วันพฤหัสบดีที่ 22 ตุลาคม พ.ศ. 2563
บทที่ 1 ความปลอดภัยเเละทักษะในการทำงานกับสารเคมี
- สีแดง บอกถึงความไวไฟ
- สีน้ำเงิน บอกถึงความเป็นอันตรายต่อสุขภาพ
- สีเหลือง บอกถึงความไวต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี
- สีขาว บอกถึงคุณสมบัติพิเศษของสาร
- 0 ไม่เกิดอันตราย
- 1 อันตรายน้อย
- 2 อันตรายปานกลาง
- 3 อันตรายมาก
- 4 อันตรายร้ายเเรง
- ถ้าผมยาวควรมัดผมให้เรียบร้อย
- สวมเสื้อคลุมปฏิบัติการ
- สวมเเว่นตา (Safety goggles) เพื่อป้องกันการกระเซ็นของสารเคมี
- สวมใส่กน้ากากอนามัย เพื่อลดการสูดดมไอจากสารเคมี
- สวมถุงมือ
- สวมรองเท้าหุ้มส้น
บทที่ 2 อะตอมเเละสมบัติของธาตุ
บทที่ 2 อะตอมเเละสมบัติของธาตุ
2.1 เเบบจำลองอะตอม
อะตอมมีขนาดเล็กมากและมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า แบบจำลองของอะตอมจึงมีวิวัฒนาการดังนี้
2.1.1 แบบจำลองอะตอมของจอร์น ดอลตัน
ในปี พ.ศ. 2346 (ค.ศ. 1803) จอห์น ดอลตัน (John Dalton) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้เสนอทฤษฎีอะตอมเพื่อใช้อธิบายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของสารก่อนและหลังทำปฏิกิริยา รวมทั้งอัตราส่วนโดยมวลของธาตุที่รวมกันเป็นสารประกอบ ซึ่งสรุปได้ดังนี้
1) ธาตุประกอบด้วยอนุภาคเล็กๆหลายอนุภาคเรียกอนุภาคเหล่านี้ว่า “อะตอม” ซึ่งแบ่งแยกและทำให้สูญหายไม่ได้
2) อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีสมบัติเหมือนกัน แต่จะมีสมบัติ แตกต่างจากอะตอมของธาตุอื่น
3) สารประกอบเกิดจากอะตอมของธาตุมากกว่าหนึ่งชนิดทำปฏิกิริยา เคมีกันในอัตราส่วนที่เป็นเลขลงตัวน้อยๆ
จอห์น ดอลตัน ชาวอังกฤษ เสนอทฤษฎีอะตอมของดอลตัน
- อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุด แบ่งแยกอีกไม่ได้
- อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีสมบัติเหมือนกัน
- อะตอมต้องเกิดจากสารประกอบเกิดจากอะตอมของธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปมารวมตัวกัน ทางเคมี
ทฤษฎีอะตอมของดอลตันใช้อธิบายลักษณะและสมบัติของอะตอมได้เพียงระดับหนึ่ง แต่ต่อมานักวิทยาศาสตร์ค้นพบข้อมูลบางประการที่ไม่สอดคล้องกับทฤษฎีอะตอมของ ดอลตัน เช่น พบว่าอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันอาจมีมวลแตกต่างกันได้
ลักษณะแบบจำลองอะตอมของดอลตัน
ลักษณะอะตอมเป็นทรงตันขนาดเล็ก ที่สร้างขึ้นใหม่หรือทำลายไม่ได้ เปรียบเสมือนลูกเปตอง
- ทำไมอะตอมต่างชนิดกัน จึงไม่เหมือนกัน
- ทำไมอะตอมต่างๆ จึงทำปฏิกิริยากับบางธาตุเท่านั้น
- อะตอมรวมกันเกิดสารประกอบได้อย่างไร มีเเรงยึดเหนี่ยวอย่างไร
- ทำไมอะตอมชนิดเดียวกันจึงมีคุณสมบัติเเตกต่างกัน
บทที่ 3 พันธะเคมี
บทที่ 3 พันธะเคมี
พันธะเคมี (Chemical Bonding) คือ แรงยึดเหนี่ยวที่เกิดขึ้นระหว่างอนุภาคมูลฐานหรืออะตอม (Atom) ซึ่งเป็นการดึงดูดเข้าหากัน เพื่อสร้างเสถียรภาพในระดับโมเลกุล จนเกิดเป็นสสารหรือสารประกอบที่มีโครงสร้างขนาดใหญ่และมีความซับซ้อนมากขึ้นในธรรมชาติ ไม่ว่าจะเป็นน้ำ อากาศ พื้นดิน ก้อนหิน ต้นไม้ รวมไปถึงเนื้อเยื่อและร่างกายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งทุกสสารในจักรวาลล้วนถูกสร้างขึ้นจากการรวมตัวกันของอนุภาคพื้นฐานขนาดเล็กเหล่านี้
พันธะเคมี เป็นแรงดึงดูดที่เกิดขึ้นจากความไม่เสถียรของอะตอมหรือธาตุต่าง ๆ ในธรรมชาติ ซึ่งกว่า 90 ธาตุที่พบในธรรมชาติ มีเพียงธาตุในหมู่ VIIIA หรือก๊าซเฉื่อย (Inert Gas) เท่านั้นที่สามารถคงอยู่ในรูปของอะตอมอิสระ จากการมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดเต็มตามจำนวนในแต่ละระดับชั้นของพลังงาน หรือ มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน (Valence Electron) ครบ 8 ตัว ทำให้โครงสร้างของอะตอมมีความเสถียรในตัวเองสูง
3.1 สัญลักษณ์เเบบจุดของลิวอีสเเละกำออกเตต
พัฒนาการของตารางธาตุ ตลอดจนแนวคิดของการจัดอิเล็กตรอน ช่วยให้นักเคมีสามารถอธิบายการเกิดโมเลกุลหรือสารประกอบได้อย่างมีเหตุผล กิลเบิร์ต ลิวอิส (Gilbert Newton Lewis) เสนอว่า อะตอมรวมตัวกันเพื่อทำให้เกิดการจัดอิเล็กตรอนที่มีเสถียรภาพเพิ่มขึ้น โดยเสถียรภาพมีค่ามากที่สุดเมื่ออะตอมมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในธาตุเฉื่อย เมื่ออะตอมรวมกันเกิดเป็นพันธะเคมี อิเล็กตรอนระดับนอกหรือที่เรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับการเกิดพันธะเคมี นักเคมีใช้สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส ในการนับจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยา และเพื่อให้แน่ใจว่าจำนวนอิเล็กตรอนมีค่าคงที่ สัญลักษณ์แบบจุดของลิวอิส ประกอบด้วยสัญลักษณ์ ธาตุ และจุด 1 จุด แทน 1 เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมธาตุนั้น เช่น โลหะในหมู่ I Aซึ่งมีเวเลนซ์ อิเล็กตรอน 1 ตัว จะมีสัญลักษณ์ ดังนี้
ข้อสอบบทที่ 1 ความปลอดภัยเเละทักษะในปฏิบัติการเคมี
ข้อสอบบที่ 2 อะตอมเเละสมบัติของธาตุ
ข้อสอบบที่ 2 อะตอมเเละสมบัติของธาตุ
1. อะตอมประกอบไปด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนในจำนวนที่เท่า ๆ กัน คือ แบบจำลองอะตอมของใคร
ก. ดอลตัน
ข. ทอมสัน
ค. รัทเทอร์ฟอร์ด
ง. โบร์
2. ข้อใดกล่าวถูกต้อง
ก. ธาตุต่างชนิดกันมีมวลต่างกันหรือมีนิวตรอนต่างกันเรียกว่าไอโซโทป
ข. มวลของอะตอม คือ มวลของโปรตอนกับอิเล็กตรอนในนิวเคลียส
ค. มวลของอะตอม คือ มวลของโปรตอนกับนิวตรอนในนิวเคลียส
ง. เลขอะตอมจะบอกถึงจำนวนโปรตอนและจำนวนนิวตรอนในอะตอม
3. อนุภาคข้อใดที่มีมวลใกล้เคียงกัน
ก. โปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน
ข. โปรตอนกับอิเล็กตรอน
ค. นิวครอนกับอิเล็กตรอน
ง. โปรตอนกับนิวตรอน
4. ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
ก.โปรตอนและอิเล็กตรอนรวมกันเป็นนิวเคลียสของอะตอม
ข.นิวเคลียสมีขนาดเล็กมากและมีมวลมากภายในประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน
ค. นิวเคลียสเป็นกลางทางไฟฟ้าเพราะประจุของโปรตอนกับของอิเล็กตรอนเท่ากัน
ง. อะตอมของธาตุประกอบด้วยอนุภาคโปรตอนและอิเล็กตรอนกระจัดกระจายอยู่ภายในด้วยจำนวนเท่ากัน
5. เลขอะตอมของธาตุ คือข้อใด
ก. จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุ
ข. จำนวนโปรตอนในอะตอมของธาตุ
ค. จำนวนนิวครอนในอะตอมของธาตุ
ง. จำนวนโปรตอนกับนิวตรอนในอะตอมของธาตุ
6. ธาตุ P มีเลขอะตอม 15 มีนิวตรอน 16 จะมีเลขมวล โปรตอน และอิเล็กตรอนเท่าไรตามลำดับ
ก. 31, 15, 15
ข. 31, 16, 15
ค. 16, 15, 15
ง. 15, 31, 16
7. ข้อใดอธิบายความหมายไอโซโทปของธาตุได้ถูกต้อง
ก. ธาตุชนิดเดียวกัน เลขมวลเหมือนกันแต่เลขอะตอมต่างกัน
ข. ธาตุชนิดเดียวกันมีประจุในนิวเคลียสเหมือนกันแต่เลขมวลต่างกัน
ค. ธาตุต่างชนิดกันมีเลขอะตอมเหมือนกันแต่เลขมวลต่างกัน
ง. ธาตุต่างชนิดกันมีประจุในนิวเคลียสเหมือนกันแต่เลขมวลต่างกัน
8. ธาตุโซเดียม (Na) มีเลขอะตอมเท่ากับ 11 จะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังข้อใด
ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ รูปอะตอม
ก. 2, 9
ข. 2, 8, 1
ค. 2, 6, 5
ง. 1, 8, 2
9. ข้อใดบอกความหมายของเลขมวลได้ถูกต้อง
ก. จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม
ข. มวลรวมของนิวตรอนโปรตอน และอิเล็กตรอนในอะตอม
ค. มวลรวมของนิวตรอนและโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม
ง. มวลรวมของโปรตอน และอิเล็กตรอนในนิวเคลียสของอะตอม
10. ธาตุคลอรีน (CI) มีเลขอะตอม 17 จะอยู่ในคาบและหมู่ละที่เท่าไรของตารางธาตุ
ก. คาบ 3 หมู่ 7
ข. คาบ 7 หมู่ 3
ค. คาบ 2 หมู่ 7
ง. คาบ 3 หมู่ 8
💖เฉลยข้อสอบ
1. ข
2. ค
3. ง
4. ข
5. ข
6. ก
7. ข
8. ข
9. ค
10. ก
ข้อสอบบทที่ 3 พันธะเคมี
ข้อสอบบทที่ 3 พันธะเคมี
1. ผลึกไอออนิกแตกหักเมื่อมีแรงเข้าไปกระทำเพราะเหตุใด
ก. ประจุชนิดเดียวกันผลักกัน
ข. อิเล็กตรอนหลุดออกจากผลึก
ค. จำนวนประจุบวกและลบไม่เท่ากัน
ง. อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เร็วขึ้น เนื่องจากมีพลังงานจลน์มากขึ้น
2. ธาตุ X มีเลขอะตอม 53 จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
1. X รวมตัวกับโลหะปรอทแล้วจะมีสูตรเคมีเป็น Hg2X2
2. X เมื่อเป็นไอออนจะมีโครงสร้างอิเล็กตรอนเป็น 2 8 18 18 8
3. X เมื่อเป็นไอออนจะมีรัศมีไอออนเล็กกว่าไอออนของธาตุที่มีโครงสร้างอิเล็กตรอนเป็น
2 8 18 18 8 1
ข้อใดถูกต้อง
ก. 1 และ 2
ข. 2 และ 3
ค. 1 และ 3
ง. 2
3. จุดหลอมเหลวของ MgO สูงกว่า NaF เนื่องจากสาเหตุใดต่อไปนี้
1. Mg2+ มีประจุบวกสูงกว่า Na+
2. O2- มีประจุลบสูงกว่า F-
3. O2- ใหญ่กว่า F-
ก. ข้อ 2 เท่านั้น
ข. ข้อ 1 และ 2
ค. ข้อ 1 และ 3
ง. ข้อ 1 , 2 และ 3
4. ข้อใดผิดเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าของสารชนิดต่างๆ
ก. การนำไฟฟ้าของสารประกอบไอออนิกในสถานะของเหลวเกิดจากการถ่ายเทอิเล็กตรอนจากไอออนบวกให้ไอออนลบ
ข. การนำไฟฟ้าของโลหะเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์สูง
ค. แกรไฟต์ซึ่งเป็นอัญรูปหนึ่งของคาร์บอนนำไฟฟ้าได้เนื่องจาก การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
ง. สารกึ่งตัวนำ จะนำไฟฟ้าได้ก็ต่อเมื่อได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งแล้วทำให้อิเล็กตรอนเกิดการเปลี่ยนระดับพลังงาน
พลังงานในข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยานี้
ก. พลังงานแลตทิช
ข. พลังงานการระเหิดของ Ca
ค. พลังงานไอออไนเซชั่นของธาตุออกซิเจน
ง. พลังงานการสลายพันธะของธาตุออกซิเจน
6. พิจารณาวัฏจักร Born-Haber สำหรับการเกิดเฮไลด์ของธาตุสมมติ A(AXn)
a. X2 (s) ----> X2 (l) ∆H1
b. X2 (l) ----> X2 (g) ∆H2
c. X2 (g) ----> 2X (g) ∆H3
d. X (g) + e- ----> X- (g) ∆H4
e. A (s) ----> A (g) ∆H5
f. A (g) ----> An+ (g) + ne- ∆H6
g. An+ (g) + nX- (g) ----> AXn (s) ∆H7
ถ้าพบว่า A (s) + n/2 X2 ----> AXn (s) มีค่า ∆H = ∆H2 + ∆H3 + 2∆H4 + ∆H5 + ∆H6 + ∆H7
สารประกอบ AXn ควรเป็นข้อใด
ก. CaCl3
ข. CaBr2
ค. AlCl3
ง. AlBr3
7. การเกิดสารประกอบ Na2O เกี่ยวข้องกับพลังงานในขั้นตอนต่างๆดังนี้
(I) Na (s) ----> Na (g) ∆H = E1 kJ
(II) Na (g) ----> Na+ (g) + e- ∆H = E2 kJ
(III) O2 (g) ----> 2O (g) ∆H = E3 kJ
(IV) O (g) + 2e- ----> O2- (g) ∆H = E4 kJ
(V) 2Na+ (g) + O2- (g) ----> Na2O (s) ∆H = E5 kJ
จากข้อมูลนี้ข้อใดผิด
ก. E2 มีค่ามากกว่า IE1 ของ 19K
ข. ขั้นที่ IV และ V เป็นขั้นตอนที่คายพลังงาน
ค. ขั้นที่ I , II , III เป็นขั้นตอนที่ดูดพลังงาน
ง. พลังงานแลตทิชมีค่าเท่ากับ E1 + 2E2 + E3/2 + E4 + E5
8. ข้อใดไม่ใช่สมการที่อยู่ในวัฏจักรพลังงานการละลายน้ำของ NaNO3 (s)
ก. NaNO3 (s) ----> Na+ (g) + NO3- (g)
ข. Na+(g) ----> Na+ (aq)
ค. NO3- (g) ----> NO3- (aq)
ง. NaNO3 (g) ----> Na+ (g) + NO3- (g)
9. โมเลกุลในข้อใดมีโครงสร้างเหมือนกันทั้งหมด
ก. CO2 SO2 CS2
ข. NH3 PH3 SO3
ค. CO2 N2 N3-
ง. CCl4 (SO4)2- XeF4
10. สารประกอบโคเวเลนต์ ข้อใดมีรูปร่างเหมือนกันทั้งหมด
ก. CCl4 NH4+ XeF4
ข. BF3 NH3 PCl3
ค. BrF5 PCl5 IF5
ง. H2O SO2 O3
💖เฉลย
1. เฉลย ก. เพราะ ประจุแต่ละชนิดจะต้องผลักกันตามหลักของขั้ว
2. เฉลย ก. เพราะ สารประกอบปรอทสามารถมีสูตรเป็น Hg2Cl2 , Hg2I2 ได้
3. เฉลย ข. เพราะ 1.ประจุที่สูงกว่าจะทำให้เกิดแรงยึดเหนี่ยวได้มากกว่า จุดหลอมเหลวจึงสูงกว่า
2. ขนาด O2- ที่ใหญ่กว่า F- ทำให้โครงร่างผลึกห่างจากกันมากแรงยึดเหนี่ยวจะอ่อนลง ไม่ได้ทำให้จุดหลอมเหลวของ MgO สูงกว่า NaF
4. เฉลย ก. เพราะ การนำไฟฟ้าของไอออนิกเป็นการเคลื่อนที่ของไอออน ไม่ใช่การถ่ายเทอิเล็กตรอน
5. เฉลย ค. เพราะ Ca (s) + 1/2O2 ----> CaO (s) พลังงานในการเกิดมี 5 ขั้นตอน พลังงานไอออไนโซชันเกิดกับธาตุ Ca ไม่เกิดกับธาตุออกซิเจน
6. เฉลย ข. เพราะ จากสมการรวมทั้งหมด (∆H) ไม่เกี่ยวข้องกับ ∆H1 แสดงว่า X ต้องเป็นของเหลวในที่นี้คือ Br2 และจากสมการ d ต้องใช้พลังงานเท่ากับ 2 ∆H4 แสดงว่า Br ต้องมี 2 อะตอม
7. เฉลย ง. เพราะ พลังงานแลตทิช มีค่าเท่ากับ E5
8. เฉลย ง. เพราะ ข้อ ก. เป็นปฏิกิริยาแสดงพลังงานแลตทิช
ข้อ ข , ค เป็นปฏิกิริยาไฮเดรชันของไอออนบวกและไอออนลบ
ข้อ ง. ผิดเพราะ NaNo3 ต้องมีสถานะของแข็งไม่ใช่แก๊ส
9. เฉลย ค. เพราะ ทุกตัวมีรูปร่างเป็นเส้นตรง
10.เฉลย ง. เพราะ ทุกตัวเป็นรูปมุมงอ