ชุดกิจกรรม เรื่อง การจัดเรียงอิเล็กตรอน(คืนถิ่น)

M.4 ชดุ กจิ กรรมรายวชิ าเคมี1 ว31221

เรื่อง การจัดเรียงอเิ ล็กตรอน
ชนั้ มัธยมศึกษาปีที่ 4

ช่ือ – สกุล........................................................
ชนั้ มัธยมศกึ ษาปีที่ 4 /.....เลขท.่ี .........

1

สาระมาตรฐานการเรยี นรู้ ผลการเรยี นรู้ และจดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้

มาตรฐาน ว 5.1 เข้าใจโครงสร้างอะตอม การจัดเรียงธาตุในตารางธาตุ สมบตั ขิ องธาตุ
พันธะเคมีและสมบตั ขิ องสาร แกส๊ และสมบัติของแกส๊ ประเภทและ
สมบตั ขิ องสารประกอบอนิ ทรีย์และพอลิเมอร์ รวมทงั้ การนาความรู้ไป
ใช้ประโยชน์

ตัวชีว้ ดั

ม.4/1.3 อธิบายและเขยี นการจัดเรยี งอิเล็กตรอนในระดับพลงั งานหลักและระดับ
พลังงานย่อยเมอ่ื ทราบเลขอะตอมของธาตุ

จุดประสงค์

1. เขยี นการจัดเรียงอเิ ล็กตรอนในระดับพลังงานหลกั ได้

2. เขียนการจัดเรยี งอเิ ลก็ ตรอนในระดบั พลงั งานยอ่ ยได้

ใบความรู ้ 2
เร่ืองการจดั เรยี งอิเลก็ ตรอน

หลกั การจดั เรยี งอเิ ล็กตรอนในระดบั พลังงาน

1. ระดับพลงั งาน (n) มี 7 ระดับพลังงาน ระดับพลงั งาน
ทีอ่ ยใู่ กลน้ วิ เคลียสมพี ลังงานต่ากวา่ ระดับพลังงานที่อย่หู ่างนวิ เคลยี ส

2. ตอ้ งทราบว่าอะตอมของธาตุน้นั มีอิเลก็ ตรอนก่ีอเิ ล็กตรอน โดยหาจากเลขอะตอม(Z)
3. ต้องจัดอิเล็กตรอนเข้าไปในระดับพลังงานท่ี n = 1 ให้เต็มก่อน เมื่อเต็มแล้วจึงจัด
เข้าสู่ระดับพลังงาน n = 2 n = 3 ไปตามลาดับ โดยจานวนอิเล็กตรอนท่ีมีได้มากที่สุดใน
แต่ละระดับพลังงานเท่ากบั 2n2 แตร่ ะดบั พลงั งานไมเ่ กนิ n = 4

ตามความสัมพันธ์น้ีการจัดอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงาน จะมีอิเล็กตรอนได้
ไม่เกินจานวนสูงสุดที่จะ มีได้ ถ้าพิจารณา K และ Ca ซ่ึงควรมีอิเล็กตรอนเป็น 2, 8, 9
และ 2, 8, 10 เนื่องจากในระดบั พลงั งานท่ี 3 มไี ด้ถงึ 18 อิเล็กตรอน

แตจ่ ากการศกึ ษาพบว่าการจัดอิเล็กตรอนของ K = 2, 8, 8, 1 และ Ca = 2, 8,
8, 2 เนื่องจากอิเล็กตรอนในระดับพลังงานที่ 3 ของทั้งสองธาตุมีเพียง 8 อิเล็กตรอน
และส่วนที่เพ่ิมขึ้นมาอีก 1 หรือ 2 อิเล็กตรอนนั้นเข้าไปอยู่ในระดับพลังงานท่ี 4
เพราะการจัดอิเล็กตรอน อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดซึ่งเรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน
ตอ้ งไม่เกนิ 8

4. จานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานนอกสุดมีได้ไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน และเรียก
อิเล็กตรอนทอ่ี ยูช่ น้ั นอกสุดนว้ี า่ เวเลนซ์อิเลก็ ตรอน

5. จานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานถัดจากวงนอกสุดเข้ามา 1ระดับพลังงานของ
อะตอมมไี ด้ไมเ่ กนิ 18 อิเล็กตรอน

อเิ ล็กตรอนชน้ั นอกสุด เรียกว่า
เวเลนซ์อิเล็กตรอน ต้องไม่เกนิ 8

3

พลังงานแบบยอ่ ย (Subshell) การจดั เรยี งอิเลก็ ตรอนในระดับพลงั งานยอ่ ย
โดยใช้สญั ลักษณ์ s p d และ f ในการจัดเรยี ง

ออรบ์ ทิ ลั (Orbital) ใช้สัญลกั ษณ์ แทน ออร์บทิ ลั

จานวนห้องที่ใช้ในการบรรจุอิเล็กตรอน โดยหนึ่งห้อองสามารถบรรจุ

อเิ ลก็ ตรอน ได้ 2 ตัว ซง่ึ การบรรจอุ ิเล็กตรอนเขยี นแทนดว้ ยลกู ศรขึ้นและลง

s ↑↓ 1 ออร์บทิ ลั บรรจุ 2 e-

p ↑↓ ↑↓ ↑↓ 3 ออร์บิทลั บรรจุ 6 e-

d ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 5 ออร์บิทลั บรรจุ 10 e-

f ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 7 ออรบ์ ทิ ลั บรรจุ 14 e-

ระดบั พลังงานย่อยใช้สญั ลกั ษณ์
s p d แล f ในการจัดเรยี ง

4

หลกั การจดั เรียงอเิ ลก็ ตรอนในอะตอม
1. หลักการจดั เรียงพิจารณาตาม หลกั อาฟบาว (Aufbau principle) คือ จะตอ้ งบรรจุ

อเิ ล็กตรอนในออร์บทิ ลั ทม่ี ีพลังงานตา่ สุดและว่างอยู่ก่อนเสมอ

2. อิเล็กตรอนในระดับพลงั งานนออกสดุ เรียกวา่ เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน เป็นตัวที่บง่ บอก หมู่
3. ระดบั ชน้ั พลังงานของอิเล็กตรอน เป็นตัวที่บ่งบอก คาบ

ชนั้ พลงั งาน จานวน พลงั งานหลัก พลงั งานยอ่ ย
อิเล็กตรอน
K1 2 1s2
L2 (2n2) 8 2s2 2p6
M3 2 18 3s2 3p6 3d10
N4 8 32 4s2 4p6 4 d10 4f14
O5 18 32 5s2 5 p6 5 d10 5 f14
P6 32 18 6s2 6 p6 6 d10
Q7 32 8 7s2 7 p6
18
8

5

จากแผนภาพสามารถเรยี งลาดบั พลังงานได้ ดงั น้ี
ตวั อย่าง

ตัวอย่างการจดั เรยี งแบบหลัก (Shell)
• การจดั เรยี งธาตทุ ่วั ไป: ตวั เลขตัวสดุ ทา้ ยตอ้ งลงทา้ ด้วย 1-8 เท่าน้นั

12Mg = 2 8 2 หมู่ 1 คาบ 3
17Cl = 2 8 7 หมู่ 7 คาบ 3
• การจดั เรยี งธาตทุ ม่ี ปี ระจุ

20Ca = 2 8 8 2
20Ca2+ = 2 8 8

33As = 2 8 18 5 18 8

33As3- = 2 8

6

ตัวอยา่ งการจดั เรยี งแบบยอ่ ย (Sub Shell) และแบบออรบ์ ทิ ัล (Orbital)

(a) 11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1 (Sub Shell)

(Orbital)

(b) 19K = 1s2 2s2 2p6 3s6 4s1 (Sub Shell)
(Orbital)

Cu เลขอะตอม 29 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 ไมใ่ ช่ 4s2 3d9

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Cu

การยอ่ พลงั งานยอ่ ย โดยใชธ้ าตุ 8A

ธาตุ 8A = 2He 10Ne 18Ar 36Kr 54Xe

(a) 11Na = 1s2 2s2 2p6 3s1
= [Ne] 3s1

(b) 19K = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
= [Ar] 4s1

7

ใบงาน

เรื่อง การจัดเรียงอิเลก็ ตรอน

แบบทดสอบหลังเรยี น

เรือ่ ง การจัดเรียงอิเลก็ ตรอน

8

บรรณานกุ รม

พงศธร นันทธเนศ เเละคณะ. (2561). หนงั สอื เรยี นเคมี 1. พมิ พค์ ร้ังท่ี 2. กรงุ เทพฯ :
อักษรเจรญิ ทัศน์

ภาสกร บัวครอง. (2564). คู่มอื ครเู คมี เลม่ 1. พิมพ์ครั้งท่ี 2. กรงุ เทพฯ :
อักษรเจริญทัศน์

ศรลี ักษณ์ ผลวฒั นะ และเจียมจิต กลุ มาลา. (2562). หนังสอื เรยี นรายวิชาวิทยาศาสตรแ์ ละ
เทคโนโลยี วิทยาศาสตรก์ ายภาพ ชน้ั มัธยมศกึ ษาปที ่ี 5. กรุงเทพฯ : แมค็ เอ็ดดเู คชน่ั

สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธกิ าร. (2562).
เคมี เล่ม 1. กรุงเทพฯ : สานกั พมิ พจ์ ุฬาลงกรณ์มหาวทิ ยาลัย

สถาบันสง่ เสริมการสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี กระทรวงศกึ ษาธิการ. (2562).
คูม่ อื ครเู คมี เล่ม 1. กรุงเทพฯ : สานักพิมพจ์ ฬุ าลงกรณ์มหาวิทยาลัย