พอลิเมอร์ คืออะไร?

     พอลิเมอร์ (Polymer) คือ สารที่มีมวลโมเลกุลขนาดใหญ่ มีมวลโมเลกุลตั้งแต่ 10,000 ขึ้นไป ซึ่งเกิดจากการรวมตัวกันของสารโมเลกุลขนาดเล็กที่เรียกว่า มอนอเมอร์ (Monomer) เชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์

    พอลิเมอร์ สามารถแบ่งประเภทได้ ดังนี้

1.แบ่งตามชนิดของมอนอเมอร์  แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้

1. 1. ฮอมอพอลิเมอร์ หรือ พอลิเมอร์เอกพันธ์ุ (Homopolymer) คือ พอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ชนิดเดียวกัน เช่น แป้ง (มอนอเมอร์คือกลูโคส), ยางธรรมชาติ (มอนอเมอร์คือไอโซพรีน) เป็นต้น
   2. โคพอลิเมอร์ หรือ พอลิเมอร์ร่วม  (Copolymer) คือ พอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยมอนอเมอร์ต่างชนิดกัน เช่น โปรตีน (มอนอเมอร์คือกรดอะมิโนต่างชนิดกัน), ไนลอน (มอนอเมอร์คือกรดอะดิปิกและเฮกซะเอทิลีนไดไดเอมีน) เป็นต้น

2. แบ่งตามลักษณะการเกิด แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้

1. 1. พอลิเมอร์ธรรมชาติ (Natural Polymer) คือ พอลิเมอร์ที่พบได้ในธรรมชาติ เช่น แป้ง, ไกลโคเจน, เซลลูโลส (ทั้ง 3 ชนิดนี้มีน้ำตาลกลูโคสเป็นมอนอเมอร์), DNA, RNA (มีนิวคลีโอไทด์เป็นมอนอเมอร์)
   2. พอลิเมอร์สังเคราะห์ (Synthetic Polymer) คือ พอลิเมอร์ที่เกิดจากการสังเคราะห์โดยมนุษย์ เช่น พอลีเอทิลีน, พอลีโพรพิลีน เป็นต้น ซึ่งจัดอยู่ในจำพวกเม็ดพลาสติกที่จะนำไปใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีเพื่อใช้ในการผลิตวัสดุต่าง ๆ เช่น พลาสติกไนลอน (Nylon) เป็นต้น

โครงสร้างและสมบัติของพอลิเมอร์

    โครงสร้างของพอลิเมอร์ มี 3 รูปแบบ ประกอบด้วย

1.พอลิเมอร์แบบเส้น (Linear Polymer) คือ พอลิเมอร์ที่เกิดจากมอนอเมอร์สร้างพันธะโคเวเลนต์ต่อกันเป็นโซ่ยาว โดยสายโซ่พอลิเมอร์เรียงชิดติดกันมากกว่าแบบอื่น จึงมีแรงยึดเหนี่ยวต่อกันสูง

• สมบัติของพอลิเมอร์แบบเส้น
  • มีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวสูง
  • มีความแข็ง เหนียวและขุ่นกว่าโครงสร้างแบบอื่น
  • เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว แต่เมื่ออุณหภูมิลดลงจะสามารถแข็งตัวได้อีกครั้ง
  • สามารถเปลี่ยนรูปร่างกลับไปมาได้ โดยที่สมบัติของพอลิเมอร์ไม่มีการเปลี่ยนแปลง

2.พอลิเมอร์กิ่งสาขา (Graft Polymer) คือ พอลิเมอร์ที่มีกิ่งแยกออกมาจากโซ่หลัก ซึ่งสามารถเป็นกิ่งสั้นหรือกิ่งยาวก็ได้ ทำให้โซ่หลักเรียงตัวอยู่ห่างกัน

• สมบัติของพอลิเมอร์กิ่งสาขา
  • มีความหนาแน่นและจุดหลอมเหลวต่ำ ทำให้ยืดหยุ่นได้น้อย
  • เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว แต่เมื่ออุณหภูมิลดลงจะสามารถแข็งตัวได้อีกครั้ง
  • สามารถเปลี่ยนรูปร่างกลับไปมาได้ โดยที่สมบัติของพอลิเมอร์ไม่มีการเปลี่ยนแปลง

3.พอลิเมอร์ร่างแห (Cross-link Polymer) คือ พอลิเมอร์ที่เกิดจากการเชื่อมโยงสายโซ่ของพอลิเมอร์แบบเส้นและพอลิเมอร์กิ่งสาขา

• สมบัติของพอลิเมอร์ร่างแห
  • มีจุดหลอมเหลวสูง แข็ง เปราะ ไม่ยืดหยุ่น แตกหักได้ง่าย
  • เมื่อขึ้นรูปแล้วไม่สามารถหลอมหรือเปลี่ยนรูปร่างได้

ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์ในชีวิตประจำวัน

    ผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอร์ที่สามารถพบได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน มีดังนี้

1.พลาสติก (Plastic) คือ พอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์มากที่สุด แบ่งเป็น 2 รูปแบบตามโครงสร้างโมเลกุล ดังนี้

1. 1. เทอร์มอพลาสติก (Thermoplastic) คือ พอลิเมอร์ที่มีโมเลกุลยาวอาจเป็นเส้นตรงหรือมีกิ่ง เมื่อได้รับความร้อนจะอ่อนตัว และเมื่ออุณหถูมิลดลงจะแข็งตัว แต่ถ้าให้ความร้อนอีกจะอ่อนตัว และสามารถทำให้กลับเป็นรูปเดิมหรือเปลี่ยนเป็นรูปอื่นได้ โดยที่สมบัติของพลาสติกยังมีคงเดิม ตัวอย่างเช่น พอลิเอทิลีน, พอลิโพรพิลีน, พอลิสไตรีน เป็นต้น
   2. พลาสติกเทอร์มอเซต (Plastic Thermoset) คือ พอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างแบบร่างแห ทนต่อความร้อนและความดันได้ดี หากมีอุณหภูมิสูงมากจะแตกและไหม้เป็นเถ้า เมื่อขึ้นรูปด้วยความร้อนหรือแรงดันแล้ว จะไม่สามารถนำกลับมาขึ้นรูปใหม่ได้อีก ตัวอย่างเช่น พอลิยูรีเทน, พอลิเมลามีนฟอร์มาลดีไฮด์ เป็นต้น

2.เส้นใย (Fiber) คือ วัสดุที่เป็นเส้นบาง ยาว สามารถยืดออกตามยาวได้ โดยโมเลกุลของเส้นใยมีลักษณะยาว เป็นเส้นตรง และเรียงกันในทิศทางของเส้นใย แบ่งเป็น 3 ประเภท ดังนี้

1. 1. เส้นใยธรรมชาติ คือ เส้นใยที่ได้จากธรรมชาติ เช่น เส้นใยจากฝ้าย, นุ่น, ปอ, สับปะรด, ขนแกะ, รังไหม เป็นต้น
   2. เส้นใยสังเคราะห์ คือ เส้นใยที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยมนุษย์ เช่น ดาครอน, ไนลอน-66 เป็นต้น
   3. เส้นใยกึ่งสังเคราะห์ คือ เส้นใยที่ได้จากการนำเส้นใยธรรมชาติมาปรับปรุงโครงสร้างให้เหมาะสมกับการใช้งาน เช่น การนำเซลลูโลสจากพืชมาทำปฏิกิริยากับกรดแอซีติกเข้มข้น จะได้เป็นเซลลูโลสแอซีเตต เป็นต้น

3.อีลาสโตเมอร์ หรือยาง (Elastomer) แบ่งเป็น 2 ประเภท ดังนี้

1. 1. ยางธรรมชาติ คือ ยางที่พบได้ในธรรมชาติมีมอนอเมอร์ คือ ไอโซพรีน ซึ่งนำมาใช้ทำผลิตภัณฑ์ เช่น ถุงมือแพทย์, ฟองน้ำสำหรับที่นอน, หมอนยางพารา เป็นต้น 

• •     ยางธรรมชาติ มีสมบัติต้านทานต่อแรงดึงสูง ยืดหยุ่นได้ดี ทนต่อการขัดถู ทนน้ำและน้ำมัน แต่ไม่ทนต่อน้ำมันเบนซินและตัวทำละลายอินทรีย์ เมื่ออยู่ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าอุณหภูมิห้องจะมีความแข็งและเปราะ

1. 2. ยางสังเคราะห์ คือ ยางที่ได้จากการสังเคราะห์สารประกอบไฮโดรคาร์บอน เช่น พอลิบิวทาไดอีน หรือ ยางบีอาร์ นำไปใช้ในการผลิตยางรถยนต์, ยางล้อเครื่องบิน เป็นต้น

• •     ยางสังเคราะห์ มีสมบัติทนทานต่อการขัดถูและการสึกกร่อน มีความยืดหยุ่นแม้อยู่ในอุณหภูมิต่ำ ทนต่อน้ำมันและตัวทำละลายอินทรีย์ 

 

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “พอลิเมอร์” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

ทฤษฎีกรด-เบส

    การนิยามกรด-เบส มีการใช้หลากหลายทฤษฎี ดังนี้

1. ทฤษฎี Arrhenius Concept กล่าวว่า

        กรดคือสารประกอบที่มี H และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ H+ หรือ H3O+  ส่วนเบสคือสารประกอบที่มี OH และเมื่อละลายน้ำจะแตกตัวให้ OH- ซึ่งในทฤษฎีนี้ ข้อจำกัดคือ สารประกอบต้องละลายได้ในน้ำ และไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมสารประกอบบางชนิดเช่น NH3 จึงเป็นเบส
   

2. ทฤษฎี Bronsted-Lowry Concept กล่าวว่า
   

        กรดคือสารที่สามารถให้โปรตอนแก่สารอื่น ส่วนเบสคือสารที่สามารถรับโปรตอนจากสารอื่น โดยสามารถเห็นการปฏิกิริยาระหว่างกรดกับเบสในตัวอย่างการแลกเปลี่ยนโปรตอน เช่น ปฏิกิริยาระหว่าง NH3(aq)+H2O(1)=NH4(aq)+OH-(aq) ในปฏิกิริยานี้ NH3 เป็นเบสและ H2O เป็นกรด แต่ในปฏิกิริยาย้อนกลับ NH4+ เป็นกรดและ OH- เป็นเบส อาจสรุปได้ว่าทิศทางของปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับความแรงของเบส
   
   

3. ทฤษฎี Lewis Concept กล่าวว่า

        กรดคือสารที่สามารถรับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (electron pair acceptor) จากสารอื่น ส่วนเบสคือสารที่สามารถให้อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (electron pair donor) แก่สารอื่น ทฤษฎีนี้ใช้ในการอธิบายกรดและเบสตามแนวคิดของ Arrhenius และ Bronsted-Lowry ได้ และมีข้อได้เปรียบคือสามารถอธิบายกรดและเบสในกรณีที่เกิดปฏิกิริยาระหว่างกัน และได้สารประกอบที่มีพันธะโคเวเลนต์ เช่น OH-(aq)+CO2(aq)=HCO3-(aq) และ BF3+NH3=BF3-NH3

การแบ่งประเภท กรด-เบส

กรดแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้

1. กรด Monoprotic แตกตัว 1 ได้แก่ HNO3, HCIO3, HCIO4, HCN 
2. กรด Diprotic แตกตัว 2 ได้แก่ H2SO3, H2CO3
3. กรด Polyprotic แตกตัว 3 ได้แก่   H3PO4

เบสแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้

1. เบสที่มี  OH- ตัวเดียว เช่น LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH 
2. เบสที่มี OH- 2 ตัว เช่น Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2
3. เบสที่มี OH- 3 ตัว เช่น AI(OH)3, Fe(OH)3

การวัดความเป็นกรด-เบส

สามารถวัดความเป็นกรด-เบสได้โดยใช้ค่า pH และ pOH

    ค่า pH (Positive potential of hydrogen ion) คือค่าที่ใช้วัดความเป็นกรดหรือเบส โดย pH ต่ำกว่า 7 แสดงว่าเป็นกรด และ pH มากกว่า 7 แสดงว่าเป็นเบส ส่วน pH เท่ากับ 7 แสดงว่าเป็นสารละลายที่มีความเป็นกลาง (Neutral)

    ค่า pOH คือค่าที่ใช้วัดความเป็นเบสของสารละลาย โดย pOH ต่ำกว่า 7 แสดงว่าเป็นเบส และ pOH มากกว่า 7 แสดงว่าเป็นกรด

เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับ กรด-เบส

    สารละลายกรด คือสารละลายที่มีรสเปรี้ยว เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากน้ำเงินเป็นแดง หรือทำปฏิกิริยากับโลหะได้ แก๊ส H2 และเกลือ 

    สารละลายเบส คือสารละลายที่มีรสขม เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากแดงเป็นน้ำเงิน หรือมีลักษณะลื่นๆ

    ในการอธิบายความแรงของกรดและเบส จะใช้คำว่ากรดแก่และเบสแก่ 

    กรดแก่ คือ กรดที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น HCI, H2SO4, HNO3, HBr, HCIO4 และ HI 

    เบสแก่ คือ เบสที่สามารถแตกตัวได้ 100% ในน้ำ เช่น Hydroxide ของธาตุหมู่ 1 และ 2 เช่น NaOH, LiOH, CsOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 เป็นต้น

    กรดอ่อน คือ กรดที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น กรดแอะซีติก (acetic acid) ในน้ำส้มสายชู (vinegar) และยาแอสไพริน (acetylsalicylic acid) 

    เบสอ่อน คือ เบสที่สามารถแตกตัวเป็นไอออนได้เพียงบางส่วน เช่น NH3, urea, aniline เป็นต้น

 

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “กรด-เบส” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี คืออะไร?

    อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (Reaction rate, r) คือ การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นหรือสารผลิตภัณฑ์เมื่อเวลาเปลี่ยนไป

    ในขณะที่เกิดปฏิกิริยา โมเลกุลของสารตั้งต้นจะเปลี่ยนเป็นสารผลิตภัณฑ์ ทำให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง ส่วนความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ โดยสามารถติดตามการดำเนินไปของปฏิกิริยาได้จาก 

• การวัดความเข้มข้นที่ลดลงของสารตั้งต้น 
• การวัดความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของสารผลิตภัณฑ์

    เขียนเป็นสมการได้ดังนี้

•   อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (r) = ปริมาณสารตั้งต้นที่ลดลง / เวลา 
•   อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (r) = ปริมาณสารผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น / เวลา
•   อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี (r) = ปริมาณสารที่เปลี่ยนไป / เวลา

ประเภทของ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 

    อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี แบ่งเป็น 3 ประเภท ดังนี้

1. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่คิดจากการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นที่ลดลงหรือผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้นตลอดการเกิดปฏิกิริยา ซึ่งมีได้เพียงค่าเดียว
2. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่คิดจากการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นที่ลดลงหรือผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง ซึ่งสามารถมีได้หลายค่าแตกต่างกันไปตามช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง เนื่องจากมีปริมาณของสารในแต่ละช่วงเวลาไม่เท่ากัน
3. อัตราการเกิดปฏิกิริยา ณ ขณะใดขณะหนึ่ง คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่คิดจากการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นที่ลดลงหรือผลิตภัณฑ์ที่เพิ่มขึ้น ณ เวลาขณะใดขณะหนึ่ง สามารถหาค่าได้จากการเขียนกราฟ

    ปฏิกิริยาเคมีที่พบได้ในชีวิตประจำวัน เช่น การสังเคราะห์แสงของพืช ซึ่งพืชใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์เปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้กลายเป็นกลูโคสเพื่อใช้เป็นอาหาร และผลิตแก๊สออกซิเจนต่อไป

 

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี คืออะไร?

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี มีดังนี้

1. ธรรมชาติของสารตั้งต้น 

     สารแต่ละชนิดมีความไวในการเกิดปฏิกิริยาเคมีต่างกัน

2. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น  

     ความเข้มข้นของสารตั้งต้นเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี เนื่องจากความเข้มข้นสัมพันธ์โดยตรงกับปริมาณของสารในสารละลาย ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นจะส่งผลต่อความเร็วของปฏิกิริยา และจากข้อมูลการทดลอง สามารถระบุได้ว่าสารใดมีอิทธิพลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุด

3. อุณหภูมิ 

     โดยส่วนใหญ่แล้วพบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะเพิ่มขึ้นด้วย

4. ตัวเร่งหรือตัวยับยั้ง

     สารเคมีที่เติมลงไปแล้วทำให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น เรียกว่า ตัวเร่งปฏิกิริยา (catalyst)ส่วนสารที่เติมแล้วทำให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลง เรียกว่า ตัวหน่วงปฏิกิริยา (inhibitor) เมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยาแล้ว ตัวเร่งหรือตัวหน่วงปฏิกิริยาจะได้กลับคืนมาในขนาด และปริมาณเดิม

5. ขนาดของอนุภาค 

     สารที่มีขนาดของอนุภาคเล็กมักเคลื่อนที่ได้ดี ส่งผลให้อัตราการแพร่เกิดขึ้นได้ง่ายและรวดเร็ว

กฎอัตรา คืออะไร?

    กฎอัตรา (Rate Law) คือ สมการที่ใช้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเกิดปฏิกิริยากับความเข้มข้นของสารตั้งต้น ซึ่งสามารถหาได้โดยการทดลองหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเมื่อเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสาร A และสาร B โดยให้สารชนิดหนึ่งคงที่ แล้วเปลี่ยนความเข้มข้นของสารอีกชนิดหนึ่ง ก็จะทราบอัตราการเกิดปฏิกิริยาของปฏิกิริยานี้ว่าขึ้นอยู่กับสารชนิดใด

    หากรู้ค่าคงที่อัตราและความเข้มข้นของสารตั้งต้นแล้ว จะสามารถคำนวณอัตราการเกิดปฏิกิริยาจากกฎอัตราได้ ในทางกลับกันสามารถที่จะใช้สมการนี้ในการหาความเข้มข้นของสารตั้งต้น ณ เวลาใดๆ ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาได้เช่นกัน

ขอขอบคุณข้อมูลอ้างอิงจาก: สถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ มหาวิทยาลัยมหิดล

 

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

แก๊ส คืออะไร?

    แก๊ส (Gas) คือ สถานะของสารที่ไม่มีรูปร่างและปริมาตรที่แน่นอน มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้อย ทำให้เกิดการฟุ้งกระจาย โดยปริมาตรของแก๊สจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิและความดัน และจะแปรผกผันกับความดันที่มากระทำ ตัวอย่างของแก๊ส เช่น ออกซิเจน (O2), ไนโตรเจน (N2)  เป็นต้น

    แก๊ส แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่

1. แก๊สอุดมคติ (Ideal gas) หรือเรียกว่าแก๊สสมบูรณ์ หรือแก๊สสมมติ
2. แก๊สจริง (Real gas)

สมบัติของแก๊ส คืออะไร?

     แก๊สมีสมบัติพิเศษที่แตกต่างจากสถานะอื่น ๆ (สถานะของแข็ง และสถานะของเหลว) ดังนี้

1. แก๊สมีรูปร่างเป็นปริมาตรไม่แน่นอน: เปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ บรรจุในภาชนะใดก็ จะมีรูปร่างและปริมาตรตามภาชนะนั้น เช่น ถ้าบรรจุในภาชนะทรงกลมขนาด 1 ลิตร แก๊สจะมีรูปร่างเป็นทรงกลม มีปริมาตร 1 ลิตร เพราะแก๊สมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค (โมเลกุลหรืออะตอม) น้อยมาก จึงทำให้อนุภาคของแก๊สสามารถเคลื่อนที่ได้ หรือแพร่กระจายเต็มภาชนะที่บรรจุ 
2. การเคลื่อนที่ของโมเลกุล: โมเลกุลของแก๊สเคลื่อนที่อย่างอิสระและรวดเร็วในทุกทิศทาง
3. แรงดัน: แรงดันของแก๊สเกิดจากการชนของโมเลกุลแก๊สกับผนังของภาชนะ
4. ความหนาแน่นต่ำ: แก๊สมีความหนาแน่นต่ำเมื่อเทียบกับของแข็งและของเหลว
5. การเปลี่ยนแปลงปริมาตรตามอุณหภูมิและความดัน: ปริมาตรของแก๊สจะแปรผกผันกับความดันและแปรผันตรงกับอุณหภูมิ
6. สามารถผสมกันได้: แก๊สต่างๆ ตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปเมื่อนำมาใส่ในภาชนะเดียวกันแก๊สแต่ละชนิดจะแพร่ผสมกันอย่างสมบูรณ์ทุกส่วนนั้นคือส่วนผสมของแก๊สเป็นสารเดียวหรือเป็นสารละลาย

แก๊สอุดมคติ คืออะไร?

    แก๊สอุดมคติ (Ideal Gas) คือ แก๊สที่ไม่มีอยู่จริง และถูกใช้ในทางวิทยาศาสตร์เพื่ออธิบายสมบัติต่าง ๆ ของแก๊ส โดยกำหนดให้แก๊สอุดมคติมีพฤติกรรมเป็นไปตามทฤษฎีจลน์ของแก๊ส (Kinetic Theory of Gases) ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพแวดล้อมใด ซึ่งโดยปกติแล้วพฤติกรรมของแก๊สในธรรมชาติไม่สามารถเป็นไปตามกฎดังกล่าวได้ทุกข้อ 

คุณสมบัติของแก๊สอุดมคติจากทฤษฎีจลน์ของแก๊ส

1. แก๊สอุดมคติประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งมีมวลใกล้เคียงหรือเทียบเท่ากับ 0 เมื่อนำไปเปรียบเทียบกับขนาดของภาชนะที่ใช้บรรจุ ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าหลายเท่า แก๊สอุดมคติจึงได้รับการอนุมานว่า “มีปริมาตรเป็นศูนย์”
2. แก๊สอุดมคติประกอบด้วยอนุภาคหรือโมเลกุลขนาดเล็กที่สามารถฟุ้งกระจายไปทั่ว จึงมีระยะห่างระหว่างโมเลกุลมากกว่าสสารในสถานะของเหลวหรือของแข็ง ซึ่งส่งผลให้เกิดแรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างโมเลกุลต่ำ จนได้รับการอนุมานว่า “ไม่มีแรงดึงดูดหรือแรงกระทำต่อกัน” เกิดขึ้นระหว่างอนุภาคหรือโมเลกุลของสาร
3. การชนกันของอนุภาคในแก๊สอุดมคติ เรียกว่า “การชนกันแบบยืดหยุ่นสมบูรณ์” (Perfectly Elastic Collision) ซึ่งหมายถึงการชนกัน โดยไม่เกิดการสูญเสียพลังงานจลน์รวมไปในพลังงานรูปแบบอื่น ๆ เช่น พลังงานความร้อน
4. โมเลกุลของแก๊สอุดมคติมีการเคลื่อนที่อย่างอิสระในแนวเส้นตรงด้วยอัตราเร็วคงที่ ส่งผลให้การเปลี่ยนแปลงทิศทางหรืออัตราเร็วสามารถเกิดขึ้นได้ เมื่อโมเลกุลของแก๊สเกิดการชนกันเองหรือเมื่อเกิดการพุ่งไปกระทบผนังของภาชนะที่บรรจุ ซึ่งก่อให้เกิดการถ่ายโอนพลังงานให้แก่กัน ในขณะที่พลังงานรวมของระบบยังคงมีค่าเท่าเดิม
5. พลังงานจลน์เฉลี่ยของแก๊ส (Mean Kinetic Energy) จะแปรผันตรงกับอุณหภูมิ (หน่วยเคลวิน)

แก๊สจริง คืออะไร?

    แก๊สจริง (Real Gas) คือ แก๊สที่มีพฤติกรรมไม่ตรงกับสมการของแก๊สอุดมคติ แก๊สในธรรมชาติเกือบทั้งหมดนอกจากแก๊สเฉื่อยบางชนิด มีพฤติกรรมเป็นแก๊สจริง 

    แก๊สจริงในธรรมชาติมีหลากหลายชนิด บางชนิดเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิต เช่น แก๊สออกซิเจน (O2) เป็นแก๊สที่สิ่งมีชีวิตใช้หายใจ, แก๊สไนโตรเจน (N2) เป็นแก๊สที่มีเปอร์เซนต์มากที่สุดในธรรมชาติ เป็นต้น แก๊สบางชนิดก็เป็นพิษต่อมนุษย์ เช่น แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เป็นแก๊สที่หากสูดดมเข้าไปมากๆ อาจทำให้เสียชีวิตได้ เป็นต้น

ขอขอบคุณข้อมูลอ้างอิงจาก: สถาบันนวัตกรรมการเรียนรู้ มหาวิทยาลัยมหิดล

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “แก๊สและสมบัติของแก๊ส” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

สารละลาย คืออะไร?

    สารละลาย คือ สารผสมที่มีองค์ประกอบตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปรวมตัวเป็นเนื้อเดียวกัน โดยองค์ประกอบที่มีปริมาณมากที่สุด เรียกว่าตัวทำละลาย (solvent) ส่วนองค์ประกอบอื่น ๆ ที่มีปริมาณน้อยกว่า เรียกว่า ตัวถูกละลาย (solute) ซึ่งตัวทำละลายที่รู้จักกันดีคือ น้ำ

ตัวอย่างของสารละลาย

• น้ำเกลือ: น้ำ (ตัวทำละลาย) และเกลือ (ตัวถูกละลาย)
• น้ำตาลในน้ำ: น้ำ (ตัวทำละลาย) และน้ำตาล (ตัวถูกละลาย)
• อากาศ: ไนโตรเจน (ตัวทำละลาย) และออกซิเจน (ตัวถูกละลาย)

การแบ่งประเภทของสารละลาย

    สารละลาย สามารถแยกประเภทการจำแนกได้ ดังนี้

1.จำแนกตามสถานะของสารละลาย

• ของแข็ง เช่น ทองเหลือง นาก
• ของเหลว เช่น น้ำเชื่อม น้ำเกลือ แอลกอฮอล์
• แก๊ส เช่น แก๊สหุงต้ม กลิ่นน้ำหอมในอากาศ

2.จำแนกตามปริมาณของตัวละลาย

• สารละลายอิ่มตัว : สารละลายที่ ตัวทำละลายไม่สามารถละลายตัวถูกละลายได้อีก โดยมีปัจจัยด้านอุณหภูมิ หรือปริมาณของตัวถูกละลาย เช่น เติมเกลือในน้ำมากเกินไปจนน้ำไม่สามารถละลายเกลือได้อีก
• สารละลายไม่อิ่มตัว : สารละลายที่ ตัวทำละลายยังสามารถละลายได้อีก ที่อุณหภูมิเดิมหรือ และปริมาณตัวทำละลายเท่าเดิม

3. จำแนกตามความเข้มข้น

• สารละลายเข้มข้น : สารละลายที่มี ตัวละลายปริมาณมาก แต่ตัวทำละลายปริมาณน้อย
• สารละลายเจือจาง : สารละลายที่มีตัวละลายปริมาณน้อย แต่ตัวทำละลายปริมาณมาก

หน่วยความเข้มข้นของสารละลาย

      การทำเข้าใจความเข้มข้นของสารละลายจำเป็นต้องรู้อัตราส่วนปริมาณตัวถูกละลายกับปริมาณตัวทำละลายในสารละลาย ซึ่งอัตราส่วนดังกล่าวสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ลักษณะคือ 

1. ปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลายทั้งหมด
2. ปริมาณของตัวถูกละลายในตัวทำละลายทั้งหมด 

 

โดยมีหน่วยความเข้มข้น คือ หน่วยที่ใช้บอกปริมาณของตัวถูกละลายและตัวทำละลายในสารละลาย 

    หน่วยความเข้มข้นที่นิยมใช้กันมีหลายแบบ เช่น ร้อยละโดยมวลต่อมวล (%W/W) ร้อยละโดยปริมาตรต่อปริมาตร (%V/V) และร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร(% W/V) โดยการใช้หน่วยความเข้มข้นที่เหมาะสมจะช่วยให้สามารถบอกปริมาณของตัวถูกละลายและตัวทำละลายในสารละลายได้อย่างถูกต้อง

1. หน่วยร้อยละ (%W/W) คือ หน่วยที่ใช้บอกความเข้มข้นของสารละลายโดยการแบ่งปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลายด้วยปริมาณของสารละลายทั้งหมด ซึ่งสารละลายกรด HNO3 20% W/W หมายความว่า ในสารละลายที่มีน้ำหนัก 100 กรัม จะมีกรด HNO3 20 กรัม
2. หน่วยร้อยละ (%V/V) คือ หน่วยที่ใช้บอกความเข้มข้นของสารละลายโดยการแบ่งปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลายด้วยปริมาณของสารละลายทั้งหมด ซึ่งสารละลายกรด HNO3 50% V/V หมายความว่า ในสารละลายที่มีปริมาตร 100 ซีซี จะมีกรด HNO3 50 ซีซี 
3. หน่วยร้อยละ (%W/V) คือ หน่วยที่ใช้บอกความเข้มข้นของสารละลายโดยการแบ่งปริมาณของตัวถูกละลายในสารละลายด้วยปริมาณของสารละลายทั้งหมด ซึ่งสารละลายกรด HNO3 25% W/V หมายความว่า ในสารละลายที่มีปริมาตร 100 ซีซี จะมีกรด HNO3 25 กรัม

    การรู้จักและเข้าใจความเข้มข้นของสารละลายจะช่วยให้สามารถใช้สารละลายได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมกับการใช้งานที่ต้องการ

การคำนวณหน่วยร้อยละของสารละลาย

    หน่วยร้อยละของสารละลายสามารถนำมาสรุปเป็นสูตร สำหรับการคำนวณได้ดังนี้

 

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “สารละลาย” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

โมล คืออะไร?

    โมล (Mole) คือ หน่วยในระบบมาตรวัดสากล (SI) ที่ใช้ในการวัดปริมาณของสารเคมี โดย 1 โมล เท่ากับ  อนุภาค (อะตอม, โมเลกุล, ไอออน) ซึ่งเรียกว่า ค่าคงที่ของอาโวกาโดร

    โมล มีมวลเท่ากับมวลโมเลกุล หรือมวลอะตอม และมีหน่วยเป็นกรัม สามารถใช้ในการเปรียบเทียบปริมาณสารต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากสามารถแปลงจากจำนวนอนุภาคไปเป็นมวลหรือปริมาตรได้

เรื่องที่ควรรู้เกี่ยวกับโมล

• หากอนุภาคนั้นเป็นอะตอม “โมล” จะหมายถึง “โมลอะตอม”
• หากอนุภาคนั้นเป็นโมเลกุล “โมล” จะหมายถึง “โมลโมเลกุล”
• หากอนุภาคนั้นเป็นไอออน “โมล” จะหมายถึง “โมลไออน”

เช่น

สูตรเคมีที่น่าสนใจ

    สูตรเคมีที่ใช้คำนวณเกี่ยวกับโมล เช่น

• 

โดย

• n = จำนวนโมลตัวถูกละลาย
• g = มวลตัวถูกละลายที่มีอยู่ (กรัม)
• M = มวลโมเลกุล หรือมวลอะตอมตัวถูกละลาย
• N = จำนวนโมเลกุล
• Vแก๊ส = ปริมาตรแก๊สซึ่งเป็นตัวถูกละลาย (ลิตร, dm3)
• k = จำนวนอนุภาคย่อยนั้น ๆ ในหนึ่งโมเลกุลสารนั้น

 

 

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “โมลและสูตรเคมี” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

พันธะเคมี คืออะไร?

    พันธะเคมี (Chemical Bond) คือ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมกับอะตอม หรือไอออนกับไอออนที่อยู่ในโมเลกุลหรือสารประกอบ เพื่อสร้างเสถียรภาพในระดับโมเลกุล จนเกิดเป็นสสารหรือโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีความซับซ้อนในธรรมชาติ

    พันธะเคมี แบ่งออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่    

• พันธะโลหะ (Metallic Bond) 

• พันธะไอออนิก (Ionic Bond) 

• พันธะโคเวเลนต์ (Covalent Bond)

    พันธะแต่ละชนิดจะมีความแตกต่างกันอย่างไรบ้าง ตามไปดูในหัวข้อถัดไปได้เลย

พันธะโลหะคืออะไร?

    พันธะโลหะ (Metallic Bond) คือ แรงดึงดูดที่เกิดขึ้นระหว่างไอออนบวกที่เรียงชิดกันกับอิเล็กตรอนที่อยู่โดยรอบ อะตอมของโลหะจะมีสถานะเป็นบวกและใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนร่วมกัน โดยที่เวเลนซ์อิเล็กตรอนเหล่านี้จะเคลื่อนที่ไปรอบๆ ก้อนโลหะในรูปแบบของกลุ่มหมอกอิเล็กตรอน (electron cloud) ซึ่งเคลื่อนที่ตลอดเวลา ทำให้สามารถดึงดูดนิวเคลียสของอะตอมเหล่านั้นได้ และทำให้โลหะไม่มีสูตรโมเลกุล ที่เขียนกันเป็นสูตรอย่างง่าย หรือสัญลักษณ์ของธาตุ

คุณสมบัติของพันธะโลหะ 

• นำความร้อนได้ดี 
• นำไฟฟ้าได้ 
• รีดเป็นแผ่นได้ง่าย 
• ดึงเป็นเส้นยาว ๆ ได้โดยไม่ขาดง่าย 
• จุดหลอมเหลวสูง 
• มีความเป็นมันวาว 
• เชื่อมต่อกันได้

พันธะไอออนิกคืออะไร?

    พันธะไอออนิก (Ionic Bond) คือ พันธะที่เกิดขึ้นจากแรงดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนบวก(cation) และไอออนลบ(anion) เนื่องจากการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโลหะให้แก่อโลหะ  โดยทั่วไปแล้วพันธะไอออนิกเป็นพันธะที่เกิดขึ้นระหว่างโลหะและอโลหะ ทั้งนี้เนื่องจากว่าโลหะมีค่าพลังงานไอออไนเซชัน(ionization energy)ต่ำ แต่อโลหะมีค่าสัมพรรคภาพอิเล็กตรอน(electron affinity)สูง ดังนั้นโลหะจึงมีแนวโน้มที่จะให้อิเล็กตรอน และอโลหะมีแนวโน้มที่จะรับอิเล็กตรอน 

    ตัวอย่างเช่น การเกิดพันธะไอออนิกระหว่างโซเดียม (Na) และคลอรีน (Cl) ในเกลือแกง (NaCl) โดยที่โซเดียมจะเสียอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนบวก ส่วนคลอรีนจะรับอิเล็กตรอนและกลายเป็นไอออนลบ

เช่น เมื่อโลหะเสียอิเล็กตรอนก็จะกลายเป็นไอออนบวก

• 

เช่น อโลหะเมื่อรับอิเล็กตรอนก็จะกลายเป็นไอออนลบ

• 

คุณสมบัติของสารประกอบไอออนิก 

• จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง: เนื่องจากแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนบวกและลบมีความแข็งแรงสูง ยากต่อการแยกออกจากกัน ทำให้การจะทำให้สารประกอบไอออนิกเปลี่ยนสถานะต้องใช้พลังงานจำนวนมากทำลายแรงยึดเหนี่ยว ส่งผลให้มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดที่สูง
• การละลายในน้ำ: สารประกอบไอออนิกมักละลายได้ดีในน้ำ เช่น เกลือไนเตรท และเกลือคลอไรด์

การนำไฟฟ้า: เมื่ออยู่ในสภาพหลอมเหลวหรือในสารละลาย สารประกอบไอออนิกจะสามารถนำไฟฟ้าได้ เพราะไอออนสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ

พันธะโคเวเลนต์คืออะไร?

    พันธะโคเวเลนต์ (Covalent Bond) คือ พันธะที่เกิดขึ้นจากการที่อะตอมสองอะตอมนำอิเล็กตรอนมาใช้ร่วมกัน (โดยทั่วไปแล้วหมายถึงอะตอมของธาตุหมู่ IVA, VA, VIA และ VII )

โดยที่

• หากมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่ เรียกพันธะที่เกิดว่า พันธะเดี่ยว 
• หากมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่ เรียกพันธะที่เกิดว่า พันธะคู่ 
• หากมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่ เรียกพันธะที่เกิดว่า พันธะสาม

พันธะโคเวเลนต์แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

1. พันธะโคเวเลนต์แบบไม่มีขั้ว  คือ พันธะที่เกิดจากอะตอมทั้งสอง มีการใช้อิเล็กตรอนเท่าๆกัน (มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีหรือความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนเท่ากัน) และเมื่ออะตอมทั้งสองสร้างพันธะต่อกันแล้วอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่รอบ ๆ และใช้เวลากับอะตอมทั้งสองเท่าๆกัน
2. พันธะโคเวเลนต์แบบมีขั้ว  คือ การที่อะตอมทั้งสองมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันแต่ไม่เท่ากัน นั่นคืออะตอมที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงจะดึงอิเล็กตรอนเข้าหาตัวเองได้มากกว่า

 

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “พันธะเคมี” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

ตารางธาตุ คืออะไร?

    ตารางธาตุ (Periodic Table) คือ การจัดเรียงธาตุเคมีในรูปแบบของตารางตามโครงสร้างและคุณสมบัติของธาตุที่คล้ายคลึงกันโดยจัดเรียงตามเลขอะตอมจากน้อยไปมาก  เพื่อให้ง่ายต่อการศึกษาและการใช้งาน

    ตารางธาตุ ถูกจัดทำขึ้นเป็นครั้งแรกโดย ดมีตรี อีวาโนวิช เมนเดเลเยฟ (Dmitri Ivanovich Mendeleev) นักเคมีชาวรัสเซีย ในปี ค.ศ.1869 และได้ถูกปรับปรุงมาเรื่อย ๆ จนถึงปัจจุบัน ในตารางธาตุมีธาตุทั้งหมด 118 ธาตุ แบ่งออกเป็น ธาตุที่พบได้ในธรรมชาติ 98 ธาตุ ส่วนธาตุที่เหลือจะเป็นธาตุที่ถูกสังเคราะห์ขึ้นในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์

    โดยธาตุที่จัดเรียงในตารางธาตุจะแบ่งออกเป็น

• หมู่ (Group) ทั้งหมด 18 หมู่
• คาบ (Period) ทั้งหมด 7 คาบ

*ธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกันจะมีสมบัติคล้ายกัน

การจัดธาตุในตารางธาตุ

    ในตารางธาตุ ธาตุแต่ละตัวจะถูกจัดเรียงจากซ้ายไปขวาและจากบนลงล่างตามเลขอะตอม (Atomic Number) หรือจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุ 

    โดยแบ่งธาตุทั้งหมดออกเป็น 18 หมู่ ตามแนวดิ่ง ธาตุที่มีสมบัติคล้ายกันจะถูกจัดจำแนกให้อยู่ในหมู่เดียวกัน ในตารางธาตุมีสัญลักษณ์เป็นตัวเลขโรมันหรือเลขอารบิก จาก 1 ถึง 18 และตัวอักษร เช่น IA หรือ 1A

    ขณะที่อีก 7 คาบ (Period) ในแนวนอนเป็นตัวบ่งบอกจำนวนชั้นของอิเล็กตรอน (Electron Shell) โดยจำนวนของอิเล็กตรอนและโปรตอนของธาตุในคาบเดียวกันนี้ จะเพิ่มจำนวนขึ้นทีละหนึ่งชั้น พร้อมทั้งความเป็นโลหะที่ลดลงจากธาตุหมู่ทางด้านซ้ายไปยังด้านขวาของตารางธาตุ ในขณะที่อิเล็กตรอนจะถูกจัดเรียงในชั้นใหม่ เมื่อชั้นเดิมถูกจัดเรียงจนเต็ม ซึ่งคือการเริ่มต้นของคาบใหม่ในตารางธาตุ    

    ในตารางธาตุยังมีการแบ่งกลุ่มของธาตุตามสมบัติความเป็นโลหะอีกด้วย โดยมีการจำแนกออกเป็น 3 กลุ่ม คือ 

• ธาตุโลหะ (Metals) เป็นกลุ่มธาตุที่นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดี อยู่ทางด้านซ้ายของตารางธาตุ หรือ หมู่ 1A 
• ธาตุกึ่งโลหะ (Metalloids) เป็นกลุ่มธาตุที่นำไฟฟ้าได้ไม่ดีที่อุณหภูมิห้อง แต่จะนำได้ดีขึ้นเมื่อได้รับความร้อนมากขึ้น มีคุณสมบัติของทั้งธาตุในกลุ่มโลหะและธาตุอโลหะ อยู่บริเวณขั้นบันได
• ธาตุอโลหะ (Nonmetals) เป็นกลุ่มธาตุที่ไม่นำทั้งไฟฟ้าและความร้อน อยู่ด้านขวาของตารางธาตุ

หมู่ของธาตุในตารางธาตุ

หมู่ของธาตุในตารางธาตุแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ดังนี้

กลุ่ม A ตั้งแต่ IA – VIIIA 

• ธาตุในกลุ่มนี้ เรียกว่า “ธาตุเรพรีเซนเททีฟ”
• หมู่ IA (Alkali Metal) มีความเป็นโลหะมากที่สุด
• หมู่ IIA (Alkaline Earth) 
• หมู่ VIIA (Halogen) มีความเป็นอโลหะมากที่สุด
• หมู่ VIIIA (Noble Gas) เป็นแก๊สเฉื่อย

 

กลุ่ม B ตั้งแต่ IIIB – IIB

• ธาตุในกลุ่มนี้เป็นโลหะทั้งหมด เรียกว่า “Transition Metal”
• ธาตุที่ 58-71 (Lanthanides) ในคาบที่ 6 และธาตุที่ 90-103 (Actinides) ในคาบที่ 7 ถูกแยกไว้ด้านล่าง รวมกันเรียกว่า inner-transition ซึ่งมีสมบัติคล้ายคลึงกัน และไม่มีการแบ่งหมู่

ชื่อและสัญลักษณ์ของธาตุ

• ตัวเลขบนมุมซ้ายด้านบน คือ จำนวนโปรตอนภายในอะตอมของธาตุหรือเลขอะตอม (Atomic Number) 
• สัญลักษณ์ตัวอักษรตรงกลาง คือ อักษรย่อของชื่อธาตุ (Abbreviation) ในหลายกรณีสัญลักษณ์ที่มีชื่อภาษาอังกฤษอย่างเช่น คาร์บอน (Carbon) จะใช้ “C” เป็นตัวแทนสัญลักษณ์ของธาตุ
• ตัวเลขด้านล่าง คือ มวลอะตอม (Atomic Mass) หรือจำนวนโปรตอนและนิวตรอนภายในนิวเคลียสของธาตุนั้น ๆ

 

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “ตารางธาตุ” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand

 

อะตอม คืออะไร?

    อะตอม เป็น สิ่งพื้นฐานของสารของทุกอย่างที่เราเห็นรอบตัว โดยประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 3 ส่วน คือ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน

    อะตอม ประกอบด้วยส่วนประกอบที่เรียกว่าโปรตอน ซึ่งมีลักษณะและคุณสมบัติต่าง ๆ ที่แตกต่างกันไป ในโปรตอนของอะตอม จะประกอบด้วยอนุภาคชนิดหนึ่งหรือมากกว่า เช่น โปรตอนนิวเคลียส โปรตอนอิเล็กตรอน และโปรตอนนิวตรอน 

    หากอยากรู้จักและเข้าใจโครงสร้างอะตอมมากขึ้นเราต้องมารู้จักกับแบบจำลองอะตอม เพราะจะช่วยให้เราเข้าใจโครงสร้างอะตอมได้อย่างถ่องแท้ โดยอะตอมมีแบบจำลองที่ต่างกันอย่างชัดเจน จะมีประเภทอะไรบ้างไปดูกันต่อในส่วนถัดไปเลย

 

แบบจำลองอะตอม

    การอธิบายโครงสร้างอะตอมมีหลายแบบจำลอง โดยแต่ละแบบจะมีลักษณะและความแตกต่างกันไป แบบจำลองอะตอมที่เราคุ้นเคย มีดังนี้

 

    แบบจำลองอะตอมของดอลตัน (John Dalton) กล่าวว่า อะตอมมีลักษณะเป็นทรงกลมตันและภายในอะตอมไม่มีประจุไฟฟ้า

    แบบจำลองอะตอมของทอมสัน (Joseph John Thomson) กล่าวว่า อะตอมประกอบด้วยเนื้ออะตอมที่มีประจุบวกเรียกว่าโปรตอน และมีประจุลบเรียกว่าอิเล็กตรอนซึ่งมีจำนวนเท่ากับโปรตอน กระจายอยู่ทั่วไป

    แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) กล่าวว่า อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีขนาดเล็กมากอยู่ตรงกลาง ในนิวเคลียสมีโปรตอนรอบนิวเคลียสเป็นที่ว่าง และมีอิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนประจุบวกเคลื่อนที่อยู่

    แบบจำลองอะตอมของโบร์ (Niels Bohr) กล่าวว่า อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เป็นวงโคจรรอบนิวเคลียส คล้ายวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์

    แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอกอิเล็กตรอน เป็นแบบจำลองที่เคลื่อนที่คล้ายกลุ่มหมอกที่ห่อหุ้มนิวเคลียส ภายในอะตอมประกอบด้วยอนุภาคสำคัญ 3 ชนิด คือ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน

    ในชีวิตประจำวันเราสัมผัสกับโครงสร้างอะตอมอยู่ตลอดเวลา แม้ว่าเราจะไม่เห็นด้วยตาเปล่า เช่น เมื่อเรากินอาหาร เราก็ใช้โครงสร้างอะตอมในร่างกายของเราในการย่อยอาหารและให้พลังงานให้กับร่างกาย เป็นต้น

    หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์ และช่วยให้น้อง ๆ เข้าใจเรื่อง “โครงสร้างอะตอม” มากขึ้นนะ

    ส่วนใครที่กำลังมองหาที่ติวเคมี หรือมีข้อสงสัยเพิ่มเติมก็มาปรึกษาพี่ TUTOR VIP ได้นะ พี่ ๆ ยินดีให้คำปรึกษาเสมอ

   บทความต่อไป TUTOR VIP จะมาแนะนำอะไรอีกนั้น ฝากติดตามกันด้วยนะ

 

ด้วยความร่วมมือของ TUTOR-VIP X Clearnote Thailand