17-21 มกราคม 2553
ตอบ 2
อธิบาย : ปฏิกิริยา เคมี (Chemical reaction) คือกระบวนการที่เกิดจากการที่สารเคมีเกิดการเปลี่ยนแปลงแล้วส่งผลให้เกิด สารใหม่ขึ้นมาซึ่งมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม การเกิดปฏิกิริยาเคมีจำเป็นต้องมีสารเคมีตั้งต้น 2 ตัวขึ้นไป (เรียกสารเคมีตั้งต้นเหล่านี้ว่า "สารตั้งต้น" หรือ reactant)ทำปฏิกิริยาต่อกัน และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติ ทางเคมี ซึ่งก่อตัวขึ้นมาเป็นสารใหม่ที่เรียกว่า "ผลิตภัณฑ์" (product) ในที่สุด สารผลิตภัณฑ์บางตัวอาจมีคุณสมบัติทางเคมีที่ต่างจากสารตั้งต้นเพียงเล็กน้อย แต่ในขณะเดียวกันสารผลิตภัณฑ์บางตัวอาจจะแตกต่างจากสารตั้งต้นของมันโดยสิ้น เชิง แต่เดิมแล้ว คำจำกัดความของปฏิกิริยาเคมีจะเจาะจงไปเฉพาะที่การเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอน ซึ่งก่อให้เกิดการสร้างและสลายของพันธะเคมีเท่านั้น แม้ว่าแนวคิดทั่วไปของปฏิกิริยาเคมี โดยเฉพาะในเรื่องของสมการเคมี จะรวมไปถึงการเปลี่ยนสภาพของอนุภาคธาตุ (เป็นที่รู้จักกันในนามของไดอะแกรมฟายน์แมน)และยังรวมไปถึงปฏิกิริยา นิวเคลียร์อีกด้วย แต่ถ้ายึดตามคำจำกัดความเดิมของปฏิกิริยาเคมี จะมีปฏิกิริยาเพียง 2 ชนิดคือปฏิ กิริยารีดอกซ์ และปฏิกิริยากรด-เบส เท่านั้น โดยปฏิกิริยารีดอกซ์นั้นเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอนเดี่ยว และปฏิกิริยากรด-เบส เกี่ยวกับคู่อิเล็กตรอนในการ สังเคราะห์สารเคมี ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ จะถูกนำมาผสมผสานกันเพื่อให้เกิดสารผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ในสาขาวิชาชีวเคมี เป็นที่ทราบกันว่า ปฏิกิริยาเคมีหลายๆ ต่อจึงจะก่อให้เกิดแนวทางการเปลี่ยนแปลง (metabolic pathway) ขึ้นมาเนื่องจากการที่จะสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์โดยตรงนั้นไม่สามารถทำได้ในตัว เซลล์ในคราวเดียวเนื่องจากพลังงานในเซลล์นั้นไม่พอต่อการที่จะสังเคราะห์ ปฏิกิริยาเคมียังสามารถแบ่งได้เป็นปฏิกิริยาอินทรีย์เคมีและปฏิกิริยาอนินทรีย์เคมี
ที่มา : http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9B%E0%B8%8F%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%B4%E0%B8%A3%E0%B8%B4%E0%B8%A2%E0%B8%B2%E0%B9%80%E0%B8%84%E0%B8%A1%E0%B8%B5
ตอบ 4
อธิบาย : ปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยา เคมี (chemical reaction) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดสารใหม่ มีสมบัติต่างจากสารเดิม สารก่อนการเปลี่ยนแปลงเรียกว่า
สารตั้งต้น (reactant) และสารที่เกิดใหม่เรียกว่า
ผลิตภัณฑ์ (product)ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากได้สารใหม่แล้วยังอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านอื่นๆ อีกได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่ น่าสนใจเช่น
เมื่อนำลวดแมกนีเซียมใส่ลงในสาร ละลายกรดไฮโดรคลอริก เป็นปฏิกิริยาระหว่างโลหะ (แมกนีเซียม) กับกรด (กรดไฮโดรคลอริก) สารทั้งสองจะทำปฏิกิริยากัน เกิดการเปลี่ยนแปลงได้สารใหม่เกิดขึ้นดังสมการ
เขียน เป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
MgCl2 = แมกนีเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียน เป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
K = โพแทสเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
KCl = โพแทสเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียน เป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
NaCl = โซเดียมคลอไรด์ (เกลือแกง)
H2 = ไฮโดรเจน
แต่ถ้าเปลี่ยนสารตั้งต้นของ ปฏิกิริยาจากกรดไฮโดรคลอริก (HCl) เป็นน้ำ (H
2O) สามารถเขียนความสัมพันธ์ระหว่างสารตั้งต้น เป็นผลิตภัณฑ์ได้ดังนี้
เขียน เป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยา ได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
H2O = น้ำ
Mg(OH)2 = แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียน เป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
H2O = น้ำ
NaOH = โซเดียมไฮดรอกไซด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสาร ประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Ca = แคลเซียม
H
2O = น้ำ
Ca(OH)
2 = แคลเซียมไฮดรอกไซด์
H
2 = ไฮโดรเจน
ประเภทของปฏิกิริยาเคมี
ปฏิกิริยา เคมีจำแนกได้ 3 ประเภทดังนี้
1. ปฏิกิริยาการรวมตัว (combination) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวของสารโมเลกุลเล็ก รวมกันเป็นสารโมเลกุลใหญ่ หรือเกิดจากการรวมตัวของธาตุซึ่งจะได้สารประกอบ ดังเช่น
2. ปฏิกิริยาการแยกสลาย (decomposition) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดการแยกสลายของสารโมเลกุลใหญ่ ให้ได้สารโมเลกุลเล็กลง ดังเช่น
3. ปฏิกิริยาการแทนที่ (replacement) เป็นปฏิกิริยาการแทนที่ของสารหนึ่งเข้าไปแทนที่อีก สารหนึ่ง ดังเช่น
ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี
ปัจจัยที่มีผลต่อการเกิด ปฏิกิริยาเคมี หมายถึงสิ่งที่จะมีผลทำให้ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเร็วหรือช้า ได้แก่
1. ความเข้มข้น สาร ละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าสารละลายที่เจือจาง
2. พื้นที่ผิว ของ แข็งที่มีพื้นที่ผิวมากกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่า
3. อุณหภูมิ ที่ ที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะเกิดปฏิกิริยาได้เร็วกว่าที่ที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า
4. ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวคะตะลิสต์ (catalyst) เป็นสารชนิดต่างๆ ที่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น
ปฏิกิริยาเคมีที่พบในชีวิตประจำวันและผลต่อสิ่งแวดล้อม
ปฏิกิริยาเคมีเกิดจากสารทำ ปฏิกิริยากันแล้วได้สารใหม่ ซึ่งสารนั้นคือผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์ที่ได้นั้นมีทั้งประโยชน์และโทษ รอบๆ ตัวเรามีปฏิกิริยาเกิดขึ้นมากมาย เช่น ปฏิกิริยาชีวเคมีในร่างกาย การเกษตรกรรม อุตสาหกรรม ตัวอย่างเหล่านี้ล้วนเกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีทั้งสิ้น จึงเห็นได้ว่าปฏิกิริยาเคมีมีความสำคัญต่อชีวิตอย่างยิ่ง
ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีที่พบใน ชีวิตประจำวัน
1. ฝนกรด เมื่อ เกิดฝนตกลงมา น้ำ (H2O) จะละลายแก๊สต่างๆ ที่อยู่ในอากาศตามธรรมชาติ เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) แก๊สไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)
เมื่อน้ำละลายแก๊สคาร์บอน ไดออกไซด์ในอากาศ จะทำให้น้ำฝนมีสภาพเป็นกรดคาร์บอนิก (H2CO3) ดังสมการ
เมื่อ น้ำฝนที่มีสภาพเป็นกรดไหลไปตามภูเขาหินปูนก็จะทำปฏิกิริยากับแคลเซียม คาร์บอเนต (CaCO3) ในหินปูน และได้สารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนต (Ca(HCO3)2) ออกมา ดังสมการ
เมื่อ สารละลายแคลเซียมไฮโดรเจนคาร์บอเนตไหลซึมไปตามเพดานถ้ำ น้ำจะระเหยไปเหลือแต่หินปูนเกาะจนกลายเป็นหินย้อยที่เพดานถ้ำ ถ้าสารละลายนี้หยดลงบนพื้นถ้ำ เมื่อน้ำระเหย ไปจะกลายเป็นหินงอกต่อไป
สรุปปฏิกิริยาเคมีในการเกิดหิน ย้อยและหินงอก
ตอบ 4อธิบาย : แหล่งกำเนิดมลพิษทางอากาศ
1. แหล่งที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์1.) ระบบการคมนาคมขนส่ง รถยนต์นับว่าเป็นต้นเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดมลพิษทางอากาศ สารมลพิษที่ระบายท่อไอเสียเป็นส่วนที่มีอันตรายและมีปริมาณมากที่สุด ซึ่งมาจากการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์ ได้แก่ สารประกอบไฮโดรคาร์บอน เช่น ออกซิแดนท์ สารอะโรมาติก- ไฮโดรคาร์บอน เขม่า ก๊าซไนตริกออกไซด์ และก๊าซไนโตรเจนไดออกไซด์ รวมทั้งก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ 2) การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงในบ้าน การประกอบกิจกรรมประจำวันภายในบ้าน มีการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อนำมาพลังงานความร้อนไปใช้ในประโยชน์ต่าง ๆ เช่น การหุงต้มอาหาร เครื่องทำความร้อนในบ้าน 3) กิจการค้า สถาบัน และหน่วยงานของรัฐ การประกอบกิจการค้าหรือการดำเนินงานของสถาบันและหน่วยงานของรัฐ
4) โรงงานอุตสาหกรรม เช่น โรงถลุงและหลอมโลหะ อุตสาหกรรมกลั่นน้ำมันอุตสาหกรรมเคมี อุตสาหกรรมผลิตอาหาร ฯลฯ ก่อให้เกิดสิ่งเจือปนในอากาศได้แตกต่างกันทั้งปริมาณและคุณภาพ โ สารมลพิษทางอากาศที่เกิดจากโรงงานอุตสาหกรรมส่วนมาก ได้แก่ ฝุ่นละออง เขม่า ควัน ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ และก๊าซพิษอื่นๆ อีกหลายชนิด
5) โรงไฟฟ้า การที่โรงงานไฟฟ้าจะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าส่งออกมาใช้ได้นั้น จำเป็นต้องมีการเผาไหม้เชื้อเพลิง เช่น น้ำมันเตา ถ่านหินชนิดต่าง ๆ และเชื้อเพลิงชนิดอื่น ๆ เพื่อให้เกิดพลังงานความร้อนเพื่อนำไปใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าต่อไป การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงดังกล่าวทำให้เกิดสารมลพิษทางอากาศที่สำคัญ เช่น ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ และอนุภาคของมลสารต่าง ๆ
6) จากการเผาขยะและสิ่งปฏิกูล ซึ่งบางแห่งอาจจะมีการกำจัดขยะมูลฝอยโดยการเผาก่อให้เกิดสารมลพิษทางอากาศ ได้แก่ สารประกอบไฮโครคาร์บอน ออกไซด์ของไนโตรเจน ออกไซด์ของกำมะถันคาร์บอนมอนอกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น
2. แหล่งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ
1) ภูเขาไฟระเบิด เมื่อเกิดการระเบิดของภูเขาไฟจะมีเถ้าถ่านและควันถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศเป็นจำนวนมาก ซึ่งอนุภาคสารเหล่านี้อาจล่องลอยขึ้นไปได้สูงมากเป็นหมื่นฟุตและคงอยู่ใน อากาศ
2) ไฟป่า ควันที่เกิดจากไฟป่าเป็นตัวการที่เพิ่มปริมาณมลพิษให้กับอากาศได้มากอย่าง หนึ่ง แต่ก็จำกัดขอบเขตอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับพื้นที่ที่เกิดไฟไหม้ป่าเท่า นั้น 3) อนุภาคมลสารต่าง ๆ จากดิน ลมและพายุสามารถพัดพาเอาอนุภาคมลสารจากผิวดินให้ขึ้นไปแขวนลอยอยู่ใน บรรยากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าผิวดินมีลักษณะที่ไม่จับกันแน่น เช่น ดินที่เพิ่งผ่านการคราดไถ ดินที่ปราศจากต้นไม้ใบหญ้าปกคลุม หรือดินที่ถูกกระบวนการอื่น ๆ รบกวน
4) ละอองเกสรจากพืช เกิดจากวัชพืช หญ้า และต้นไม้ มีลักษณะเป็นอนุภาคขนาดเล็ก และมีน้ำหนักเบา สามารถลอยในบรรยากาศได้ ละอองเกสรเหล่านี้อาจทำให้เกิดโรคภูมิแพ้ได้
5) จุลินทรีย์ต่าง ๆ เช่น แบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และสปอร์ ซึ่งพบได้เสมอในอากาศ โดยเฉพาะเชื้อราที่พบในอากาศที่ทำให้เกิดโรคได้หลาย ชนิด
6) สารอินทรีย์ที่เน่าเปื่อยผุพัง อินทรีย์วัตถุต่าง ๆ ที่ถูกทิ้งหรือทับถมกันอยู่ เช่น ซากสัตว์ ขยะมูลฝอย เศษอาหาร ฯลฯ จะถูกย่อยสลายโดยแบคทีเรียในดิน การย่อยสลายนี้แบคทีเรียบางชนิดจะทำให้เกิดก๊าซต่าง ๆ เช่น แอมโมเนีย (NH3) ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งมีกลิ่นเหม็นเป็นที่รบกวนแก่
ปัญหาที่เกิดจากมลพิษทางอากาศ
1) ปัญหาเรื่องสุขภาพของมนุษย์ สารมลพิษทางอากาศที่มนุษย์รับเข้าไปในร่างกาย หากรับไปในปริมาณมากในทันทีทันใดก็จะก่อให้เกิดผลกระทบทันที และหากรับในปริมาณน้อย จะเข้าไปสะสมในร่างกาย
2) ปัญหาเรื่องความสกปรกจากการมีฝุ่นละอองและมลสารในอากาศ ที่เกินจากสภาพธรรมชาติทำให้สิ่งของเครื่องมือเครื่องใช้ อาคารสิ่งก่อสร้างเกิดความสกปรก
3) ปัญหาทางเศรษฐกิจ จากความสกปรกทางอากาศไม่ว่าในเรื่องฝุ่นละอองหรือมลสารอื่น ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาและทำความสะอาด
4) ปัญหาเรื่องน้ำอุปโภคบริโภค การที่มลพิษทางอากาศทำให้บ้านเรือนโดยเฉพาะส่วนหลังคาสกปรก เมื่อฝนตกน้ำฝนจะชะล้างลงสู่ภาชนะรองรับ
5) ปัญหาต่อพืชและผลผลิตทางการเกษตร มลพิษทางอากาศบางชนิดจะทำลายโครงสร้างภายนอกและภายในของใบทำให้ใบมีสีซีด (คลอโรฟีลล์ถูกทำลาย) ทำให้ต้นไม้พืชผักเหี่ยวเฉา
6) ปัญหาการเกิดฝนกรด สารมลพิษทางอากาศที่ปล่อยออกมาเมื่อรวมกับน้ำฝนแล้วทำให้น้ำฝนมีความเป็นกรด เช่น ไนโตรเจนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (เกิดกรดไนตริกและกรดกำมะถัน) ฝนกรดนี้จะทำลายสิ่งก่อสร้างให้สึกกร่อน ป่าไม้ถูกทำลาย แหล่งน้ำเมื่อเป็นกรดเพิ่มขึ้นจะทำให้สิ่งมี-ชีวิตอาศัยอยู่ไม่ได้ เกิดผลกระทบต่อเนื่องกับห่วงโซ่อาหาร
7) ปัญหาปรากฏการณ์โลกร้อน
8) ปัญหาทัศนวิสัย ที่มา : http://supattraja.igetweb.com/?mo=3&art=445242
ตอบ 1
อธิบาย ; อนุภาคมูลฐานของอะตอม ทุกอะตอมประกอบด้วยอนุภาคที่สำคัญ คือ โปรตอน, นิวตรอน และอิเล็กตรอน โดยมีโปรตอนกับนิวตรอนอยู่ภายใน นิวเคลียส นิวเคลียสนี้จะครอบครองเนื้อที่ภายในอะตอมเพียงเล็กน้อย และมีอิเล็กตรอน วิ่งรอบๆนิวเคลียสด้วยความเร็วสูง คล้ายกับมีกลุ่มประจุลบปกคลุมอยู่โดยรอบอิเล็กตรอน(Electron) สัญลักษณ์ e- มีแระจุลบ และมีมวลน้อยมาก
โปรตอน สัญลักษณ์ p+ มีประจุเป็นบวก และมีมวลมากกว่า อิเล็กตรอน (เกือบ 2,000 เท่า)
นิวตรอน สัญลักษณ์ n มีประจุเป็นศูนย์ และมีมวลมากพอๆกับโปรตอน
หมายเหตุ อนุภาคนิวตรอน ค้นพบโดย เจมส์ แซควิก (James Chadwick) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ(พ.ศ.2475)เลขอะตอม,เลขมวลและสัญลักษณ์ นิวเคลียร์
1. จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเรียกว่า เลขอะตอม(atomic number, Z)
2. ผลบวกของจำนวนโปรตอนกับนิวตรอนเรียกว่า เลขมวล(mass number, A)
A = Z + N โดยที่ N เป็นจำนวนนิวตรอน
(เลขเชิงมวลจะเป็นจำนวนเต็มและมีค่าใกล้เคียงกับมวลของอะตอม)
การเขียนสัญลักษณ์นิวเคลียร์
เขียน(A)ไว้ข้างบนด้านซ้ายของสัญลักษณ์ธาตุ
เขียน(Z)ไว้ข้างล่างด้านซ้ายของสัญลักษณ์ธาตุ
X = สัญลักษณ์ของธาตุ
ที่มา : http://www.kr.ac.th/tech/detchm48/atommodel040.html
ตอบ 2อธิบาย : การจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอม 1. อิเล็กตรอนที่วิ่งอยู่รอบๆนิวเคลียสนั้น จะอยู่กันเป็นชั้นๆตามระดับพลังงาน ระดับพลังงานที่อยู่ใกล้นิวเคลียสที่สุด (ชั้น K)จะมีพลังงานต่ำที่สุด และอิเล็กตรอนในระดับพลังงานชั้นถัดออกมาจะมีพลังงานสูงขี้นๆตามลำดับพลังงานของ อิเล็กตรอนของระดับชั้นพลังงาน K <>หรือ ชั้นที่ 1<>
2. ในแต่ละชั้นของระดับพลังงาน จะมีจำนวนอิเล็กตรอนได้ ไม่เกิน 2n2 เมื่อ n = เลขชั้น เลข ชั้นของชั้น K=1,L=2,M=3,N=4,O=5,P=6 และ Q=7
ตัวอย่าง จำนวน e- ในระดับพลังงานชั้น K มีได้ ไม่เกิน 2n2 = 2 x 12 = 2x1 = 2
จำนวน e-ในระดับพลังงานชั้น N มีได้ ไม่เกิน 2n2 = 2 x 42 = 2x16 = 32
3. ในแต่ละระดับชั้นพลังงาน จะมีระดับพลังงานชั้นย่อยได้ ไม่เกิน 4 ชั้นย่อย และมีชื่อเรียกชั้นย่อย ดังนี้ s , p , d , f
ในแต่ละชั้นย่อย จะมีจำนวน e-ได้ ไม่เกิน ดังนี้
ระดับพลังงานชั้นย่อย s มี e- ได้ ไม่เกิน 2 ตัว ระดับพลังงานชั้นย่อย p มี e- ได้ ไม่เกิน 6 ตัวระดับพลังงานชั้นย่อย d มี e-ได้ ไม่เกิน 10 ตัว ระดับพลังงานชั้นย่อย f มี e-ได้ ไม่เกิน 14 ตัว
เขียนเป็น s2 p6 d10 f14
ตอบ 3อธิบาย : การ จัดธาตุเป็นหมวดหมู่ของนักเคมียุคต่าง ๆ
ตารางธาตุ หมายถึง ตารางที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นมา เพื่อแบ่งธาตุที่มีสมบัติเหมือนกันออกเป็นหมวดหมู่ เพื่อให้ง่ายแก่การศึกษา โดยแบ่งธาตุทั้งหมดออกเป็นหมู่และคาบธาตุที่อยู่ในแนวดิ่งเดียวกัน เรียกว่า อยู่ในหมู่เดียวกันธาตุที่อยู่ในแนวนอนเดียวกัน เรียกว่า อยู่ในคาบเดียวกันในระหว่างปี พ.ศ. 2346 ถึง 2456 มีธาตุต่าง ๆที่พบในธรรมชาติประมาณ 63 ธาตุ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้พยายามจัดธาตุเหล่านี้ให้เป็นหมวดหมู่หรือเป็นตาราง ธาตุโดยในช่วงแรก ๆ นั้นแบ่งธาตุออกเป็นหมวดหมู่โดยอาศัยสมบัติของธาตุ ทั้งนี้ได้จากการสังเกตพบความคล้ายคลึงกันของสมบัติของธาตุเป็นกลุ่ม ๆ ทำให้นำมาจัดเป็นตารางธาตุได้ เช่นแบ่งกลุ่มโดยอาศัยสมบัติเกี่ยวกับโลหะ-อโลหะ โดยอาศัยสมบัติของความเป็นกรด-เบสของธาตุ เป็นต้น ต่อมาเมื่อหามวลอะตอมของธาตุได้ จึงใช้มวลอะตอมมาประกอบในการจัดตารางธาตุ จนในปัจจุบันจัดตารางธาตุโดยอาศัยการจัดเรียงอิเล็กตรอน
ตารางธาตุของเดอเบอไรเนอร์การจัดตารางธาตุนั้นเริ่มขึ้นตั้งแต่ปี พ.ศ. 2360 (ค.ศ. 1817) โดย โยฮันน์ เดอเบอไรเนอร์ (Johaun Dobereiner) นักเคมีชาวเยอรมัน ได้นำธาตุต่าง ๆ ที่พบในขณะนั้นมาจัดเรียงเป็นตารางธาตุ โดยนำธาตุต่าง ๆ ที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันมาจัดไว้ในหมู่เดียวกัน หมู่ละ 3 ธาตุ เรียงตามมวลอะตอมจากน้อยไปมากในแต่ละหมู่ มวลอะตอมของธาตุที่อยู่กลางจะเป็นค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมของธาตุที่เหลืออีก 2 อะตอม เรียกว่ากฎชุดสาม (law of triads หรือ Dobereine’ s law of triads)ตารางธาตุของนิวแลนด์ในปี พ.ศ. 2407 (ค.ศ. 1864) จอห์น นิวแลนด์ (John Newlands) นักเคมีชาวอังกฤษได้พบว่าเมื่อนำธาตุต่าง ๆ มาเรียงลำดับตามมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก ให้เป็นแถวตามแนวนอน สมบัติของธาตุจะมีลักษณะคล้ายกันเป็นช่วง ๆ ซึ่งลักษณะดังกล่าวเกิดขึ้นทุก ๆ ของธาตุที่ 8เช่น ถ้าเริ่มต้นจากธาตุ Li แล้วเรียงลำดับมวลอะตอมไปถึงธาตุที่ 8 จะตรงกับ Na ซึ่ง Li และ Na มีสมบัติต่าง ๆ คล้ายคลึงกันเรียกกฎการจัดตารางธาตุของนิวแลนด์ส์ว่า law of octaves หรือ Newlands’ law of octaves
อย่างไรก็ตาม กฎนี้ไม่เป็นที่ยอมรับกัน เนื่องจากไม่สามารถอธิบายว่าเหตุใดมวลอะตอมจึงมาเกี่ยวข้องกับความคล้ายคลึง ดังกล่าว นอกจากกฎนี้แล้วก็ยังใช้ได้กับ ธาตุที่มีมวลอะตอมต่ำ ๆ ไม่เกิน 20 ธาตุแรกเท่านั้น หลังจากนั้นจะใช้กฎนี้ไม่ได้
ตารางธาตุ ของเมนเดเลเอฟ
ในระหว่างปี พ.ศ. 2412 - 2413 (ค.ศ. 1269 - 1270) ยูลิอุส ไมเออร์ (Julius Meyer) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน และดิมิทรี เมนเดเลเอฟ (Dimitri Mendelejev) นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียได้พบในเวลาใกล้เคียงกันว่าสมบัติต่าง ๆ ของธาตุมีส่วนสัมพันธ์กับมวลอะตอมของธาตุกล่าวคือ “ถ้าเรียงลำดับธาตุตามมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก จะพบว่าธาตุ ๆ ต่าง จะมีสมบัติคล้ายคลึงกันเป็นช่วง ๆ ” ซึ่งเมเดเลเอฟได้ตั้งเป็นกฎเรียกว่า “กฎพิริออดิก” หรือกฎตารางธาตุ (Periodic law) และพิมพ์เผยแพร่ในปี พ.ศ. 2412 ก่อนที่ไมเออร์จะพิมพ์เผยแพร่ครั้งหนึ่ง ดังนั้นเพื่อเป็นเกียรติแก่เมนเดเลเอฟ จึงเรียกตารางนี้ว่า “ตารางพีริออดิกของเมนเดเลเอฟ” หรือตารางธาตุของเมนเดเลเอฟ (Mendelejev’ s periodic table)
เกณฑ์ที่ สำคัญที่เมนเดเลเอฟใช้คือ จัดธาตุที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันที่ปรากฏซ้ำกันเป็นช่วง ๆ ให้อยู่ในหมู่หรือในแนวตั้งเดียวกัน และพยายามเรียงลำดับมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก ในกรณีที่เรียงตามมวลอะตอมแล้วสมบัติของธาตุไม่สอดคล้องกัน ก็พยายามจัดให้เข้าหมู่โดยปล่อยให้ช่องว่างเว้นไว้ในตารางซึ่งเมนเดเลเอฟคิด ว่า ช่องว่างเหล่านั้นน่าจะเป็นตำแหน่งของธาตุซึ่งยังไม่มีการค้นพบในขณะนั้น ในการจัดตารางธาตุนอกจากจะใช้มวลอะตอมแล้ว ยังใช้สมบัติทางเคมีและทางกายภาพของสารประกอบอื่น ๆ นอกเหนือจากสารประกอบคลอไรด์ และออกไซด์มาประกอบการพิจารณาด้วย
ช่องว่างที่ เว้นไว้คือตำแหน่งของธาตุที่ยังไม่พบในสมัยนั้น เนื่องจากตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุสัมพันธ์กับสมบัติของธาตุ ทำให้เมนเดเลเอฟสามารถทำนายสมบัติของธาตุไว้ล่วงหน้าได้ด้วย โดยการศึกษาสมบัติเกี่ยวกับจุดหลอมเหลว จุดเดือด ความถ่วงจำเพาะ และความร้อนจำเพาะ รวมทั้งสมบัติเกี่ยวกับสารประกอบคลอไรด์ และออกไซด์
ตัวอย่างเช่น ธาตุที่อยู่ในช่องว่างใต้ Si เมนเดเลเอฟเรียกชื่อว่าธาตุเอคาซิลิคอน อีก 15 ปีต่อมาคือในปี พ.ศ. 2429 (ค.ศ. 1886) เคลเมนส์ วิงค์เลอร์ (Clemens Winkler) นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันจึงได้พบธาตุนี้และเรียกชื่อว่า ธาตุเจอร์เมเนียม (Ge) นั่นเอง
นอกจากธาตุเอ คาซิลิคอนแล้ว ยังมีธาตุอื่นที่เมนเดเลเอฟ ได้เรียกชื่อไว้ล่วงหน้า เช่น
ธาตุที่อยู่ ใต้ B เรียกว่า เอคาโบรอน
ธาตุที่อยู่ ใต้ Al เรียกว่า เอคาอะลูมิเนียม
ซึ่งปัจจุบัน ก็คือธาตุ Se และ Ga ตามลำดับ
การจัดตารางธาตุของเมนเดเลเอ ฟนั้น ถ้ายึดหลักการเรียงตามมวลอะตอมจากน้อยไปหามากอย่างเคร่งครัด จะทำให้ธาตุบางธาตุซึ่งมีสมบัติแตกต่างกันอยู่ในหมู่เดียวกัน ทำให้ต้องยกเว้นไม่เรียงตามมวลอะตอมบ้างแต่เมนเดเลเอฟก็ไม่สามารถให้เหตุผล ได้ว่าเป็นเพราะเหตุใดจึงต้องเรียงลำดับธาตุเช่นนั้น เนื่องจากในขณะนั้นยังไม่มีความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมไม่มากพอ นักวิทยาศาสตร์ต่อ ๆ มาจึงสร้างแนวคิดใหม่ว่า ตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุไม่ควรขึ้นอยู่กับมวลอะตอม แต่ควรจะขึ้นอยู่กับสมบัติอื่น ๆ ที่สัมพันธ์กับมวลอะตอม
ตารางธาตุของเฮนรี โมสลีย์
เฮนรี โมสลีย์ (Henry Moseley) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้แก้ไขตารางธาตุของเมนเดเลเอฟให้ถูกต้องขึ้น โดยการพบว่าเลขอะตอม หรือจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุ มีความสัมพันธ์กับสมบัติของธาตุมากกว่ามวลอะตอม ทำให้สอดคล้องกับกฎพีริออดิกมากกว่า สามารถสร้างตารางธาตุได้โดยไม่ต้องสลับที่ธาตุบางธาตุเหมือนกรณีการจัดเรียง ตามมวลอะตอม
ประมาณปี พ.ศ. 2456 (ค.ศ. 1913) โมสลีย์จึงเสนอตารางธาตุใหม่โดยเรียงตามเลขอะตอมจากน้อยไปหามาก และจัดธาตุที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันให้อยู่ในหมู่เดียวกัน และกำหนดกฎตารางธาตุขึ้นใหม่เป็น “สมบัติต่าง ๆ ของธาตุในตารางธาตุขึ้นอยู่กับเลขอะตอมของธาตุ”
ที่มา : http://www.rmutphysics.com/charud/virtualexperiment/virtual2/periodic/periodic2/table60.html 
ตอบ 3
อธิบาย : หลักเกณฑ์ในการจัดอิเล็กตรอนเข้าสู่ระดับพลังงานหลักของอะตอม1. ต้องทราบว่าอะตอมของธาตุนั้นมีอิเล็กตรอน กี่อิเล็กตรอน โดยหาจากเลขอะตอม(Z)
2. ต้องจัดอิเล็กตรอนเข้าไปในระดับพลังงานที่ n = 1 ให้เต็มก่อน เมื่อเต็มแล้วจึงจัดเข้าสู่ระดับพลังงาน n = 2 n = 3 ไป ตาม ลำดับ โดยจำนวนอิเล็กตรอนที่มีได้มากที่สุดในแต่ละระดับพลังงานเท่ากับ 2n2 แต่ระดับพลังงานไม่เกิน n = 4
3. จำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานนอกสุดมีได้ไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน และเรียกอิเล็กตรอนที่อยู่ชั้นนอกสุดนี้ว่าเวเลนซ์ อิเล็กตรอน4. จำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานถัดจากวงนอกสุดเข้ามา 1 ระดับพลังงานของอะตอมมีได้ไม่เกิน 18 อิเล็กตรอน
ตอบ 2อธิบาย : ปฏิิกิริยาระหว่างโลหะหรืออโลหะกับแก๊ส ออกซิเจน |
ธาตุโลหะหรืออโลหะเมื่อสัมผัสกับ อากาศหรือเมื่อถูกความร้อนจะทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจนในอากาศ ได้ผลิตภัณฑ์ใหม่เป็น สารประกอบออกไซด์ตัวอย่าง 1 เผาคาร์บอนในอากาศ จะทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจน ได้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เขียนสมการได้ดังนี้หรือตัวอย่าง 2 เผาโลหะโซเดียม ในอากาศ จะทำปฏิกิริยากับแก๊สออกซิเจน ได้ โซเดียมออกไซด์ที่มา : http://www.thainame.net/project/chemequation/Loha+Oxigen.html
ตอบ 3
อธิบาย :
การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี
การที่ธาตุกัมมันตรังสีแผ่รังสีได้นั้นเป็นเพราะนิวเคลียสของ ธาตุไม่เสถียร เนื่องจากมีพลังงานส่วนเกินอยู่ภายใน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องถ่ายเทพพลังงานส่วนเกินนี้ออกไป เพื่อให้นิวเคลียสเสถียรในที่สุด พลังงานส่วนเกินที่ปล่อยออกมาอยู่ในรูปของอนุภาคหรือรังสีต่าง ๆ เช่น อนุภาคแอลฟา อนุภาคบีตา รังสีแกมมาและไอโชโทปที่เสถียร จากการศึกษาไอโชโทปของธาตุจำนวนมาก พบว่าไอโชโทปที่นิวเคลียสมีอัตราส่วนระหว่าจำนวน นิวตรอนต่อโปรตอนไม่เหมาะสม คือนิวเคลียสที่มีจำนวนนิวตรอนมาก หรือ น้อยกว่าจำนวนโปรตอนมักจะไม่เสถียรจะมีการแผ่รังสีออกมาจนได้ไอโชโทปของธาตุ ใหม่ที่เสถียรกว่า นอกจากนั้นยังพบว่าจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่เป็นจำนวนคู่ หรือคี่ในนิวเคลียสนั้น มีความสัมพันธ์ กับความเสถียรภาพของนิวเคลียสด้วย กล่าวคือ ไอโชโทปของธาตุที่มีจำนวนโปรตอน และนิวตรอนเป็นเลขคู่ จะเสถียรกว่าไอโชโทปของธาตุที่มีจำนวนโปรตอนและนิวตอนเป็นเลขคี่เช่น 714N เป็นไอโซโทปที่เสถียร 715N พบว่า 714N มี จำนวนโปรตอนและจำนวนนิวตรอน จึงเสถียรกว่า 715Nที่มีจำนวนโปรตอนไม่เท่ากับจำนวนนิวตรอน816O เป็นไอโซโทปที่เสถียรกว่า817O เพราะ 816O มีจำนวนโปรตอนและจำนวนนิวตรอนเท่ากัน จึงเสถียรกว่า817O ที่มีจำนวนนิวตรอนเป็นเลขคี่ และจำนวนโปรตอนเป็นเลขคู่
ธาตุกัมมันตรังสี ในธรรมชาติ
ธาตุต่างๆที่พบใน ธรรมชาตินั้น ธาตุที่มีเลขอะตอมตั้งแต่ 83 ขึ้นไป ส่วนใหญ่สามารถแบ่งรังสีได้เช่น92238U 92235U 90232Th 86222Rn หรืออาจจะเขียนเป็น U-238, U-235, Th-232, Rn-222
นอกจาก ธาตุกัมมันตรังสีจะพบในธรรมชาติแล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังสังเคราะห์ธาตุกัมมันตรังสีขึ้น
เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆอีกด้วย ซึ่งมีหลายวิธี แต่มีวิธีหนึ่งคือยิงนิวเคลียสของไอโซโทปที่เสถียรด้วยอนุภาคที่เหมาะสม และมีความเร็วสูง ได้ไอโซโทปของธาตุใหม่ที่เสถียร เช่น รัทเทอร์ฟอร์ด ได้ยิงนิวเคลียส N-14 ด้วยอนุภาคแอลฟา เกิด O-17
เขียนแผนภาพแทน คือ 14N( ) 17O ไอโซโทป817O ที่เสถียร พบในธรรมชาติ0.037%
การแผ่รังสีแอลฟา
เมื่อไอโซโทปกัมมันตรังสีให้อนุภาคแอลฟา นิวเคลียสของไอโซโทปเสีย 2 โปรตอน และ 2
นิวตรอน ดังนั้น ไอโซโทปกัมมันตรังสีจะเปลี่ยนไปเป็นธาตุอื่นที่มีเลขเชิงอะตอมต่ำกว่าเดิม 2 อะตอมและมีมวลต่ำกว่าเดิม 4 amu ตัวอย่าง เช่น เมื่อ 92238U ให้อนุภาคแอลฟา ผลที่เกิดขึ้นจะให้ 90234Th สมการ ของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเป็นดังนี้
92238U 24He+90234Th
จากสมการจะเห็นว่า ผลรวมของเลขเชิงอะตอมของด้านหนึ่งของสมการจะเท่ากันกับผลรวมของเลขเชิงอะตอม ของอีกด้านหนึ่งของสมการ หรือ 92=2+90 ส่วน ผลรวมของเลขมวลจะเท่ากันทั้ง 2 ด้านของสมการเช่น เดียวกันหรือ 238=4+234
การแผ่รังสีบีตา
การให้รังสีบีตาจะเกิดนิวเคลียสที่มีสัดส่วนของจำนวนนิวตรอน มากกว่าโปรตอน ตัวอย่างเช่น การแผ่รังสีบีตาของC-14 ไปเป็น N-14 C-14 ให้อนุภาคบีตา อนุภาคบีตาหรืออิเล็กตรอนเชื่อกันว่ามาจากนิวเคลียส เมื่อนิวตรอนสลายตัวไปเป็นโปรตอน 11H และอิเล็กตรอนดังนี้
01n----------> 11H+-10e
เมื่ออิเล็กตรอนเกิดขึ้น อิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกจากนิวเคลียสด้วยความเร็วสูงแต่โปรตอนยังคงอยู่ผล ที่เกิดขึ้นทำให้นิวเคลียสมีจำนวนนิวตรอนลดลงไป 1 นิวตรอน และมีโปรตอนเพิ่มขึ้นอีก 1 โปรตอน ในกรณี C-14 ให้อนุภาคบีตา สมการ นิวเคลียร์จะเป็นดังนี้
614C------- >714 N+-10e
จากสมการจะเห็นว่าเลขเชิงอะตอมเพิ่มขึ้น 1 หน่วย และเลขมวลมีค่าคงที่
การแผ่รังสีแกมมา
การให้ อนุภาคแอลฟาหรืออนุภาคอย่างใดอย่างหนึ่ง มักจะติดตามด้วยการแผ่รังสีแกมมา รังสีแกมมาถูกปล่อยออกมาเมื่อนิวเคลียสเปลี่ยนจากสถานะเร้าหรือสถานะพลังงาน สูง ไปยังสถานะที่มีพลังงานต่ำกว่าเนื่องจากรังสีแกมมาไม่มีทั้งประจุและมวล การแผ่รังสีแกมมาจึงไม่ทำให้มีการเปลี่ยนแปลงเลขมวลหรือเลขเชิงอะตอมของ นิวเคลียสอย่างใดอย่างหนึ่ง รังสีแกมมานำไปใช่รักษาโรค เป็นรังสีแกมมาที่มาจากเทคนิเทียม
4399Tc------> 4399Tc+y
เมื่อ Ra-226เปลี่ยนไปเป็น Rn-222 โดยการแผ่รังสีแอลฟานั้น Rn-222 ไม่ เสถียรภาพจึงแผ่รังสีแกมมาออกมา
รายงานคะแนนเก็บทั้งหมด 1750 คะแนน
Na
