Brands Chemistry

สารชวี โมเลกุล ไขมันและนาํ้ มัน (Fat and Oil) ลิปดเปนเอสเทอรทม่ี ีโมเลกุลขนาดใหญ ไมมขี ั้ว ลปิ ด จงึ ไมล ะลายนา้ํ แตละลายไดในตวั ทาํ ละลายอนิ ทรีย ลิปดแบง ออกเปน ไขมนั (ของแขง็ ที่อณุ หภูมิหอง) และนา้ํ มัน (ของเหลวที่อุณหภูมหิ อ ง) ทง้ั ไขมนั และนํ้ามนั มี โครงสรางเหมอื นกนั ซ่ึงเกดิ จากปฏิกิรยิ าระหวา ง กลเี ซอรอล (Glycerol) กบั กรดไขมนั (Fatty acid) O H2C OH H2C O C R O O HC O C R HC OH + 3 R C OH O + 3H2O H2C OH H2C O C R Glycerol Fatty Acid Lipid ไขมันและนํา้ มัน พบไดทง้ั ในพชื และสตั ว ทาํ หนา ทเ่ี ปน โครงสรางของเยื่อหุมเซลล และเปนแหลงพลงั งาน สะสม กรดไขมนั (Fatty Acid) กรดไขมันเปน กรดอนิ ทรียช นิดหนงึ่ สูตรท่วั ไป คอื R COOH สมบตั ิของกรดไขมนั ขน้ึ อยกู บั หมไู ฮโดรคารบอน ( R) ทาํ ใหแบงกรดไขมนั ไดเปน 2 ชนิด คือ - กรดไขมนั อิ่มตวั คือ กรดไขมันทหี่ มู R มแี ตพนั ธะเด่ียวทัง้ หมดในโครงสราง - กรดไขมนั ไมอม่ิ ตวั คอื กรดไขมันทหี่ มู R มพี นั ธะคอู ยางนอย 1 พนั ธะในโครงสราง วทิ ยาศาสตร เคมี (2)____________________________ โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010

ประเภท ช่ือ โครงสราง จดุ แหลงทพ่ี บ กรดไขมัน หลอมเหลว CH3(CH2)12COOH Myristic acid 53.9 ลูกจนั ทรเทศ COOH 63.1 น้ํามนั ปาลม Palmitic acid 69.6 นา้ํ มันสตั ว อม่ิ ตัว CH3(CH2)14COOH 76.5 ถ่วั ลสิ ง 13.4 นา้ํ มันมะกอก Stearic acid COOH -5 ถั่วเหลือง Arachidic acid CH3(CH2)16COOH Oleic acid COOH ไมอ ม่ิ ตวั CH3(CH2)18COOH Linoleic acid COOH CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH COOH CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH COOH สมบตั แิ ละปฏกิ ิริยาของลปิ ด 1. ปฏกิ ริ ิยาไฮโดรจิเนชัน (Hydrogenation) เปนปฏิกริ ิยาการเตมิ H2 เขาไปในพนั ธะคขู องไขมนั ไมอม่ิ ตัว ทาํ ใหก ลายเปน ไขมันอม่ิ ตัว สถานะจะ เปลยี่ นจากของเหลวเปนของแขง็ วธิ ีการนใ้ี ชในการผลติ เนยเทียม (มาการนี : เนยท่ไี ดจากพืช) COOH H2 catalyst COOH 2. การเกิดกลิ่นหืน สาเหตุที่ทาํ ใหเ กิดกลน่ิ หืนมี 2 สาเหตุ คือ - ปฏกิ ิรยิ าออกซิเดชนั (Oxidation) : ลปิ ด ทําปฏิกริ ิยากับออกซเิ จน โดยมคี วามรอนและแสงเปน ตัวเรง ออกซิเจนจะเขา ทาํ ปฏกิ ิรยิ ากับพนั ธะคทู าํ ใหไ ดแอลดีไฮดแ ละกรดไขมนั ทม่ี ีขนาดเลก็ ลง ซ่งึ ระเหยงา ยและ ทําใหม ีกลิ่นเหมน็ หืน CC O2 C O+O C โครงการแบรนดซมั เมอรแคมป 2010 ____________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (3)

- ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส (Hydrolysis) : จลุ นิ ทรยี ใ นอากาศปลอ ยสารชนดิ หน่งึ ออกมาเปนตวั เรง ปฏกิ ิรยิ าระหวางลปิ ดกบั นํ้า ทําใหเ กดิ กรดไขมนั อิสระซึ่งมกี ลน่ิ เหมน็ นอกจากนี้ กลเี ซอรอลอสิ ระทเ่ี กิดขึ้น จะเกิด การเปลีย่ นแปลงทอี่ ุณหภูมสิ งู (> 450°C) เปน acrolein ซ่ึงเปนแอลดไี ฮดทมี่ กี ล่ินเหมน็ เชน กัน H2C OOC H2O H2C OH 450oC HC O HC OOC + 3 CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH HC OH H2C OOC H2C OH CH + 2H2O CH2 H2C OH HC OH acrolein H2C OH 3. การสะสมไขมนั ในรางกาย ไขมนั หรือน้ํามันที่เรารับประทานเขาไปจะเกดิ การปฏิกิรยิ าไฮโดรลซิ สิ โดยมเี อนไซมเ ปนตวั เรง กลายเปน กรดไขมันและกลีเซอรอล เพ่ือใหรายกายดูดซึมไปใช แตเมือ่ ถกู ใชไมหมดจะถูกเปลีย่ นรูปกลบั เปนไขมนั (เกดิ ปฏิกริ ยิ า เอสเทอริฟเ คชัน) สะสมในรางกาย H2C OH O Esterification H2C OOC R HC OH + 3 HO C R Hydrolysis HC OOC R + 3 H2O H2C OH H2C OOC R 4. ปฏิกิรยิ าสะปอนนิฟเ คชนั (Saponification) คอื ปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสของไขมนั หรือนํา้ มนั ทเ่ี กดิ ในสารละลายเบส เชน NaOH จะไดผลติ ภณั ฑเปน กลเี ซอรอล และเกลอื โซเดยี มของกรดไขมนั (สบ)ู O H2C OH O H2C O C R HC OH + 3 R C ONa H2C OH O สบู HC O C R + 3 NaOH กลเี ซอรอล O H2C O C R ไขมัน วิทยาศาสตร เคมี (4)____________________________ โครงการแบรนดซมั เมอรแคมป 2010

ในอุตสาหกรรมจะนําไขมนั มาผสมกบั NaOH แลวใหค วามรอ น เปนเวลาประมาณ 12-24 ชั่วโมง แลว เติม NaCl ลงไปเพอื่ แยกสบอู อกมา จากนั้นนาํ มาทาํ ใหบริสุทธิ์ แตง กลน่ิ และสีกอนจําหนา ย เม่อื พจิ ารณาจากโครงสรางจะเหน็ วา สบปู ระกอบดว ยสวนทีม่ ขี ้ัว และไมม ขี ั้ว เชน สบโู ซเดียมสเตียเรต O CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2C O- Na+ O-Na+ C O สวนท่ีไมมขี ัว้ สว นทมี่ ขี ัว้ การกําจัดคราบสกปรกดว ยสบูในนาํ้ เกดิ ขึ้นโดยสบูจ ะหันสว นที่เปนไฮโดรคารบ อนซง่ึ ไมมีข้วั เขา ไปยัง ไขมัน (สิ่งสกปรก) ซ่ึงไมมีข้วั เหมือนกนั สบูจะดึงไขมนั ออกมาจากพนื้ ผวิ ท่ีตอ งการทาํ ความสะอาด และหนั สว นที่มี ข้วั ออกหาน้าํ ทําใหไขมันหรอื นาํ้ มนั กระจายตัวอยูในน้าํ ในรปู ของคอลลอยด แผนภาพแสดงการกาํ จดั ไขมนั ดวยสบู โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010 ____________________________ วิทยาศาสตร เคมี (5)

นาํ้ กระดาง นํา้ กระดา ง คอื นํา้ ท่มี ไี อออน Ca2+ และ Mg2+ ละลายอยู ไอออนเหลานีท้ ําใหส บูม ฟี องนอย และไมส ามารถ ละลายน้ํา กลายเปน ฝา (ไคลสบ)ู ลอยอยบู นผวิ นาํ้ เนอื่ งจากไอออนเหลา น้เี ขา ไปแทนท่ี Na+ ในสบู ทําใหสบู ตกตะกอน 2C17H35COONa + Ca2+ [C17H35COO]2Ca + 2Na+ สบโู ซเดยี มสเตยี เรต แคลเซียมสเตียเรต (ละลายน้ํา) (ตะกอนหรือไคลสบ)ู ผงซกั ฟอก (Detergent) ♦ สงั เคราะหขนึ้ เพือ่ นํามาใชแ ทนสบู เนอ่ื งจากผงซกั ฟอกจะไมตกตะกอนในนํ้าท่มี ไี อออน Ca2+ และ Mg2+ ♦ เปน สารพวกแอลคิลซลั โฟเนต RSO3Na O S O-Na + O สวนท่ไี มม ขี ัว้ สวนที่มีขัว้ - Linear Alkyl Sulphonate (LAS) : หมูแอลคิลเปนชนิดโซต รง O S O-Na+ O - Alkyl Benzene Sulphonate (ABS) : หมูแอลคลิ ประกอบดว ยวงเบนซีนและโซกงิ่ O S O-Na+ O วทิ ยาศาสตร เคมี (6)____________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแ คมป 2010

ตัวอยา งขอ สอบ O-NET ป 2551 1. จากการทดสอบนํา้ มัน 4 ชนิด ปริมาณเทา กนั กับทงิ เจอรไ อโอดีน ไดผ ลดงั น้ี ชนดิ ของน้าํ มัน จาํ นวนหยดของทิงเจอรไอโอดนี ทใ่ี ช A 15 B 18 C 30 D 47 จากขอ มลู ขา งตน จงพิจารณาวา ก. การบรโิ ภคนาํ้ มนั ชนดิ ใดมีโอกาสเปนโรคหัวใจขาดเลือดมากทส่ี ุด และ ข. นาํ้ มันชนิดใดท่ใี ชทอดอาหารโดยใชไฟออ นๆ แตใ ชเ วลานาน แลว ผบู ริโภคจะปลอดภัยที่สุด ก. บรโิ ภคแลว มโี อกาสเปนโรคหัวใจขาดเลือด ข. ใชทอดดวยไฟออนๆ บอยๆ ยังปลอดภัย *1) A A 2) A C 3) D B 4) D D O-NET ป 2550 2. พิจารณาขอความตอ ไปนี้ ก. กรดไขมันในรางกายคน เปน กรดไขมนั ไมอ ่ิมตวั เปนสว นมาก ข. นาํ้ มันสัตวเ หมน็ หืนงายกวานํา้ มนั พืช เพราะไมม ีวิตามิน E ชวยยบั ยั้งการเกิดปฏกิ ิริยา ค. อาหารทีท่ อดโดยใชน ้าํ มันเกา จะทาํ ใหเศษอาหารทต่ี กคางในนาํ้ มันไหมเกรียมสลายเปนสารกอ มะเรง็ ง. โรคหัวใจ และอัมพาตมีสาเหตสุ ําคญั จากการรบั ประทานอาหารท่ีมคี อเลสเตอรอลสูง และขาดการ ออกกาํ ลังกาย ขอ ใดถกู 1) ก. และ ข. เทา นนั้ *2) ค. และ ง. เทานั้น 3) ก., ข. และ ค. 4) ข., ค. และ ง. โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010 ____________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (7)

3. นา้ํ มันพชื เกดิ จากการรวมตัวของสาร 2 ชนดิ โครงสรา งของนํา้ มันพชื จงึ ประกอบดวย 2 สวน พจิ ารณา นํา้ มนั พชื A และ B ตอไปนี้ ชนดิ ของ สว นที่ 1 สวนของโครงสรา งของนํา้ มันพชื นํา้ มนั พชื X Y สวนท่ี 2 A กรดโอเลอิก : CH3 (CH2)7 CH CH (CH2)7 CO2H B กรดสเตยี รกิ : CH3 (CH2)16 CO2H ก. X และ Y ของนํ้ามันพชื A และ B เปนสารชนดิ เดยี วกัน 4) ข. และ ง. เทา นั้น ข. กรดไขมนั ของนา้ํ มันพชื A เปน กรดไขมนั ไมอ ิ่มตวั ค. นํ้ามนั พชื B สามารถเกิดปฏกิ ริ ยิ าการเตมิ ไฮโดรเจนได ง. เม่ือเตมิ สารละลายไอโอดนี ลงในนํา้ มนั พืช A สขี องไอโอดีนจะจางลง ขอใดถูก 1) ก., ข. และ ค. *2) ก., ข. และ ง. 3) ข., ค. และ ง. O-NET ป 2549 4. เมอ่ื ทดลองแชข วดนํา้ มัน A และขวดนํ้ามัน B ในตูเ ยน็ 1 คืน พบวาน้ํามัน A แข็งตัว แตน า้ํ มนั B ยงั เปน ของเหลว พจิ ารณาขอ สรุปตอ ไปนี้ น้าํ มนั A น้าํ มัน B ก. มจี ดุ หลอมเหลวต่ํา มีจดุ หลอมเหลวสูง ข. มีกรดไขมนั อิม่ ตัวมาก มกี รดไขมนั ไมอิ่มตัวมาก ค. เหม็นหนื ยาก เหม็นหนื งาย ขอใดถกู ตอง *2) ข. และ ค. เทานน้ั 3) ก. และ ค. เทา น้นั 4) ทั้ง ก., ข. และ ค. 1) ก. เทา นน้ั 5. นา้ํ มนั พืชท่ใี ชท อดอาหารแลว เกิดกลิ่นเหม็นหืนมากท่ีสุด แสดงวากรดไขมันทีเ่ ปนองคประกอบในนํา้ มนั พืชนั้น มีสตู รโครงสรา งดังขอ ใด 1) CH3 (C12H24) CO2H 2) CH3 (C14H26) CO2H 3) CH3 (C16H26) CO2H *4) CH3 (C18H24) CO2H วิทยาศาสตร เคมี (8)____________________________ โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010

โปรตีน (Protein) โปรตีนเปนองคประกอบสาํ คญั ของสิง่ มีชวี ิต เกดิ จากกรดอะมิโนหลายๆ หนว ยมาตอ กันเปนสายยาวดว ย พันธะเพปไทด บางครงั้ อาจมีธาตอุ ืน่ ดว ย เชน Fe, S, Cu, P โปรตนี มโี ครงสรางซับซอน มวลโมเลกุลสงู และ มี จุดหลอมเหลวไมแ นนอน กรดอะมโิ น (Amino Acid) เปนสารอนิ ทรียท มี่ ีหมูคารบอกซลิ ( COOH) และหมอู ะมโิ น ( NH2) อยูในโมเลกลุ เดียวกัน สูตรท่ัวไปของกรดอะมโิ น คอื NH2 R CH COOH กรดอะมโิ น มอี ยู 20 ชนดิ แตชนิดที่รางกายไมสามารถสรางเองไดม ีอยู 8 ชนดิ เรียกวา กรดอะมิโนจาํ เปน ไดแ ก - เมไทโอนนี - ทรโี อนีน - ไลซีน - เวลนี - ลวิ ซีน - ไอโซลวิ ซนี - เฟนิลอะลานีน - ทรปิ โตเฟน สําหรบั เดก็ ทารกตอ งการ ฮสี ทิดีน เพ่มิ อกี 1 ชนิด พันธะเพปไทด (Peptide bond) เปน พันธะท่เี ช่อื มหมู COOH ในกรดอะมโิ นโมเลกลุ หน่ึงกบั หมู NH2 ของกรดอะมิโนอีกโมเลกุลหนงึ่ OO C OH + HN CN + H2O H H พันธะเพปไทด โปรตีนเกิดจากกรดอะมโิ นชนดิ เดียวหรือหลายชนิดมาตอ กนั เปนสายยาวดวยแรงยึดเหนีย่ วทเ่ี รียกวา พนั ธะ เพปไทด โปรตนี เปนพอลิเมอรข องกรดอะมิโน ซึง่ เรียกวา พอลเิ พปไทด (Polypeptide) RO RO RO RO +H3N C C N C C N C C N C C H HH HH HH โครงการแบรนดซมั เมอรแ คมป 2010 ____________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (9)

ตารางแสดงโครงสรางของกรดอะมิโนจําเปน ชือ่ กรดอะมโิ น สตู รโครงสราง ชือ่ กรดอะมโิ น สตู รโครงสรา ง Methionine CH3 S CH2 CH2 H Leucine (CH3)2 H (Met) C COOH (Leu) Theonine NH2 CH CH2 C COOH NH2 (Thr) Lysine H3C CH2 H Isoleucine H (Lys) OH C COOH (Ile) NH2 CH3 CH2 CH C COOH Valine CH3 NH2 (Val) H Phenylalanine H (Phe) H2N (CH2)4 C COOH CH2 C COOH NH2 NH2 (CH3)2 H Trytophan NH H CH C COOH (Try) CH2 C COOH NH2 NH2 สมบัติและปฏิกริ ยิ าของโปรตีน 1. ปฏกิ ริ ิยาไฮโดรลิซิส (Hydrolysis) โปรตีนเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไฮโดรลิซสิ กบั นา้ํ โดยมเี บส, กรด หรือเอนไซมเปน ตัวเรง ปฏกิ ิริยา โปรตนี จะถูก ไฮโดรไลสจากโมเลกุลใหญก ลายเปนโมเลกลุ ที่เล็กลง จนในทีส่ ดุ กลายเปน กรดอะมิโนทงั้ หมด ปฏกิ ิรยิ านเ้ี ปนปฏิกิรยิ า ยอนกลบั ของการสรางโปรตนี 2. การทดสอบไบยเู รต (Biuret test) เปนปฏิกิรยิ าท่ีใชทดสอบโปรตนี หรือผลิตภณั ฑข องโปรตนี โดยนาํ โปรตนี มาทาํ ปฏิกริ ยิ ากับสารละลาย ไบยูเรต (สารละลาย CuSO4 ในเบส NaOH) เม่อื เกดิ ปฏกิ ิริยาจะใหสีตางๆ ต้ังแตสีนาํ้ เงินแกมมวงจนถงึ สีชมพู สีเหลา นเี้ กดิ จากสารประกอบเชงิ ซอ นระหวา ง Cu กบั สารทีม่ ีพนั ธะเพปไทด - ถามีพันธะเพปไทดมาก (โปรตีน) จะมสี นี ํา้ เงินแกมมวง - ถามพี นั ธะเพปไทดนอ ย (ไตรเพปไทด หรอื ไดเพปไทด) จะมสี ีชมพู - กรดอะมิโนจะไมเกดิ สี เนอื่ งจากไมม พี นั ธะเพปไทด 3. การเปลย่ี นสภาพของโปรตนี คือ การท่โี ครงสรา งของโปรตนี มีการเปลย่ี นสภาพไปจากปกติ โดยปจจยั ตางๆ เชน ความรอน กรด เบส สารเคมี รังสเี อกซ รงั สี UV หรอื ไอออนของโลหะหนัก ตวั อยางเชน โปรตนี เกิดการแข็งตวั เมื่อโดน ความรอน, โปรตนี รวมตัวกบั ปรอททาํ ใหเ กิดการตกตะกอน 4. คุณภาพของโปรตนี อาหารที่จดั วามีโปรตนี คณุ ภาพสงู คือ อาหารทมี่ ปี ริมาณกรดอะมโิ นจาํ เปน มากพอตามท่อี งคการ อาหารและเกษตรแหง สหประชาชาติ (FAO) กําหนดไว ถามีไมถ งึ แสดงวาอาหารน้ันมโี ปรตีนคณุ ภาพตา่ํ วทิ ยาศาสตร เคมี (10)___________________________ โครงการแบรนดซมั เมอรแคมป 2010

5. คุณคา ทางชีววทิ ยาของโปรตีน โปรตนี ที่มคี ณุ คาทางชีววทิ ยาเปน 100 คอื โปรตนี ทรี่ า งกายสามารถนาํ ไปสรางเน้ือเยื่อได 100% โดยทวั่ ไป นมและไขจัดเปน อาหารทม่ี ีคุณคาทางชีววทิ ยาสงู เน่ืองจากมกี รดอะมิโนท่ีจาํ เปน ตอรางกายครบถว น 6. ประเภทโปรตนี แบงตามโครงสรา ง 3 มติ ขิ องโปรตนี มี 2 ประเภท คือ - โปรตนี เสน ใย เชน เคราตนิ พบในขน ผม และเล็บของสตั ว หรอื คอลลาเจน เปนโปรตนี ในเน้ือเยอ้ื สัตวท ่มี กี ระดกู สนั หลงั - โปรตนี กอ นกลม เชน เอนไซม, แอนตบิ อด,ี ฮอรโมน หรือ ฮโี มโกลบิน เอนไซม (Enzyme) เปน โปรตีนชนิดหนงึ่ ทาํ หนา ท่เี ปนตวั เรงปฏกิ ิรยิ า เอนไซมช วยทําใหปฏิกริ ิยาเกดิ ไดเ รว็ ข้ึน เชน การยอย โปรตีน ในหองแลปจะตองตมในกรดทีอ่ ุณหภมู ิ 100°C เปน เวลา 24 ชวั่ โมง แตในรางกายการยอยสลายโปรตนี เกิดท่ี 37°C pH เกอื บเปนกลาง ใชเ วลาเพยี ง 2-4 ชั่วโมง การเรง ปฏกิ ิริยาของเอนไซม E+S ES E+P Enzyme Substrate EnzymCeom-pSluexbstrate Enzyme Product เอนไซมแ ตล ะชนดิ จะเรง ปฏกิ ริ ิยาเฉพาะตัวเทา นั้น เชน เอนไซมย ูรเี อส → ยอยสลายยูเรีย → ไดแอมโมเนยี เอนไซมโ บรเมเลน (ในสัปปะรด) → ยอ ยสลายเนื้อเย่ือเกย่ี วพันในเนอื้ สตั ว เอนไซมปาเปน (ในยางมะละกอ) → ยอยสลายเจลาตนิ (โปรตีนอกี ชนิดหนง่ึ ในเน้อื เย่อื ) โครงการแบรนดซัมเมอรแ คมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (11)

ตวั อยางขอ สอบ O-NET ป 2551 1. โปรตีนท่ีมสี ูตรโครงสรางตอไปนี้ H O HH O HO N C C NC C N C C H H H HH C H H เฉพาะสว นท่ีแสดงน้ี มีพันธะเพปไทดก ่ีพนั ธะ เกิดจากกรดอะมโิ นกีโ่ มเลกุลและมจี ํานวนกรดอะมโิ นก่ชี นดิ จํานวนพนั ธะ จํานวนโมเลกุล จาํ นวนชนดิ ของกรดอะมโิ น 1) 2 2 3 *2) 2 3 2 3) 3 3 2 4) 3 4 3 O-NET ป 2550 2. จากโครงสรา งของโมเลกลุ เพปไทดท่กี ําหนดให CH3 O O CH3 CO2H H2N CH C NH CH C NH CH2 C NH CH O (CH2 )2 CO2H จํานวนพันธะเพปไทด และชนิดของกรดอะมโิ น ขอ ใดถกู จาํ นวนพันธะเพปไทด จํานวนชนดิ ของกรดอะมิโน *1) 3 3 2) 3 4 3) 4 3 4) 4 4 วทิ ยาศาสตร เคมี (12)___________________________ โครงการแบรนดซมั เมอรแ คมป 2010

O-NET ป 2549 3. จากตารางคุณคาทางชีววิทยาของโปรตีนจากแหลงอาหารบางชนดิ โปรตีนจากแหลง อาหาร คณุ คา ทางชวี วทิ ยา ไข 100 ปลา 75 56 ถว่ั ลิสง 44 ขา วสาลี ขอใดถกู ตอง 1) เน้ือปลา 100 กรมั จะมีโปรตนี อยู 75 กรัม *2) เด็กในวัยเจริญเติบโตควรรับประทานไขทกุ วัน เพราะมีแหลง โปรตนี ทร่ี า งกายสามารถนาํ ไปสรา งเนือ้ เยอื่ ได 100 % 3) อาหารมงั สวริ ตั ประกอบดว ยถว่ั ลิสงและขาวสาลีใหโ ปรตีนไมครบองคป ระกอบ เพราะมคี ณุ คาทางชวี วทิ ยาต่าํ 4) โปรตนี จากแหลง อาหารปริมาณเทากันจะใหพ ลงั งานจากมากไปนอยตามลาํ ดบั คอื ไข ปลา ถ่วั ลสิ ง ขาว สาลี 4. ไขขาว เน้อื ไก และหอยนางรม ในขอ ตอไปน้ี ขอใดท่ีโปรตีนไมถ ูกทาํ ลายหรือแปลงสภาพ 1) ไขข าวดิบท่คี นไขก ลืนเขา ไปเพื่อขจัดยาพษิ *2) เนอื้ ท่แี ชไ วในตูเย็นเพอ่ื แกงใสบาตร 3) ไกท่ที อดจนเหลืองกรอบจะปลอดภัยจากไขห วัดนก 4) หอยนางรมบบี มะนาวเปนอาหารโปรดของมนัส โครงการแบรนดซมั เมอรแ คมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (13)

คารโ บไฮเดรต (Carbohydrate) คารโ บไฮเดรต คอื สารอนิ ทรียท ี่ประกอบดว ยคารบ อน ไฮโดรเจนและออกซเิ จน สูตรทั่วไป คือ CnH2nOn คารโ บไฮเดตรมีช่ือเรยี กอีกช่อื หนึ่งวา แซคคาไรด (Saccharide) ซงึ่ ไดแ ก 1. นํา้ ตาลโมเลกลุ เด่ยี วหรือมอนอแซคคาไรด (Monosaccharide, CnH2nOn) เชน - ไรโบส พบใน RNA - ดอี อกซไี รโบส พบใน DNA - กลูโคส เปน ผลึกสีขาว รสหวาน รา งกายนําไปใชไดโดยไมต องผา นการยอ ย พบในผลไมส ุก ออย ฯลฯ - ฟรกั โทส เปน ผลึกสขี าว รสหวานจดั พบในนํ้าผง้ึ - กาแล็กโทส เปน ผลกึ สขี าว รสหวานเลก็ นอ ย ไมพ บในธรรมชาติ ไดจ ากการยอยน้าํ ตาลแล็กโทสในนม 2. นา้ํ ตาลโมเลกุลคหู รือไดแซคคาไรด (Disaccharide) เชน - ซูโครส เมื่อถกู ยอยจะได น้าํ ตาลกลูโคส + น้ําตาลฟรคุ โตส - มอลโทส เม่ือถูกยอยจะได นา้ํ ตาลกลโู คส + นํา้ ตาลกลโู คส - แลก็ โทส เมอ่ื ถูกยอยจะได นาํ้ ตาลกลูโคส + นํา้ ตาลกาแล็กโทส 3. พอลิแซคคาไรด (Polysaccharide) คือ คารโ บไฮเดรตทีม่ ขี นาดโมเลกุลใหญม าก เกดิ จากกระบวนการ พอลิเมอไรเซชนั ของมอนอแซคคาไรด ไดแก - แปง คอื คารโ บไฮเดรตท่สี ะสมอยูในพืช ทง้ั ในใบ ลําตน ราก ผล ไดแก อะไมโลสและอะไมโลเพกติน - ไกลโคเจน คือ คารโบไฮเดรตท่ีสะสมในสตั ว พบมากในตบั และกลา มเนื้อของคนและสตั ว - เซลลูโลส เปน คารโ บไฮเดรตท่ีเปน องคประกอบสําคัญของผนงั เซลลข องพชื เชน เนอื้ ไม สาํ ลี และฝา ย - ไคติน (Chitin) เปน สว นประกอบของเขาสัตว กระดอง เปลอื กแมลง - วุน (Agar) เปนสวนประกอบของผนังเซลลส าหรา ย บางชนดิ ใชเ ปนอาหาร ปฏิกิรยิ าของคารโบไฮเดรต ทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากบั สารละลายเบเนดกิ ต 1. ปฏกิ ริ ิยากบั สารละลายเบเนดกิ ต (Benedict solution) นํ้าตาลพวกมอนอแซคคาไรดและไดแซกคาไรด ยกเวน ซโู ครส (สีฟา) ใหตะกอนสแี ดงอฐิ ของ Cu2O O RCOOH + Cu2O + 2H2O R C H + 2Cu2+ + 4OH- อยใู นสารละลายเบเนดิกต ตะกอนสแี ดงอิฐ แปง ไกลโคเจน และเซลลูโลสไมทาํ ปฏิกริ ิยากบั สารละลายเบเนดกิ ต 2. ปฏิกริ ิยากับสารละลายไอโอดีน - แปงทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากบั สารละลายไอโอดนี ใหสารเชิงซอ นสีนํา้ เงินเขม - ไกลโคเจนทาํ ปฏิกิริยากับสารละลายไอโอดนี ใหส ารสแี ดงเขม - เซลลูโลสไมทาํ ปฏกิ ริ ิยากับสารละลายไอโอดนี วิทยาศาสตร เคมี (14)___________________________ โครงการแบรนดซมั เมอรแ คมป 2010

ตวั อยา งขอ สอบ O-NET ป 2549 1. แปง A มอลโทส B C A, B และ C นาจะเปน สารใด A B C *1) อะไมเลส มอลเทส กลโู คส 2) มอลเทส อะไมเลส ฟรักโทส 3) อะไมเลส มอลเทส ฟรกั โทส 4) มอลเทส อะไมเลส กลูโคส O-NET ป 2550 2. การระบุชนิดของนํา้ ตาลโมเลกลุ เดีย่ วและโมเลกลุ คตู อ ไปน้ี น้ําตาลโมเลกุลเด่ยี ว นํ้าตาลโมเลกลุ คู ก. ไรโบส แล็กโทส ข. กลูโคส กาแล็กโทส ค. ฟรกั โทส มอลโทส ง. มอลโทส ซูโครส ขอ ใดถูก 2) ข. เทาน้ัน 3) ข. และ ง. *4) ก. และ ค. 1) ก. เทาน้นั ตัวอยางขอ สอบรวม O-NET ป 2551 1. มีคาํ แนะนําใหร บั ประทานผักบงุ และเตาหู อยา งนอ ยสปั ดาหละ 1 ครัง้ ถา อาหารกลางวนั มอื้ หน่งึ รับประทานขา วกับผกั บุงผดั นา้ํ มนั และแกงจืดเตา หหู มสู ับ อาหารมื้อน้จี ะไดร ับสารชีวโมเลกลุ ประเภทใหพ ลังงาน กี่ชนิด อะไรบาง 1) 2 ชนดิ โปรตีน และคารโบไฮเดรต *2) 3 ชนดิ ไขมนั โปรตนี และคารโ บไฮเดรต 3) 4 ชนิด ไขมนั โปรตนี กรดนวิ คลอิ ิก และเซลลโู ลส 4) 4 ชนิด ไขมัน โปรตีน คารโ บไฮเดรต และกรดนิวคลิอกิ โครงการแบรนดซมั เมอรแคมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (15)

2. ในการทดสอบอาหารเชาชุดหนึง่ ไดผลดังนี้ วธิ ีการทดสอบ ผลทีส่ ังเกตได ก. เติมสารละลายไอโอดีน สารละลายสีนาํ้ เงนิ ข. เติมสารละลายเบเนดิกต สารละลายสฟี า ไมม ีตะกอน ค. เตมิ สารละลาย NaOH และ CuSO4 สารละลายสมี วง ง. แตะบนกระดาษ โปรง แสง อาหารทน่ี าํ มาทดสอบ นา จะเปนอาหารชดุ ใดตอ ไปน้ี 1) มนั ทอด + นา้ํ อัดลม 2) สลดั ผลไม + นมเปรีย้ ว 3) มนั ฝรง่ั บด + นา้ํ ผลไม *4) ขนมปง ทาเนย + นมถัว่ เหลือง 3. พิจารณาขอ มูลของสาร A, B และ C ตอไปน้ี สาร แหลงที่พบ โครงสรา ง การละลายน้ํา A ในคนและสัตว โซก่งิ ไมล ะลายนํา้ B ในพืชเทาน้นั สายยาว ไมล ะลายนํา้ C ในพืชที่เปนเมล็ดและหัว ละลายนาํ้ ไดเ ล็กนอย โซตรงและโซก่ิง สาร A, B และ C นาจะเปนสารใด A B C *1) ไกลโคเจน เซลลโู ลส แปง 2) ไกลโคเจน เซลลูโลส 3) เซลลูโลส แปง แปง 4) แปง ไกลโคเจน ไกลโคเจน เซลลโู ลส 4. พิจารณาขอ ความตอไปนี้ ก. การฉีดอินซูลนิ เขาสรู างกายเพื่อเพมิ่ ปริมาณกลโู คสในเสน เลือด ข. อินซูลนิ มหี นา ที่เพิ่มประสทิ ธภิ าพการเปลย่ี นกลโู คสเปน ไกลโคเจน ค. คนทเี่ ปน เบาหวานแสดงวา รางกายมีอินซลู ินมากเกินไป ง. คนที่เปน โรคเบาหวานควรลดอาหารประเภทแปงและน้ําตาล ขอใดถกู 1) ก. และ ข. *2) ข. และ ง. 3) ค. และ ง. 4) ข. และ ค. วทิ ยาศาสตร เคมี (16)___________________________ โครงการแบรนดซ ัมเมอรแ คมป 2010

O-NET ป 2551 5. พจิ ารณาชนิดและหนา ที่ของสารตอไปน้ี สาร ชนดิ ของสาร หนา ที่ ก. ฮีโมโกลบนิ โปรตนี ลําเลียงออกซเิ จน ข. คอเลสเตอรอล ไขมนั สรางฮอรโมนเพศและนํา้ ดี ค. อมิ มโู นโกลบลู นิ โปรตนี ง. ไตรกลีเซอไรด ภมู ิคุม กัน ไขมันในเลอื ด ตัวทําละลายวติ ามนิ ตา งๆ การระบชุ นดิ และหนาท่ขี องสารในขอใดถกู 1) ก. เทา นัน้ 2) ข. และ ง. เทา นน้ั *3) ก. และ ค. 4) ก., ข. และ ง. 6. ในการทําโครงงานวทิ ยาศาสตร มกี ารนําวัตถุดบิ จากธรรมชาติ 3 ชนดิ มาทดสอบไดผลดังตาราง วตั ถุดบิ การเปลยี่ นแปลงเมื่อเตมิ สารทดสอบ A B สารละลาย I2 สารละลายเบเนดิกต สารละลาย NaOH และ CuSO4 C ไมเ ปล่ียนแปลง ตะกอนสีแดงอฐิ ไมเ ปล่ยี นแปลง สีน้ําเงนิ เขม ไมเ ปลีย่ นแปลง ไมเ ปลี่ยนแปลง ไมเปลี่ยนแปลง ไมเ ปลย่ี นแปลง ตะกอนสีมว ง วตั ถดุ ิบชนดิ ใด เมอื่ นํามาหมกั กับยสี ต จะใหของเหลวใสติดไฟได ใชส ว นผสมในการผลติ เช้อื เพลงิ แกส โซฮอล 1) A เทานน้ั 2) B เทานั้น *3) A และ B 4) B และ C O-NET ป 2549 7. การทดสอบอาหาร A, B, C และ D ไดผลดงั ตาราง ชนิดของสารอาหาร สารละลายไอโอดนี สารละลายเบเนดิกต สารละลาย NaOH ผสมกับ CuSO4 A สีน้าํ เงนิ ตะกอนสแี ดงอิฐ สฟี า B สีฟา สมี ว ง C สนี ้ําตาลอมเหลือง สฟี า สีฟา D สนี ํ้าเงนิ ตะกอนสีแดงอฐิ สีฟา สีน้ําตาลอมเหลือง ถานกั เรียนตอ งดแู ลคนไขท ี่มรี ะดบั นาํ้ ตาลในเลอื ดสงู กวา 110 mg ตอ 100 cm3 ของเลอื ด และมคี วามดนั สงู นักเรยี นไมค วรใหอ าหารชนิดใดกับคนไข 1) A เทา น้นั 2) C เทานั้น *3) A และ D 4) B และ C โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (17)

ปโ ตรเลียมและพอลิเมอร สารประกอบไฮโดรคารบ อน คอื สารประกอบทีม่ ีองคประกอบหลักเปน H และ C ไดแก - แอลเคน (Alkane) คือ สารประกอบไฮโดรคารบอนที่มีโครงสรางเปน แบบโซเปด และพนั ธะระหวา ง คารบอนเปนพนั ธะเดี่ยวท้ังหมด - แอลคนี (Alkene) คอื สารประกอบไฮโดรคารบอนท่มี โี ครงสรา งเปนแบบโซเปด และพนั ธะระหวาง คารบอนเปนพนั ธะคูอ ยา งนอย 1 พนั ธะ - แอลไคน (Alkyne) คือ สารประกอบไฮโดรคารบอนท่ีมโี ครงสรางเปน แบบโซเ ปด และพันธะระหวาง คารบ อนเปน พันธะสามอยา งนอย 1 พนั ธะ - อะโรมาตกิ ไฮโดรคารบอน (Aromatic hydrocarbon) คือ สารประกอบไฮโดรคารบอนท่มี ีวงเบนซีน (C6H6)อยางนอ ย 1 วงอยูในโครงสรา ง สรุปสมบตั ิและปฏกิ ิริยาท่สี ําคญั สมบัติ แอลเคน แอลคีน แอลไคน อะโรมาตกิ CnH2n+2 - สตู รทวั่ ไป CnH2n ไมมี CnH2n-2 ขัว้ โมเลกลุ ไมม เี ขมา เขมา มากท่สี ุด การละลายนํา้ การแทนที ไมล ะลาย การแทนท่ี การละลายในตวั ทําละลายไมมขี ว้ั ไมฟอกสี แรงระหวา งโมเลกลุ ละลาย ความหนาแนน ฟอกสี การเผาไหม ไมฟ อกสี วันเดอรว าลล ชนดิ ปฏิกิรยิ า การฟอกสี Br2 นอ ยกวา นํ้า ในทีม่ ดื ในท่สี วา ง มีเขมา มีเขมา มาก การฟอกสี KMnO4 การเตมิ การเติม ฟอกสี ฟอกสี ไมฟ อกสี ฟอกสี ฟอกสี ไมฟอกสี ฟอกสี ฟอกสี ไมฟอกสี วิทยาศาสตร เคมี (18)___________________________ โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010

ปโตรเลียม ปโ ตรเลยี ม (Petroleum) ปโตรเลยี มเปน สารผสมของสารประกอบไฮโดรคารบอนและสารอินทรียหลายชนดิ ท่เี กดิ ตามธรรมชาตทิ ั้งใน สถานะของเหลวและแกส ไดแ ก นา้ํ มนั ดบิ (Crude oil) และแกส ธรรมชาติ (Natural Gas) น้าํ มันดบิ จากแหลง ตางๆ อาจมีสมบัติทางกายภาพแตกตางกนั เชน มีลกั ษณะขน เหนียว จนถงึ หนดื คลาย ยางมะตอย มสี ีเหลอื ง เขยี ว นํา้ ตาลจนถงึ ดาํ มีความหนาแนน 0.79-0.97 g/cm3 นํา้ มันดิบมีองคป ระกอบ สวนใหญเ ปน สารประกอบไฮโดรคารบอนประเภทแอลเคน และไซโคลแอลเคน อาจมสี ารประกอบของ N, S และ สารประกอบออกไซดอ ่ืนๆ ปนอยเู ล็กนอย แกสธรรมชาติ (Natural Gas) มอี งคประกอบหลกั คอื สารประกอบไฮโดรคารบอนทีม่ ีคารบอนใน โมเลกุล 1-5 อะตอม ประมาณรอยละ 95 ทเี่ หลือเปน แกสไนโตรเจน และคารบอนไดออกไซด อาจมแี กส ไฮโดรเจนซลั ไฟดป นอยดู ว ย แกส ธรรมชาตอิ าจมีสถานะเปนของเหลว เรียกวา แกสธรรมชาตเิ หลว (Condensate) ประกอบดวยไฮโดรคารบ อนเชน เดียวกบั แกส ธรรมชาติ แตม จี าํ นวนอะตอมคารบ อนมากกวา เม่อื อยูในแหลงกัก เก็บใตผ ิวโลกทีล่ กึ มากและมอี ุณหภมู ิสูงมากจะมสี ถานะเปน แกส แตเ ม่อื นาํ ขน้ึ บนถึงระดบั ผิวดนิ ซ่งึ มอี ณุ หภูมิตํ่ากวา ไฮโดรคารบ อนจะกลายสภาพเปน ของเหลว การเกดิ ปโ ตรเลียม ปโตรเลยี มเกดิ จากการทับถมและสลายตวั ของอินทรียสารจากพชื และสัตวท ี่คลกุ เคลา อยกู บั ตะกอนในชั้น กรวดทรายและโคลนตมใตพ ื้นดิน เมอ่ื เวลาผา นไปนบั ลา นปต ะกอนเหลา น้ีจะจมตัวลงเร่ือยๆ เน่ืองจากการเปลี่ยนแปลง ของผิวโลก ถกู อัดแนนดวยความดนั และความรอนสูง และมีปรมิ าณออกซิเจนจาํ กัด จึงสลายตวั เปล่ียนสภาพเปน แกสธรรมชาตแิ ละน้าํ มนั ดบิ แทรกอยรู ะหวา งชนั้ หนิ ที่มรี ูพรุน ปโ ตรเลียมจากแหลง ตางกนั จะมปี ริมาณของสารประกอบไฮโดรคารบ อน รวมท้ังสารประกอบของกํามะถนั ไนโตรเจน และออกซิเจนแตกตา งกัน โดยข้นึ อยกู บั ชนิดของซากพืชและสัตวท่เี ปนตนกําเนิดของปโตรเลียม และ อทิ ธพิ ลของแรงที่กดทบั อยบู นตะกอน โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (19)

ผลิตภัณฑจ ากการกลัน่ นํา้ มันปโ ตรเลยี ม การกลัน่ แยกสารประกอบไฮโดรคารบอนในนาํ้ มันดิบออกจากกนั ทําไดโ ดยวิธีกลน่ั ลําดบั สวนในหอกล่นั 30-65 170-250 ตารางแสดงผลติ ภณั ฑที่ไดจากการกลั่นนํา้ มันดบิ สาร จํานวนคารบ อน จุดเดอื ด (°C) สถานะ ประโยชน แกสปโตรเลียม 1-4 <30 แกส เปนเช้อื เพลิง ทําวสั ดุ แนพธาเบาหรือน้ํามันเบนซิน 5-6 0-65 ของเหลว สงั เคราะห พลาสตกิ เชื้อเพลิงในเคร่อื งยนตแกส แนพธาหนกั 6-10 65-170 ของเหลว โซลีน ทาํ สารเคมี นํา้ มันเบนซนิ น้ํามนั กา ด 10-14 170-250 ของเหลว และตัวทําละลาย เช้ือเพลิงในเครื่องบินไอพน น้ํามันดีเซล 14-35 250-340 ของเหลว น้าํ มันตะเกียง น้ํามนั หลอ ลื่น 19-35 340-500 ของเหลว เช้ือเพลิงในเครอ่ื งยนตดีเซล ไข 19-35 340-500 ของแข็ง น้ํามนั หลอลนื่ นา้ํ มันเคร่ือง ทําเทียนไข เครอื่ งสาํ อาง น้ํามนั เตา >35 >500 ของแข็ง ผลิตผงซกั ฟอก เช้อื เพลิงเครอื่ งจักร (ผลติ บทิ เู มน (ยางมะตอย) >35 >500 ของแขง็ กระแสไฟ) ยางมะตอย วสั ดกุ ันซึม อดุ รู รั่วของหลังคา วทิ ยาศาสตร เคมี (20)___________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแ คมป 2010

นํา้ มนั เบนซิน (gasoline) • การทํานาํ้ มันเบนซินใหบรสิ ทุ ธ์ิ นาํ้ มนั ท่ีไดจากการกลั่นน้นั ยังไมบ รสิ ทุ ธิ์เพยี งพอกบั ความตองการ เนอ่ื งจากมีกํามะถนั และสารประกอบ ไมอมิ่ ตวั ปนอยู จึงตองกาํ จัดกํามะถนั ออกเพราะเม่ือมกี ารเผาไหมน า้ํ มันในเครอ่ื งยนต กํามะถนั จะรวมตวั กบั ออกซิเจนเปน SO2 ซ่ึงมีฤทธิก์ ัดกระบอกลูกสูบ สวนสารประกอบไมอ มิ่ ตวั จะรวมตวั ในเครอ่ื งยนต ไดส ารเหนยี วๆ ทาํ ใหส มบตั ขิ องน้าํ มนั ลดลง • คุณภาพน้าํ มนั เบนซินกบั เลขออกเทน คณุ ภาพของน้ํามนั เบนซินนิยมพิจารณาจากอัตราการกระตุกของเคร่อื งยนต น้ํามนั ทท่ี ําใหเคร่อื งกระตกุ มากเดินไมเ รยี บ เปนนา้ํ มนั คุณภาพไมดี การกาํ หนดคณุ ภาพนํ้ามันเบนซนิ จะกาํ หนดดว ยเลขออกเทน โดยใชไอโซเมอร ของออกเทนที่มีช่อื สามัญวา ไอโซออกเทน (iso-octane) ไอโซออกเทนเปน เชือ้ เพลิงท่ีเหมาะกบั เครอื่ งยนตทใ่ี ช นํา้ มันเบนซิน เพราะชว ยปอ งกนั การชงิ จดุ ระเบดิ ทาํ ใหเ คร่อื งยนตเดนิ เรยี บ สารประกอบไฮโดรคารบอนท่ไี ม เหมาะเปนเชื้อเพลิงคอื เฮปเทน ชนดิ โซต รง เพราะทําใหเ ครื่องยนตเ กิดการชงิ จดุ ระเบิดไดง า ย และกระตกุ เดนิ ไมเรยี บ CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 C CH2 CH CH3 CH3 เฮปเทนโซตรง 2, 2, 4 ไตรเมทลิ เพนเทน (ไอโซออกเทน) เลขออกเทน 100 เลขออกเทน 0 การกาํ หนดเลขออกเทนทาํ ไดด งั นี้ - น้ํามันเบนซนิ ท่มี ีสมบัตใิ นการเผาไหมเหมือนกบั ไอโซออกเทน มเี ลขออกเทน 100 - น้าํ มันเบนซนิ ทมี่ ีสมบัตใิ นการเผาไหมเ หมอื นกับเฮปเทน มเี ลขออกเทน 0 ดังนน้ั น้ํามนั เบนซินที่มีเลขออกเทน 95 จะมสี มบัติในการเผาไหมเ ชนเดยี วกบั เชือ้ เพลงิ ที่มอี งคป ระกอบ เปน ไอโซออกเทนรอยละ 95 และเฮปเทนรอ ยละ 5 โดยมวล • การปรับปรุงคุณภาพน้ํามันเบนซิน นํ้ามนั เบนซินที่ผา นการปรับปรุงคุณภาพแลวสว นใหญย ังมคี าออกเทนตา่ํ กวา 75 จึงไมเ หมาะทีจ่ ะ นาํ มาใชก บั เครอ่ื งยนต การเพม่ิ คา ออกเทนในอดีตทําโดยการเติมสารบางชนดิ ลงไปในนํา้ มัน เชน เตตระเมทลิ เลด หรอื เตตระเอทิลเลด แตสารท้ังสองชนิดเมื่อเกิดการเผาไหมจะเกิดไอของสารประกอบของตะกว่ั สบู รรยากาศ ซึง่ เปน พษิ ตอ ส่ิงแวดลอ ม ในป พ.ศ. 2539 จงึ เปล่ยี นมาใชสารเคมอี ่นื เชน เมทลิ เทอรเทียรบี ิวทิลอีเทอร (MTBE) เอ ทานอล หรอื เมทานอล และเรยี กน้าํ มนั เบนซินชนดิ นวี้ า นํ้ามันไรส ารตะกัว่ (ULG : Unleaded Gasoline) CH3CH2 CH2CH3 H3C CH3 CH3 Pb CH3 C O CH3 Pb CH3CH2 CH2CH3 H3C CH3 CH3 เตตระเอทิลเลด เตตระเมทลิ เลด เมทิลเทอรเทียรีบวิ ทิลอเี ทอร (MTBE) โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (21)

นํ้ามนั ดเี ซล เปน ผลติ ภัณฑนํ้ามนั ที่ไดจ ากการกล่ันลําดับสว นของนํ้ามันดบิ แบง เปน 2 ชนดิ คอื ดีเซลหมนุ เร็ว หรอื โซลา เหมาะสาํ หรบั เครอ่ื งยนตรอบสงู กวา 1000 รอบ/นาที และดเี ซลหมุนชา หรอื ขีโ้ ล เหมาะสาํ หรับเครือ่ งยนตท ่ใี ช ขับเคล่ือนเรอื เดนิ ทะเล และการผลิตกระแสไฟฟา คุณภาพนา้ํ มันดีเซลกับเลขซเี ทน (Cetane Number) การกําหนดคุณภาพของนา้ํ มันดีเซล (Diesel) ท่ีใชก บั เครื่องยนตด ีเซลใชเ ลขซเี ทน โดยกําหนดใหซ ีเทน (C16H34) มีเลขซีเทน 100 และแอลฟาเมทลิ แนฟทาลนี (C11H10) มเี ลขซีเทน 0 ซงึ่ การแปลความหมายของเลข ซีเทนเปน ดังน้ี • น้ํามันดีเซลทม่ี ีสมบตั ิในการเผาไหมเ หมอื นกับซเี ทน มีเลขซเี ทน 100 • นา้ํ มันดเี ซลที่มสี มบตั ใิ นการเผาไหมเ หมือนกับแอลฟาเมทลิ แนฟทาลนี มีเลขซีเทน 0 CH3 (CH2)14 CH3 ซเี ทน (เลขซเี ทน 100) แอลฟาเมทิลแนฟทาลนี (เลขซเี ทน 0) การแยกแกส ธรรมชาติ แกสธรรมชาตแิ ละแกสธรรมชาตเิ หลว ประกอบดวยสารประกอบไฮโดรคารบ อนชนดิ ตางๆ เชน มีเทน (CH4) อีเทน (C2H6) โพรเพน (C3H8) บวิ เทน (C4H10) เพนเทน (C5H12) กบั สารท่ไี มใชไ ฮโดรคารบ อน ไดแก คารบ อนไดออกไซด (CO2) ไฮโดรเจนซลั ไฟด (H2S) ไอปรอท และไอนา้ํ แกส ธรรมชาตแิ ละแกส ธรรมชาติเหลวทข่ี ดุ เจาะขึ้นมาได กอ นจะนาํ ไปใชตองผา นกระบวนการแยกแกสกอ น เพอื่ แยกสารประกอบไฮโดรคารบอนท่ปี ะปนกนั อยูต ามธรรมชาติออกเปน แกส ชนดิ ตางๆ โดยผานขั้นตอนดงั น้ี ข้ันท่ี 1 - แยกสว นท่ีเปน แกส เหลวออกจากแกสธรรมชาตกิ อ น ดวยหนวยแยกของเหลว ข้ันที่ 2 - ผานแกสท่ไี ดไปยงั หนวยกําจดั ปรอท เพราะปรอทจะทําใหระบบทอ แกสสกึ กรอน ขั้นท่ี 3 - ผานแกสไปยงั หนว ยกําจดั แกส CO2 ดว ยสารละลาย K2CO3 และความชืน้ (H2O) ดว ยสาร ดูดความชน้ื เพราะแกสท้งั สองจะกลายเปน ของแข็งอุดตนั ทอ ข้ันที่ 4 - แยกสว นแกสไฮโดรคารบอน โดยการเพ่ิมความดันและลดอุณหภูมิ ทาํ ใหแ กสเปน ของเหลว ทง้ั หมด แลว นําแกส เหลวน้ีไปรวมกับแกสเหลวทแ่ี ยกไวใ นขนั้ ทห่ี นึง่ มาผา นหอกลั่น เพอ่ื กลั่นแยกแกส ตารางแสดงผลิตภณั ฑทไ่ี ดจ ากการแยกแกสธรรมชาติ แกส ประโยชน เปน เชอ้ื เพลงิ ผลิตกระแสไฟฟา และในโรงงาน อดั ในรถยนต เปน วัตถุดิบทําปุย มีเทน ใชในอุตสาหกรรมปโ ตรเคมี อเี ทน & โพรเพน ปโ ตรเลียมเหลว เชอื้ เพลงิ ในครวั เรอื น และรถยนต (Liquid Petroleum Gas) โซลีนธรรมชาติ ปอ นเขา โรงกลั่นนํ้ามนั เพอื่ ผลติ น้าํ มนั เบนซนิ ใชท าํ ตัวทําละลาย และใชใน อตุ สาหกรรมปโ ตรเคมี วิทยาศาสตร เคมี (22)___________________________ โครงการแบรนดซมั เมอรแ คมป 2010

ตวั อยางขอ สอบ O-NET ป 2551 1. ในการกล่ันน้าํ มันดบิ ผูประกอบการจะใชการกล่ันลาํ ดบั สว นแทนทจ่ี ะใชก ารกล่ันแบบธรรมดา ขอ ใดคือเหตผุ ลหลกั *1) ในน้ํามนั ดิบมสี ารท่ีมีจุดเดือดใกลเคียงกันจึงแยกดว ยการกลนั่ แบบธรรมดาไมไ ด 2) การกล่ันแบบธรรมดาตองใชเช้ือเพลงิ มากกวา การกลน่ั ลาํ ดับสว น 3) การกลน่ั แบบธรรมดาจะไดส ารปรอทและโลหะหนักออกมาดว ย 4) การกล่ันลาํ ดบั สวนจะไมม ีเขมา ทเี่ กิดจากการเผาไหมไมส มบรู ณ 2. พิจารณาขอ ความตอไปนี้ ก. LPG เปนแกสหุงตม และสามารถปรบั ใชแทนนาํ้ มนั เบนซินได ข. เลขออกเทนใชบ อกคณุ ภาพของนํ้ามนั เบนซิน สวนเลขซเี ทนใชบอกคุณภาพของน้ํามนั ดเี ซล ค. แกสโซฮอลเ ปนเชื้อเพลิงทไี่ ดจากการผสมเมทานอล (แอลกอฮอลชนิดหนึง่ ) กับนํ้ามนั เบนซนิ ใน อตั ราสวน 1 : 9 ง. MTBE เปนสารท่เี ตมิ ลงในนาํ้ มันเบนซนิ เพอื่ เพม่ิ ประสทิ ธภิ าพการเผาไหมแ ละเรยี กวา นํ้ามันไรส ารตะกว่ั ขอ ใดถกู 1) ก. และ ข. เทา นนั้ 2) ค. และ ง. 3) ก., ข. และ ค. *4) ก., ข. และ ง. O-NET ป 2550 3. น้ํามนั เบนซิน A และ B มเี ลขออกเทน 91 และ 75 ตามลาํ ดับ มีองคประกอบเปน สารทีม่ ีสตู รโครงสรา งดัง (1) และ (2) CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 C CH2 CH CH3 CH 3 (1) (2) พจิ ารณาขอความเก่ียวกบั นาํ้ มันเบนซนิ A และ B ตอไปน้ี ก. น้าํ มนั เบนซิน A มสี าร (2) มากกวา นํ้ามนั เบนซนิ B ข. น้ํามันเบนซิน A มีสาร (1) 91 สวน แตน ้ํามนั เบนซนิ B มสี าร (1) เพยี ง 75 สว น ค. สาร (2) ทาํ ใหป ระสิทธิภาพการเผาไหมของนาํ้ มนั เบนซิน A ดีกวาน้ํามนั เบนซนิ B ง. การเตมิ สาร (2) ลงในน้ํามนั เบนซนิ A และ B เปนการเพมิ่ คุณภาพเพราะเลขออกเทนของนา้ํ มันสูงขึน้ ขอ ใดถกู 1) ข. เทานัน้ *2) ก., ค. และ ง. เทาน้นั 3) ข., ค. และ ง. เทานัน้ 4) ก., ข., ค. และ ง. โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (23)

O-NET ป 2549 4. พิจารณาขอความตอไปนี้ ก. ซากพืชซากสัตวท่ีถูกกดทบั อยใู ตเ ปลือกโลกทม่ี อี ณุ หภูมิ และความดนั สงู เปน เวลานานจะเกดิ เปน สารประกอบไฮโดรคารบอน ข. น้าํ มันดิบจะถกู กกั เก็บอยใู ตพืน้ ผวิ โลกในชน้ั หนิ ดินดาน ซ่งึ มลี ักษณะเปน แองคลายกระทะรองรับไว ค. การสํารวจแหลง ปโตรเลยี มเบอื้ งตน คอื การศกึ ษาลักษณะของหนิ ใตพ ืน้ โลก ง. ในประเทศไทยพบวาแหลง ผลิตแกส ธรรมชาติและแหลงผลิตนาํ้ มนั ดบิ เปน แหลง เดยี วกัน ขอ ใดถกู 1) ก. และ ข. 2) ข. และ ง. *3) ก. และ ค. 4) ค. และ ง. 5. พิจารณาขอ ความตอไปนี้ ก. แกส โซฮอลเปนสารผสมระหวางเอทานอลและน้าํ มันเบนซนิ ข. แกส หงุ ตม หรอื LPG เปน แกส ผสมระหวา งโพรเพนและบวิ เทน ค. แกสธรรมชาตจิ ดั เปน พลังงานสะอาดเพราะสามารถเกดิ การเผาไหมไ ดสมบูรณ ขอ ใดถูก 1) ก. และ ข. เทา นั้น 2) ก. และ ค. เทาน้นั 3) ข. และ ค. เทานน้ั *4) ทั้ง ก., ข. และ ค. วิทยาศาสตร เคมี (24)___________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแ คมป 2010

พอลเิ มอร พอลเิ มอร (Polymer) เปนสารโมเลกุลใหญท ่ีเกดิ จาก สารต้ังตนโมเลกุลเลก็ (มอนอเมอร) หลายๆ โมเลกุล มาตอ กันดวยพนั ธะโคเวเลนต มที ้งั แบบทีเ่ กิดขึ้นเองตามธรรมชาติ หรือสังเคราะหข ึ้น มอนอเมอร (Monomer) คือ สารตงั้ ตน โมเลกุลเลก็ ทใ่ี ชเ ตรยี มพอลเิ มอร สวนใหญเปน สารไมอ ่ิมตัว เชน เอทิลีน (CH2 CH2) โพรพิลีน (CH3CH CH2) หรอื ไวนลิ คลอไรด (CH2 CHCl) พอลิเมอรส ามารถแบงไดหลายชนดิ ขนึ้ อยกู บั เกณฑด ังน้ี 1. แบงตามการเกิดได 2 แบบ 1.1 พอลิเมอรธ รรมชาติ เปน พอลเิ มอรทเ่ี กิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เชน โปรตนี แปง เซลลโู ลส ยางธรรมชาติ 1.2 พอลิเมอรสงั เคราะห เปน พอลิเมอรท่ีสังเคราะหข ้ึนมาเพื่อใชป ระโยชนในดา นตา งๆ เชน พลาสตกิ ไนลอน และลูไซต 2. แบงตามชนดิ ของมอนอเมอรท เ่ี ปน องคป ระกอบได 2 แบบ 2.1 โฮโมพอลิเมอร (Homopolymer) เปนพอลเิ มอรท ี่ประกอบดว ยมอนอเมอรช นิดเดยี วกนั เชน แปง พอลิเอทลิ ีน PVC เปนตน 2.2 โคโมพอลเิ มอร (Copolymer) เปนพอลเิ มอรท ป่ี ระกอบดว ยมอนอเมอรตางชนดิ กนั เชน โปรตนี พอลเิ อสเทอร พอลิเอไมด ยาง SBR เปนตน 3. แบงตามชนดิ ของปฏิกริ ิยาพอลิเมอไรเซชัน กระบวนการนํามอนอเมอรห นว ยเลก็ ๆ มารวมกันทาํ ใหไ ดส ารประกอบทม่ี โี มเลกลุ ขนาดใหญขึ้น เรยี กวา “ปฏกิ ิรยิ าพอลิเมอไรเซชนั ” (Polymerization) สามารถแบงไดเปน 2 ชนดิ คอื 3.1 ปฏกิ ิริยาพอลเิ มอไรเซชนั แบบเตมิ (Addition Polymerization) เกิดจากมอนอเมอรท ีม่ พี นั ธะคู หลายๆ หนวยมาเชอื่ มตอกัน เชน nCH2 CH2 (CH2CH2)n เอทลี นี พอลเิ อทีลีน 3.2 ปฏกิ ริ ยิ าพอลเิ มอไรเซชนั แบบควบแนน (Condensation Polymerization) เกิดจากมอนอเมอรท ี่ มีหมฟู งกชันตา งชนดิ กนั มาเชื่อมตอกัน โดยมีการขจัดสารโมเลกุลเลก็ ออกมาดวย เชน H2O, NH3 เปนตน เชน โครงการแบรนดซ มั เมอรแ คมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (25)

ในการเกดิ พอลิเมอไรเซชนั แบบควบแนนนี้พบวา ยังสามารถแบงได 3 ชนิด ตามชนิดของพันธะท่ี เกดิ ข้ึน ดังน้ี 3.2.1 พอลิเอไมด เปน พอลิเมอรทีเ่ กิดจากการเช่ือมตอกนั ดวยพนั ธะเอไมด (Amide Linkage) ไดแ ก โปรตีน ไนลอน 6, 6 ไนลอน 6 และ Kevlar เชน O H O H n HO NH N OH + n H N N + nH2O OH O Hn 3.2.2 พอลิเอสเทอร เปนพอลิเมอรทเ่ี กิดจากการเชือ่ มตอ กนั ดว ยพันธะเอสเทอร พอลเิ มอรชนิดนีจ้ ะมี ลักษณะเปนเสน ใยและมีความสาํ คัญตอ อุตสาหกรรมผาไหม เชน O O HO n OH OH + n HO O O + nH2O O O n 3.3.3 พอลิยเู รีย-ฟอรดีมัลดไี ฮด เปน พอลิเมอรที่เกิดจากการควบแนนของมอนอเมอรท เ่ี ปนยเู รีย และฟอรม ลั ดไี ฮด ซง่ึ เปน พอลเิ มอรท ใ่ี ชในการทาํ กาว ใชเคลือบสาร และโฟม เชน วิทยาศาสตร เคมี (26)___________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010

โครงสรางและสมบตั ขิ องพอลิเมอร โครงสรางและสมบัตขิ องพอลิเมอร สามารถสรปุ ไดด งั ตาราง ตารางแสดงโครงสรา งและสมบตั ขิ องพอลิเมอร ประเภท ลักษณะโครงสราง คุณสมบตั ิ พอลิเมอรแบบเสน เปน พอลเิ มอรท ่ีมอนอเมอรตอ กนั เปน สายยาว มกี ารเรียงชดิ กนั พอลิเมอรแ บบกิ่ง มากกวา โครงสรา งแบบอ่ืน พอลเิ มอรช นดิ น้มี ีความหนาแนน พอลิเมอรแบบรา งแห และจดุ หลอมเหลวสูง แขง็ และขุน เหนียวกวาโครงสรา งอื่น เชน PVC, พอลิสไตรนี , พอลิเอทลิ นี เปน ตน เปนพอลิเมอรท่ีมอนอเมอรตอกัน โดยมีการแตกกงิ่ กานสาขามที ้งั โซสั้นและโซยาว จงึ ทาํ ใหไ มสามารถจัดเรยี งโซ พอลิเมอรช ิดกนั พอลิเมอรชนดิ น้มี คี วามหนาแนน และจุดหลอมเหลวตา่ํ ยืดหยุนได สามารถปรับเปลี่ยนรูปกลับไปมาได โดยคณุ สมบัติไมเปล่ยี นแปลง เชน พอลเิ อทิลีนชนดิ ความหนาแนน ต่ํา เปนพอลิเมอรที่เกิดจากมอนอเมอรตอเช่ือมกันเปนโครงสราง รางแห พอลิเมอรชนิดน้ีมีความแข็งแกรงแตเปราะงาย เชน เบกาไลต เมลามนี ใชท ําถวยชาม เปน ตน พลาสตกิ พลาสตกิ เปน สารทเี่ กิดจากปฏิกริ ยิ าพอลิเมอไรเซชนั เปน พอลิเมอรแบบหน่ึงทีม่ ีมวลโมเลกลุ สงู บางชนิด เหนียวยืดหยุน ไดมาก บางชนดิ เหนยี วและแข็ง ท้ังนีส้ มบตั ขิ องพลาสตกิ จะข้นึ กับโครงสรางของพลาสติกแตล ะชนดิ ประเภทของพลาสติก แบงโดยอาศยั ลกั ษณะการหลอมเหลวเมือ่ ไดร บั ความรอ น แบง ได 2 ลกั ษณะ คอื 1. พลาสติกคนื รูป (Thermoplastic) เปน พลาสตกิ ทห่ี ลอมละลายเมื่อไดร บั ความรอ น และกลับมา แขง็ ตวั ไดใ หมเมือ่ ปลอ ยใหเยน็ สภาพของการหลอมละลายและการแขง็ ตวั สามารถเปลีย่ นกลับไปมาไดข นึ้ กบั อณุ หภูมิ สมบัตติ า งๆ ยงั คงเหมือนเดิม ทําใหน ํากลบั มาใชใหมไ ด สวนมากเปนพวกโซตรง และโซก ่ิง เชน PE, PP, PS, PVC 2. พลาสตกิ คงรูป (Thermosetting plastic) เปน พลาสติกท่ีรักษาสภาพเปนของแข็งอยางถาวร หลงั จาก ไดรบั ความรอ นในการหลอมครงั้ แรก และนําไปทําผลิตภณั ฑแลว เม่ือเย็นตวั จะแข็งตัวอยางถาวร มคี วามแข็งแรงมาก ไมส ามารถหลอมกลับมาใชใ หมไ ด ถา ใหอณุ หภูมิสงู พอ จะไมหลอมละลาย แตจ ะไหม กลายเปน เถา พลาสตกิ ชนดิ นีม้ กั มโี ครงสรา งแบบรางแห เชน เมลามนี , พอลิยูรเี ทน โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (27)

เสน ใย (FIBER) เปน พอลิเมอรทโี่ ครงสรา งของโมเลกลุ เหมาะสมตอการรดี หรอื ปน ใหเปน เสน ดา ย โดยสามารถแบงออกเปน 3 ชนิด คือ 1. เสนใยธรรมชาติ เปน พอลเิ มอรท ไ่ี ดจากพชื และสตั ว เชน เซลลโู ลส โปรตีน เปน ตน 2. เสน ใยสงั เคราะห เปนพอลิเมอรท ่สี ังเคราะหข ้นึ มา เชน พอลิเอไมด ไนลอน, พอลิเอสเทอร ดาครอน พอลิอะคริโลไนไตรด เปนตน 3. เสน ใยกงึ่ สังเคราะห เชน เซลลโู ลสอะซิเตต ยาง (Rubber) ยางเปนพอลิเมอรชนดิ หนึ่งท่ีมสี มบัติพเิ ศษ คือ มคี วามยดื หยนุ สูง ทําเปน รปู ตา งๆ ไดง า ย มีความทนทางสงู มกั นาํ ไปใชท าํ ยางรถยนต ลกู บอล พน้ื รองเทา ยางลบ ของเลน แบง ได 2 ชนิด 1. ยางธรรมชาติ (Natural Rubber) ยางธรรมชาติ (มกั จะหมายถึงยางพารา) เปน พอลิเมอรของไฮโดรคารบ อน ทีเ่ รียกวา พอลไิ อโซพรนี (polyisoprene) ซึ่งมี มอนอเมอรเปน ไอโซพรีน H3C H CH3 C C CH2 C CH CH2 CH2 H2C n Isoprene Cis-1,4-poly isoprene (NR) ยางดิบทีไ่ ดจะยังไมสามารถนาํ ไปใชไ ด เนอื่ งจากมีความยดื หยุนและความเหนียวไมเ พยี งพอกับการใชง าน จงึ ตอ งทาํ การปรบั ปรงุ สมบัติของยางโดยนาํ ไปผาน ปฏกิ ิรยิ าวัลคาไนเซชนั (Vulcanization) ซงึ่ นาํ ยางไปเผา รวมกบั กาํ มะถัน กํามะถันจะทาํ หนาท่ีเปน ตัวเชือ่ ม (Cross-link agent) ระหวา งโมเลกลุ ของยาง ทําใหย าง แข็งแรง และยดื หยนุ ไดดี เม่ือยางผา นกระบวนการนจ้ี ะเรยี กวา ยางสุก หรอื Vulcanized rubber 2. ยางสังเคราะห (Synthetic Rubber) เปนยางทท่ี ําขึ้นเพ่อื เลียนแบบสมบตั ิของยางธรรมชาติ มีหลายชนดิ ที่สําคัญ คอื - พอลบิ ิวทาไดอนี (Polybutadiene) หรือ Buna Rubber เปน ยางสังเคราะห ชนดิ แรก มโี มโนเมอร เปน บิวทาไดอนี ใชทาํ ยางรถยนต และยางลอ เครือ่ งบิน CH2 CH CH CH2 Na CH2 CH CH CH2 n Butadiene Polybutadiene วทิ ยาศาสตร เคมี (28)___________________________ โครงการแบรนดซมั เมอรแ คมป 2010

- พอลคิ ลอโรพรนี (Polychloroprene) ชื่อทางการคา คอื นโี อพรนี มคี ลอโรพรนี เปน มอนอเมอร ทนตอโอโซน น้าํ กรดและเบส ไมบ วมนํา้ มัน จึงมกั นาํ ไปทาํ Seal ตามขอบประตูหนาตา ง หรือ Seal ในเครอื่ งใช ตางๆ Cl potassium persulfate Cl CH2 C CH CH2 CH2 C CH CH2 n Chloroprene Polychloroprene - ยางเอสบีอาร (SBR) หรอื ยางสไตรีน-บิวทาไดอนี (Styrene-Butadiene Rubber) เปนโคพอลิเมอร ระหวา งบวิ ทาไดอนี กบั สไตรนี ยาง SBR ทนตอการขัดถู และเกดิ ปฏกิ ริ ยิ ากบั ออกซเิ จนไดย ากกวา NR จึงนาํ ไปใช ทําหนา ยางรถยนต สนรองเทา ยางปพู น้ื C6H5 CH2 CH CH CH2 + H2C CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH Butadiene Styrene SBR n - ยางบวิ ทิว (Butyl Rubber) เปนโคพอลเิ มอร ระหวา ง isobutylene กบั isoprene มสี มบตั เิ กบ็ กัก แกสไดดี จงึ นยิ มนาํ ไปทาํ ยางในรถยนต CH3 CH3 CH3 CH3 H3C C CH2 + CH2 C CH CH2 AlCl3 CH2 C CH2 C CH CH2 -100oC CH3 Butyl Rubber n Isobutylene Isoprene โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (29)

ตัวอยางขอ สอบ O-NET ป 2551 1. ขอ ใดจัดประเภทของพลาสตกิ ไดถูกตอ ง เทอรมอพลาสติก พลาสตกิ เทอรมอเซต *1) โฟม เกาอีพ้ ลาสตกิ 2) ถุงพลาสติก ดอกไมพลาสติก 3) กระดาษปด ผนงั เตา เสียบไฟฟา 4) ดา มจบั เตารีด ฟล มถา ยภาพ 2. โครงสรา งของพลาสติกในขอใดทไ่ี มสอดคลองกับสมบตั ขิ องพลาสตกิ น้ัน สมบัติ โครงสราง 1) ยืดหยุน โคง งอได โซต รง โซก ิ่ง ตาขาย 2) นาํ กลับมาใชใหมได 3) นํามาข้นึ รูปใหมไมไ ด 99 - *4) ไดรบั ความรอนไมอ อนตวั 99 - - -9 - 99 3. เปรียบเทยี บสาร A และ B ซึง่ มสี ูตรโครงสรา งดังน้ี CH 3  CH   CH 2 20C06H 3 CH 3  2 26C00H 3   A B ขอ สรุปใดถกู *1) จุดหลอมเหลวของ A นอ ยกวา B 2) A ละลายนาํ้ ไดสวน B ไมล ะลายน้ํา 3) A และ B เปนสารไฮโดรคารบอนไมอ ิ่มตวั 4) B เกดิ จากมอนอเมอรจ ํานวนมากกวา A 594 โมเลกุล วิทยาศาสตร เคมี (30)___________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแ คมป 2010

O-NET ป 2550 4. พลาสติกชนดิ หนึง่ มีสมบัติดังน้ี ก. ประกอบดว ยมอนอเมอรเพยี งชนิดเดยี ว ข. เปนเทอรมอพลาสติก ค. เมอื่ ไหมไ ฟจะเกิดควนั สขี าว กลนิ่ คลา ยกรดเกลอื ง. ใชทํารองเทา กระดาษตดิ ผนงั พลาสติกชนิดใดมสี มบัติดังกลาว 1) พอลิยเู รยี ฟอรม าลดีไฮด 2) พอลิสไตรนี 3) พอลิโพรพลิ นี *4) พอลไิ วนลิ คลอไรด 5. พจิ ารณาขอความตอ ไปนี้ 4) ก., ค. และ ง. ก. ไนลอนและอีพอกซจี ดั เปน เทอรม อพลาสติก ข. เอทิลีนจดั เปน มอนอเมอรท ่มี ขี นาดเลก็ ที่สดุ ในการผลติ พอลิเมอร ค. ซลิ โิ คนทใี่ ชในงานศลั ยกรรมจัดเปน พอลเิ มอรชนิดหน่งึ ง. ยางธรรมชาตแิ ละยางเทียม IR ตางมีไอโซปรนี เปน มอนอเมอร ขอ ใดถกู 1) ก., ข. และ ค. *2) ข., ค. และ ง. 3) ก., ข. และ ง. 6. ถามขี ยะพลาสตกิ ท่เี ปน ขวดนํา้ ดื่ม เตาเสียบไฟฟา และเครื่องโทรศพั ท สามารถกาํ จดั ไดโดยวิธใี ด ก. นาํ มาบดใหล ะเอยี ด หลอมใหเ หลว นาํ ไปผลิตเปน กะละมงั ข. นํามาบดใหละเอยี ด ผสมนํ้ามนั เบนซนิ กวนใหเ ขากนั นาํ ไปหลอเปนภาชนะ ค. แยกเอาสว นทเ่ี ปน ขวดนํา้ ดืม่ ออกเพอ่ื นาํ ไปหลอมผลิตเปน ถงุ สว นท่เี หลือนาํ มาบดใหละเอียด ผสมกาว ลงไป อัดใหเ ปนแผนปูพื้น ง. นาํ มาบดใหละเอยี ด ผสมคอนกรีตทําเปนแผนทางเดินเทา 1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. *3) ค. และ ง. 4) ก. และ ง. O-NET ป 2549 7. ขอ ใดเปนพอลิเมอรธรรมชาติทั้งหมด *2) โปรตนี พอลไิ อโซพรนี กรดนิวคลีอิก 1) แปง เซลลูโลส พอลิสไตรีน 4) ไกลโคเจน ไขมนั ซลิ โิ คน 3) ยางพารา พอลิเอทิลนี เทฟลอน 8. พลาสติกทีใ่ ชทํากลอ งโฟมใสอ าหาร และยางยืดรัดของจะมีสมบตั คิ ลายกบั พอลิเมอรช นิดใด ตามลาํ ดับ พอลเิ มอร ลักษณะทางกายภาพ สภาพการไหมไฟ การนํามารไี ซเคลิ A ได B โปรง ใส เปราะ เขมา มาก ควนั มกี ลิน่ คลา ยแกสจดุ ตะเกียง ได C ยดื หยุน เหนยี ว ควันขาว กล่ินกรด ไมไ ด D ยืดหยุน เหนยี ว เขมา มาก ควนั ดํา ไมได ทึบแสง แข็ง ตดิ ไฟยาก ไมหลอมเหลวแตไ หมเปนเถาทั้งหมด *1) A และ C 2) B และ C 3) C และ B 4) D และ B โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (31)

โครงสรางอะตอม แบบจําลองอะตอมของดอลตนั แบบจําลองอะตอมของดอลตัน - สารแตล ะชนดิ ประกอบดว ยอนุภาคเลก็ ๆ เรียกวาอะตอม - อะตอมทาํ ใหเกิดและสญู หายไมได - อะตอมชนิดเดยี วกันจะมีสมบตั ิเหมือนกนั และแตกตา งจากอะตอมของธาตอุ ่นื แบบจาํ ลองอะตอมของทอมสัน แบบจําลองอะตอมของทอมสัน - อะตอมมลี ักษณะเปนทรงกลม ประกอบดว ยโปรตอน (ประจบุ วก) และอิเลก็ ตรอน (ประจลุ บ) กระจาย อยอู ยางสมา่ํ เสมอ แบบจาํ ลองอะตอมของรทั เทอรฟ อรด (+ แชดวิก) อะตอมมีลกั ษณะเปนทรงกลม มโี ปรตอนกับนวิ ตรอนประกอบกนั เปนนิวเคลียสอยตู รงกลางของอะตอม และอิเลก็ ตรอนว่งิ อยรู อบๆ นิวเคลียส นวิ เคลยี สมขี นาดเลก็ แตมีมวลมาก และมปี ระจบุ วก สวนอเิ ลก็ ตรอนจะมี มวลนอยมาก และมปี ระจุลบ จาํ นวนอิเล็กตรอนจะมีเทากบั จํานวนโปรตอน มวลและประจขุ องอนภุ าคมลู ฐาน อนภุ าค สญั ลักษณ มวล (amu) ประจุ โปรตอน p+ 1.00 +1 นิวตรอน n 1.00 0 อเิ ล็กตรอน e- 0.0005 -1 วทิ ยาศาสตร เคมี (32)___________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2010

แบบจําลองอะตอมของโบร - อะตอมประกอบดว ยโปรตอนและนวิ ตรอนรวมตัวกนั อยเู ปนนิวเคลยี ส และมีอิเล็กตรอนโคจรอยใู นวง โคจรรอบนิวเคลียสเปนชั้นๆ - วงโคจรของอเิ ลก็ ตรอนท่ีอยูใ กลนิวเคลยี สทส่ี ุด มีพลังงานตา่ํ สดุ ชื่อ ชน้ั K (n = 1) - วงโคจรถดั ออกมา มีพลงั งานสงู ขน้ึ ชอื่ L (n = 2), M (n = 3), O (n = 4), … แบบจําลองอะตอมแบบกลมุ หมอก ในปจ จบุ นั มีการศึกษาการเคลอ่ื นท่ีของอเิ ลก็ ตรอนในอะตอม พบวา อิเล็กตรอนไมไดเคลอ่ื นที่เปนวงกลมที่ แนนอน มแี นวการเคล่อื นท่หี ลายแบบ ทาํ ใหม กี ารเสนอแบบจําลองอะตอมขน้ึ ใหมเปน ลักษณะกลุมหมอก ดังแสดง สญั ลกั ษณน วิ เคลียร คือ สญั ลักษณทใ่ี ชเขยี นบอกรายละเอียดเก่ยี วกบั จํานวนอนุภาคมูลฐานของอะตอม เลขมวล XA สญั ลกั ษณข องธาตุ เลขอะตอม Z เลขอะตอม (Atomic number ; Z) = ตัวเลขท่ีแสดงจาํ นวนโปรตอนในนิวเคลยี ส ธาตชุ นิดเดยี วกันจะมี จาํ นวนโปรตอนเทากัน เลขอะตอม = จาํ นวนโปรตอน (= จาํ นวนอเิ ล็กตรอน) เลขมวล (Mass number, A) = ตัวเลขแสดงผลรวมของจํานวนโปรตอนและนิวตรอนในนวิ เคลยี ส เลขมวล = จาํ นวนโปรตอน + จํานวนนิวตรอน โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (33)

Ex. จงบอกจํานวนอนภุ าคมูลฐานของธาตตุ อไปนี้ 126 C 163 C 146 C 105 B 151 B 147 N 157 N 168 O Ex. จงบอกจํานวนอนุภาคมลู ฐานของไอออนตอ ไปน้ี 2173 Al3+ 1375 Cl- 1213 Na+ 168 O2- ไอโซโทป ไอโซโทป (Isotope) คอื อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันท่ีมีจํานวนโปรตอนเทากัน แตมีเลขมวลและจาํ นวน นวิ ตรอนตางกนั เชน 126 C , 163 C , 146 C ธาตทุ เ่ี ปนไอโซโทปกันจะมสี มบตั ทิ างเคมเี หมือนกันแตส มบตั ิทางกายภาพตางกนั การจดั อเิ ล็กตรอนในอะตอม จากการศกึ ษาเรอื่ งโครงสรางอะตอมทาํ ใหทราบวาอิเล็กตรอนมกี ารจดั ตวั กันเปนช้ันๆ จํานวนของอิเล็กตรอนท่ี มีไดมากทสี่ ดุ ในแตละระดับพลงั งาน คอื 2n2 เมือ่ n = ลําดบั ท่ขี องระดับพลังงาน เชน ระดับพลังงานท่ี 1 (n = 1) มอี ิเล็กตรอนไดมากท่ีสุด = 2 ระดบั พลงั งานที่ 2 (n = 2) มอี ิเลก็ ตรอนไดมากท่ีสดุ = 8 ระดบั พลงั งานท่ี 3 (n = 3) มอี ิเล็กตรอนไดม ากที่สดุ = 18 ระดบั พลังงานท่ี 4 (n = 4) มอี ิเล็กตรอนไดม ากท่ีสดุ = 32 - วิธนี ใ้ี ชไ ดด ีในขน้ั ตน เทา น้ัน (ถึงระดบั n = 4) - ระดบั พลังงานท่ีอยูช ั้นนอกสดุ เรียกวา ชนั้ เวเลนซ สว นอเิ ล็กตรอนในชัน้ น้ัน เรยี กวา เวเลนซอ ิเลก็ ตรอน (มีจํานวนไมเกนิ 8 อเิ ลก็ ตรอน) - การจัดเรยี งอเิ ลก็ ตรอนของ 20 ธาตุแรก เปนดังนี้ H 1 Li 2, 1 Na 2, 8, 1 K 2, 8, 8, 1 He 2 Be 2, 2 Mg 2, 8, 2 Ca 2, 8, 8, 2 B 2, 3 Al 2, 8, 3 C 2, 4 Si 2, 8, 4 N 2, 5 P 2, 8, 5 O 2, 6 S 2, 8, 6 F 2, 7 Cl 2, 8, 7 Ne 2, 8 Ar 2, 8, 8 - จาํ นวนเวเลนซอ เิ ล็กตรอน → บอกหมขู องธาตุ - จํานวนระดับพลังงาน → บอกคาบของธาตุ วิทยาศาสตร เคมี (34)___________________________ โครงการแบรนดซ ัมเมอรแ คมป 2010

ตารางธาตุ (Periodic table) เนอ่ื งจากมกี ารคน พบธาตจุ าํ นวนมาก ดังนัน้ จึงมกี ารจัดธาตเุ ปนกลุมๆ เพอื่ ใหสะดวกตอ การใช และงายตอ การจดจํา โดยทัว่ ไปจะจดั ธาตุทีม่ ีสมบตั ิเหมอื นกันใหอยูใ นหมวดหมเู ดียวกัน เรียกวา “ตารางธาต”ุ ในป ค.ศ. 1817 โยฮันน เดอเบอไรเนอร ไดจดั ธาตุเปนกลมุ กลุมละ 3 ธาตตุ ามสมบตั ิทีค่ ลายคลึงกนั เรียกวา ชุดสาม (Triads) โดยพบวา ธาตุทอ่ี ยูตรงกลางจะมมี วลอะตอมเทา กบั มวลอะตอมเฉลย่ี ของธาตอุ ีก 2 ธาตุ ในป ค.ศ. 1864 จอหน นิวแลนดส เสนอวา ถา เรียงธาตตุ ามมวลอะตอม ธาตุที่ 8 จะมีสมบตั ิคลายกับธาตทุ ี่ 1 เสมอ (ไมร วมไฮโดรเจนและแกส เฉื่อย) ในป ค.ศ. 1869 ยูลิอสุ โลทร ไมเออร และดิมทิ รี อวิ าโนวชิ เมนเดเลเอฟ ไดจัดหมวดหมูของธาตตุ า งๆ โดยใชม วลอะตอมมาเรยี งจากนอยไปมาก และพบวาสมบัตติ า งๆ ของธาตุจะสมั พนั ธกบั มวลอะตอมของธาตุ เรียกวา “กฎพีริออดิก” (Periodic Law) โดยกฎนก้ี ลา วไวว า “สมบัติของธาตุเปนไปตามมวลอะตอมของธาตุโดย เปล่ียนแปลงเปน ชว งๆ ตามมวลอะตอมท่เี พ่ิมขึ้น” ซ่ึงเมนเดเลเอฟไดจัดธาตุตามสมบัติคลา ยกนั ใหอ ยใู นแถว (หมู) เดียวกนั โดยพยายามเรยี งตามมวลอะตอมจากนอ ยไปมาก เรียกวา “ตารางพีริออดิก” ตอมาในป ค.ศ. 1913 เฮนร่ี ไมสลยี  ไดจดั เรยี งธาตตุ ามลาํ ดับเลขอะตอม ซึ่งสอดคลอ งกบั กฎพีรอิ อดิก ใน ปจจบุ นั กฎพรี ิออดิกมีใจความวา “สมบตั ิตางๆ ของธาตจุ ะขึ้นอยกู บั เลขอะตอมของธาตนุ น้ั และขน้ึ อยูกับการจัด อเิ ล็กตรอนของธาตุเหลาน้ัน” ตารางธาตุในปจ จุบนั มวี วิ ัฒนาการมาจากการศึกษาของดิมทิ รี เมนเดเลเอฟและยูลิอสุ ไมเออร ตารางธาตุ ในปจ จุบนั มีลกั ษณะดังนี้ 1. การจดั เรียงธาตุเรียงตามลาํ ดบั เลขอะตอมทเ่ี พม่ิ ข้นึ จากซาย → ขวา และบน → ลาง 2. ธาตเุ รยี งกันเปนแถวตามแนวนอน เรยี กวา คาบ (period) เลขคาบบอกจาํ นวนระดับชน้ั พลังงาน เชน คาบท่ี 1 (เรม่ิ จาก H) มี 1 ระดบั พลงั งาน คาบที่ 2 (เร่ิมจาก Li) มี 2 ระดับพลังงาน 3. ธาตเุ รียงในแนวตง้ั เรยี กวา หมู (group) เลขหมบู อกจํานวนเวเลนซอเิ ล็กตรอน ธาตุแบงออกเปน 2 พวกใหญๆ คอื ธาตเุ รพรเี ซนเททีฟ (หมู IA - VIIIA) และธาตแุ ทรนซชิ นั (หมู IIIB - IIB) โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (35)

VIIIA IIVA IVA VA VIA VIIA ธา ุตแทรนซิ ัชน IA IIA วทิ ยาศาสตร เคมี (36)___________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010

ตัวอยางขอสอบ O-NET ป 2551 1. ถา A, B, C, D และ E เปนสญั ลักษณส มมติของธาตุ และมจี ํานวนอนภุ าคมูลฐานดงั แสดงในตาราง สัญลักษณ จํานวนโปรตอน จาํ นวนนวิ ตรอน จํานวนอเิ ลก็ ตรอน A 9 10 9 B 9 10 10 C 10 12 10 D 11 10 11 E 11 11 10 จากขอสรุปตอไปน้ี ก. A และ B เปนไอโซโทปเดยี วกนั แต B เปน ไอออนลบ ข. C มีสัญลกั ษณน ิวเคลยี ร 1202 C และ D มสี ัญลกั ษณน ิวเคลียร 1211 D ค. D และ E เปน ธาตุชนดิ เดยี วกนั แต D เปน ไอออนลบ ง. B, C และ E เปนไอโซโทปกนั โดยที่ B มีเลขมวลนอ ยทีส่ ดุ และ E เปนไอออนบวก ขอ ใดถกู *1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ข. และ ง. 4) ก. และ ค. 2. ขอ ใดเปน การจดั ตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมทมี่ ีเลขมวล 40 และมจี ํานวนนิวตรอนเทา กบั 21 1) 2, 8, 9 *2) 2, 8, 8, 1 3) 2, 8, 18, 8, 4 4) 2, 8, 9, 2 3. พจิ ารณาขอ มลู แสดงตาํ แหนงของธาตตุ างๆ ในตาราง ธาตุ คาบท่ี หมูท ่ี A 4 1A B 2 4A C 3 1A D 3 4A ขอ สรุปใดผดิ 1) ธาตุ A และ C มีเวเลนซอิเลก็ ตรอนเทา กนั 2) เวเลนซอิเล็กตรอนของธาตุ C กับ D อยใู นระดบั พลังงานเดยี วกนั *3) จาํ นวนอิเลก็ ตรอนในระดบั พลังงานท่สี องของธาตุ A, B และ C เทากนั 4) จาํ นวนอิเล็กตรอนท้งั หมดในอะตอมของธาตุ A มีคามากกวาของธาตุ C 8 อเิ ล็กตรอน โครงการแบรนดซมั เมอรแคมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (37)

4. พิจารณาขอมลู ตอไปน้ี BCD 18 31 38 ธาตุ A เลขอะตอม 11 2) D มีเวเลนซอ เิ ลก็ ตรอนสูงสดุ ขอ ใดถกู 4) C และ D อยใู นคาบเดยี วกนั 1) A และ D อยูหมูเ ดยี วกัน *3) B อยูเ ปนอะตอมเดียวอยา งอิสระได O-NET ป 2550 5. ธาตุ X มอสียัญูในลหักมษู ณ7Aน วิ คเาคบลทียี่ร5เ ปมนเี ล1ข25ม93วXล 129 ธาตุ X เปน ไปตามขอใด ก. มีการจดั เรยี งอเิ ลก็ ตรอน 2 8 18 18 5 ข. เเปปนนไกองึ่ โโซลโหทะปกแบัละธมาตเี วุ เ1ล25น73ซIอ ิเล็กตรอนเทา กบั 7 ค. ง. 1) ก. และ ข. 2) ข. และ ค. 3) ค. และ ง. *4) ก. และ ง. 6. ถาสามารถดงึ โปรตอน 4 ตัว อิเลก็ ตรอน 5 ตัว และนิวตรอน 5 ตวั ออกจากอะตอมของฟอสฟอรัส จะได อนภุ าคใดเปน ผลติ ภณั ฑ (กาํ หนด P มีเลขอะตอม 15, เลขมวล 31) *1) Na+ 2) Na 3) Mg2+ 4) Al3+ 7. ธาตสุ มมุตมิ ีสญั ลกั ษณน ิวเคลยี ร 73 A 147 B 1362 X และ 3199Y ธาตใุ ดอยูในหมูเดยี วกนั 1) A กับ B 2) X กับ Y *3) A กบั Y 4) B กบั X 8. เลขอะตอมของ F และ Ca เทากับ 9 และ 20 ตามลาํ ดบั ธาตทุ ้ังสองรวมกันเปน สารประกอบไอออนกิ การ จัดเรียงอิเลก็ ตรอนของไอออนทง้ั สองเปน ดังขอใด แคลเซยี มไอออน ฟลอู อไรดไอออน 1) 2 8 8 282 *2) 2 8 8 28 3) 2 8 8 2 27 4) 2 8 8 1 281 O-NET ป 2549 9. A และ B เปนธาตุไอโซโทปกัน A มีจํานวนโปรตอนเทากับ 10 และมเี ลขมวลเทากับ 20 B มีจํานวนนิวตรอนมากกวา A อยู 2 นิวตรอน ขอ ใดเปนสญั ลกั ษณนวิ เคลยี รข องธาตุ B 1) 1220 B *2) 2120 B 3) 128 B 4) 1120 B 10. ธาตทุ ่มี เี ลขอะตอมตอไปนี้มสี งิ่ ใดเหมือนกนั 1 3 11 19 37 1) เปนอโลหะเหมือนกัน 2) มีจํานวนอนภุ าคมลู ฐานเทากัน 3) อยูในระดับพลงั งานเดยี วกนั *4) มเี วเลนซอเิ ล็กตรอนเทา กนั วิทยาศาสตร เคมี (38)___________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแ คมป 2010

ธาตุและสารประกอบ ธาตุ (Element) ธาตุ คือ สารบรสิ ทุ ธิ์เนอื้ เดียวที่ไมส ามารถแบง แยกใหเปนสารอืน่ ไดโดยวิธที างเคมที ่ัวไป ธาตแุ ตละชนิด ประกอบดว ยอะตอมทีเ่ หมอื นกัน ธาตุแบง ออกเปน 3 กลมุ คอื โลหะ (Metal) อโลหะ (Non-Metal) และกึ่งโลหะ หรือเมทลั ลอยด (Semi-Metal or Metalloid) ตารางเปรยี บเทียบสมบัติของโลหะกับอโลหะ สมบตั ิ โลหะ อโลหะ สถานะ จดุ เดอื ด-จุดหลอมเหลว ของแขง็ ยกเวน ปรอทเปน ของเหลว ของแข็ง ของเหลว แกส พืน้ ผิว สูง ตํา่ การนาํ ไฟฟา -ความรอ น ความหนาแนน มันวาว ไมม ันวาว การดงึ เปน เสนยาว ดี ไมดี การตีแผใ หเ ปนแผน สูง ตํา่ ปฏิกริ ยิ ากับกรด เหนียว ดงึ เปน เสนได เปราะ ดึงเปน เสน ไมได ได ไมไ ด ไดเกลอื + แกส H2 ไมไ ดแกส H2 ธาตุกึง่ โลหะมสี มบตั กิ ํ้ากึ่งระหวา งโลหะกบั อโลหะ เชน นาํ ไฟฟา ไดเ ล็กนอ ยทภ่ี าวะปกติ จดุ เดือด-จดุ หลอมเหลว สงู แตเ ปราะ ไดแก B, Si, Ge, As, Sb, Te ธาตกุ ึ่งโลหะอยูในแนวเสน แบงระหวา งโลหะกับอโลหะ โดยโลหะอยู ดา นซายและอโลหะอยดู า นขวา สมบัติธาตตุ ามหมู ธาตหุ มู IA (โลหะแอลคาไล) สมบตั ทิ ั่วไป - เปนธาตุทีม่ ีเวเลนซอ ิเลก็ ตรอน 1 ตัว - เปน ของแข็ง แตเ ปนโลหะออน สามารถใชม ดี ตัดได - นําไฟฟา และความรอ นไดด มี าก เพราะมีพันธะโลหะ - เกิดปฏิกริ ยิ ากับนาํ้ ไดร ุนแรงมาก คายความรอ น M + H2O → MOH + H2 - เกดิ ปฏกิ ริ ิยากบั ออกซเิ จนไดร ุนแรง เกดิ ออกไซดข องโลหะ ซ่งึ มฤี ทธ์เิ ปนเบส จงึ ตอ ง เกบ็ ไวในนํ้ามัน นอกจากนยี้ ังทาํ ปฏกิ ิริยากบั กรดได - มกั ให e- แกอะตอมอื่น เกิดไอออนทมี่ ีประจุ +1 - เปนโลหะทีเ่ กิดสารประกอบไดง า ย และไดส ารประกอบไอออนกิ - สารประกอบของโลหะหมู IA ละลายน้ําไดดี โครงการแบรนดซมั เมอรแ คมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (39)

ธาตุหมู IIA (โลหะแอลคาไลเอิรท) สมบตั ิท่วั ไป - เปน ธาตทุ ี่มีเวเลนซอ ิเล็กตรอน 2 ตัว เกดิ เปน ไอออน ทม่ี ีประจุ +2 - สมบัตอิ นื่ ๆ เหมอื นธาตุหมู IA แตเม่ือเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าจะมีความรนุ แรงนอยกวา ธาตุหมู VIIA (ธาตแุ ฮโลเจน) สมบตั ิทวั่ ไป - เปน อโลหะ มเี วเลนซอิเลก็ ตรอน = 7 - เปนโมเลกุลแบบอะตอมคู ยดึ กนั ดวยพนั ธะโคเวเลนต และจดุ เดือดเพม่ิ ข้นึ ตามหมู ดงั น้ันในสภาวะปกติ จะพบวา F2 → แกส สเี หลืองออ น Cl2 → แกสสเี ขียวออน Br2 → ของเหลวสีนํ้าตาลแดง I2 → ของแข็งสเี ทาโลหะ - ธาตุทกุ ตัวเปน พษิ - ไมน าํ ความรอ นและไฟฟา - ธาตแุ ฮโลเจนละลายนาํ้ ไดเลก็ นอยใหส ารละลายสีตางๆ - ละลายไดด ีในตวั ทาํ ละลายอนิ ทรยี  - ความสามารถในการเกิดปฏกิ ิริยาจะลดลงตามหมู - ทดสอบวาสารตวั อยางมเี ฮไลดไอออนไดโดย ทําปฏิกริ ิยากับ AgNO3 โดย F- : ไมเกิดตะกอนกับ AgNO3 Cl- : ทําปฏกิ ิริยากับ AgNO3 ใหต ะกอนสีขาว Br- : ใหตะกอนสเี หลืองออ น (สคี รีม) I- : ใหต ะกอนสีเหลือง ธาตุแทรนซชิ ัน ธาตุแทรนซชิ ัน แบง เปน ธาตุแทรนซิชันหลัก (Main Transition Series) และธาตุอนิ เนอรแ ทรนซชิ นั (Inner Transition Series) สมบัตทิ ัว่ ไป - มเี ลขออกซิเดชันมากกวา 1 คา ยกเวน Sc (+3), Zn (+2), Cd (+2) จะมีเลขออกซิเดชัน คา เดยี ว - เปน โลหะท่ีดึงดูดกับแมเหล็กได (โลหะหมู IA และ IIA จะไมดดู กบั แมเหล็ก) - สารประกอบของธาตแุ ทรนซิชันสว นใหญมสี ี - จุดเดอื ด จุดหลอมเหลวสงู เพราะมพี นั ธะโลหะ - นําความรอนและไฟฟา ไดด ี - มักใชเปนตวั เรง ปฏิกริ ยิ า - มักเกิดสารประกอบเชิงซอ นได วิทยาศาสตร เคมี (40)___________________________ โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2010

ธาตุกัมมนั ตรงั สี (Radioactive elements) คือ ธาตุท่ีมคี วามสามารถในการแผรงั สไี ดเ องอยางตอเนือ่ ง แลวกลายเปนอะตอมของธาตุอืน่ (เน่อื งจาก นิวเคลียสของธาตพุ วกนีไ้ มเ สถียร จึงเกิดการสลายตวั ) รงั สีที่เกิดจากธาตกุ ัมมนั ตรังสมี ีหลายชนิดดังแสดงในตาราง อนุภาค สญั ลักษณ ชนิดประจุ มวล (amu) สมบัติ แอลฟา α, 42 He +2 4.00 อํานาจทะลุทะลวงตา่ํ ไมส ามารถผาน กระดาษหรือโลหะบาง บีตา β, -01 e -1 ∼0 อาํ นาจทะลุทะลวงมากกวา α ประมาณ 100 เทา ความเรว็ เทา แสง แกมมา γ 0 0 เปน คล่นื แมเ หล็กไฟฟา ความยาวคล่นื สนั้ มาก ไมม ีมวลและประจุ อาํ นาจทะลุ โพซิตรอน β+, +01 e +1 ∼0 ทะลวงสูงมาก นิวตรอน n, 01 n 0 1.00 โปรตอน p, 11 H +1 1.00 - - - การสลายตวั ของธาตุกัมมนั ตรงั สี ธาตุกมั มันตรงั สี แผรังสอี อกมาเพราะนิวเคลียสไมเ สถยี ร จงึ ตอ งลดพลังงานสว นเกนิ ออกมาในรปู ของ อนุภาคหรอื รงั สตี างๆ - การแผร ังสีแอลฟา : เกิดเมือ่ ไอโซโทปมเี ลขอะตอมมากกวา 82 คือ นิวเคลียสมจี าํ นวนโปรตอน และ นวิ ตรอนมากเกนิ ไป จงึ ตอ งลดจาํ นวนลง โดยสลายตวั ใหอนภุ าคแอลฟา เชน 22868 Ra 22826 Rn + 42 He 23982 U 23940Th + 42 He - การแผร ังสบี ตี า : เกดิ เมื่อจํานวนนวิ ตรอนมมี ากกวา โปรตอน จึงตอ งลดสดั สว นของโปรตอนกบั นิวตรอน โดยการเพิม่ เลขอะตอม เชน 21802 Pb 21803 Bi + -01 e 1325 P 3126 S + -01 e โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (41)

- การแผรังสแี กมมา : เกดิ เมื่อมกี ารสลายตัวใหแ อลฟาและบีตา แลว นิวเคลียสยังไมเ สถียร จึงตอ งลด พลังงานสว นเกินออกในรปู รังสีแกมมา เชน 22868 Ra 22826 Rn * + 42 He E 0.18 MeV 22826 Rn + γ ‘ เครื่องที่ใชตรวจการแผรงั สี เรียกวา “ไกเกอรมูลเลอรเคานเ ตอร” ครึ่งชวี ิตของธาตุ (t1/2) คร่ึงชวี ติ (Half Life) คอื ระยะเวลาทีส่ ารกัมมันตรังสสี ลายตวั จนเหลอื ปรมิ าณเพียงครึง่ หน่งึ ของปรมิ าณ เร่มิ ตน การสลายตวั ของธาตุกมั มันตรังสเี ปนคา เฉพาะตัวของธาตุแตละชนิด ไมขึ้นกบั อณุ หภมู ิหรือความดนั อากาศ เชน C-14 มีครง่ึ ชวี ิตเทากบั 5730 ป ถา เริ่มตน C-14 1 กรมั เมอ่ื เวลาผา นไป 5730 ป (1 คร่ึงชีวิต) จะเหลอื C-14 เทา กบั 0.5 กรัม เม่ือเวลาผา นไปอกี 5730 ป (รวม 11460 ปห รอื 2 ครงึ่ ชวี ิต) จะเหลอื C-14 เทากับ 0.25 กรมั เม่ือเวลาผา นไปอีก 5730 ป (รวม 17190 ปหรือ 3 ครงึ่ ชวี ิต) จะเหลอื C-14 เทา กับ 0.125 กรมั ปฏกิ ริ ิยานิวเคลยี ร คอื ปฏิกิรยิ าที่เกิดขึ้นทนี่ วิ เคลียสของธาตุ ทําใหเ กดิ ธาตใุ หมและใหพ ลงั งานออกมาจาํ นวนมหาศาล ซึ่งมี 2 ประเภท คอื 1. ปฏกิ ริ ยิ าฟส ชัน (Fission reaction) เปน กระบวนการทน่ี วิ ตรอนถกู ยงิ ไปทนี่ ิวเคลียสของธาตหุ นกั ทําใหเกดิ การแตกตวั ออก กลายเปน ไอโซโทป ของธาตทุ เี่ บากวา ซึง่ ธาตไุ อโซโทปท่ไี ดจ ะเกิดการแตกตัวตอ เนอื่ งไปเร่ือยๆ จนกวาจะเกิดนิวเคลียสท่เี สถียร 2. ปฏกิ ิรยิ าฟว ชนั (Fusion reaction) ปฏิกิริยาทเี่ กดิ จากการรวมตวั กันของไอโซโทปทมี่ ีมวลอะตอมตา่ํ ทาํ ใหเกดิ เปน ไอโซโทปท่ีมมี วลมากกวา เดมิ และใหพ ลังงานออกมาจํานวนมหาศาล ซึง่ กระบวนการนจ้ี ะใหพลงั งานมากกวา แบบแรก เชน 21 H + 21 H 23 He + 01 n + Energy 23 He + 21 H 42 He + 11 H + Energy วทิ ยาศาสตร เคมี (42)___________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแ คมป 2010

ประโยชนข องธาตกุ มั มนั ตรังสี 1. ดานพลังงาน ธาตกุ มั มันตรังสี เชน U-238 ถูกนํามาใชเปน แหลง พลังงานในโรงไฟฟา นวิ เคลียร 2. ดานธรณีวิทยาและโบราณคดี ธาตุกมั มันตรงั สี C-14 มปี ระโยชนสาํ หรบั การวิเคราะหอายุวัตถุโบราณ 3. ดานการแพทย ในทางการแพทยม กี ารใช Co-60 และ Ra-226 ในการรกั ษาโรคมะเร็ง รวมถงึ การใช I-131 ในการศึกษาความผดิ ปกตขิ องตอ มไทรอยด 4. ดา นการถนอมอาหาร ใชร งั สีแกมมาท่ีไดจ าก Co-60 ในการถนอมอาหาร ทําลายเช้อื แบคทเี รยี ทาํ ให อาหารมีอายุการเก็บรกั ษานานข้ึน เชน แหนมฉายรงั สี 5. ดานอตุ สาหกรรม ใชรังสีในการปรับปรุงคุณภาพและเปลีย่ นสขี องอญั มณี ทําใหอ ัญมณีมีมูลคา เพมิ่ ขึน้ สารประกอบ (Compound) สารประกอบ คอื สารบริสทุ ธิ์เนอื้ เดียว เกิดจากธาตตุ ้ังแต 2 ชนิดขน้ึ ไปมารวมกนั ดวยแรงยึดเหนี่ยว เรยี กวา พนั ธะเคมี เกิดเปน สารใหมท ี่มคี ุณสมบัตแิ ตกตา งจากธาตเุ ดิม เชน น้ํา (H2O) เกดิ จากธาตุไฮโดรเจนและ ออกซเิ จน พันธะเคมี (Chemical Bonding) คือ แรงยดึ เหนี่ยวทางเคมีระหวา งอนภุ าคของสารหรืออะตอมเพือ่ ให อยูเ ปนโมเลกลุ หรอื เปน ไอออน แบงตามลกั ษณะการเกดิ ออกเปน 3 ประเภท ไดแก 1. พนั ธะไอออนิก (Ionic Bouding) 2. พันธะโคเวเลนต (Covalent Bouding) 3. พันธะโลหะ (Metallic Bouding) พนั ธะไอออนิก (Ionic Bonding) พันธะไอออนกิ เปนแรงดงึ ดดู ทางไฟฟา ระหวางไอออนทม่ี ปี ระจุบวกและประจุลบ - ไอออนบวก เกดิ จากอะตอมของธาตทุ ม่ี ีคา พลังงานไอออไนเซชนั ตา่ํ (โลหะ) เสยี อิเล็กตรอน - ไอออนลบ เกดิ จากอะตอมของธาตุที่มคี า พลังงานไอออไนเซชนั สูง (อโลหะ) รบั อเิ ล็กตรอน สารประกอบไอออนกิ ที่เกิดขน้ึ สวนใหญจะมาจากอะตอมท่ีมีความแตกตา งกนั ในการแตกตวั เปนไอออน กลาวคืออะตอมหนงึ่ เปนฝายใหอิเล็กตรอนไดด ีจึงกลายเปนไอออนบวก เชน อะตอมของธาตโุ ลหะในหมู 1A สว น อกี อะตอมเปน ฝา ยรับอเิ ลก็ ตรอนจึงเปน ไอออนลบ เชน อะตอมของธาตอุ โลหะในหมู 7A เชน NaCl, CaF2, MgCl2 +- NaCl Na x + Cl Na xCl Cl - 2+ - Cl x Cl Mg x Cl MgCl2 Mg x + x โครงการแบรนดซ มั เมอรแ คมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (43)

สมบัติของสารประกอบไอออนกิ • สถานะของแขง็ • จดุ เดอื ด จดุ หลอมเหลวสงู • แขง็ แตเปราะ • ของแขง็ ไมน าํ ไฟฟา แตน ําไฟฟาเมอื่ เปนของเหลวหรือสารละลาย • สารประกอบไอออนิกสว นมากละลายน้าํ ไดดี ยกเวนบางชนิด โครงสรางของสารประกอบไอออนิกเกิดจากการจัดเรยี งตัวของไอออนบวกและไอออนลบเปนผลกึ ทีม่ ีขนาดใหญ มีรูปทรงทางเรขาคณิตทแ่ี นน อน เชน ผลึกของโซเดยี มคลอไรด การเขียนสตู รสารประกอบไอออนิก การเขียนสตู รสารประกอบไอออนกิ - เขียนสวนทเี่ ปน ไอออนบวกไวขางหนากอ น แลวตามดว ยไอออนลบ - ระบุจาํ นวนไอออนดว ยอัตราสวนเลขขั้นตํ่า ดงั น้ี Ax+ + By- AyBx โลหะหมู 1A โลหะหมู 2A ไอออนที่เกดิ จาก อโลหะหมู 6A อโลหะหมู 7A Li+ Mg2+ O2- F- Na+ Ca2+ อโลหะหมู 3A อโลหะหมู 5A S2- Cl- K+ Ba2+ N3- Br- Rb+ l- Al3+ P3- ตวั อยา งของสารประกอบทีเ่ กดิ จากธาตหุ มูต า งๆ ธาตุหมู 1A รวมตวั กับธาตุหมู 7A จะไดสารประกอบทีม่ อี ัตราสวน 1 : 1 เชน NaCl KF LiBr ธาตหุ มู 1A รวมตัวกบั ธาตหุ มู 6A จะไดสารประกอบทมี่ ีอตั ราสว น 2 : 1 เชน Na2O K2S ธาตุหมู 1A รวมตัวกบั ธาตุหมู 5A จะไดส ารประกอบที่มีอัตราสวน 3 : 1 เชน Na3N ธาตหุ มู 2A รวมตัวกบั ธาตุหมู 7A จะไดสารประกอบทม่ี อี ตั ราสว น 1 : 2 เชน CaBr2 MgCl2 ธาตุหมู 2A รวมตัวกับธาตหุ มู 6A จะไดสารประกอบทีม่ ีอัตราสว น 1 : 1 เชน CaO MgS ธาตหุ มู 3A รวมตัวกับธาตุหมู 6A จะไดส ารประกอบทม่ี ีอัตราสวน 2 : 3 เชน Al2O3 วทิ ยาศาสตร เคมี (44)___________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010

พนั ธะโคเวเลนต (Covalent Bonding) พันธะโคเวเลนตเ ปนแรงยึดเหนย่ี วระหวา งอโลหะกบั อโลหะ (ยกเวน BeCl2) โดยอะตอมจะมกี ารใชอ ิเล็กตรอน รว มกันเปน คๆู เรยี กวา อเิ ลก็ ตรอนคูรว มพนั ธะ เพอื่ ทาํ ใหแตล ะอะตอมเสถียรและมีเวเลนซค รบ 8 ตามกฎออกเตต (ยกเวน H ครบ 2) ชนดิ ของพันธะโคเวเลนต พันธะโคเวเลนตส ามารถแบง ออกไดเ ปน 3 แบบ คอื 1. พันธะเดย่ี ว (Single Bond) เปนพนั ธะโคเวเลนตท่ีเกดิ จากอะตอมคหู น่งึ ใชอ ิเลก็ ตรอนรวมกนั ในการ สรา งพนั ธะ 1 คู ตอ 1 พันธะ เชน CH4 2. พันธะคู (double Bond) เปนพนั ธะโคเวเลนตที่เกดิ จากอะตอมคหู น่งึ ใชอเิ ล็กตรอนรวมกันในการสราง พันธะ 2 คู ตอ 1 พันธะ เชน CO2 3. พนั ธะสาม (Triple Bond) เปน พนั ธะโคเวเลนตท เ่ี กิดจากอะตอมคหู นึ่งใชอเิ ลก็ ตรอนรวมกนั ในการ สรา งพนั ธะ 3 คู ตอ 1 พันธะ เชน N2 ความแขง็ แรง, พลังงานพันธะ เด่ียว < คู < สาม ความยาวพันธะ เด่ยี ว > คู > สาม กฎออกเตต (Octet Rule) กฎออกเตต เปนกฎท่ีวาดว ยการจดั เวเลนซอเิ ลก็ ตรอนของธาตใุ หม ีลักษณะเปนแบบแกส เฉอ่ื ย ซ่งึ เปน สภาพทีอ่ ะตอมเสถียรท่ีสุดดว ยการใหห รือใชอเิ ล็กตรอนรวมกัน เชน H2O เม่อื พจิ ารณาจากโครงสรา งของโมเลกลุ นาํ้ จะเหน็ วา อะตอมไฮโดรเจนมีอิเลก็ ตรอนวงนอก 1 อเิ ลก็ ตรอน ในขณะท่ีอะตอมออกซิเจนมีอเิ ล็กตรอนวงนอก 6 อิเลก็ ตรอน ดงั นั้นอะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอมจึงนําอิเลก็ ตรอน มาใชรวมกับอะตอมออกซิเจน ซ่งึ จะทําใหอะตอมออกซเิ จนมอี ิเล็กตรอนวงนอกเปนแบบแกส เฉื่อย สว นอะตอม ไฮโดรเจนก็มีอเิ ลก็ ตรอนวงนอกเทา กบั แกสฮเี ลยี ม (He = 2) โครงการแบรนดซัมเมอรแคมป 2010 ___________________________ วทิ ยาศาสตร เคมี (45)

นอกจากนพ้ี บวา มสี ารบางโมเลกลุ อาจไมเปนไปตามกฎออกเตต ไดแก 1. สารประกอบทีเ่ กิดจากธาตุ Be, B, Al และ Hg กับธาตหุ มู 7A ซ่งึ อะตอมกลางของธาตจุ ะมีการ จัดเรียงอเิ ลก็ ตรอนไมครบ 8 เชน BeCl2, BF3, AlCl3, HgCl2 Hg BCl3 HgCl2 2. สารประกอบท่อี ะตอมกลางของธาตุมีการจัดเรยี งอเิ ล็กตรอนมากกวา 8 เชน PCl5, SF6 x xx x x x PCl5 SF6 3. สารประกอบออกไซดข องไนโตรเจนบางชนิด เชน NO, NO2 N Ox x Ox x N O xx xx xx NO NO2 สมบัตขิ องโมเลกลุ โคเวเลนต มีดงั น้ี • สวนใหญเปนแกส และของเหลว แตม ีของแข็งบาง • จุดเดอื ด จุดหลอมเหลวตาํ่ (ตวั กาํ หนด คือ แรงระหวา งโมเลกลุ ซง่ึ มคี านอ ย) • ไมน าํ ไฟฟาท้งั ในสถานะของแข็ง ของเหลวและแกส สารโคเวเลนตท่เี กดิ เปนโครงผลึกรางตาขาย จะมสี มบตั ติ างจากโมเลกลุ โคเวเลนตท กี่ ลา วมาแลว เชน - เพชร เปนคารบอน (C) ทีเ่ กดิ เปน โครงรา งตาขา ย : มีจุดเดอื ด จดุ หลอมเหลวสงู มาก - แกรไฟต เปนคารบอน (C) ทีเ่ ปนโครงรางตาขายเชน กัน แตเ รียงตัวเปน ชั้น : เปน สารโคเวเลนตช นิด เดียวทสี่ ามารถไฟฟาได - ทราย เปน ซลิ ิกอนไดออกไซดห รือซิลกิ า (SiO2) มีโครงรา งตาขายคลายเพชร : ใชทาํ แกว กระจก การเขยี นสูตรสารประกอบโคเวเลนต หลกั การเขียนสูตรใหเขยี น ธาตตุ ามลําดับสากล คอื B Si C Sb As P N H Te Se S At I Br Cl O F จากนั้นใหใ สจ ํานวนอะตอมเปนตวั หอ ยไวขางหลัง ซึ่งดูจากจาํ นวนอเิ ล็กตรอนทม่ี ันตอ งการเพือ่ ใหค รบออกเตต ตัวอยาง สารประกอบโคเวเลนตร ะหวา ง Cl O NH CO ตอ งการ 1e- 2e- 3e- 1e- 4e- 2e- Cl2O NH3 C2O4 = CO2 วทิ ยาศาสตร เคมี (46)___________________________ โครงการแบรนดซ ัมเมอรแ คมป 2010

พนั ธะโลหะ (Metallic Bonding) แรงยดึ เหนย่ี วระหวา งไอออนบวก (โลหะ EN ตา่ํ ชอบให e-) กบั ทะเลอิเลก็ ตรอน (อเิ ล็กตรอนท่ีโลหะ ปลอ ยออกมา) ดังรปู สมบัติของโลหะ มีดงั นี้ • สถานะของแข็ง ยกเวน ปรอท • แข็ง เหนยี ว • จุดเดอื ด จุดหลอมเหลวสงู • นําไฟฟา นําความรอน มนั วาว เนื่องจากมีอเิ ลก็ ตรอนอิสระทเ่ี คล่ือนทไ่ี ด • ดงึ เปนเสน ตีแผเ ปนแผนได เนอ่ื งจากชั้นของไอออนบวกสามารถเลื่อนไปมาได ตัวอยางขอ สอบ O-NET ป 2551 1. เม่ือนาํ ธาตุ X มาทําปฏกิ ริ ิยากับแกสออกซิเจน พบวา ใหผลิตภัณฑ Y ซง่ึ ละลายนา้ํ ไดเลก็ นอย และสารละลาย เปล่ียนสีกระดาษลติ มสั จากสีแดงเปนสนี ้าํ เงิน ถาปลอ ยธาตุ X ทง้ิ ไวในอากาศที่อุณหภมู ิหอ ง จะไมเกดิ การลกุ ไหม ขอสรุปใดถูก 1) X เปนโลหะ และออกไซดข อง X มสี มบัติเปน กรด *2) X เปน ธาตุในหมู 2A 3) Y มสี ูตร X2O 4) เกลอื แกง และผงฟู มีธาตุ X เปนองคป ระกอบ 2. พจิ ารณาขอ มูลการสลายตัวของธาตกุ ัมมนั ตรงั สี M, N, O และ P ดงั ตารางตอไปนี้ ธาตุ มวลเริม่ ตน (g) ระยะเวลาทีป่ ลอ ยทง้ิ ไว (วัน) มวลทเ่ี หลอื (g) M 40 32 2.5 N 30 60 1.875 O 16 36 0.25 P2 100 0.125 ธาตใุ ดมคี รึง่ ชีวติ นอ ยทีส่ ุด *3) O 4) P 1) M 2) N โครงการแบรนดซัมเมอรแ คมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (47)

O-NET ป 2550 3. ธาตุ A, B และ C มีเลขอะตอม 19, 34 และ 53 ตามลาํ ดับ สูตรของสารประกอบในขอใดถกู ท้งั หมด *1) A2B AC BC2 2) A2B AC2 B2C 3) AB AC B2C 4) AB A4C BC2 4. เก่ยี วกับธาตุกัมมันตรังสี ขอใดถูก 1) ครึง่ ชีวติ ของไอโอดนี -131 เทา กบั 8.1 วัน หมายความวา ไอโอดีน-131 20g จะสลายตัวคร่งึ หนึ่งในเวลา 8.1 วนั สว นอกี ครึ่งหนึง่ จะสลายตวั หมดในเวลา 8.1 วนั ตอ มา 2) อุตสาหกรรมอญั มณใี ชรงั สแี กมมาเพ่อื เปลีย่ นสีและรูปรา งของอัญมณี *3) รงั สแี กมมาจากโคบอลต- 60 สามารถทาํ ลายแบคทเี รยี จงึ ใชใ นการถนอมอาหาร 4) อัตราการแผรังสขี องธาตกุ ัมมันตรงั สีขึน้ อยกู ับอณุ หภูมิและความดนั O-NET ป 2549 5. ถา นําสารประกอบตอ ไปนี้มาละลายน้ํา สารละลายขอ ใดไมมีสี 1) KMnO4 2) K2Cr2O7 *3) MgSO4 4) [K4Fe(CN)6] 6. พจิ ารณาธาตสุ มมตติ อไปนี้ 9A 11B 12C 15D 17E ธาตุคูใ ดทาํ ปฏกิ ิรยิ ากันไดส ารประกอบไอออนกิ และคูใดไดส ารประกอบโคเวเลนต สารประกอบไอออนิก สารประกอบโคเวเลนต 1) A กับ B A กับ C 2) A กบั D B กบั D 3) B กับ E B กบั D *4) A กบั C A กับ E วิทยาศาสตร เคมี (48)___________________________ โครงการแบรนดซ มั เมอรแคมป 2010

อตั ราการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี ในวิชาเคมี นิยมเขยี นแสดงปฏกิ ริ ยิ าเคมใี นรปู ของสมการเคมี ซึง่ มีลักษณะทั่วไปดังน้ี สารต้งั ตน → สารผลติ ภณั ฑ ในสมการเคมี จะเขียนสารทีเ่ ขาทําปฏกิ ิริยากนั ซ่งึ เรยี กวา สารตงั้ ตน ไวดานซา ยของสมการ ลกู ศร แสดงทศิ ทางของปฏกิ ิริยาหรือการเปลยี่ นแปลง สารทีเ่ ปนผลจากปฏิกิริยา ซงึ่ เรียกวา สารผลติ ภณั ฑ ไวด า นขวาของสมการ สารตัง้ ตนและสารผลติ ภณั ฑอ าจมีเพยี งชนิดเดยี วหรอื มหี ลายชนิด การเกดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมี คอื การเกิดการเปลย่ี นแปลงทางเคมขี องสารที่เขา ทาํ ปฏกิ ิรยิ ากนั และทําใหเกดิ สาร ใหมท ่ีมีคณุ สมบัติทางเคมีแตกตา งไปจากเดมิ โดยทวั่ ไปการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมสี ามารถสงั เกตไดจากการเปลย่ี นแปลง ตอ ไปนี้ 1. การเกดิ ตะกอน เชน ปฏิกิรยิ าระหวางสารละลายซิลเวอรไนเตรต (AgNO3) กบั สารละลายโซเดยี ม- คลอไรด (NaCl) ทาํ ใหเ กดิ ตะกอนสขี าวของซิลเวอรค ลอไรด (AgCl) AgNO3(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) ซลิ เวอรไ นเตรต โซเดยี มคลอไรด ตะกอนสขี าว โซเดยี มไนเตรต ซิลเวอรค ลอไรด 2. การเกดิ แกส เชน ปฏิกิรยิ าระหวางโลหะกบั กรดทาํ ใหเกดิ แกสไฮโดรเจน H2(g) Mg(s) + HCl(aq) → MgCl2(aq) + แกส ไฮโดรเจน โลหะ กรดไฮโดรคลอริก แมกนีเซียมคลอไรด แมกนเี ซียม 3. การเปลยี่ นแปลงสขี องสาร เชน การสลายตวั ของแกสไดไนโตรเจนเตตระออกไซดเปน แกส ไนโตรเจน- ไดออกไซด N2O4(g) → NO2(g) แกสไมม สี ี แกส สนี า้ํ ตาล ไดไนโตรเจนเตตระออกไซด ไนโตรเจนไดออกไซด นอกจากการเปลีย่ นแปลงเหลา น้ี เราสามารถสังเกตไดจ ากกล่ิน เชน เมอ่ื อาหารเรม่ิ เนา เสีย กลิ่นของ อาหารจะเปลยี่ นไป เม่ือใหความรอนกบั ไขห รอื เนอื้ สัตว ลักษณะของไขแ ละเนื้อสัตวจ ะแขง็ เปนกอนและมกี าร เปลย่ี นแปลงของสีดวย เปน ตน โครงการแบรนดซ มั เมอรแ คมป 2010 ___________________________ วิทยาศาสตร เคมี (49)

ตวั อยางของการเกดิ ปฏิกริ ิยาเคมี - การเผาไหมข องสาร เชน น้าํ มนั เช้อื เพลงิ แกส ถานหิน ไม ถาน - การทาํ อาหารโดยใชค วามรอ น เชน ตม ไข ทอดปลา - การเกิดสนิมของโลหะ - การยอ ยอาหาร - การเนา เสยี ของอาหาร ผกั ผลไม - การสงั เคราะหแสงของพชื - การหมักอาหาร แอลกอฮอล เหลา ไวน เบียร ในการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมจี ะมกี ารเปลีย่ นแปลงพลงั งานรวมดว ย ซง่ึ สามารถแบงออกไดเ ปน 2 ประเภท คือ 1. ปฏกิ ิริยาดูดความรอ น (Endothermic reaction) ในการเกิดปฏิกริ ยิ าประเภทนจี้ ะมกี ารดูดความรอ นจากสิ่งแวดลอม เพอ่ื ใชใ นปฏิกิริยา เม่ือเกิดปฏิกริ ิยา แบบดดู ความรอ นจะสง ผลใหอ ุณหภูมขิ องระบบลดลง เชน CaCO3(s) + heat → CaO(s) + CO2(g) แคลเซียมคารบ อเนต แคลเซยี มออกไซด แกสคารบ อนไดออกไซด 2. ปฏกิ ิริยาคายความรอ น (Exothermic reaction) ในการเกดิ ปฏิกิริยาประเภทน้จี ะมีการคายความรอ นใหกับส่ิงแวดลอ ม เพอ่ื ใชในปฏกิ ริ ิยา เมอื่ เกดิ ปฏกิ ริ ิยา แบบคายความรอ นจะสง ผลใหอุณหภูมิของระบบเพิ่มขน้ึ เชน การเผาไหมของแกสเช้อื เพลิง C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l) แกสโพรเพน แกส ออกซเิ จน แกส คารบ อนไดออกไซด น้าํ อัตราการเกดิ ปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิรยิ าเคมที เ่ี กีย่ วขอ งกับชีวติ ประจาํ วัน เชน การตดิ ไฟของแกส หุงตม เราพบวาการติดไฟของแกส หงุ ตม เกิดข้ึนในทันทีท่ีแกสหุงตมสัมผัสกับประกายไฟ ในขณะทกี่ ารติดไฟของถานไมตอ งใชเวลานานกวา มาก จะเห็นไดว า ปฏกิ ิริยาเคมีแตละชนดิ สามารถเกิดข้นึ ไดเร็วชา แตกตางกัน ในทางเคมจี ะระบุความเร็วชาในการเกดิ ปฏิกิรยิ าใน รปู ของอัตราการเกิดปฏกิ ริ ิยาเคมี อตั ราการเกดิ ปฏิกริ ิยา คอื การเปล่ียนแปลงปรมิ าณของสารตอ หนงึ่ หนวยเวลา ในการวัดอัตราการ เกดิ ปฏกิ ริ ิยาเคมี เราสามารถวดั การลดลงของสารตัง้ ตน หรือการเกดิ ขึน้ ของสารผลติ ภณั ฑ เราสามารถเขียน ความสมั พันธร ะหวางอัตราการเกิดปฏกิ ิริยา ปรมิ าณสารที่เปลย่ี นแปลงไปขณะเกดิ ปฏกิ ิริยากบั เวลาไดด งั น้ี อตั ราการเกิดปฏกิ ริ ิยา = ปรมิ าณสารต้ังตน ทล่ี ดลง เวลาทใี่ ชในการเกดิ ปฏิกริ ยิ า หรอื อัตราการเกิดปฏกิ ิรยิ า = ปรมิ าณสารผลิตภณั ฑท เี่ กิดขึ้น เวลาทใ่ี ชในการเกดิ ปฏิกริ ิยา วทิ ยาศาสตร เคมี (50)___________________________ โครงการแบรนดซ ัมเมอรแคมป 2010