Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
บทท 1
สำรบญ
อะตอมและตำรำงธำต 6
แบบฝกหดเคม บทท 1 21
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 1 25
บทท 2 พนธะเคม 32
แบบฝกหดเคม บทท 2 52
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 2 56
บทท 3 สมบตของธำตและสำรประกอบ 64
แบบฝกหดเคม บทท 3 74
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 3 77
บทท 4 ปรมำณสำรสมพนธ 82
แบบฝกหดเคม บทท 4 96
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 4 101
บทท 5 ของแขง ของเหลว แกส 111
แบบฝกหดเคม บทท 5 124
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 5 128
บทท 6 อตรำกำรเกดปฏกรยำเคม 135
แบบฝกหดเคม บทท 6 144
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 6 150
บทท 7 สมดลเคม 156
แบบฝกหดเคม บทท 7 164
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 7 168
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 4 18/9/61 15:15
บทท 8 กรด–เบส 175
แบบฝกหดเคม บทท 8 193
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 8 198
บทท 9 ไฟฟำเคม 207
แบบฝกหดเคม บทท 9 228
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 9 233
บทท 10 ธำตและสำรประกอบอนนทรยในอตสำหกรรม 240
แบบฝกหดเคม บทท 10 253
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 10 257
บทท 11 เคมอนทรย 262
แบบฝกหดเคม บทท 11 288
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 11 293
บทท 12 เชอเพลง ซำกดกด�ำบรรพ และผลตภณฑ 301
แบบฝกหดเคม บทท 12 321
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 12 326
บทท 13 สำรชวโมเลกล 332
แบบฝกหดเคม บทท 13 352
เฉลยแบบฝกหดเคม บทท 13 356
แนวขอสอบ 361
เฉลยแนวขอสอบ 433
ประวตนกเขยน 558
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 5 18/9/61 15:15
6 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
บทท 1
อะตอม และตำรำงธำตอะตอม และอะตอม และ
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 6 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตำรำงธำต
7ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
แบบจ�าลองอะตอม คอ ภาพจ�าลองทแปลผลมาจากขอมลการทดลองของนกวทยาศาสตรเพอใชอธบายปรากฏการณของอะตอม สามารถเปลยนแปลงไดเมอมผลการทดลองใหมแลวแบบจ�าลองอะตอมเดมไมสามารถอธบายได
ววฒนาการของแบบจ�าลองอะตอมสามารถอธบายไดดงตาราง
แบบจ�าลองอะตอม สาระส�าคญ
1. ดาลตน
อะตอมเปนอนภาคทเลกทสด เปนทรงกลมตน ไมสามารถแบงแยกได ท�าใหสญหายหรอสรางขนใหมไมได อะตอมของธาตชนดเดยวกนมสมบตเหมอนกน แตแตกตางจากอะตอมของธาตอน อะตอมของธาตมากกวา 1 ชนดสามารถท�าปฏกรยาเคมกนในอตราสวนทเปนเลขลงตวนอยๆ เกดเปนสารประกอบ
2. ทอมสน
อะตอมมรปรางเปนทรงกลม ประกอบดวยเนออะตอมซงมประจบวก และอเลกตรอนซงมประจลบกระจายทวไป อะตอมทอยในสภาพเปนกลางทางไฟฟาจะมจ�านวนประจบวกเทากบจ�านวนประจลบ
3. รทเทอรฟอรด
อะตอมประกอบดวยนวเคลยสทมขนาดเลกมากอยภายในและมประจไฟฟาบวก โดยมอเลกตรอนวงอยรอบๆ นวเคลยส มวลสวนใหญของอะตอม คอ มวลของนวเคลยส ถอวามวลของอเลกตรอนนอยมาก (ไมมผลตอมวลอะตอม)
4. โบร
อเลกตรอนจะเคลอนทรอบนวเคลยสเปนวง แตละวงจะมระดบพลงงานเฉพาะตว ระดบพลงงานของอเลกตรอนทอยใกลนวเคลยสทสด ซงมพลงงานต�าทสด เรยกวา ระดบ K และระดบถดมาเรยกเปน L M N … ตามล�าดบ
1.1 แบบจ�ำลองอะตอม
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 7 18/9/61 15:15
8 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
อนภำคมลฐำนของอะตอม
อะตอมประกอบดวยอนภาคทส�าคญ 3 ชนด คอ อเลกตรอน โปรตอน และนวตรอน อนภาคทง 3 ชนด เรยกวา อนภาคมลฐานของอะตอม โดยมสมบตดงตาราง
อนภาค สญลกษณประจไฟฟา(คลอมบ)
ชนดประจไฟฟามวล(กรม)
อเลกตรอน e 1.602 × 10-19 - 9.109 × 10-28
โปรตอน p 1.602 × 10-19 + 1.673 × 10-24
นวตรอน n 0 0 1.675 × 10-24
1.2 เลขอะตอม เลขมวล และไอโซโทป
เลขอะตอม (Atomic Number : Z) คอ ตวเลขทแสดงจ�านวนโปรตอน อะตอมของธาตแตละชนดมจ�านวนโปรตอนเฉพาะตวและไมซ�ากบธาตอนๆ
เลขมวล (Mass Number : A) คอ ตวเลขทแสดงผลรวมของจ�านวนโปรตอนและนวตรอน เนองจากมวลอะตอมสวนใหญเปนมวลของนวเคลยสทประกอบดวยโปรตอนและนวตรอน
สญลกษณนวเคลยรของธาต คอ สญลกษณของธาตทเขยนแสดงรายละเอยดเกยวกบจ�านวนอนภาคมลฐานของอะตอม ดงภาพ
โดย X แทน สญลกษณของธาต A แทน เลขมวล Z แทน เลขอะตอม
A
Z
แบบจ�าลองอะตอม สาระส�าคญ
5. กลมหมอก
อเลกตรอนมสมบตเปนทงอนภาคและคลน โดยเคลอนทรอบนวเคลยสในลกษณะคลนนงและมรปทรงตางๆ ตามระดบพลงงานของอเลกตรอน บรเวณทกลมหมอกหนาทบแสดงวามโอกาสพบอเลกตรอนไดมากกวาบรเวณทมกลมหมอกจาง
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 8 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตารางธาต
9ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
การค�านวณหาจ�านวนอนภาคมลฐาน- กรณอะตอมของธาตเปนกลางทางไฟฟา (ไมมประจบวกหรอลบ) จ�านวนโปรตอน = จ�านวนอเลกตรอน- กรณอะตอมของธาตเปนไอออนบวก (มประจบวก +a) จ�านวนโปรตอน > จ�านวนอเลกตรอน = a- กรณอะตอมของธาตเปนไอออนลบ (มประจลบ –b) จ�านวนโปรตอน < จ�านวนอเลกตรอน = b
ขอควรจ�ำ
ไอโซโทป (Isotope) คอ อะตอมของธาตชนดเดยวกนทมจ�านวนโปรตอนเทากน แตมจ�านวนนวตรอนตางกน หรอเปนธาตทมเลขอะตอมเทากน แตมเลขมวลตางกน เชน 126C, 136C และ 146C
ไอโซโทน (Isotone) คอ อะตอมของธาตตางชนดกนทมจ�านวนนวตรอนเทากน แตโปรตอนหรอเลขมวลตางกน เชน 3717Cl, 3818Ar, 3919Ar
ไอโซบาร (Isobar) คอ อะตอมของธาตตางชนดกนทมเลขมวลเทากน แตมเลขอะตอมตางกน เชน 4016S,
4020Caไอโซอเลกทรอนกส (Isoelectronics) คอ อะตอมหรอไอออนทมจ�านวนอเลกตรอนเทากน แตเปน
ธาตตางชนดกน เชน 147N, 168O+
เทคนคนำร
หลกการจ�า ไอโซโทป ไอโซโทน ไอโซบาร และไอโซอเลกทรอนกส เมออานโจทยเจอค�าดงกลาวให ขดเสนใต ดงน
1. ไอโซโทป ขดเสนใต ป (ไอโซโทป) หมายถง ธาตทมจ�านวน โปรตอน เทากน2. ไอโซโทน ขดเสนใต น (ไอโซโทน) หมายถง ธาตทมจ�านวน นวตรอน เทากน3. ไอโซบาร ขดเสนใต บาร (ไอโซบาร) หมายถง ธาตทมเลขมวล (อยดานบน
สญลกษณของธาต) เทากน4. ไอโซอเลกทรอนกส ขดเสนใต อเลก (ไอโซอเลกทรอนกส) หมายถง ธาตทมจ�านวน
อเลกตรอนเทากน
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 9 18/9/61 15:15
10 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
1.3 คลนแมเหลกไฟฟำ
คลนแมเหลกไฟฟำ (Electromagnetic Waves)
คอ คลนทเกดจากการสนของประจไฟฟา เปนคลนทไมตองใชตวกลางในการเคลอนท จงสามารถเคลอนทในสญญากาศได ไดแก คลนวทย คลนไมโครเวฟ รงสอนฟราเรด คลนแสง รงสเอกซ รงสแกมมา
คลนมสมบต 2 ประกำร
1. ความยาวคลน หมายถง ระยะทางทคลนเคลอนทครบ 1 รอบ มหนวยเปนเมตร (m) หรอ นาโนเมตร (nm)
2. ความถของคลน หมายถง จ�านวนรอบของคลนทเคลอนทผานจดใดจดหนงในเวลา 1 วนาท ม หนวยเปนจ�านวนรอบตอวนาท (s–1) หรอเรยกวา เฮรตซ (Hz)
ควำมสมพนธระหวำงพลงงำน ควำมถ และควำมยำวคลน
มกซ พลงค นกวทยาศาสตรชาวเยอรมน ไดศกษาพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาและไดขอสรปวา พลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาจะเปนสดสวนโดยตรงกบความถของคลน เขยนความสมพนธไดดงน
E α ν
หรอ E = hν
เมอ E คอ พลงงานของคลนแมเหลกไฟฟา หนวย จล h คอ คาคงตวของพลงค มคา 6.626 × 10–34 จลวนาท ν คอ ความถของคลนแมเหลกไฟฟา หนวย เฮรตซ
ความยาวคลน
คลน 1 รอบ
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 10 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตารางธาต
11ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
นอกจากนความถของคลนยงมความสมพนธกบความยาวคลนดงตอไปน
ν = c λ
เมอ c คอ ความเรวของคลนแมเหลกไฟฟาในสญญากาศ มคาเทากบ 2.997 × 108 เมตร ตอวนาท (อาจใช 3.0 × 108 เมตรตอนาท)
λ คอ ความยาวคลน หนวย เมตร หรอนาโนเมตรดงนน คาพลงงานของคลนแมเหลกไฟฟาจงมความสมพนธกบความยาวคลน ดงน
E = hc λ
จากความสมพนธระหวางพลงงานและความยาวคลน
E = hc λ
แสดงวา E α 1 λ
หมายความวา คลนทมพลงงานสง จะมความยาวคลนสน คลนทมพลงงานต�า จะมความยาวคลนยาว
ขอควรจ�ำ
1.4 สเปกตรมของธำตและกำรแปลควำมหมำย
สเปกตรมของคลนแมเหลกไฟฟำ
สเปกตรมแมเหลกไฟฟาประกอบดวยคลนแมเหลกไฟฟาทมความยาวคลนตางๆ กน และมความถ ตอเนองกนเปนชวงกวาง มทงทมองเหนไดและมองไมเหน แสงทประสาทตาของมนษยสามารถรบรไดเรยกวา แสงทมองเหนได มความยาวคลนในชวง 400–700 นาโนเมตร ซงประกอบดวยแสงสตางๆ กน แตประสาทตาของมนษยไมสามารถแยกแสงทมองเหนออกเปนสตางๆ ได จงมองเหนเปนสรวมกน เรยกวา แสงขาว
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 11 18/9/61 15:15
12 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
มวง คราม น�าเงน เขยว เหลอง แสด แดง
ความยาวคลนสน 400-420 nmพลงงานสง (E สง)
ความยาวคลนยาว 650-700 nmพลงงานต�า (E ต�า)
1024
10-16
10141022
10-14
10121020
10-12
10101018
10-10
1081016
10-8 10-6 10-4 10-2 100 102 104
106 104
ความยาวคลน (m)
ความถ (Hz) แกมมา
แสงทมองเหนไดuitraviolet
X-ray radio-waveinfrared
สเปกตรมของธำต
ธาตแตละชนดมเสนสตางกนและมจ�านวนเสนสเฉพาะตว เสนสตางๆ นเรยกวา เสนสเปกตรมเมอเผาสารประกอบของโลหะชนดตางๆ จะท�าใหมองเหนเปนแสงสตางๆ เนองจากอเลกตรอนทอยในสถานะพนไดรบความรอนและถกกระตนใหมพลงงานสงขน เรยกวา อะตอมอยในสถานะกระตน ทสถานะน อะตอมจะไมเสถยร อเลกตรอนจงคายพลงงานออกมาสวนหนงแลวมพลงงานลดลงจงกลบเขาสสถานะทต�ากวา พลงงานทคายออกมาจะปรากฏเปนเสนสเปกตรม
สเปกตรมของไฮโดรเจน
อะตอมของไฮโดรเจนม 1 อเลกตรอน พบวามเสนสเปกตรมทปรากฏในชวงคลนทมองเหนได โดยมความยาวคลน 410, 434, 486 และ 656 นาโนเมตร ตามล�าดบ แสดงวาอเลกตรอนในอะตอมของไฮโดรเจนขนไปอยในสถานะกระตนทมพลงงานแตกตางกนไดหลายระดบ และความแตกตางระหวางพลงงานของแตละระดบทอยถดไปกมคาไมเทากน ความแตกตางของพลงงานจะมคานอยลงเมอระดบพลงงานสงขน
micro-wave
106
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 12 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตำรำงธำต
13ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
สมวง
410
สน�าเ
งน 4
34
สน�าท
ะเล
486
สแดง
656
4.84
× 1
0-22 k
J
4.57
× 1
0-22 k
J
4.08
× 1
0-22 k
J
3.02
× 1
0-22 k
J
ความยาวคลน(นาโนเมตร)
1.5 กำรจดอเลกตรอนในอะตอม
การจดเรยงอเลกตรอนม 3 ระดบ
จดเรยงเขาระดบพลงงานหลก
จดเรยงเขาระดบพลงงานยอย
กำรจดเรยงอเลกตรอนเขำระดบพลงงำนหลก
ในแตละระดบพลงงานหลกมอเลกตรอนมากสดเทากบ 2n2 เมอ n คอ ตวเลขแสดงระดบพลงงาน แตมเงอนไขวาตองไมเกน 32 อเลกตรอน และอเลกตรอนชนนอกสด (Valence Electron) ตองไมเกน8 อเลกตรอน
ระดบพลงงาน K n = 1 2(1)2 = 2 บรรจอเลกตรอนไดไมเกน 2 อเลกตรอนระดบพลงงาน L n = 2 2(2)2 = 8 บรรจอเลกตรอนไดไมเกน 8 อเลกตรอนระดบพลงงาน M n = 3 2(3)2 = 18 บรรจอเลกตรอนไดไมเกน 18 อเลกตรอน ระดบพลงงาน N n = 4 2(4)2 = 32 บรรจอเลกตรอนไดไมเกน 32 อเลกตรอนระดบพลงงาน O n = 5 2(5)2 = 50 บรรจอเลกตรอนไดไมเกน 32 อเลกตรอนระดบพลงงาน P n = 6 2(6)2 = 72 บรรจอเลกตรอนไดไมเกน 32 อเลกตรอนระดบพลงงาน Q n = 7 2(7)2 = 98 บรรจอเลกตรอนไดไมเกน 32 อเลกตรอน
จดเรยงเขาระดบออรบทล
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 13 18/9/61 15:15
14 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
กำรจดเรยงอเลกตรอนเขำระดบพลงงำนยอยหรอระดบออรบทล
ระดบพลงงานยอยก�าหนดเปนตวอกษร s, p, d และ f ตามล�าดบ เนองจากอเลกตรอนมการเคลอนทตลอดเวลา โอกาสทจะพบอเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสมสงและมพลงงานเฉพาะนเรยกวาออรบทล
ระดบพลงงานยอย s บรรจอเลกตรอนได 2 อเลกตรอน ม 1 ออรบทล ระดบพลงงานยอย p บรรจอเลกตรอนได 6 อเลกตรอน ม 3 ออรบทลระดบพลงงานยอย d บรรจอเลกตรอนได 10 อเลกตรอน ม 5 ออรบทลระดบพลงงานยอย f บรรจอเลกตรอนได 14 อเลกตรอน ม 7 ออรบทล
หลกกำรบรรจอเลกตรอนหนงๆ ลงในออรบทลทเหมำะสม
1. หลกกำรกดกนของเพำล มใจความส�าคญดงน- ก�าหนดใหบรรจอเลกตรอนลงในออรบทลไดสงสด 2 อเลกตรอน - อเลกตรอนคทอยในออรบทลเดยวกนตองหมนรอบตวเองในทศทตางกน โดยตวหนงหมนตามเขม
นาฬกาและอกตวหนงหมนทวนเขมนาฬกา เพอใหระบไดวาเปนอเลกตรอนตวใดเมออยในระดบ พลงงานหลก ระดบพลงงานยอย และออรบทลเดยวกน
การเขยนสญลกษณแทนในออรบทล แทน ออรบทล หรอ (ลกศร) แทน อเลกตรอนทบรรจในออรบทล แทน การบรรจอเลกตรอนลงในออรบทลแบบเดยวและค
2. หลกของเอำฟบำว มใจความส�าคญดงน- ตองบรรจอเลกตรอนลงในออรบทลทมพลงงานต�าทสดและวางอยกอนเสมอ คอ 1s 2s 2p 3s
3p 4s 3d 4p … ตามล�าดบ เพราะจะท�าใหพลงงานรวมทงหมดมคาต�าสด และอะตอมมความเสถยร ทสด
- ในกรณทมหลายออรบทลและแตละออรบทลมพลงงานเทากน ใหบรรจอเลกตรอนในลกษณะ อเลกตรอนเดยวใหมากทสดเทาทจะมากได (กฎของฮนด) ถาบรรจอเลกตรอนครบแลวยงเหลอ อเลกตรอน ใหบรรจอเลกตรอนทเหลอใหเตมออรบทลเปนคๆ ไป
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 14 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตำรำงธำต
15ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
3. กำรบรรจอเลกตรอนในออรบทลแบบทมควำมเสถยรมำกทสด ไดแก- การบรรจเตม คอ การบรรจอเลกตรอนเตมในทกๆ ออรบทลทมพลงงานเทากน
- การบรรจครง คอ การบรรจอเลกตรอนอยเพยงครงเดยว ท�าใหมความเสถยรมากกวาการบรรจ อเลกตรอนแบบอน
กำรบรรจอเลกตรอนในออรบทลตำงๆ ตำมล�ำดบระดบพลงงำนจำกต�ำไปสง
สามารถใชแผนภาพดงขางลาง โดยมสญลกษณแสดงการจดอเลกตรอนในออรบทลดงน
2p4 ม 4 อเลกตรอน (เนองจากระดบพลงงานยอยp ม 3 ออรบทล) จงสามารถบรรจไดดงน
2p2 ม 2 อเลกตรอน (เนองจากระดบพลงงานยอยp ม 3 ออรบทล) จงสามารถบรรจไดดงน
ตวอยาง
แสดงระดบพลงงานหลก
แสดงจ�านวนอเลกตรอนในออรบทล
สญลกษณแทนออรบทล
1s1
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 15 18/9/61 15:15
16 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
n = 1
n = 2
n = 3
n = 4
n = 5
n = 6
n = 7
1.6 ตำรำงธำต
ตารางธาตทใชปจจบนไดปรบปรงมาจากตารางธาตของเมนเดเลเยฟ โดยเรยงธาตตามล�าดบเลขอะตอม และมการก�าหนดหมของธาตดวยระบบทเปนตวเลขอารบกทงหมด ตงแตหมท 1–18 โดยองคการนานาชาตทางเคม (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)
ตารางธาตแบงเปน แนวตง เรยกวา หม มทงหมด 18 หม แนวนอน เรยกวา คาบ มทงหมด 7 คาบ
จากตารางธาตทง 18 หม แบงเปนกลม A และ Bกลม A ม 8 หม คอ IA–VIIIA หม IA เรยกวา โลหะแอลคาไล หม IIA เรยกวา โลหะแอลคาไลนเอรท หม VIIA เรยกวา หมธาตแฮโลเจน หม VIIIA เรยกวา แกสเฉอยหรอแกสมตระกลกลม B ม 8 หม คอ IB–VIIIB แตในหม VIIIB จะม 3 แถว เรยกธาตกลม B วา ธาตแทรนซชน
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 16 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตำรำงธำต
17ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
ขอสงเกต
คาบท 6 มธาต 2 กลม กลมท 1 ม 18 ธาต คอ Cs ถง Rn ตามตารางธาต กลมท 2 ม 14 ธาต คอ Ce ถง Lu เรยกวา กลมธาตแลนทาไนดคาบท 7 มธาต 2 กลม กลมท 1 เรมจาก Fr เปนตนไป ในปจจบนคนพบธาตเพมขนถง ธาตท 118 กลมท 2 ม 14 ธาต คอ Th ถง Lr เรยกวา กลมธาตแอกทไนด
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 17 18/9/61 15:15
18 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
1.7 สมบตของธำตตำมหมและตำมคำบ
ขนำดอะตอม
การบอกขนาดอะตอมจะบอกดวยรศมอะตอม ซงมคาเทากบครงหนงของระยะระหวางนวเคลยสของอะตอมทงสองทมแรงยดเหนยวระหวางอะตอมไวดวยกน หรอทอยชดกน รศมอะตอมมหลายแบบ ดงน
1. รศมโคเวเลนต คอ ระยะทางครงหนงของความยาวพนธะโคเวเลนตระหวางอะตอมชนดเดยวกน หรอตางกน เชน รศมของ H2 = 37 pm รศม Cl2 = 99 pm รศมของ CCl4 = 77 pm
2. รศมแวนเดอรวาลส คอ ระยะทางครงหนงของระยะระหวางนวเคลยสของอะตอมทอยใกลทสด เชน รศมของ Kr = 202 pm
3. รศมโลหะ คอ มคาเทากบครงหนงของระยะระหวางนวเคลยสของอะตอมโลหะทอยใกลกนมาก ทสด เชน รศมของธาต Mg = 160 pm
แนวโนมของขนาดอะตอมตามหม ขนาดอะตอมเพมขนตามจ�านวนระดบชนพลงงานแนวโนมของขนาดอะตอมตามคาบ ขนาดอะตอมลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน4. รศมไอออน แนวโนมของขนาดไอออนของไอออนบวก ยงไอออนบวกมาก ขนาดไอออนยงเลกแนวโนมของขนาดไอออนของไอออนลบ ยงไอออนลบมาก ขนาดไอออนยงใหญ
พลงงำนไอออไนเซชน (Ionization Energy : IE)
พลงงานไอออไนเซชน คอ พลงงานปรมาณนอยทสดทท�าใหอเลกตรอนหลดจากอะตอมในสถานะแกส เขยนยอเปน IE ธาตทมหลายอเลกตรอนกจะมพลงงานไอออไนเซชนหลายคา พลงงานนอยทสด ทท�าใหอเลกตรอนตวแรกหลดออกจากอะตอมทอยในสถานะแกส เรยกวา พลงงานไอออไนเซชนล�าดบ ทหนง เขยนยอเปน IE1
B (g) B+ (g) + e– IE1 = 807 kJ/molB+ (g) B2+ (g) + e– IE2 = 2,433 kJ/molB2+ (g) B3+ (g) + e– IE3 = 3,666 kJ/mol ธาตเดยวกน IE จะมคามากขนเรอยๆ ดงน IE1 < IE2 < IE3 < IE4 < ….ธาตคนละชนดจะเปรยบเทยบโดยใชเฉพาะ IE1 เทานนแนวโนมของ IE ตามหม ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขนแนวโนมของ IE ตามคาบ เพมขนตามเลขอะตอม
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 18 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตารางธาต
19ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
อเลกโทรเนกำตวต (Electronegativity : EN)
อเลกโทรเนกาตวต คอ ความสามารถของอะตอมในการดงดดอเลกตรอนคทใชรวมกนในโมเลกลของสาร อะตอมทดงดดอเลกตรอนไดดกวาเกดสภาพอ�านาจไฟฟาคอนขางเปนลบ สวนอะตอมทดงดดอเลกตรอนไดนอยกวาจะเกดสภาพอ�านาจไฟฟาคอนขางเปนบวก
แนวโนมของ EN ตามหม ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขนแนวโนมของ EN ตามคาบ เพมขนตามเลขอะตอม
สมพรรคภำพอเลกตรอน (Electron Affinity : EA)
สมพรรคภาพอเลกตรอน คอ พลงงานทคายออกมาเมออะตอมในสถานะแกสไดรบอเลกตรอน 1 อเลกตรอน เขยนยอเปน EA ถา EA มคาเปนลบมาก แสดงวาอะตอมของธาตนนมแนวโนมทจะรบอเลกตรอนเขามาไดด เขยนเปนสมการแสดงการเปลยนแปลงพลงงานไดดงน
A (g) + e– A– (g) EA = –142 kJ/mol (ตดลบเพราะคายพลงงานออกมา)B (g) + e– B– (g) EA = –333 kJ/mol (ตดลบเพราะคายพลงงานออกมา)
ธาตหม IA ถงหม IIIA มคา EA เปนลบนอยกวา มแนวโนมรบอเลกตรอนนอยมาก โดยเฉพาะหม IIA รบอเลกตรอนยากทสด
ธาตหม IVA, VA, VIA, และ VIIA มคา EA เปนลบมากกวา มแนวโนมรบอเลกตรอนมาก โดยเฉพาะหม VIIA รบอเลกตรอนสงทสด
จดหลอมเหลวและจดเดอด
พลงงานความรอนทจะใชในการแยกอนภาคของสารออกจากกน จะใชมากหรอนอยขนอยกบอนภาคหรอความแขงแรงของแรงยดเหนยวระหวางอนภาคในสารนน สารทมแรงยดเหนยวระหวางอนภาคมากจะมจดหลอมเหลวและจดเดอดสง
แนวโนมจดหลอมเหลวและจดเดอดตามหมหม IA, IIA และ IIIA มคาลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน หม VA, VIA, VIIA และ VIIIA มจดหลอมเหลวและจดเดอดเพมขนตามเลขอะตอม แนวโนมจดหลอมเหลวและจดเดอดตามคาบ หม IA, IIA, IIIA และ IVA มแนวโนมสงขนตามล�าดบ โดยเฉพาะหม IVA มจดหลอมเหลวและจดเดอด
สงทสดหม VA, VIA, VIIA และ VIIIA มแนวโนมจดหลอมเหลวและจดเดอดต�า
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 19 18/9/61 15:15
20 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
เลขออกซเดชน
เลขออกซเดชน คอ ตวเลขแสดงถงคาประจไฟฟาหรอประจไฟฟาสมมตของไอออนหรออะตอมของธาตนน การก�าหนดวาธาตตางๆ มเลขออกซเดชนเปนเทาใด มหลกเกณฑดงน
1. ธาตอสระทกชนดทอยในรปอะตอมหรอโมเลกลมเลขออกซเดชนเทากบศนย เชน Ca, Na, Zn, He, O2, P4 และ S8
2. ออกซเจนในสารประกอบทวไปมเลขออกซเดชน –2 ยกเวน - สารประกอบเปอรออกไซด เชน H2O2, BaO2 ออกซเจนมเลขออกซเดชน –1 - สารประกอบซเปอรออกไซด เชน KO2 ออกซเจนมเลขออกซเดชน – 1
2 - สารประกอบ OF2 ออกซเจนมเลขออกซเดชน +23. ไฮโดรเจนในสารประกอบทวไปมเลขออกซเดชน +1 ยกเวนสารประกอบไฮไดรดของโลหะ เชน NaH
หรอ CaH2 ไฮโดรเจนมเลขออกซเดชน –14. ไอออนของธาตมเลขออกซเดชนเทากบประจของไอออนนน เชน H+ มเลขออกซเดชน +1 Mg2+
มเลขออกซเดชน +2 หรอ Cl– มเลขออกซเดชน –15. ไอออนทประกอบดวยอะตอมมากกวาหนงชนด ผลรวมของเลขออกซเดชนของทกอะตอมจะเทากบ
ประจของไอออนนน เชน SO42– มประจ –2 ผลรวมของเลขออกซเดชนของ SO4
2– จงเทากบ –26. ในสารประกอบใดๆ ผลรวมของเลขออกซเดชนจะเทากบศนย เชน ในสารประกอบ MgO
เลขออกซเดชนของแมกนเซยมเทากบ +2 และออกซเจนเทากบ –2 ผลรวมของเลขออกซเดชน จงมคาเทากบศนย
หาเลขออกซเดชนของธาตแทรนซชนของสารประกอบ [Fe(CN)6]–2
สมมตใหเลขออกซเดชนของ Fe = xเลขออกซเดชนของ CN– = –1ผลรวมเลขออกซเดชนของ CN– = 6 × (–1) = –6ผลรวมของเลขออกซเดชนของสารประกอบ = –2 X + (–6) = –2 X = +4 ตอบ
ตวอยาง
วธท�า
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 20 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตารางธาต
21ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
1 ก�าหนดธาต W, X, Y และ Z มเลขอะตอม 14, 15, 35 และ 52 ตามล�าดบ ขอใดเรยงจ�านวน อเลกตรอนเดยวในอะตอมทสถานะพนจากมากไปหานอย 1. W > X > Y = Z 2. X > W = Z > Y 3. X > W = Y > Z
4. Y > Z = W > X 5. Z = Y > W > X
2 ธาต A, B, C, D และ E มคาพลงงานไอออไนเซชนล�าดบตางๆ (MJ/mol) ดงตารางตอไปน
สตรสารประกอบไอออนกขอใดเปนไปได ถาธาต A, B, C, D และ E มเลขอะตอมไมเกน 20 1. AD2 2. AE4 3. B2D3 4. C3B2 5. B2D5
3 ก�าหนดใหรศมไอออนของ K+ และ Cs+ เทากบ 138 และ 169 pm ตามล�าดบ ขอสรปใดถกตอง เกยวกบขนาดรศมไอออนของ Rb+ และ Ca2+ (ก�าหนดเลขอะตอมของ K = 19, Ca = 20, Rb = 37, Cs = 55)
1. Rb+ มขนาดรศมไอออนระหวาง K+ กบ Cs2+ และ Ca2+ มขนาดรศมไอออนใหญกวา 138 pm 2. Rb+ มขนาดรศมไอออนระหวาง K+ กบ Cs2+ และ Ca2+ มขนาดรศมไอออนเลกกวา 138 pm 3. Rb+ มขนาดรศมไอออนใหญกวา K+ และ Ca2+ มขนาดรศมไอออนใหญกวา 169 pm 4. Ca2+ มขนาดรศมไอออนใหญกวา K+ และ Rb+ มขนาดรศมไอออนเลกกวา 169 pm 5. Ca2+ มขนาดรศมไอออนใกลเคยงกบ K+ และ Rb+ มขนาดใหญกวา Cs2+
แบบฝกหดเคม บทท 1
ธาต IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 IE8 IE9
A 1.09 2.36 4.63 6.23 37.84 47.29 - - -
B 1.41 2.86 4.59 7.48 9.45 53.27 - - -
C 0.74 1.46 7.74 10.55 13.64 18.00 - - -
D 1.30 3.40 5.30 7.50 11.00 13.30 37.83 47.29 -
E 1.70 3.40 6.10 8.40 11.00 15.20 17.90 92.1 106.4
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 21 18/9/61 15:15
22 ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
4 โลหะแทรนซชนใดจากสารตอไปนมเลขออกซเดชนมากทสด ก. [CuCl4]
2– ข. [Cr(SCN)4(NH3)2]–
ค. [Co(NH3)2(NO2)4]– ง. [Fe(NH3)6]
2+ จ. [Ni(CN)4]
2–
1. Cu และ Cr 2. Cr และ Fe 3. Co และ Cr 4. Fe และ Ni 5. Ni และ Co
5 ขอใดแสดงสถานะกระตนของการบรรจอเลกตรอนส�าหรบธาต Y ทมเลขอะตอม 12 ไดถกตอง 1. 1s2 2s2 2p6 2. 1s2 2s2 2p6 3s1
3. 1s2 2s2 2p6 3s2 4. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
5. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
6 จากขอมลตอไปน ธาต เลขมวล เลขอะตอม A 16 10 B 16 9 C 15 9 D 14 10 E 23 11 ขอใดถกตอง 1. A และ B เปนไอโซโทปกน 2. C และ D เปนไอโซโทนกน 3. A และ D เปนไอโซอเลกทรอนกสกน 4. B อาจเปนธาตเดยวกบ C หรอไมกได 5. D และ E เปนไอโซบารกน
7 ถา A, B และ C เปนธาตทมเลขอะตอม 17, 19 และ 35 ตามล�าดบ ขอใดผด 1. คาพลงงานไอออไนเซชนล�าดบท 1 ของ A มากกวา C 2. คาอเลกโทรเนกาตวตของ B มคานอยทสด 3. A มแนวโนมทจะรบอเลกตรอนไดดกวา B 4. เมอเปนสารประกอบขนาดไอออนของ A เลกกวาไอออนของ B 5. ขนาดอะตอมของ B > C > A
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 22 18/9/61 15:15
บทท 1 อะตอมและตารางธาต
23ตปอม เคม 9 วชาสามญ ม.ปลาย
8 การเรยงล�าดบขนาดอะตอมและขนาดของไอออน ขอใดถกตอง 1. Br > Ca > Cl และ Br– > Cl– > Ca2+
2. Cl > Mg > Ca และ Cl– > Mg2+ > Ca2+
3. Ca > Mg > Cl และ Cl– > Ca2+ > Mg2+ 4. Ca > Br > Cl และ Ca2+ > Br– > Cl– 5. Ca > Cl > Mg และ Ca2+ > Cl– > Mg2+
9 พจารณาขอความตอไปน ก. สเปกตรมของแสงขาวแยกเปนสตางๆ ซงมความยาวคลนเพมขนจากสมวงถงสแดง แสงส
มวงมพลงงานนอยกวาแสงสแดงเพราะคายพลงงานความรอนนอยกวา ข. สเปกตรมของแสงขาว สามารถเรยงล�าดบความถของแสงเปนดงน แสงสแดง > แสงสเหลอง
> แสงสมวง ค. เมอเผาสารประกอบของโซเดยมคลอไรดและแคลเซยมคลอไรดจะเหนสของเปลวไฟเหมอนกน
เนองจากสารประกอบทงสองประกอบดวยไอออนลบชนดเดยวกน ง. การเปลยนต�าแหนงอเลกตรอนจากระดบพลงงานสงมายงระดบพลงงานทต�ากวา จะท�าให
อะตอมเสถยร จ. การท�าใหอเลกตรอนแตละตวหลดออกจากอะตอมบางชวงมคาพลงงานทใชแตกตางกนมาก
แสดงวาอเลกตรอนอยคนละระดบพลงงาน ขอใดถกตอง 1. ก และ ข 2. ข และ ค 3. ค และ ง 4. ง และ จ 5. ค, ง และ จ
page01_������ ���� 9 ��������� �.����.indd 23 18/9/61 15:15