หนวยท 1 โครงสรางอะตอม

2

1. อะตอม โมเลกลหรอไอออนจากสตรเคม 2. แบบจ าลองอะตอมของโบรกบแบบจ าลอง อะตอมแบบกลมหมอก

หวขอเรอง !!!!!!!!!

3

อะตอม คออะไร ..........?..............

สารชนดใดบางทประกอบไปดวยอะตอม........?......

ทบทวนหนอยนะ สารเคมตอไปนเปนแกสทอาจพบในอากาศ จงระบวาสารเหลานอยในรปใด

สตรเคม ชอสารเคม อะตอม โมเลกล ธาต สารประกอบ

H₂ Hydrogen gas

Cl₂ Chlorine gas

HCl Hydrogen chloride

O₃ Ozone

NO Nitrogen monoxide

CO Carbon monoxide

Ne Neon

CH₄ Methane

นกปราชญชาวกรกโบราณ (ดโมครตส) เชอวาสารตาง ๆ ประกอบขนจากอนภาคทเลกจนมองไมเหนเรยกวา อะตอม (atom) หรอ atomos ในภาษากรก (a แปลวาไม และ atomos แปลวา แบง)

จนกระทงป พ.ศ. 2351 –2353 จอหน ดาลตน นกวทยาศาสตรชาวองกฤษ เสนอทฤษฎอะตอม ซงสรปไดดงน

แบบจ าลองอะตอมของดอลตน - สารประกอบอนภาคขนาดเลก ทไมสามารถแบงแยกออกไดและสรางขนหรอ ท าลายใหสญหายไปไมได

- อะตอมของธาตชนดเดยวกนจะมมวลเทากน มสมบตเหมอนกน แตตางจาก อะตอมของธาตอน

- สารประกอบเกดจากการรวมตวของอะตอมของธาตตงแต 2 ชนดขนไป

- อะตอมของธาต 2 ชนดรวมกนจะเกดเปนสารประกอบไดหลายชนด

1. ธาตแตละธาตประกอบดวยอนภาคขนาดเลกเรยกวาอะตอม

2. อะตอมของธาตชนดเดยวกน ยอมมสมบตเหมอนกนทกประการ (เชนมมวลเทากน) และมสมบตแตกตางจากอะตอมของธาตอน

3. อะตอมของธาตหนงไมสามารถเปลยนเปนอะตอมของธาตอนไดเมอเกดปฏกรยาเคม และไมสามารถสรางอะตอมขนใหมหรอท าลายใหสญหายไปไดจากปฏกรยาเคม

4. สารประกอบเกดจากการรวมตวของอะตอมของธาตตงแตสองชนดขนไป โดยมอตราสวนการรวมตวเปนตวเลขอยางงาย เชน 1:1 1:2 2:3 หรออน ๆ

9

แบบจ าลองอะตอมของดอลตน

https://bit.ly/2VWsTkN https://bit.ly/2zL49Du

10

แตเมอนกวทยาศาสตรไดท าการทดลองคนควาไดขอมลเกยวกบอะตอมมากขน พบวาแบบจ าลองของ Dalton ไมสามารถอธบายได เชน

1. ท าไมอะตอมของธาตตางกนจงมมวลตางกน

2. อะตอมของธาตชนดเดยวกนอาจมสมบตตางกนได (เชนไฮโดรเจนม 3 ไอโซโทป 1H, 2H และ 3H เปนธาตชนดเดยวกน แตมมวลตางกน)

3. ท าไมธาตจงมความวองไวในการเกดปฏกรยาตางกน

4. ท าไมธาตหนงๆ ท าปฏกรยาไดเฉพาะบางธาต

5. อะตอมท าใหเกดขนใหมหรอเปลยนไปเปนอะตอมของธาตอนได หรอสามารถสงเคราะหอะตอม ของธาตใหมไดโดยอาศยปฏกรยานวเคลยร ## ดวยสาเหตดงกลาวจงท าใหมผศกษาคนควาแบบจ าลองอะตอมใหมเพออธบายสงทเกดขน ##

11

สรปแนวคดของทอมสน 1. อะตอมเปนทรงกลมทเปนกลางทางไฟฟา ซงประกอบขนดวยอนภาคทมประจบวกและอนภาคทมประจลบ ซงมคาประจไฟฟาเทากน 2. ประจบวกและประจลบของอะตอมจะกระจายตวอยทวทงอะตอมอยางสม าเสมอ โดยประจลบจะฝงตวอยในเนออะตอมทมประจบวก

12

สรปแนวคดของรทเธอรฟอรด 1. ภายในอะตอมเปนพนทวางเปนสวนใหญ 2. เนองจากโปรตอนซงมประจเปนบวกนนรวมตวกนอยางหนาแนนอยตรงกลางของอะตอม เรยกกวานวเคลยส 3. นวเคลยสของอะตอมนนมขนาดเลกมากเมอเทยบกบขนาดทงหมดของอะตอม ถงแมวานวเคลยสจะมขนาดเลกแตกมมวลสงมาก 4. อเลกตรอนเคลอนทอยรอบๆ นวเคลยส และเคลอนทเปนบรเวณกวาง

13

14

อนภาคมลฐาน

15

16

เทคนคการจ า

17

ชนด เลขอะตอม เลขมวล จ านวนนวตรอน

จ านวนโปรตอน

ชนดของธาต

ไอโซโทป เทากน ตางกน ตางกน เทากน ชนด

เดยวกน

ไอโซโทน ตางกน ตางกน เทากน ตางกน ตางชนดกน

ไอโซบาร ตางกน เทากน ตางกน ตางกน ตางชนดกน

18

สรปแนวคดของ โบร 1. อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสเปนวงโคจร โดยมขนาด และคาพลงงานทแนนอน 2. ขนาดวงโคจรของอเลกตรอนนนจะส าพนธกบระดบพลงงาน 2.1 ทระดบพลงงานต า วงโคจรจะมขนาดเลก และอยใกลกบนวเคลยส 2.2 เมอระดบพลงงานเพมขน วงโคจรจะมขนาดใหญขน และอยหางจากนวเคลยสมากขน 3.อเลกตรอนสามารถเคลอนทขามจากระดบพลงงานหนงไปยงระดบพลงงานหนงได เมอมไดรบหรอสญเสยพลงงาน 3.1 เมอไดรบพลงงานจะอเลกตรอนจะขามขนไปยงระดบพลงงานทสงขน(ไกลจากนวเคลยส) 3.2 เมอสญเสยพลงงานอเลกตรอนจะขามลงมายงระดบพลงงานทต าลง (เขาใกลนวเคลยส)

19

แบบจ ำลองอะตอมแบบกลมหมอก

20

สรปแนวคดทางกลศาสตรควอนตม

1. อเลกตรอนมสมบตเปนทงอนภาคและคลน ท าใหไมสามารถระบต าแหนงทแนนอนของอเลกตรอนได

2. แตสามารถระบไดวาบรเวณใดทมโอกาสพบอเลกตรอน

3. อเลกตรอนเคลอนทอยรอบๆนวเคลยสในลกษณะของกลมหมอกทมประจเปนลบ

3.1 ยงเขาใกลนวเคลยสโอกาสทพบอเลกตรอนยงสงขน

4. กลมหมอกหรอบรเวณทมโอกาสพบอเลกตรอน เรยกวา ออรบทล

4.1 ออรบทลมหลายรปแบบ เชน s, p, d และ f

21

https://bit.ly/2VU8BZe

อเลกตรอนเคลอนทรอบนวเคลยสอยางรวดเรว ดวยทศทางไมแนนอนจงไมสามารถบอกตาแหนงทแนนอนของอเลกตรอนไดบอกไดแตเพยงโอกาสทจะพบอเลกตรอนในบรเวณตางๆ ปรากฏการณแบบนเรยกวากลมหมอกของอเลกตรอน บรเวณทมกลมหมอกอเลกตรอนหนาแนนจะมโอกาสพบอเลกตรอนมากกวาบรเวณทเปนหมอกจาง

22

การจดเรยงอเลกตรอนในอะตอม จากการศกษาแบบจ าลองอะตอม โดยการค านวณหาคาพลงงานอเลกตรอน ท าใหทราบวาอะตอมประกอบดวยโปรตอนและนวตรอน และมอเลกตรอนวงอยรอบ ในระดบพลงงานตางกน อเลกตรอนทเคลอนทรอบนวเคลยส พบวาอะตอมจะมระดบพลงงานหลก 7 ระดบ คอ K L M N O P และ Q หรอระดบพลงงาน n = 1, 2, 3, 4, 5, 6 และ 7 และมระดบพลงงานยอย คอ s p d f

23

ระดบพลงงานหลก เปนระดบพลงงานชนใหญๆ ของอเลกตรอน ระดบพลงงานชนในสดหรอระดบพลงงานท n=1 จะมอเลกตรอนไดมากทสด 2 ตว ระดบชนถดมา 2,3,4 จะมไดมากทสด 8,18 และ 32 ตามล าดบ โดยระดบพลงงานทมากกวา 4 ขนไปกจะมไดมากทสดเพยง 32 ตวเทานน

ระดบพลงงานยอย ระดบพลงงานยอย อกชอหนงคอ ออรบทล (Orbital) เปนระดบพลงงานยอยทอยในแตละระดบพลงงานใหญ โดยระดบพลงงานยอยจะม 4 ประเภทใหญ คอ s, p, d และ f และแตละชนดกจะมรปรางตางกนอก

24

เชน

ระดบพลงงานหลก ชนดของออรบทลทมได

1 s

2 s p

3 s p d

4 s p d f

5 s p d f g*

25

ระดบพลงงานยอยของอเลกตรอนในอะตอม ในระดบพลงงาน n=1 ม 1 ระดบพลงงานยอย เขยนไดเปน 1s ในระดบพลงงาน n=2 ม 2 ระดบพลงงานยอย เขยนไดเปน 2s 2p ในระดบพลงงาน n=3 ม 3 ระดบพลงงานยอย เขยนไดเปน 3s 3p 3d ในระดบพลงงาน n=4 ม 4 ระดบพลงงานยอย เขยนไดเปน 4s 4p 4d 4f

ในแตละพลงงานยอยจะประกอบดวยออรบทอล (Orbital) ซงออรบทอลในระดบพลงงานยอยเดยวกนจะมคาพลงงานเทากน ในแตละระดบพลงงานยอย จะมจานวนออรบทอลแตกตางกน ดงน

26

27

28

แนวขอสอบ ขอใดตอไปนถกตอง

1. เมออเลกตรอนเปลยนระดบพลงงาน จะมการคายพลงงานและใหสเปกตรมแบบเสน

2. แบบจ าลองอะตอมของโบรสามารถอธบายอะตอมของไฮโดรเจนไดดทสด

3. แบบจ าลองของทอมสนท าใหเราทราบทอยของอเลกตรอนไดอยางชดเจน

4. อเลกตรอนสามารถเปลยนระดบพลงงานเฉพาะชนอยตดกนเทานน

29

ขอใดตอไปน ไม ถกตอง

1. ตามแบบจ าลองอะตอมของโบร อเลกตรอนจะอยทวงหลกเทานน

2. รทเทอรฟอรดคนพบวาในอะตอมสวนใหญเปนทวาง

3. สเปกตรมของธาตจะเปนสเปกตรมแบบเสนทไมซ ากนในแตละธาต

4. ตามแบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอก เราจะพบอเลกตรอนทวงหลกเทานน

30

ขอใด ไมใช บทสรปของการทดลองของรทเทอรฟอรด

1. อะตอมสวนใหญเปนทวาง

2. อนภาคอลฟาสวนใหญตกกระทบฉากดานหลง

3. มวลสวนใหญของอะตอมคออเลกตรอน

4. นวเคลยสมขนาดเลกแตหนก

31

ขอใด ไม เกยวของกบการทดลองของทอมสน

1. อตราสวนประจตอมวล (e/m) ของรงสแคโทดมคาไมคงทในทกธาตซงสอดคลองกบการทดลองของโกลดชไตน

2. อเลกตรอนมประจลบ

3. สรปเปนแบบจ าลองอะตอมไดวา อะตอมเปนรปทรงกลมประกอบดวยเนออะตอมซงมประจบวกและอเลกตรอนซงมประจลบกระจายอยทวไป

4. รงสแคโทดเอยงเขาหาขวบวก

32

ขอใดถกตองเกยวกบแบบจ าลองอะตอมแบบกลมหมอก

1. อเลกตรอนอยในระดบพลงงานทแนนอน

2. บรเวณทพบอเลกตรอนคอทหมอกทบเทานน

3. มโอกาสพบอเลกตรอนทหมอกทบมากกวาททหมอกจางกวา

4. เราไมสามารถพบอเลกตรอนทหมอกจางกวา

33

ขอใด ไม เกยวของกบสเปกตรมของอะตอมไฮโดรเจน (PAT-2 ม.ค.58)

1. แบบจ าลองอะตอมของรทเทอรฟอรด

2. ระดบชนพลงงานของอเลกตรอน

3. แบบจ าลองอะตอมกลมหมอก

4. รศมวงโคจนของอเลกตรอน

แบบจ าลองของรทเทอรฟอรด มระดบพลงงานชนเดยว จงอธบายเกยวกบสเปกตรมไมได

34

พจารณาขอมลตอไปน I. อะตอมประกอบดวยนวเคลยสและอเลกตรอน II. อเลกตรอนโคจนรอบนวเคลยส โดยมวงโคจรทแนนอน III. การดดหรอคายพลงงานของอเลกตรอน จะท าใหอเลกตรอนเปลยนระดบพลงงาน IV. โอกาสทจะพบอเลกตรอนขนอยกบระยะหางจากนวเคลยส ขอใด ไม เกยวของกบแบบจ าลองอะตอมกลมหมอก (PAT-2 พ.ย.58)

1. I , II

2. II , IV

3. II , III

4. I , II และ III

แบบจ าลองแบบกลมหมอก อธบายวา อเลกตรอนโคจรรอบนวเคลยส ไมมวงโคจรทแนนอน แตจะพบอเลกตรอนอยในออรบทล และโอกาสพบอเลกตรอนบรเวณหมอกหนาทบมากกวาบรเวณทมหมอกจางไมใชขนอยกบระยะหางจากนวเคลยส

35

ขอใดอธบายความหมายไอโซโทปของธาตไดถกตอง

1. ธาตชนดเดยวกน เลขมวลเหมอนกนแตเลขอะตอมตางกน

2. ธาตชนดเดยวกนมประจในนวเคลยสเหมอนกนแตเลขมวลตางกน

3. ธาตตางชนดกนมเลขอะตอมเหมอนกนแตเลขมวลตางกน

4. ธาตตางชนดกนมประจในนวเคลยสเหมอนกนแตเลขมวลตางกน

36

การบาน

ท าแบบฝกหดทายบทท 1 ในหนงสอหนาท 21 ขอท 1-5