแต่ n=3,จึงมี 5 วงย่ อยและมี e-
=10e-
• ระดับวงย่ อย f เริ่มตั้งแต่ n=4,จึงมี 7 วงย่ อยและมี e-
=14e-
76. • เพือความสะดวกในการจัด e- ในระดับพลังงานย่ อยให้ จัดตามผัง
่
ดังต่ อไปนี้
1s - - - ระดับพลังงานทีต่า
่
2s 2p - -
3s 3p 3d -
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d 6f
7s 7p 7d 7f ระดับพลังงานทีสูง
่
77. n=4 14 e
10 e
4f
4d
6e 4p
Energy 10 e 3p
2e 4s
n=3 6e 3p
2e 3s
6e 2p
n=2
2e 2s
n=1 2e 1s
79. ตัวอย่ างการจัดเรียง
อิเล็กตรอน 2
• 26Fe 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d6
2 2 6 2 6
2 8 14 2
• 24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d4
4s1 3d5
2 8 13 1
80. แบบฝึ กหับด งงานย่อย
1. จงเขียนผังการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดั พลั
2. จงแสดงการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุต่อไปนี้
38Sr 46Pd 53I 78Pt
3. ถ้ าธาตุ A B และ C มีการจัดอิเล็กตรอนดังนี้
ธาตุ A 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
B 1s2 2s2 2p6 3s2
C 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
ก. ธาตุ A B และ C มีเลขอะตอมเท่ าใด
ข. ธาตุแต่ ละชนิดมีอเิ ล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงานใดบ้ าง
และมีจานวนเท่ าใด
81. การบรรจุ e -ในแต่ ละ Orbital
มีหลักการดังนี้
1. หลักการกีดกันของเพาลี (Pauli esilusion
principle)
– e -คู่หนึ่งคู่ใดในออบิทลเดียวกันจะต้ องมี
ั
สมบัติไม่ เหมือนกันอย่างน้ อย e- คู่น้ัน
จะต้ องมีทศทางการหมุนรอบตัวเองไม่
ิ
เหมือนกัน ตัวหนึ่งหมุนตามเข็มนาฬิ กา อีก
ตัวหนึ่งหมุนทวนเข็มนาฬิ กา จึงกาหนดไว้ ว่า
82. 1) ใช้ แทน Orbital
2) ในแต่ ละ จะบรรจุ e- ได้ สูงสุ ด 2 e-
3) กาหนดให้ e- แทนลูกศร =
แต่ ไม่ เขียน หรือ
83. 2.อาฟบาว (Aufbau)
ให้ บรรจุ e -ลงใน Orbital ที่มีพลังงาน
ตาสุ ดและว่ างก่ อนเสมอ เริ่มตั้งแต่
่
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10
84. 3. กฎของฮุน (Hund’s rule)
1. ในกรณีทมีธาตุมี หลาย ในแต่ ละ จะมีพลังงาน
ี่
เท่ ากัน เช่ น 2p มี 3 ให้ บรรจุ e- เดียวมากทีสุดเท่ าทีมากได้
่ ่ ่
เมื่อมี e- เหลือให้ บรรจุ e- เป็ นคู่เติม นั้น เช่ น
มี 2e-
3e-
4e-
2. อะตอมของธาตุทมี e- บรรจุเต็มในทุกๆ มีพลังงาน
ี่
เท่ ากัน เรียกว่ า การบรรจุเต็ม แต่ ถ้ามี e- อยู่เพียงครึ่ง เดียว
เรียกว่ าบรรจุครึ่ง มีผลทาให้ เกิดการเสถียร
86. ตารางธาตุ
• ตารางธาตุ (Periodic table) หมายถึง ตารางที่
นักวิทยาศาสตร์ ได้ รวบรวมธาตุต่างๆ เข้ าเป็ น
หมวดหมู่จดตามลักษณะหรือสมบัตทคล้ ายคลึงกัน
ั ิ ี่
• ปัจจุบนนักวิทยาศาสตร์ ได้ ค้นพบธาตุมากกว่ า 110
ั
ธาตุ จากการทีได้ ค้นพบธาตุจานวนมากจึงยากทีจะ
่ ่
ศึกษาและจดจาสมบัตของธาตุต่างๆ ได้ ท้งหมด เพือ
ิ ั ่
ความสะดวกในการศึกษาและจดจาสมบัติต่างๆ ของ
ธาตุนักวิทยาศาสตร์ จึงจัดธาตุต่างๆ ทีมสมบัติ
่ ี
คล้ ายคลึงกันให้ อยู่ในหมวดหมู่เดียวกัน
87. วิวฒนาการของตาราง
ั
ธาตุ
พ.ศ. 2360 โยฮันน์ โวล์ ฟกัง เดอเบอไรเนอร์
(Johann Wolfgang Dobereiner) ชาวเยอรมัน
เป็ นคนแรกทีได้ จัดธาตุเป็ นกลุ่มๆ ละ 3 ธาตุ หรือ
่
ที่เรียกว่ า ชุดสามหรือไตรแอด(Triad) พบว่ า มวล
อะตอมตัวกลางเกิดจากผลบวกของธาตุตวแรกกับ ั
ตัวที่สามหาร 2 ซึ่งธาตุท้งสามชนิดจะมีสมบัติ
ั
คล้ ายคลึงกัน
88. ตัวอย่ างการจัดกลุ่มธาตุของเดอเบอไร
มวล เนอร์
มวลอะตอมเฉลียของ
่
กลุ่มที่ ธาตุ อะตอม ธาตุทมีมวลน้ อยกว่ าและ
ี่ สรุป
เฉลีย
่ มากกว่ า
1 Li 6.9 6.9 + 39.1 Li Na K
Na 23.0 มีสมบัติ
2
คล้ายคลึงกัน
K 39.1 = 23
2 S 32.1 32.1 + 127.6 S Se Te
Se 79.0 2 มีสมบัติ
คล้ายคลึงกัน
Te 127.6 = 79.85
89. • หลักของธาตุชุดสามไม่ สามารถนาไปใช้ กบธาตุ
ั
กลุ่มอืนทีมีสมบัตคล้ ายกันได้ เช่ น Cu Ag Au
่ ่ ิ
ดังนั้นหลักชุดสามของเดอเบอไรเนอร์ จึงไม่ เป็ นที่
ยอมรับในเวลาต่ อมา
พ.ศ. 2407 จอห์ น นิวแลนส์
(John Alexander Reina Newland) ชาวอังกฤษ
ได้ นาธาตุมาเรียงตามมวลอะตอม พบว่ า ธาตุท่ี 8
จะมีสมบัตคล้ ายธาตุที่ 1 (ไม่ รวม H กับแก๊ ส
ิ
เฉื่อย) ดังนี้
90. Li Be B C N O F
Na Mg Al Si P S Cl
K Ca
การจัดเรียงตามความคิดของนิวแลนด์
ใช้ ได้ ถงธาตุ Ca เท่ านั้น
ึ
91. พ.ศ. 2412 – 2413 ดิมิทรี อิวาโนวิช เมนเดเลเอฟ ชาว
รัสเซีย และ ยูลอุส โลทาร์ ไมเออร์ ชาวเยอรมัน จาก
ิ
การศึกษาของทั้งสองคนพบว่ า ถ้ าเรียงธาตุตามลาดับมวล
อะตอมจากน้ อยไปมาก จะพบว่ าธาตุมีสมบัตคล้ ายคลึง ิ
กันเป็ นช่ วงๆเมนเดเลเอฟ จึงตั้งเป็ นกฎเรียกว่ า “กฎพิรีออ
ดิก”
ในช่ วงนั้นได้ มีการศึกษาธาตุทยงไม่ พบ ได้ แก่
ี่ ั
เอคาโบรอน เป็ น สแคนเดียม (Sc)
เอคาอะลูมิเนียม เป็ น แกลเลียม (Ga)
เอคาซิลคอน
ิ เป็ น เจอร์ เมเนียม(Ge)
92. • การจัดเรียงธาตุของเมนเดเลเอฟ
มีข้อบกพร่ องหลายประการ เช่ น ธาตุบางชนิด
มีมวลอะตอมมากกว่ า แต่ อยู่หน้ าธาตุทมีมวล
ี่
อะตอมน้ อย เมื่อค้ นพบก๊ าซเฉื่อยก็ไม่ ทราบว่ า
จะจัดเรียงไว้ ตรงไหน แต่ กนับได้ ว่าตารางธาตุ
็
ในปัจจุบันมีรากฐานมาจากตารางธาตุของเมน
เดเลเอฟ
93. • พ.ศ. 2455 เฮนรี กวิน เจฟฟรีส์ โมสลีย์ นัก
เคมีชาวอังกฤษ ได้ ค้นพบค่ าของเลขอะตอม และ
พบว่ า เลขอะตอมมีความสั มพันธ์ กบสมบัติของ
ั
ธาตุมากกว่ ามวลอะตอม จึงได้ จัดเรียงธาตุตาม
เลขอะตอมที่เพิมขึ้น ซึ่งสามารถแก้ ปัญหาของ
่
เมนเดเลเอฟได้
95. ตารางธาตุในปัจจุบัน
• ตารางธาตุในปัจจุบัน เรียงตาม เลขอะตอม โดย
แบ่ งเป็ นหมู่หลัก (Main group) หรือหมู่ A กับ
หมู่ B หรือ Transition โดยหมู่ A จะมี 8 หมู่
และ B มี 8 หมู่ ส่ วนคาบ (Period) จะแบ่ งเป็ น 7
คาบ
• เลขอะตอมเกิน 83 จัดว่ าเป็ นธาตุกมมันตรังสี
ั
96. หมู่ I A (Alkaline Metals)
• หมู่ I A มี Valence e- = 1
ได้ แก่
Li Na K Rb Cs Fr
• เป็ นโลหะทีว่องไวทีสุด ต้ องเก็บไว้ ในนามันแร่ เช่ น
่ ่ ้
นามันก๊าด เพือปองกันการเกิดปฏิกริยากับอากาศ
้ ่ ้ ิ
ความชื้น
97. หมู่ II A (Alkaline earth)
• หมู่ II A มี Valence e- = 2
ได้ แก่
Be Mg Ca Sr Ba Ra
เก็บในนามัน
้
• เป็ นส่ วนประกอบของเปลือกโลกมีความว่องไวน้ อย
กว่ าหมู่ I A
98. หมู่ VII A (Halogen)
• หมู่ VII A มี Valence e- = 7 ได้ แก่
F Cl Br I At
gas liquid solid
ในรู ปอิสระจะเป็ นพิษ อาจทาให้ ตายได้
หากอยู่ในรู ปไอออนจะมีประโยชน์
• Halogen = ทาให้ เกิดเกลือ (มีโลหะไปแทนทีจะได้ เกลือ)
่
99. หมู่ VIII A (Inertgas ,Noble gas)
• หมู่ VIII A มี Valence e- = 8
ได้ แก่ He Ne Ar Kr Xe Rn
• He ใช้ บรรจุในบอลลูน บรรจุในถังแก๊ สของนักประดานา
้
โดยผสมกับ O
• Ne ใช้ ในหลอดไฟ
• Ar ผลิตรังสี เลเซอร์ ใช้ รักษาโรคมะเร็ง
100. • ธาตุในหมู่ A เดียวกัน จะมีสมบัตทคล้ ายคลึงกัน หมู่ IA
ิ ี่
,IIA ,IIIA จะมีความเป็ นโลหะพอหมู่ IVA – VIIIA จะมี
ความเป็ นอโลหะเพิมขึน ขณะเดียวกันในหมู่เดียวกันจะมี
่ ้
Valence e-เท่ ากัน และเท่ ากับลาดับทีของหมู่ ยกเว้ น He =
่
2 แต่ อยู่หมู่ 8
• ความเป็ นโลหะในหมู่เดียวกันจะเพิมขึน เมือ เลขอะตอม
่ ้ ่
เพิมขึน แต่ ความเป็ นอโลหะจะลดลง เมื่อเลขอะตอมเพิม
่ ้ ่
•ความเป็ นโลหะ : การให้ e- ได้ ดี (ค่า IE1น้ อย)
•ความเป็ นอโลหะ : การรับ e- ได้ ดี (ค่า EN สู ง)
101. คาบของตารางธาตุ (Period )
• คาบในตารางธาตุ มี 7 คาบ
– คาบที่ 1 มี 2 ธาตุ H , He
– คาบที่ 2 มี 8 ธาตุ Li, Be , B, C , N, O, F, Ne
– คาบที่ 3 มี 8 ธาตุ Na, Mg ,Al, Si, P, S, Cl, Ar
– คาบที่ 4 มี 18 ธาตุ
– คาบที่ 5 มี 18 ธาตุ
– คาบที่ 6 มี 32 ธาตุ
– คาบที่ 7
103. • สาหรับธาตุ 2 แถวล่ างมีเลขอะตอม ตั้งแต่
58 – 71 คือ Ce Lu เรียกกลุ่มธาตุ แลน
ทาไนด์ และตั้งแต่ 90 – 103 คือ Th
Lr เรียกว่ า กลุ่มธาตุแอคทีไนด์ ธาตุท้ง 2
ั
กลุ่มนีแยกจากหมู่ 3B ในคาบที่ 6 และ 7
้
ตามลาดับ เรียกรวมๆ ว่ า กลุ่มธาตุ Inner
Transition element
104. • ธาตุกลุ่ม s ได้ แก่ ธาตุในหมู่ IA และ IIA
• ธาตุกลุ่ม p ได้ แก่ ธาตุในหมู่ IIIA จนถึง VIIA
และแก๊ สเฉื่อย
• ธาตุกลุ่ม d ได้ แก่ ช่ วงของธาตุในหมู่ IIIBจนถึง
IIB
• ธาตุกลุ่ม f ได้ แก่ กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ และแอคที
ไนด์
106. • นักวิทยาศาสตร์ ได้ ศึกษาทดลองค้ นพบธาตุ
เพิมขึนเป็ นจานวนมาก บางครั้งธาตุชนิด
่ ้
เดียวกันถูกค้ นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ หลายคน
จึงมีชื่อเรียกที่แตกต่ างกัน
• องค์ การนานาชาติทางเคมี (International Union of Pure
and Applide Chemistry IUPAC) ได้ ตกลงกันให้ เรี ยกชื่ อที่
มีเลขอะตอมตั้งแต่ 100 ขึนไป ตามเลขเป็ นภาษา
้
ละติน และลงท้ ายเสี ยงของธาตุเป็ น ium และ
ให้ เขียนสั ญลักษณ์ ตามตัวอักษรตัวแรกของ
จานวนนับแต่ ละตัวมารวมกัน
107. • จานวนนับภาษาละติน คือ
0 1 2 3 4
nil un bi tri quad
นิล อูน ไบ ไตร ควอด
5 6 7 8 9
pent hex sept oct enn
เพนต์ เฮกซ์ เซปต์ ออกต์ เอนน์
กลุ่มธาตุทมีเลขอะตอมตั้งแต่ 92 ขึนไป เรียกว่ า Transuranium
ี่ ้
กลุ่มธาตุทมีเลขอะตอมตั้งแต่ 100 ขึนไป เรียกธาตุกลุ่มนีว่า Transfermium
ี่ ้ ้
108. ตัวอย่ างการเรียกชื่อธาตุตามระบบ
IUPAC
• ธาตุที่ 101 ใช้ ชื่อว่า Unnilunium ใช้ สัญลักษณ์ Unu
• ธาตุที่ 102 ใช้ ชื่อว่า Unnilbium ใช้ สัญลักษณ์ Unb
• ธาตุที่ 105 ใช้ ชื่อว่า Unnilpentium ใช้ สัญลักษณ์ Unp
• ธาตุที่ 107 ใช้ ชื่อว่า Unnilseptium ใช้ สัญลักษณ์ Uns
• จงเรียกชื่อธาตุที่ 104 108 112 114 ตามระบบ IUPAC
109. ในตารางธาตุปัจจุบันจะมีสมบัตทเี่ ปลียนแปลง
ิ ่
ตามหมู่และคาบ ดังหัวข้ อดังต่ อไปนี้
1. ขนาดอะตอม
2. รัศมีไอออน
3. พลังงานไอออไนเซชัน
4. ค่ าอิเล็กโทรเนกาติวตี
ิ
5. ค่ าสั มพรรคภาพอิเล็กตรอน
6. จุดหลอมเหลวและจุดเดือด
7. เลขออกซิเดชัน
110. ขนาดอะตอม
• ขนาดอะตอม (รัศมีอะตอม) สามารถวัดขนาดอะตอม
ของธาตุได้ ดงนี้
ั
• รัศมีโคเวเลนต์ คือ ระยะครึ่งหนึ่งของความยาวพันธะ
โคเวเลนต์ ระหว่ างอะตอมชนิดเดียวกัน เช่ น ความยาว
พันธะของ Cl – Cl = 198 pm รัศมีอะตอมของ Cl =
198
2
= 99 pm
111. • รัศมีแวนเดอร์ วาลส์ คือ ระยะครึ่งหนึ่งของ
ระยะระหว่ างนิวเคลียสของอะตอมทีอยู่ใกล้ทสุด
่ ี่
เช่ น รัศมีแวนเดอร์ วาลส์ (r) ซึ่งหาได้ จาก
อะตอมของแก๊ สเฉื่อย หรือหาได้ จากโมเลกุลโคเว
เลนต์ 2 โมเลกุลทีสัมผัสกัน
่
112. • รัศมีโลหะ คือ ครึ่งหนึ่งของระยะระหว่าง
นิวเคลียสของอะตอมโลหะทีอยู่ใกล้ กนมากทีสุด
่ ั ่
เช่ น ธาตุโซเดียมมีระยะระหว่ างนิวเคลียสของ
372
อะตอม 2 อะตอม ทีอยู่ใกล้ กนทีสุดเท่ ากับ 372 2
่ ั ่
pm รัศมีโลหะโซเดียมเท่ ากับ = 186 pm
Na Na
186
114. • ธาตุในหมู่เดียวกัน จะมีขนาดอะตอมใหญ่ ขน ึ้
จากบนลงล่ างตามเลขอะตอมที่เพิมขึน (มีการ
่ ้
เพิมของระดับพลังงาน)
่
• ธาตุในคาบเดียวกัน จะมีขนาดอะตอมเล็กลง
จากซ้ ายไปขวา ในขณะที่เลขอะตอมเพิมขึน
่ ้
จนถึงหมู่ VIIA แต่ พอหมู่ VIIIA ขนาด
อะตอมจะโตขึน (หมู่ VIIIA มีการจัดเรียง e-
้
ครบแปด (Octate’s rule))
116. • เมื่อโลหะทาปฏิกริยากับอโลหะ
ิ
• อะตอมของโลหะ จะเสี ยเวเลนซ์ อเิ ล็กตรอน
กลายเป็ นไอออนบวก จานวนอิเล็กตรอนใน
อะตอมจึงเล็กลง ทาให้ แรงผลักระหว่ างอะตอม
ลดลงด้ วย
• อะตอมของอโลหะ จะรับอิเล็กตรอนเพิมเข้ ามา
่
และเกิดเป็ นไอออนลบ อะตอมมีการเพิมขึนของ
่ ้
อิเล็กตรอน จึงทาให้ แรงผลักระหว่ างอิเล็กตรอนที่
เคลือนที่รอบนิวเคลียสมี ค่ าสู งขึน
่ ้
118. พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization energy (IE))
• พลังงานไอออไนเซชัน คือ พลังงานทีอะตอมดูด
่
เข้ าไป แล้วขจัด e - ออกมาในสภาวะทีเป็ นแก๊ ส
่
หรือพลังงานทีให้ อะตอมแล้วทาให้ อะตอมขจัด e-
่
ออกมาในสภาวะแก๊ส เช่ น Li(g) Li+(g)
+ e - IE1
Li+(g) Li2+(g) + e- IE2
Li2+(g) Li3+(g) + e- IE3
IE1 << IE2 < IE3
119. หลักการพิจารณา IE มี 2 หลักเกณฑ์
1. ขนาดอะตอมจะแปรผกผันกับค่ า IE
(ขนาดยิงใหญ่ ค่ ายิงน้ อย)
่ ่
2. ประจุ + ในนิวเคลียสจะแปรผันตาม IE
(ประจุ + มาก IE มาก)
ข้ อ 1 มีผลต่ อค่ า IE มากกว่ าข้ อ 2
120. • ตามหมู่ ค่ า IE จะตาลง ถ้ าเลขอะตอมเพิมขึน
่ ่ ้
(บนลงล่ าง) ทั้งนีการเพิมของขนาดมีผลมากกว่ า
้ ่
การเพิมของประจุ +
่
• ตามคาบ ค่ า IE จะสู งขึน ถ้ าเลขอะตอม
้
เพิมขึน (ซ้ ายไปขวา)
่ ้
123. ค่ าอิเล็กโทรเนกาติวตี
ิ
(Electronegativity (EN))
• ค่ าอิเล็กโทรเนกาติวตี เป็ นแรงหรืออานาจที่
ิ
อะตอมส่ งไปถึง e- ของตนเองหรืออะตอมอืนให้ ่
มาเกิดโมเลกุลขึนหรือสารประกอบ
้
• Linus Pauling พิจารณาข้ อมูลในตารางธาตุ
เกียวกับค่ าอิเล็กโทรเนกาติวตี ดังนี้
่ ิ
124. • ธาตุในหมู่เดียวกัน ค่ าอิเล็กโทรเนกาติวตี ลดลง
ิ
เมื่อเลขอะตอมเพิมขึน
่ ้
• ธาตุในคาบเดียวกัน ค่ าอิเล็กโทรเนกาติวตี เพิมขึน
ิ ่ ้
เมื่อเลขอะตอมเพิมขึน
่ ้
หลักการพิจารณา ใช้ หลักการเช่ นเดียวกับค่า IE
และในหมู่ธาตุและคาบของธาตุในตารางจะมีลกษณะ ั
การเปลียนแปลงเช่ นเดียวกับ IE
่
127. สั มพรรคภาพอิเล็กตรอน
(Electro affinity) ย่ อ EA
• สั มพรรคภาพอิเล็กตรอน เป็ นความสามารถ
ของธาตุในสภาวะก๊ าซทีจะรับ e
่ - โดยค่ า (ติด
ลบ)
x(g) + e- x-(g)
130. โครงผลึกร่ างตาข่ าย
พันธะโลหะ
พันธะไอออนิก
พันธะโคเวเลนต์
พันธะไฮโดรเจน
พันธะโคเวเลนต์ มีข้ัว
พันธะโคเวเลนต์ ไม่ มีข้ัว
131. • ธาตุในหมู่ 1A ,2A และ 3A เป็ นโลหะจุด
หลอมเหลวและจุดเดือดมีแนวโน้ มสู งขึนจากซ้ าย
้
ไปขวาในคาบเดียวกัน เพราะมีพนธะโลหะแข็งแรง
ั
ขึน เนื่องจากขนาดอะตอมเล็กลง และมีจานวนเว
้
เลนต์ อเิ ล็กตรอนมากขึน
้
• ธาตุหมู่ 4A บางธาตุมีโครงสร้ างเป็ นโครงผลึกร่ าง
ตาข่ าย จึงทาให้ จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีค่า
สู งขึน
้
132. • ธาตุในหมู่ 5A ,6A , 7A และ 8A ในคาบเดียวกันพบว่า
แนวโน้ มของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดตาลง เพราะ
่
ธาตุพวกนีมแรงยึดเหนี่ยวระหว่ างโมเลกุลเป็ นแรง
้ ี
แวนเดอร์ วาลส์ เนื่องจากมวลโมเลกุลใกล้ เคียงกัน แต่
ขนาดโมเลกุลเล็กลง เช่ น N2 O2 F2 มวลโมเลกุลเป็ น
28,32,38 ซึ่งใกล้เคียงกันและเนื่องจากแรงแวนเดอร์
วาลส์ ลดลงนี่เอง จึงทาให้ จุดหลอมเหลวและจุดเดือด
ลดลง จากซ้ ายไปขวาในคาบเดียวกัน
• ธาตุแทรนซิชัน เป็ นโลหะทีมขนาดค่ อนข้ างเล็ก จึง
่ ี
สร้ างพันธะโลหะได้ แข็งแรง จุดหลอมเหลวและจุด
เดือดมาก
135. สรุปแนวโน้ มสมบัตพริออดิก
ิ ิ
ของธาตุ
Atomic Radius
Electron affinity
Ionization energy
Electronegativity
Atomic Radius
Ionization energy
Electronegativity
Electron affinity
136. เลขออกซิเดชัน (Oxidation
Number)
• เลขออกซิเดชัน (Oxidation Number) คือ
ตัวเลขแสดงค่ าประจุไฟฟ้ า หรือประจุไฟฟ้ า
สมมติของไอออนหรืออะตอมของธาตุพจารณา ิ
จากสาร 2 ประเด็น
1. สารประกอบธาตุคู่
2. สารประกอบมากกว่ า 2 ธาตุ
137. 1. สารประกอบธาตุคู่
– สารไอออนิกจะมีประจุไฟฟ้ าบวกของ
โลหะและอโลหะมีประจุไฟฟ้ าลบเท่ ากับ
อิเล็กตรอนที่ให้ และทีรับ
่
– สารโคเวเลนต์ กาหนดให้ อโลหะที่มค่าอิเล็ก
ี
โทรเนกาติวตสูงเป็ นลบ ส่ วนอโลหะทีมี
ิ ี ่
ค่ าอิเล็กโตรเนกาติวตีต่ามีค่าเป็ นบวก ส่ วน
ิ
ค่ าตัวเลขจะเท่ ากับจานวนอิเล็กตรอนที่ใช้
ร่ วมกัน
138. 2. สารประกอบมากกว่ า 2 ธาตุ
มีหลักเกณฑ์ การพิจารณาต่ างๆ ดังนี้
1) ธาตุอสระทุกธาตุไม่ ว่าเป็ นอะตอมหรือโมเลกุล
ิ
จะมี เลขออกซิเดชันเป็ นศูนย์ เช่ น Na ,C ,Mg
,Pb ,Cl , O2 , S8 , O3
2) ธาตุหมู่ 1A (Li , Na , K , Rb , Cs) ใน
สารประกอบใดๆ มีค่าเลขออกซิเดชันเป็ นบวก
หนึ่ง (+1)
139. 3) ธาตุหมู่ 2A (Mg , Ca , Sr , Ba) ใน
สารประกอบใดๆมีค่าเลขออกซิเดชันเป็ นบวก
สอง(+2)
4) ธาตุออกซิเจน (O) โดยทั่วไปในสารประกอบ
จะมี เลขออกซิเดชันเป็ น -2 ยกเว้ น ใน
1
2
สารประกอบเปอร์ ออกไซด์ มีค่า -1 เช่ น2 H2O2 ,
1
Na2O2 ,BaO2 และในซุปเปอร์ ออกไซด์ จะมีค่า
- (KO2) และมีค่าเป็ น +2 เมื่อเกิดกับธาตุ F
เท่ านั้น เช่ น OF2
140. 5) ธาตุไฮโดรเจน (H) โดยทัวไปในสารประกอบจะ
่
มี เลขออกซิเดชันเป็ น +1 ยกเว้ น ในสารประกอบไฮ
ไดรด์ ของโลหะจะมีค่าเป็ น -1 เช่ น NaH , KH ,
CaH2
6) ไอออนของธาตุหรือสารประกอบจะมีเลข
ออกซิเดชันเท่ ากับประจุไฟฟ้ าทีกาหนดไว้ เช่ น
่
NH4+ = +1 PH4+ = +1
OH- = -1 CN- = -1
SO42- = -2 HCO3-= -1
ผลรวมของประจุไฟฟ้ าบวกและลบจะมีค่าเป็ นศูนย์
