โครงสร้างอะตอม.pdfวยกสยบปานสรรรเคารจผงบวแสสารแ
- 2. 1. ความหมายของธาตุ อะตอม และโมเลกุล 2. โครงสร้างอะตอม 3. สมบัติของธาตุและสารประกอบ
- 3. ธาตุ (element) หมายถึง สารบริสุทธิ์ที่ประกอบด้วยอะตอมเพียงชนิด เดียวไม่สามารถ นา มาแยกสลายให้กลายเป็นสารอื่นๆ ได้โดยวิธีการทางเคมี ปัจจุบันธาตุมีไม่น้อยกว่า 119 ธาตุ เป็นธาตุที่พบตามธรรมชาติ 92 ธาตุ นอกนั้นเป็น ธาตุที่สังเคราะห์ขึ้น
- 7. อะตอม (atom) เป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดที่สามารถ แสดงสมบัติของธาตุนั้นได้ ประกอบด้วยอนุภาคมูลฐาน 3 ชนิด คือ โปรตอน (proton) นิวตรอน (neutron) และอิเล็กตรอน (electron)
- 9. โมเลกุล (molecule) คือ หน่วยที่เล็กที่สุดของสาร ซึ่งสามารถอยู่เป็นอิสระและ รักษาสมบัติทางเคมีของสารนั้นได้ เกิดจากการรวมตัวกันของอะตอม 2 อะตอมขึ้นไป แบ่งเป็น
- 10. 1) โมเลกุลของธาตุ ประกอบด้วยอะตอมของธาตุ ตั้งแต่ 2 อะตอม ขึ้นไปมาสร้าง แรงยึดเหนี่ยวกัน เช่น แก๊สไนโตรเจน (N2) แก๊ส ออกซิเจน (O2) แก๊สคลอรีน (Cl2) เป็นต้น 2) โมเลกุลของสารประกอบ ประกอบด้วยอะตอมของธาตุ ตั้งแต่ 2 ชนิด ขึ้นไปมาสร้าง แรงยึดเหนี่ยวกัน เช่น น้า (H2O) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แก๊สมีเทน (CH4) เป็นต้น
- 12. เพราะฉะนั้น อะตอมจึงเป็น อนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุดล่ะสิ แล้วอะตอมนี่มันมีรูปร่างหน้าตา เป็นยังไงนะ ?
- 13. •แบบจาลองอะตอม
- 14. แบบจาลองอะตอมได้ถูกพัฒนาขึ้นมาตั้งแต่สมัยอดีตจนถึง ปัจจุบันมีแบบจาลองอะตอมจานวน 5 แบบดังนี้ 1. แบบจาลองอะตอมของดอลตัน 2. แบบจาลองอะตอมของทอมสัน 3. แบบจาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด 4. แบบจาลองอะตอมของโบร์ 5. แบบจาลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก
- 15. นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชื่อ จอห์น ดอลตัน (John Dalton) ได้พยายามเสนอแนวคิดเกี่ยวกับอะตอมเพื่อใช้ ในการอธิบายเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมีดังกล่าว ซึ่งมี สาระสาคัญดังนี้ 1. สสารทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุด เรียกว่า อะตอมซึ่งไม่สามารถแบ่งแยกต่อไปได้อีก 2. อะตอมไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่หรือทาให้ สูญหายไปได้ แบบจาลองอะตอมของดอลตัน
- 16. 3. อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันย่อมเหมือนกันและมี สมบัติแตกต่างจากธาตุอื่นเช่น อะตอมของธาตุชนิด เดียวกันย่อมมีมวลที่เท่ากัน 4. สารประกอบเกิดจากการรวมตัวทางเคมีระหว่าง อะตอมของธาตุต่างชนิดกัน ด้วยอัตราส่วนของ จานวนอะตอมเป็นเลขลงตัวน้อยๆ แบบจาลองอะตอมของดอลตัน
- 17. แบบจาลองอะตอมของดอลตัน อะตอมมีลักษณะทรงกลม และเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุด ซึ่ง แบ่งแยกไม่ได้ และไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่หรือทาให้สูญหายไปได้
- 18. หลอดรังสีแคโทด
- 20. แบบจาลองอะตอมของทอมสัน ในปี พ.ศ. 2440 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ เซอร์ โจเซฟ จอห์น ทอมสัน (Sir Joseph John Thomson) ได้นาหลอดรังสีแคโทดมา ดัดแปลง
- 26. การวัดประจุต่อมวลของอิเลกตรอน โดย J.J. Thomson (1906 Nobel Prize in Physics) 2.2 ประจุต่อมวลของอิเลกตรอน = 1.76 x 108 C/g
- 27. การค้นพบโปรตอน ออยเกน โกลด์ชไตน์(Eugen Goldstein) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้ดัดแปลงหลอดรังสี แคโทด โดยเพิ่มฉากเรืองแสงที่ด้านหลังขั้วแคโทด และเจาะรู้ด้านขั้วแคโทด โดยขั้วแคโทดและ ขั้วแอโนดอยู่ตรงกลางหลอด เพิ่มฉากเรืองแสงที่ ปลายหลอดรังสีแคโทดทั้งสองด้าน
- 29. โกลด์ชไตน์ได้ตั้งชื่อว่า “รังสีแคแนล” (canal ray) หรือ “รังสีบวก” (positive ray)
- 32. อะตอม ประกอบด้วย อนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอน กระจายอยู่ทั่วไปอย่างสม่าเสมอ อะตอมในสภาพที่เป็น กลางทางไฟฟ้าจะมีจานวนประจุบวกเท่ากับประจุลบ แบบจาลองอะตอมของทอมสัน
- 35. ประจุของอิเล็กตรอน = 1.60 x 10-19 C ประจุต่อมวลของอิเลกตรอน = 1.76 x 108 C/g มวลของอิเล็กตรอน = 9.10 x 10-28 g การหาประจุของอิเล็กตรอนโดย Millikan
- 36. ในปี พ.ศ. 2454 (ค.ศ. 1911) ลอร์ดเออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด แบบจาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
- 38. เพื่อพิสูจน์สมมติฐานนี้ รัทเทอร์ฟอร์ดได้ทาการทดลองยิงอนุภาคแอลฟา ไปยังแผ่นทองคาบาง ๆ โดยมีความหนาไม่เกิน 10–4 cm โดยมีฉากสาร เรืองแสงรองรับ
- 39. ปรากฏผลการทดลองดังนี้ 1. อนุภาคส่วนมากเคลื่อนที่ทะลุผ่านแผ่นทองคาเป็นเส้นตรง 2. อนุภาคส่วนน้อยเบี่ยงเบนไปจากเส้นตรง 3. อนุภาคส่วนน้อยมากสะท้อนกลับมาด้านหน้าของแผ่นทองคา
- 41. รัทเทอร์ฟอร์ดจึงตั้งสมมติฐานว่า 1. อนุภาคแอลฟาส่วนใหญ่เคลื่อนที่ทะลุผ่านแผ่นทองคาเป็นเส้นตรงแสดงว่า พื้นที่ส่วนใหญ่ของอะตอมจะต้องเป็นที่ว่าง 2. อนุภาคแอลฟาส่วนน้อยเบี่ยงเบนไปจากเส้นตรงแสดงว่า อนุภาคแอลฟา ต้องไปเคลื่อนที่ไปเฉียดกับกลุ่มของอนุภาคบวก 3. อนุภาคส่วนน้อยมากสะท้อนกลับมาด้านหน้าของแผ่นทองคาแสดงว่า อนุภาคแอลฟาต้องไปเคลื่อนที่ไปชนกับกลุ่มของอนุภาคบวก
- 42. “อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนรวมกันอยู่ตรง กลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็กแต่มีมวลมาก และมีประจุบวก ส่วน อิเล็กตรอนซึ่งมีประจุลบและมีมวลน้อยมากวิ่งอยู่รอบ ๆนิวเคลียส”
- 43. เจมส์ แชดวิก (James Chadwick) ได้ค้นพบอนุภาคอีก ชนิดหนึ่ง ไม่มีประจุไฟฟ้า และตั้งชื่อว่า “นิวตรอน” (neutron) นิวตรอนมีมวลมากกว่าโปรตอนเล็กน้อย โดยมีมวลเท่ากับ 1.675 x 10–24 กรัม และรัทเทอร์ฟอร์ด ได้เสนอว่านิวตรอนเป็นอนุภาคที่อยู่ในนิวเคลียสของอะตอม อนุภาคมูลฐานของอะตอม
- 46. การบอกจานวนอนุภาคมูลฐานของอะตอมจะใช้สัญลักษณ์ที่เรียกว่า สัญลักษณ์นิวเคลียร์ ซึ่งเขียนแทนด้วย X คือ สัญลักษณ์ของธาตุที่ต้องการบอกจานวน อนุภาคมูลฐาน Z คือ เลขอะตอม (Atomic Number) ซึ่งเป็นตัว เลขที่แสดงจานวนโปรตอน (p) A คือ เลขมวล (Mass Number) ซึ่งตัวเลขที่ แสดงผลรวมของจานวนโปรตอน(p) และนิวตรอน (n)ในนิวเคลียสของอะตอม
- 47. สัญลักษณ์ ( X) เลขมวล (A) เลขอะตอม (Z) อนุภาคมูลฐานในอะตอม โปรตอน นิวตรอน อิเล็กตรอน He 4 2 2 2 2 Be 9 4 4 5 4 O 16 8 8 8 8 Na 23 11 11 12 11 Al 27 13 13 14 13 A Z 4 2 9 4 16 8
- 48. เลขมวล(A) = จานวนโปรตอน (p) + จานวนนิวตรอน (n) จานวนนิวตรอน (n) = เลขมวล (A) - จานวนโปรตอน (p) หรือ = เลขมวล (A) - เลขอะตอม (Z)
- 49. จานวนอิเล็กตรอน (e) ในอะตอม = จานวนโปรตอน (p) จานวนอิเล็กตรอน (e) ในไอออน = ประจุ + อิเล็กตรอนลด ประจุ - อิเล็กตรอนเพิ่ม
- 50. 35 17 Cl โปรตอน (p) = ......................... นิวตรอน (n) = ........................ อิเล็กตรอน(e) = ....................... 35 17 Cl- โปรตอน (p) = ......................... นิวตรอน (n) = ........................ อิเล็กตรอน(e) = .......................
- 51. 23 11 Na + 23 11 Na โปรตอน (p) = ......................... นิวตรอน (n) = ........................ อิเล็กตรอน(e) = ....................... โปรตอน (p) = ......................... นิวตรอน (n) = ........................ อิเล็กตรอน(e) = .......................
- 52. 40 20 Ca2+ 40 20 Ca โปรตอน (p) = ......................... นิวตรอน (n) = ........................ อิเล็กตรอน(e) = ....................... โปรตอน (p) = ......................... นิวตรอน (n) = ........................ อิเล็กตรอน(e) = .......................
- 53. ไอโซโทป (isotope) คือ อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันอาจมีจานวน นิวตรอนที่ไม่เท่ากันซึ่งทาให้มีเลขมวลที่ไม่เท่ากันเรียกว่า สัญลักษณ์นิวเคลียร์ ชื่อเฉพาะ สัญลักษณ์ H โปรเทียม (Protium) H H ดิวเทอเรียม (Deuterium) D H ทริเทียม (Tritium) T 1 1 2 1 3 1
- 54. ไอโซบาร์ (Isobars) คือ อะตอมของธาตุต่างชนิดกัน ที่มีเลขมวลเท่ากัน แต่ เลขอะตอมต่างกัน ไอโซโทน ( Isotone ) หมายถึง ธาตุต่างชนิดกันที่มีจานวน นิวตรอนเท่ากัน แต่มีเลขมวลและเลขอะตอมไม่เท่ากัน เช่น เช่น
- 57. การจัดตัวของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส อิเล็กตรอน ในอะตอมมีการจัดเรียงตัว เป็นชั้น ๆ รอบนิวเคลียส แต่ละชั้นเรียกว่า ระดับพลังงาน (energy level) • การจัดเรียงอิเล็กตรอน
- 58. • การจัดเรียงอิเล็กตรอน การศึกษาของนักวิทยาศาสตร์พบว่า จานวนอิเล็กตรอนที่มีมาก ที่สุดในแต่ละดับพลังงานมีค่าเท่ากับ 2n2 โดย n คือเลขบอกระดับ พลังงาน และเรียกอิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกสุดว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน (Valence electron)
- 60. การจัดเรียงอิเล็กตรอน ระดับพลังงานหลัก ระดับพลังงานย่อย 2 8 18 32 …. 1s2 2s2 2p6 3s2 ….
- 61. ระดับพลังงานหลัก
- 62. ระดับพลังงานที่ (n) 1 2 3 4 5 6 จานวนอิเล็กตรอนที่มีได้มากที่สุด 2 8 18 32 50 32
- 63. ธาตุ เลขอะตอม จานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงาน การจัดเรียงอิเล็กตรอนอย่างย่อ n = 1 n = 2 n = 3 H 1 1 1 Li 3 2 1 2 1 Be 4 2 2 2 2 B 5 2 3 2 3 C 6 2 4 2 4 N 7 2 5 2 5 O 8 2 6 2 6 F 9 2 7 2 7 Na 11 2 8 1 2 8 1 Mg 12 2 8 2 2 8 2 จานวนอิเล็กตรอนที่มีมากที่สุดของระดับ พลังงานที่ n = 1 และ n = 2 มีเท่าไหร่ จานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานนอกสุด ของธาตุที่มีเลขอะตอม 3 ถึง 8 เป็นเท่าไร
- 64. ธาตุ เลขอะตอม จานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงาน การจัดเรียงอิเล็กตรอนอย่างย่อ n = 1 n = 2 n = 3 H 1 1 1 Li 3 2 1 2 1 Be 4 2 2 2 2 B 5 2 3 2 3 C 6 2 4 2 4 N 7 2 5 2 5 O 8 2 6 2 6 F 9 2 7 2 7 Na 11 2 8 1 2 8 1 Mg 12 2 8 2 2 8 2 ธาตุที่อยู่คาบเดียวกันในตารางธาตุมีจานวนอะไรเท่ากัน ธาตุที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 8 4 อยู่หมู่ใด คาบใด และมีเลขอะตอมเท่าใด ธาตุที่อยู่หมู่เดียวกันในตารางธาตุมีจานวนอะไรเท่ากัน
- 65. ธาตุลิเทียม (Li) มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 1 จึงอยู่หมู่ 1 คาบที่ 2 ในตารางธาตุ ธาตุฟลูออรีน (F) มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 7 จึงอยู่หมู่ 7 คาบที่ 2 ในตารางธาตุ ธาตุโซเดียม (Na) มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 8 1 จึงอยู่หมู่ 1 คาบที่ 3 ในตาราง ดังนั้น ธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกันจะมีจานวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เท่ากัน ส่วนธาตุที่อยู่ในคาบเดียวกันจะมีจานวนระดับพลังงานที่เท่ากัน
- 66. ระดับพลังงานที่ (n) 1 2 3 4 5 6 จานวนอิเล็กตรอนที่มีได้มากที่สุด 2 8 18 32 50 32
- 67. การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอม ธาตุ A D E G และ J มีเลขอะตอม 8 , 12 ,16 , 18 และ 20 ตามลาดับ จงตอบคาถามต่อไปนี้ 1. การจัดเรียงอิเล็กตรอนแต่ละธาตุเป็นอย่างไร A : 2 6 D : 2 8 2 E : 2 8 6 G : 2 8 8 J : 2 8 8 2
- 68. การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอม 2. ธาตุใดบ้างที่อยู่ในหมู่เดียวกันและอยู่หมู่ใด 3. ธาตุใดบ้างที่อยู่คาบเดียวกันและอยู่คาบใด A : 2 6 D : 2 8 2 E : 2 8 6 G : 2 8 8 J : 2 8 8 2
- 69. การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอม 4. ธาตุใดบ้างที่เป็นโลหะ และเป็นอโลหะ 5. ธาตุใดบ้างเป็นแก๊สเฉื่อย A : 2 6 D : 2 8 2 E : 2 8 6 G : 2 8 8 J : 2 8 8 2