อะตอมและโมเลกลุ By.Naruemon Bunsong
ความหมายของอะตอม อะตอมและแบบจาลองอะตอม แบบจาลอง อะตอม โมเลกลุ 2
ความหมายของอะตอม เปน็ โครงสรา้ งขนาดเลก็ ทีพ่ บได้ในสิ่งของทุกๆ อย่างรอบตัว อะตอมประกอบดว้ ยอนุภาค 3 ชนดิ คอื อิเลก็ ตรอน โปรตอน และนวิ ตรอน อะตอมเปน็ องค์ประกอบพ้นื ฐานทางเคมที ่ี ไม่เปลีย่ นแปลงตามปฏิกริ ิยาเคมี โปรตอนและนิวตรอนอยู่ในนิวเคลียสของ อะตอม ส่วนอิเล็กตรอนท่ีมีขนาดเล็กและมี มวลน้อยมากจะเคลื่อนท่ีอยู่รอบๆ นิวเคลียส ของอะตอม อะตอม 4
แบบจาลองอะตอม โบว์ ดอลตนั กลุม่ หมอก ทอมสัน 5 รัทเทอรฟ์ อร์ด
แบบจาลองอะตอม ดอลตัน (ค.ศ.1803) มขี นาดเล็กที่สดุ ไม่สามารถแบ่งแยกไดอ้ ีก สญู หาย เกิดข้นึ ใหม่ ไม่ได้ อะตอมธาตุชนิดเดยี วกนั จะมสี มบัติเหมอื นกัน แตแ่ ตกต่างจากสารอืน่ 5
แบบจาลองอะตอม ทอมสนั (ค.ศ.1803) ทดลองโดยใช้ หลอดรังสแี คโทด แอโนด ทีป่ ระกอบด้วยอนภุ าคทม่ี ีประจุ ไฟฟ้าเรยี กวา่ อิเลก็ ตรอน อะตอม มลี กั ษณะเปน็ ทรงกลม ประกอบดว้ ย โปรตรอน และนวิ ตรอน 6
สรปุ แบบจาลองของทอมสัน อะตอมมีลักษณะเป็นทรงกลมประกอบด้วยอนุภาคโปรตอนที่มีประจุ ไฟฟ้าเป็นบวกและอนุภาคอิเล็กตรอนที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบ กระจัดกระจาย อย่างสม่าเสมอในอะตอมอะตอมท่ีมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้าจะมีจานวน ประจบุ วกเท่ากบั จานวนประจลุ บ 7
แบบจาลองอะตอม รทั เทอรฟ์ อรด์ (ค.ศ. 1911) ใชอ้ นภุ าคแอลฟา ยงิ ไปยังแผ่นทองคา ซง่ึ อนุภาคส่วนใหญ่ทะลุ ผ่านแผน่ ทองคา บางอนุภาคเบนออก และบางอนุภาคสะท้อนกลบั มีโปรตรอนรวมอย่ตู รงกลาง เรียกว่า นวิ เคลยี ส อิเล็กตรอนวิ่งรอบๆ นวิ เครยี ส 8
สรุปแบบจาลองอะตอมของรทั เทอร์ฟอรด์ อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสท่ีมีโปรตอนรวมกันอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็ก แต่มีมวลมากและมีประจุเป็นบวก ส่วนอิเล็กตรอนซ่ึงมี ประจเุ ปน็ ลบ และมมี วลน้อยมาก จะวิ่งอยู่รอบนิวเคลียสเปน็ บริเวณกว้าง 9
แบบจาลองอะตอม โบว์ ศกึ ษาสเปกตรัม ของธาตุ H พบวา่ อเิ ลก็ ตรอนมีการ คายพลงั งาน ในรปู ของแถบสีต่างๆ อะตอมประกอบดว้ ยนิวเคลียส และ มีอเิ ลก็ ตรอนว่งิ รอบๆ ในระดบั พลังงานตา่ งๆ 10
โมเลกลุ ของสาร โมเลกุลเป็นหน่วยท่ีย่อยที่สุดของสารที่สามารถอยู่ได้อย่าง อิสระ โมเลกุลเกิดจากการรวมกันของอะตอมต้ังแต่ 2 อะตอมขึ้นไป แบง่ ออกเป็น 11
คาถาม
โครงสรา้ งอะตอม ใบความรู้ (Information Sheet) ชดุ ท่ี 1 เร่อื งแบบจาลองอะตอม ความหมายของอะตอม อะตอม เป็นโครงสร้างขนาดเล็กท่ีพบได้ในส่ิงของทุกๆ อย่างรอบตัวอะตอมประกอบด้วยอนุภาค 3 ชนดิ คือ อเิ ล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอนอะตอมเป็นองค์ประกอบพ้ืนฐานทางเคมีท่ีไม่เปลี่ยนแปลงตาม ปฏิกิริยาเคมีโดยโปรตอนและนิวตรอนอยู่ในนิวเคลียสของอะตอม ส่วนอิเล็กตรอนท่ีมีขนาดเล็กและมีมวล น้อยมากจะเคล่อื นท่อี ยรู่ อบๆ นวิ เคลยี สของอะตอม อะตอมและอนุภาคมลู ฐานของอะตอม แบบจาลองอะตอม
แบบจาลองอะตอมของจอร์น ดอลตนั เ ส น อ ท ฤ ษ ฎี อ ะ ต อ ม เ พ่ื อ ใ ช้ อ ธิ บ า ย เก่ียวกับการเปล่ียนแปลงของสารก่อน และหลังทาปฏิกิริยา รวมท้ังอัตราส่วน โ ด ย ม ว ล ข อ ง ธ า ตุ ที่ ร ว ม กั น เ ป็ น สารประกอบ ซง่ึ สรุปได้ดงั นี้
ลกั ษณะแบบจาลองอะตอมของดอลตนั
แบบจาลองอะตอมของทอมสัน ได้ทาการศึกษาและ ทดลองเก่ยี วกับการนา ไฟฟา้ ของก๊าซโดยใช้หลอด รงั สีแคโทด
สรุปแบบจาลองของทอมสัน จากผลการทดลอง ทั้งของทอมสันและโกลด์สไตน์ ทาให้ทอมสันได้ข้อมูลเก่ียวกับอะตอมมากข้ึน จึง ได้เสนอแบบจาลองอะตอม ดังน้ี อะตอมมีลักษณะเป็นทรงกลมประกอบด้วยอนุภาคโปรตอนท่ีมีประจุ ไฟฟ้าเป็นบวกและอนุภาคอิเล็กตรอนท่ีมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ กระจัดกระจายอย่างสม่าเสมอในอะตอม อะตอมทม่ี ีสภาพเป็นกลางทางไฟฟา้ จะมีจานวนประจบุ วกเทา่ กบั จานวนประจุลบ
แบบจาลองอะตอมของรทั เทอรฟ์ อรด์
นลี ส์ บอห์ร ( Neils Bohr 1885 - 1962 : Denmark ) จากความรู้เรื่องสเปกตรัม นีลส์ บอห์ร ได้เสนอแบบจาลองขึ้นมาใหม่โดยปรับปรุง แบบจาลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด เพื่อให้เห็นลักษณะของอิเล็กตรอนที่อยู่รอบ ๆ นิวเคลยี ส เป็นวงคลา้ ยกับวงโคจรของดาวเคราะหร์ อบดวงอาทิตย์ ดงั รปู สรุปแบบจาลองอะตอมของบอหร์ 1. อิเล็กตรอนจะอย่เู ป็นช้นั ๆ แตล่ ะชั้นเรยี กวา่ “ ระดับพลงั งาน ” 2. แต่ละระดับพลงั งานจะมีอเิ ลก็ ตรอนบรรจไุ ดด้ งั น้ี จานวนอิเลก็ ตรอน = 2n2 3. อเิ ลก็ ตรอนทอ่ี ยูใ่ นระดับพลงั งานนอกสุดเรยี กวา่ เวเลนซอ์ ิเล็กตรอน ( Valence electron ) จะเปน็ อิเลก็ ตรอนทีเกิดปฏกิ ิรยิ าต่าง ๆ ได้ 4. อิเล็กตรอนทีอ่ ยู่ในระดบั พลงั งานวงใน อยใู่ กล้นวิ เคลยี สจะเสถยี รมาก เพราะประจุบวกจากนิวเคลียสดึงดดู เอาไว้อย่างดี ส่วนอเิ ล็กตรอนระดบั พลังงานวงนอกจะไมเ่ สถยี รเพราะนวิ เคลยี สส่งแรงไปดงึ ดดู ได้นอ้ ยมาก จึงทาใหอ้ ิเล็กตรอนเหล่าน้ีหลุดออก จากอะตอมไดง้ า่ ย 5. ระดับพลังงานวงในจะอยหู่ ่างกนั มาก ส่วนระดบั พลังงานวงนอกจะอยชู่ ดิ กันมาก 6. การเปลยี่ นระดบั พลังงานของอิเลก็ ตรอน ไมจ่ าเปน็ ตอ้ งเปลย่ี นในระดบั ถัดกัน อาจเปลย่ี นขา้ มระดับพลงั งานก็ได้
แบบจาลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก แบบจาลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก แบบจาลองอะตอมของโบร์ ใช้อธิบายเก่ียวกับเส้น สเปกตรัมของธาตุไฮโดรเจนได้ดี แต่ไม่สามารถอธิบายเส้นสเปกตรัมของอะตอมที่มีหลายอิเล็กตรอน ได้ จึงได้มีการศึกษาเพ่มิ เติม โดยใช้ความรู้ทางกลศาสตร์ควันตัม สร้างสมการเพื่อคานวณหาโอกาสที่ จะพบอิเลก็ ตรอนในระดบั พลังงานตา่ งๆ จงึ สามารถอธบิ ายเสน้ สเปกตรมั ของธาตุได้ถูกต้องกว่าอะตอม ของโบร์ ท่ีมา: http://www.scimath.org/lesson-chemistry/item/7121-atomic-mo
ใบงานท่ี 1 เรอ่ื งแบบจาลองอะตอม คาชแ้ี จง 1. ใหน้ ักเรยี นศกึ ษาขอ้ มลู จากใบความรู้ ชดุ ที่ 1 เรอ่ื งแบบจาลองอะตอม ที่เผยแพรท่ าง Facebook: Kru NAN 2. สรุปใจความสาคัญท่ไี ด้ จดั ทาแผนผงั ความคิด (Mind Map) ตามความเข้าใจ พร้อมระบายสีให้สวยงาม
ตารางธาตุ Create by Krunan
Content • สัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ • การบรรจุธาตุลงในตารางธาตุ • ประโยชน์ของธาตุในตารางธาตุ Create by Krunan
Group A Group A หมู่ คาบ Group B Create by Krunan
สัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ (Nuclear symbol) เป็ นสัญลกั ษณ์ทแ่ี สดงจำนวนอนุภำคมูลฐำนของอะตอมด้วยเลขมวลและเลข อะตอม เขียนแทนด้วยสัญลกั ษณ์ดงั นี้ ทำใหท้ รำบวำ่ ธำตุดงั กล่ำว 4 น้นั มี อิเลก็ ตรอน โปรตอน และนิวตรอน อยำ่ งละเท่ำใด Create by Krunan
สัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ (Nuclear Symbol) Atomic number Mass number Create by Krunan เลขมวล= มาก เลขอะตอม =น้อย 5
นักเรียนคดิ ว่า Na มีเลขมวล และ เลขอะตอม เท่าได้ Create by Krunan
นักเรียนคดิ ว่า Mn มเี ลขมวล และ เลขอะตอม เท่าได้ Create by Krunan
สัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ (Nuclear symbol) Create by Krunan 8
สัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ (Nuclear symbol) ไอโซโทป (Isotope) Create by Krunan 9
สัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ (Nuclear symbol) ไอโซบำร์ (Isobar) Create by Krunan 10
สัญลกั ษณ์นิวเคลยี ร์ (Nuclear symbol) ไอโซโทน (Isotone) Create by Krunan 11
กำรจดั เรียงอเิ ลก็ ตรอน กำรจดั เรียงอิเลก็ ตรอนจะตอ้ งจดั อิเลก็ ตรอนลงในระดบั พลงั งำนต่ำสุดก่อนแลว้ จึงจดั ในระดบั พลงั งำนสูงข้ึนไป และอิเลก็ ตรอนวงนอกตอ้ งไม่เกิน 8 จดั เรียงอเิ ลก็ ตรอนในระดบั พลงั งำนหลกั จัดเรียงอเิ ลก็ ตรอนในระดบั พลงั งำนย่อย Create by Krunan 12
ส่ิงทีค่ วรทรำบ ในกำรจดั เรียงอเิ ลก็ ตรอน สญั ลกั ษณ์นิวเคลียร์ (Nuclear symbol) เลขอะตอม ระดบั ช้นั พลงั งำนคืออะไร วำเลนตอ์ ิเลก็ ตรอนคืออะไร จำตำรำงนีใ้ ห้ได้ Create by Krunan 13
• การบรรจุธาตุลงในตารตางธาตุ หมู่ จานวนวาเลนต์อเิ ลก็ ตรอน คาบ จานวนระดบั ช้ันพลงั งาน Create by Krunan
ตำรำงแสดงกำรจัดเรียงอเิ ลก็ ตรอนในระดบั พลงั งำนหลกั Create by Krunan 15
กำรจัดเรียงอเิ ลก็ ตรอนในระดบั พลงั งำนหลกั ระดบั ช้ันพลงั งาน วาเลนต์ ธาตุ 1 2 3 4 การจัดเรียงอเิ ลก็ ตรอน อเิ ลก็ ตรอน 3 Li 2 1 2,1 1 17 Cl 2 8 7 2,8,7 7 Mg Ar Br Create by Krunan
• ประโยชน์ของธาตุในตารางธาตุ K ช่วยควบคุมการเตน้ ของหวั ใจ และความดนั เลือด Create by Krunan
• ประโยชน์ของธาตุในตารางธาตุ ซลั เฟอร์ (Sulfur) เป็นแร่ธาตุท่ีมี ความสาคญั ต่อสุขภาพผม ผวิ พรรณ และ เลบ็Create by Krunan
ใบควำมรู้ (Information Sheet) ชุดท่ี 2 สมบัตขิ องธำตุตำมหมู่ Create by Krunan
ตำรำงธำตุ ตารางธาตุเกดิ จากการเรียงธาตุตามเลขอะตอมทีม่ คี วามสอดคลอ้ งกนั โดยใน พ.ศ. 2360 โยฮันน์ เดอเบอไรเนอร์ นกั วิทยาศาสตรช์ าวเยอรมัน เป็นผู้คน้ พบการจัดธาตุ โดยแบง่ ธาตุตามสมบัติที่คล้ายคลึง กนั ใน พ.ศ. 2407 จอห์น นวิ แลนด์ นักวิทยาศาสตรช์ าวอังกฤษ ได้จดั เรียงธาตุตามมวลจากสมบตั ทิ ี่ คลา้ ยกนั ต่อมาใน พ.ศ. 2412 ยูลิอสุ โลทาร์ ไมเออร์ นกั วทิ ยาศาสตรช์ าวเยอรมนั และดมิทรี อวิ าโนวชิ เมนเดเลเอฟ นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ไดค้ น้ พบสมบตั กิ ารคลา้ ยกันเป็นชว่ งๆ โดยนามาทาเปน็ ตาราง เรียกวา่ ตารางพีรอิ อดิกและใน พ.ศ. 2456 เฮนรี่ กวิน เจฟฟรสี ์ โมสลีย์ นกั วทิ ยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้ จดั เรียงตารางธาตุตามเลขอะตอม ซ่งึ มคี วามสอดคล้องกับตารางพีริออดกิ และนิยมใชก้ นั มาถงึ ปัจจุบนั Create by Krunan
Create by Krunan
แนวโน้มขนาดอะตอมในตารางธาตุ Create by Krunan
การจัดเรียงธาตุในตารางธาตุ ตารางธาตใุ นปัจจุบันมธี าตุ 114 ชนดิ ตาแหน่งของอะตอมจะถูกกาหนดดว้ ยลักษณะการจดั เรียง อิเลก็ ตรอนในอะตอม โดยคาบจะแสดงจานวนระดับชัน้ พลังงานหลกั ของอเิ ล็กตรอนและหมจู่ ะ แสดงจานวนอเิ ล็กตรอนวงนอกเรยี งตามธาตุ ธาตุหมหู่ ลักมที ง้ั หมด 8 หมู่ 7 คาบ ด้านซ้ายเป็น โลหะด้านขวาเปน็ อโลหะ ธาตทุ ่ีอยู่ติดเส้นข้ันบนั ไดสว่ นใหญเ่ ป็นธาตุกงึ่ โลหะ ธาตุแทรนซชิ ันมี ท้ังหมด 8 หมู่ แตล่ ะหมู่มี 3 หมยู่ อ่ ย รวม 10 คอลัมน์ ธาตุอินเนอร์แทรนซชิ ันมี 2 คาบ คอื อนกุ รมแลนทาไนดแ์ ละอนกุ รมแอกทไิ นด์ รวม 28 ธาตุ Create by Krunan
Search
