เอกสารประกอบการเรยี น
รายวชิ า เริ่มตนกบั เคมี รหัสวิชา ว20292
ชั้นมัธยมศึกษาปท่ี 1
ครูผสู อน
นางสาวอรณี หสั เสม
ชื่อ – นามสกลุ ............................................................ช้ัน.............เลขที่................
โรงเรียนประจวบวิทยาลัย
อาํ เภอเมืองประจวบครี ีขนั ธ จังหวัดประจวบคีรีขันธ
สแกนเพือ่ เขา ไลนก ลุมประจาํ วชิ า สแกนเพ่ือเขาเรยี นออนไลน
เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า เริม่ ตน กบั เคมี (เรยี บเรียงโดย ครอู รณ)ี 1
สสารและการเปลย่ี นแปลง
วัตถสุ ่ิงของ จะมีคุณลกั ษณะที่เหมือนกันอยางนอ ย 2 ประการ ไดแก
ประการแรก เปน คุณลกั ษณะที่มอี ยูในตัววัตถุและสิง่ ของนั้น ๆ เรียกวา มวล (mass)
ประการสอง วัตถแุ ละส่งิ ของทุกชนดิ ตอ งเขา ครอบครองพื้นที่วาง (ตอ งการทอ่ี ยู)
วัตถสุ ิ่งของไมว าจะปรากฏใหเ ห็นดว ยตา หรอื ไมสามารถมองเห็นดว ยตา เชน อากาศที่อยรู อบตัวเรา จะมี
คณุ ลกั ษณะ 2 ประการนัน้ เสมอ เรยี กส่งิ ตาง ๆ นว้ี า สสาร (matter)
1. สสาร
สสาร หมายถึง
ส่งิ ใด ๆ ทีม่ มี วล และตอ งการท่ีอยูอาศัย โดยการเขา ครอบครองพื้นท่วี า ง
ไมจ าํ เปนตอ งเปน สิง่ ที่มองเห็น จบั ตอ งสัมผสั ไดเ ทา นัน้ แตรวมไปถึงสิ่งทม่ี องไมเห็นดวย เชน อากาศ
สสาร แบงออกเปน 3 สถานะ มสี มบัติดังตอไปน้ี
ของแข็ง (solid) ของเหลว (liquid) แกส (gas)
สถานะของสสาร
อนุภาคของสารจดั ตวั อยู อนภุ าคของสารหา งกนั มากกวา
อนภุ าคของสารอยูชดิ กัน อยางหลวม ๆ ของเหลว จงึ เคล่อื นทไ่ี ดท กุ
อยางหนาแนน ทศิ ทางอยางไมเปนระเบียบ
มรี ปู รางไมแ นนอน
มีรปู รางแนน อน รูปรา งเปลย่ี นไปตาม มีรปู รางและปรมิ าตรไมแ นน อน
รูปทรงของสารไมข ึ้นกบั รปู รางของภาชนะทใ่ี ชบรรจุ สามารถขยายตัวเขา ครอบครอง
รปู รา งภาชนะท่บี รรจุ
เตม็ พ้นื ท่ีภายในภาชนะท่ี
การเคลื่อนที่ของอนภุ าคของสาร บรรจุหรอื บบี อัดใหใหมี
แรงยดึ เหนี่ยวระหวางอนภุ าคมาก แรงยดึ เหนย่ี วระหวางอนภุ าคนอย ปริมาตรเลก็ ลงได
กวา ของของแข็ง แรงยดึ เหนี่ยวระหวางอนุภาค
นอยมากหรือเกือบไมม ีเลย
ตาํ แหนงของแตล ะอนุภาค อนุภาคของของเหลว อนุภาคสารท่เี ปนแกสหา งกันมาก
ถูกยดึ ตรึงใหอยูกับท่ี สามารถกล้ิงไถลไปมาได ฟงุ กระจาย
รูปรางของของแขง็ คงรูปอยูได อนุภาคของนา้ํ กระจายไปท่ัว
ไมสามารถคงรปู อยไู ด ไหลได
พลงั งานจลนของอนุภาค (พลังงานจลนคอื พลงั งานท่มี ใี นวตั ถุ เกดิ จากการเคลือ่ นที่ของวัตถุนั้น)
มเี พียงการสน่ั ตรึงอยูกับท่ี มีการกลิง้ ไถลสลบั ไปมา เคล่อื นท่ีอยางอิสรเสรี ภายใน
ไมสามารถเคลื่อนทไ่ี ด ระหวา งกันได ภาชนะทีบ่ รรจุ
เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา เริ่มตนกับเคมี (เรียบเรียงโดย ครอู รณ)ี 2
การเปลย่ี นสถานะของสาร
ความรอ น ความเยน็ เปน ปจ จยั สําคัญท่ที ําใหส ารเปลีย่ นสถานะ
การใหค วามรอ นเขาสูภายในสาร เพือ่ ทาํ ใหสารเปล่ยี นสถานะ เรยี กวา
การดดู กลนื ความรอ น (endothermic)
การปลอ ยความรอ นออกมาสภู ายนอก เพอื่ ทําใหส ารเปล่ยี นสถานะ เรยี กวา
การคายความรอน (exothermic)
1) การหลอมเหลว (melting)
การเปลี่ยนสถานะของสาร จากของแข็งเปน ของเหลว
เมอื่ ใหค วามรอนแกของแข็ง อนุภาคของของแข็งมีพลงั งานจลนสูงขน้ึ (อนภุ าคสนั่ )
อนุภาคของของแข็งสน่ั แรงข้ึน เมือ่ มพี ลังงานจลนมากพอ
จะเอาชนะแรงดึงดดู ระหวางอนุภาคไว
อนภุ าคของสารแตกตวั ออกจากกนั ทาํ ใหของแข็งเกิด การหลอมเหลว
อุณหภมู ทิ ่ขี องแข็งหลอมหรือเปลยี่ นสถานะเปน ของเหลว เรยี กวา จดุ หลอมเหลว
2) การกลายเปนไอ (ระเหย) (evaporation)
การเปลี่ยนสถานของสาร จากของเหลวเปน แกส
เมอ่ื ใหความรอนแกของเหลว อนภุ าคของของเหลวมพี ลังงานจลนสงู ขนึ้
จงึ ส่ันและเคลอื่ นที่ไดเรว็ จนไมสามารถถูกดึง หรอื ยดึ ใหอ ยูเปนของเหลวได
อนุภาคทีม่ ีพลังงานจลนสูงน้ี จะเคลอ่ื นทมี่ าอยูผวิ หนาของของเหลว และหลุดออกไปเปนไอหรือเปนแกส
(อนภุ าคทม่ี ีพลงั งานต่ํากวาอนุภาคท่ีหลุดออก จะยังคงเปนของเหลวเหมอื นเดมิ )
หลังอนภุ าคหลดุ ออกไปเปนแกส อนภุ าคของแกส นั้น จะว่ิงชนผนังภาชนะ หรือชนกันเอง
ถา วง่ิ ชนผิวหนาของของเหลว อนภุ าคจะถกู ดึง
กลบั เขาสูสถานะของเหลวเหมือนเดมิ เรียกวา การควบแนน (condensation)
(การควบแนน คือ การเปลยี่ นสถานของสาร จากแกสเปนของเหลว)
เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า เร่ิมตน กบั เคมี (เรยี บเรยี งโดย ครูอรณ)ี 3
3) การเดอื ด (boiling)
เมือ่ ใหค วามรอนแกของเหลวไปเร่อื ย ๆ จนอนุภาคของสารท่ัวท้ังของเหลว
มีพลงั งานจลนส ูงมากพอ ท่จี ะหลุดออกไปจากของเหลวได
ฟองไอจะเกดิ ทั่วทั้งของเหลว และผดุ ขึ้นไปอยบู นผิวหนาของของเหลว
หลุดออกไปสูบ รรยากาศ ของเหลวจะเกิด การเดอื ด
อุณหภูมิทข่ี องเหลวเดอื ด เรยี กวา จุดเดือด (boiling point)
ยง่ิ เพ่มิ ความรอนใหแกของเหลวมากขึ้น จาํ นวนอนภุ าคทม่ี ีพลงั งานจลนสูงจะย่ิงมากขน้ึ
แตอุณหภูมิที่สารเดอื ดยังคงท่แี ละจะไมเ พ่มิ ขน้ึ (สารจะเดือดเรว็ ขึ้นเทานน้ั )
4) การระเหดิ (sublimation)
การเปลีย่ นสถานะของสาร จากของแขง็ เปนแกส (โดยไมผ านสถานะของเหลว)
เปน สมบตั เิ ฉพาะตัวของสาร
ทอ่ี ณุ หภมู หิ อ งสารบางชนดิ ระเหดิ ได แตสารบางชนิดระเหิดไมได
(ความรเู สริม : อณุ หภมู หิ อง ตามมาตรฐานท่ีใช คือ 25 องศาเซลเซยี ส)
เชน คารบอนไดออกไซดแ ขง็ (น้ําแข็งแหง) แนพทาลีน (ลูกเหม็น) การบรู และไอโอดีน เปน ตน
2. สมบัติของสารและการเปลย่ี นแปลง
นักวทิ ยาศาสตรจัดหมวดหมูของสารออกเปน ประเภทตาง ๆ โดยพจิ ารณาสมบัติของสาร 2 ประการ ดงั น้ี
1) สมบัติทางกายภาพ
หมายถึง สิง่ ท่เี ราสังเกตเห็นได หรือสามารถตรวจวัดได โดยไมทําใหองคป ระกอบของสารเดมิ
เปลย่ี นแปลง
หรอื ไมทาํ ใหสารเดมิ ถูกทาํ ลายสลายเกดิ เปนสารตวั ใหม
เชน การตดั กระดาษออกเปนชิ้นเลก็ ๆ ขนาดกระดาษเลก็ ลง แตย ังเปน กระดาษเหมือนเดิมไมเปลี่ยน
เชน นํ้าแขง็ หลอมเหลว การระเหดิ ของลูกเหม็น การเตมิ นํา้ ตาลทรายลงไปในนาํ้ กลายเปนนํ้าเชื่อม ฯลฯ
2) สมบัติทางเคมี
หมายถงึ สมบัติทส่ี ารแสดงออกมา เมือ่ สารถกู กระทําดวยวธิ กี ารใด วธิ กี ารหน่ึง เพอ่ื เปลย่ี นสารนน้ั ใหเ ปน
สารใหม เรียกวา ปฏิกิรยิ าเคมี (chemical reaction)
เชน กระดาษถกู เผา จะกลายเปนเถา ถาน การจุดพลุ การเผาไม การเกิดสนมิ เหลก็ ฯลฯ
3. แบบจําลองอนภุ าคของสาร
สารทุกชนิดประกอบดว ยอนภุ าคขนาดเลก็ ๆ มาอยูรวมกันเปนจาํ นวนมาก
(ถา แตละอนุภาคแยกออกจากกัน อยูตามลาํ พัง เราจะไมส ามารถมองเหน็ ได เพราะมีขนาดเลก็ มาก)
สารทุกชนิด ประกอบดวยอนภุ าคทเี่ ลก็ ที่สดุ เรยี กวา อะตอม (atom)
ในสมัยนนั้ ก็ยงั ไมม ีเครอ่ื งมอื ที่สามารถพิสูจนแ ละสนบั สนุนแนวความคดิ ทแ่ี นนอนได จึงทําใหไ มทราบวา
อะตอมมีโครงสรางเปน อยางไร จึงมีการเสนอใหมีแบบจาํ ลองอะตอมข้นึ ดังตอ ไปนี้
เอกสารประกอบการเรยี นรายวิชา เร่ิมตนกับเคมี (เรยี บเรยี งโดย ครอู รณี) 4
3.1 อะตอม (atom)
แบบจาํ ลองอะตอม (Atomic model) คอื ภาพทางความคิดทีแ่ สดงใหเ ห็น รายละเอยี ดของโครงสรา งอะตอม
ที่สอดคลองกบั ผลการทดลองตา ง ๆ ซึง่ ไดแก
1) แบบจําลองอะตอมของดอลตัน
พ.ศ. 2346 โดย จอหน ดอลตัน
อะตอมมขี นาดเล็กมาก เปน ทรงกลมตัน
2) แบบจาํ ลองอะตอมของทอมสัน
พ.ศ. 2440 โดย เซอร โจเซฟ จอหน ทอมสัน
อะตอมมลี ักษณะกลวง (ไมไดต นั เหมอื นที่ดอลตนั บอก)
ประกอบดว ยอนภุ าคโปรตอน (ประจุบวก) และอนุภาคอเิ ล็กตรอน (ประจลุ บ)
กระจายอยูทว่ั ไปอยางสมํา่ เสมอ มีสภาพเปน กลางทางไฟฟา (ประจบุ วก=ประจลุ บ)
3) แบบจาํ ลองอะตออมของรทั เทอรฟ อรด (ไดร บั การยอมรับ)
พ.ศ. 2454 โดย ลอรด เออรเนสต รทั เทอรฟอรด
ประกอบดวยนิวเคลียสทีม่ ีประจบุ วก (โปรตอน) รวมกันอยตู รงกลาง
และประจุลบ (อิเล็กตรอน) เคลื่อนท่ีอยรู อบ ๆ นิวเคลยี ส
4) แบบจําลองอะตอมของโบร (พฒั นาจากแบบจาํ ลองอะตอมของรทั เทอรฟอรด )
พ.ศ. 2456 โดย นีลส โบร
อเิ ลก็ ตรอนเคลอ่ื นที่รอบนิวเคลยี สเปนวง (คลายวงโคจรของดาวเคราะห)
แตล ะวงมรี ะดบั พลังงานเฉพาะตัว
ระดับพลังงานของอิเล็กตรอนท่ีอยใู กลน ิวเคลียสท่ีสุดมพี ลังงานต่ําสุด
เรียกระดับพลงั งาน K , L , M , N , ….ตามลาํ ดบั
ตอ มาเปลี่ยนมาใชต ัวเลขเปน n=1 , n=2, n=3, …. ตามลําดบั
5) แบบจาํ ลองอะตอมกลมุ หมอก
อเิ ลก็ ตรอนมขี นาดเลก็ มาก เคลอ่ื นทีร่ วดเรว็ ตลอดเวลาทั่วอะตอม
จึงไมส ามารถบอกตําแหนง ท่แี นนอนของอะตอมได
มโี อกาสพบอเิ ลก็ รอบนิวเคลยี สบางบริเวณเทาน้ัน
ทําใหส รางมโนภาพไดวา อะตอมประกอบดว ยกลุมหมอกของอเิ ลก็ ตรอนรอบนวิ เคลียส
บรเิ วณท่ีกลมุ หมอกทบึ แสดงวามโี อกาสพบอิเล็กตรอนมากกวาบรเิ วณกลุมหมอกจาง
เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า เร่ิมตน กบั เคมี (เรยี บเรยี งโดย ครอู รณี) 5
อนภุ าคมูลฐานของอะตอม
อะตอมประกอบดวยแกนกลางเปน นิวเคลียส ประกอบดว ยประจุ 3 ชนดิ ไดแก
1) ประจุบวก (โปรตอน , p+)
2) ประจุลบ (อิเล็กตรอน , e- )
3) ประจุทเี่ ปนกลาง (ไมมปี ระจุ) (นวิ ตรอน , n )
หมายเหตุ : อะตอมท่ัวไปมสี ภาพเปน กลาง จะมี จาํ นวนโปรตอน = จํานวนอเิ ลก็ ตรอน
สัญลกั ษณนวิ เคลียร
เลขอะตอม (atomic number) = จํานวนโปรตอนในอะตอม (มคี า เทากับจํานวนอเิ ลก็ ตรอนในอะตอม)
เลขมวล (mass number) = จํานวนโปรตอนในอะตอม + จํานวนนิวตรอนในอะตอม
มวลอะตอม (atomic mass) = มวลของโปรตอน + มวลของนวิ ตรอน (มวลของนิวเคลยี ส)
หมายเหตุ : อเิ ลก็ ตรอนมมี วลเบามากจนสามารถตัดท้ิงได
ดงั นัน้ มวลอะตอมจึงมาจากมวลของโปรตอนและนวิ ตรอนที่เปนแกน กลางในนวิ เคลียสของอะตอมเปน สาํ คญั
สญั ลกั ษณนิวเคลียร คือ สญั ลักษณข องธาตุทีแ่ สดงรายละเอยี ดของอนุภาคมลู ฐานของอะตอมไว
โดยแสดงเลขมวลไวมุมบนซา ย และแสดงเลขอะตอมไวม มุ ลา งซา ย ดงั นี้
เลขมวล (p + n) ZAX
เลขอะตอม (p)
จากสัญลักษณนวิ เคลยี ร จะทาํ ใหทราบจํานวนอนภุ าคมลู ฐานได
ตัวอยา งท่ี 1 จงหาจาํ นวนอนภุ าคมูลฐานของ 1213Na
จากสญั ลักษณน วิ เคลยี ร เลขอะตอม = จาํ นวน p = 11
เลขมวล = จํานวนโปรตอน (p) + จาํ นวนนวิ ตรอน (n)
23 = 11 + จาํ นวนนิวตรอน
จํานวนนวิ ตรอน (n) = 23 – 11 = 12
ดังน้นั จํานวนอนุภาคมูลฐานไดแ ก
1) จาํ นวนโปรตอน เทา กบั 11 โปรตอน
2) จาํ นวนอิเลก็ ตรอน เทา กบั 11 อิเลก็ ตรอน
3) จาํ นวนนวิ ตรอน เทากบั 12 นวิ ตรอน
เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า เร่ิมตนกบั เคมี (เรยี บเรยี งโดย ครูอรณ)ี 6
การจัดอิเล็กตรอนในระดับพลงั งานหลัก
จากแบบจาํ ลองอะตอม พบวา โปรตอนและนวิ ตรอนอยรู วมกนั ในนวิ เคลยี ส และมีอเิ ลก็ ตรอนอยรู อบ ๆ โดย
อยูใ นระดับพลังงานหลกั ตาง ๆ กัน
สามารถจัดอเิ ล็กตรอนในระดับพลงั งานหลัก มีหลักการ 2 ขอ ดงั น้ี
1) จํานวนอเิ ล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก มีจาํ นวน ไมเ กิน 2n2 เมื่อ n คอื ระดบั พลังงานหลกั ที่ 1,2,3,…
ระดับพลงั งานหลัก n=1 n=2 n=3 n=4 n=5
จํานวนอเิ ล็กตรอน 2 8 18 32 50
2) พลังงานชน้ั นอกสุดและมีพลังงานสูงสุด เรียกวา เวเลนซอเิ ล็กตรอน
(อเิ ล็กตรอนทอี่ ยูวงนอกสุดของอะตอม) หา มเกิน 8
หมายเหตุ : ธาตทุ มี่ ีความเสถียร (ไมเกดิ ปฏกิ ิริยากบั ธาตอุ ่ืนไดงาย,ไมสลายตัวไดง า ย)
มเี วเลนซอิเล็กตรอนเทากบั 8 ไดแ ก แกสเฉอ่ื ย (แกส มตี ระกลู )
ตองจาํ เวเลนซอเิ ล็กตรอน บอกใหรูวา ธาตุอยูหมใู ด
จาํ นวนระดบั พลังงาน บอกใหร ูวา ธาตอุ ยูคาบใด
ตวั อยางท่ี 1 จงจัดอเิ ล็กตรอนในระดับพลังงานหลกั ของ B
วิธที าํ เปด ตารางธาตดุ ู เลขอะตอม B (เทา กับ 5)
ดงั นัน้ B สามารถจัดอิเลก็ ตรอนในระดบั พลงั งานหลกั ดงั นี้ 2, 3
จะเหน็ วา B มีเวเลนซอเิ ลก็ ตรอนเทากับ 3 จึงอยใู นหมู 3A
และ B มีจาํ นวนระดับพลังงานเทา กับ 2 จงึ อยูใ นคาบ 2
ตัวอยา งที่ 2 จงจดั อเิ ลก็ ตรอนในระดับพลงั งานหลกั ของ Ca
วธิ ที ํา เปด ตารางธาตุดู เลขอะตอม Ca (เทา กบั 20)
ดังนนั้ Ca สามารถจัดอเิ ลก็ ตรอนในระดบั พลงั งานหลัก ดังน้ี 2, 8, 8, 2
จะเห็นวา Ca มีเวเลนซอเิ ล็กตรอนเทากับ 2 จงึ อยูในหมู 2A
และ Ca มีจํานวนระดบั พลงั งานเทา กบั 4 จึงอยใู นคาบ 4
ตัวอยา งท่ี 3 จงจดั อเิ ลก็ ตรอนในระดับพลงั งานหลักของ Cl
วธิ ีทํา เปดตารางธาตดุ ู เลขอะตอม Cl (เทา กับ 17)
ดังน้ัน Cl สามารถจัดอเิ ลก็ ตรอนในระดบั พลงั งานหลกั ดงั นี้ 2, 8, 7
จะเหน็ วา Cl มีเวเลนซอ เิ ล็กตรอนเทากบั 7 จงึ อยูในหมู 7A
และ Cl มีจํานวนระดบั พลงั งานเทา กบั 3 จงึ อยใู นคาบ 3
เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า เรม่ิ ตน กบั เคมี (เรยี บเรยี งโดย ครูอรณ)ี 7
3.2 โมเลกุล (molecule)
โมเลกุล คอื กลุม อะตอม ตงั้ แต 2 อะตอมขนึ้ ไป ยึดติดกันดว ยการสรา งพนั ธะรว มกนั
กลุม อะตอมน้ัน อาจเปนอะตอมชนดิ เดยี วกัน หรือตางชนิดกันก็ได
(ยกเวนโมเลกุลของแกส เฉ่ือย ประกอบดว ย อะตอมของแกสเฉ่อื ยเพียง 1 อะตอมเทานน้ั )
สูตรเคมี
คอื ตวั ยอ แทนช่ือโมเลกลุ และบอกใหร วู า โมเลกุลน้ันประกอบดว ยอะตอมชนดิ ใด จาํ นวนก่ีอะตอม ตวั อยางเชน
โมเลกลุ ของสาร สตู รเคมี โมเลกุลของสาร สูตรเคมี
แกสออกซเิ จน นํา้
แกสคารบ อนไดออกไซด O2 H2O
กรดแอซิตกิ (กรดน้ําสม ) CO2 เมทานอล CH3OH
น้าํ ตาลกลูโคส CH3COOH เอทานอล CH3CH2OH
C6H12O6 เกลอื แกง NaCl
4. ธาตุ สารประกอบ และธาตุกมั มันตรังสี
4.1 ธาตุ
คอื สารบริสทุ ธิ์ ประกอบดวยอนภุ าคทเ่ี ล็กท่ีสุด (อะตอม) ชนดิ เดยี วกันท้งั หมด
แตละอะตอมมสี มบัตเิ หมือนกันทุกประการ ไมส ามารถแบง ยอ ยลงไปใหเ ล็กไดอีก
ตวั อยางเชน โลหะแมกนีเซยี ม (Mg) แกสฮีเลียม (He) แกสนีออน (Ne)
นกั วทิ ยาศาสตรจดั ธาตุทั้งหมดไวเปน แถวตามแนวตง้ั (เรียกวา หม)ู และตามแนวนอน (เรยี กวา คาบ)
โดยใหธ าตุทีม่ สี มบตั ิคลา ยคลงึ กันอยูในแถวเดยี วกัน เรียกวา ตารางธาตุ (periodic table)
แบง กลมุ ธาตุออกเปน 3 ประเภท ไดแ ก
สมบตั ิ โลหะ อโลหะ กึ่งโลหะ
การนาํ ไฟฟา/ นาํ ไฟฟา/ความรอ นไดดี ไมนาํ ไฟฟา /ความรอ น สมบตั ิคลา ยกบั ท้ังโลหะและอโลหะ
ความรอ น
(ยกเวน คารบ อน (C) นาํ ไฟฟา ได)
จุดเดือด จุดเดือดสงู จุดเดือดตา่ํ นาํ ไฟฟาไดน อ ย
ลักษณะ แตจ ะนาํ ไฟฟา ไดด ถี าเติม
ผิวมนั วาว ดึงเปนเสน ตแี ผเปน ในสถานะของแขง็ จะเปราะ
สถานะ แผนไดโ ดยไมแ ตกหกั แตกหกั งา ย ดึง ยืดเปนเสน ธาตบุ างชนิดเขา ไป
ของแข็งท่อี ณุ หภมู ิปกติ หรือตีเปน แผนไมไ ด (เชน ธาตุซลิ คิ อน (Si) นาํ ไฟฟา
(ยกเวนปรอท (Hg) มี 3 สถานะ ไดแก ไดน อ ย แตเมอ่ื เตมิ ธาตุโบรอน (B)
เปน ของเหลว) ของแขง็ ของเหลว และแกส เขา ไปเลก็ นอ ย ทําใหนําไฟฟาไดด ี
(สวนใหญส ถานะเปน
แกสทอี่ ณุ หภมู ิปกติ) เหมอื นโลหะทัว่ ไป)
4.2 สารประกอบ
คอื สารบริสุทธ์ิ ทเ่ี กดิ จากอะตอมของธาตตุ า งชนดิ กนั ตัง้ แต 2 ชนดิ ขึ้นไปมารวมตัวกัน
เมื่อธาตุตั้งแต 2 ชนดิ ข้นึ ไปทําปฏกิ ริ ยิ ากัน จะเกดิ การเปลย่ี นแปลงทางเคมีและเกดิ เปน สารใหม เรียกวา
สารประกอบ (สมบตั แิ ตกตา งจากธาตแุ ตละชนิดที่มาทาํ ปฏกิ ิรยิ ากัน)
ความแตกตา งระหวา งธาตุและสารประกอบ
ธาตุ สารประกอบ
ประกอบดว ยอะตอมเพยี งชนิดเดยี ว ประกอบดว ยอะตอมตางชนดิ กันตง้ั แต 2 ชนิดขึน้ ไปมารวมกนั
ไมสามารถแยกแตกสลายใหเล็กลงดว ยวิธีทางเคมี สามารถแยกแตกสลายดวยวิธที างเคมีใหเปนอะตอมแยกออกมา
เอกสารประกอบการเรยี นรายวิชา เร่ิมตน กบั เคมี (เรียบเรยี งโดย ครอู รณี) 8
5. ธาตุกมั มันตรังสี
พ.ศ. 2439 อองตวน อองรี เบ็กเคอเรล นักวิทยาศาสตรช าวฝร่งั เศส พบวา เมือ่ เกบ็ แผนฟล มถา ยรปู ท่ีหุมดวย
กระดาษสดี ําไวกับยูเรเนยี ม พบวา ฟลม มีลักษณะเหมอื นถูกแสงกระทบ และเมอื่ ทดลองกบั สารประกอบยูเรเนียม
ชนดิ อนื่ ๆ ก็ไดผ ลเชนเดยี วกนั จึงสรปุ ไดวา นา จะมีรังสีแผอ อกมาจากธาตยุ ูเรเนยี ม
ตอมา ปแอร และมารี กูรี ไดค น พบวา ธาตเุ รเดยี ม และทอเรยี ม ก็สามารถแผร งั สไี ดเ ชนเดียวกัน จงึ สรปุ ไดว า
ธาตทุ ี่มอี งคป ระกอบภายในนิวเคลียสไมเสถียร จะเกิดการแผรงั สอี อกมา เพอ่ื ปลดปลอยพลงั งานสว นเกิน
จนกวา จะไดนวิ เคลยี สที่เสถียร จงึ หยดุ แผร ังสี
รังสที แ่ี ผออกมาน้ี เรียกวา กมั มนั ตภาพรังสี ซ่งึ มหี ลายชนิด เชน รงั สีแอลฟา รังสแี กมมา รงั สเี บตา เปน ตน
ธาตุทแ่ี ผรงั สีได เรียกวา ธาตกุ มั มันตรังสี
ธาตุกัมมันตรังสแี ตล ะธาตุ มรี ะยะเวลาในการสลายตวั หรือแผรงั สแี ตกตา งกนั เรยี กวา ครึ่งชวี ิตของธาตุ
ตัวอยา งเชน
ธาตุโคบอลต-60 (Co-60) มคี รง่ึ ชวี ิต 5.26 ป หมายความวา ถา ธาตุ Co-60 จํานวน 100 กรมั
เม่อื ระยะเวลาผา นไป 5.26 ป จะเหลือธาตุ Co-60 จาํ นวน 50 กรัม (เหลือคร่งึ หนง่ึ ของจํานวนเดมิ )
ใหนักเรียนสืบคน ประโยชนและโทษของธาตุกมั มนั ตรังสี
6. ตารางธาตุ
ตารางธาตุ คอื ตารางการจดั หมวดหมูข องธาตอุ ยา งเปน ระเบยี บเพื่อสะดวกตอการใช และงายตอ การจดจาํ
เนอ่ื งจากธาตุมีจํานวนมาก
ดิมิทรี อิวาโนวิช เมนเดเลเอฟ จัดตารางธาตุ โดย
เรยี งลาํ ดบั จากมวลอะตอมนอยไปหามาก พบวา ธาตุมีสมบตั ิคลายกันเปนชวง
เฮนรี โมสลีย จดั ตารางธาตุ โดย
เรยี งลาํ ดบั จากเลขอะตอมนอยไปหามาก เน่ืองจาก สมบัตติ า ง ๆ ของธาตุมคี วามสัมพันธก บั เลขอะตอม
มากกวามวลอะตอม ทาํ ใหส มบตั สิ อดคลอ งกนั ในหมูเดียวกัน เกดิ เปนตารางธาตุในปจจุบนั
ตารางธาตใุ นปจจบุ นั แบงออกเปน
แนวตัง้ เรียกวา หมู (Group) แนวนอน เรยี กวา คาบ (Period)
จาํ แนกธาตุ ออกเปน 2 กลุมใหญ ๆ ไดแ ก
1) ธาตุกลมุ A เรยี กวา ธาตเุ รพรเี ซนเททฟี (อยูทางซา ยและทางขวาของตารางธาต)ุ
2) ธาตกุ ลมุ B เรยี กวา ธาตุแทรนซชิ นั (อยูตรงกลางของตารางธาต)ุ
เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า เรม่ิ ตนกบั เคมี (เรยี บเรียงโดย ครอู รณี) 9
จากตารางธาตุ สรุปวา
1) การจดั ธาตุเปนหมู (แนวต้งั )
ธาตทุ ีอ่ ยูหมูเ ดยี วกัน มีเวเลนซอเิ ล็กตรอนเทา กนั (อิเลก็ ตรอนที่อยูใ นระดบั พลงั งานชัน้ นอกสุดของอะตอม)
(ใชไ ดเฉพาะธาตุพวก A เทา น้นั )
เชน ธาตคุ ารบ อน (C) มีเวเลนซอ ิเลก็ ตรอนเทากับ 4 แสดงวาอยูห มู 4A
ธาตุพวก A มี 8 แถว (1A – 8A) ตามรปู
ธาตุพวก B มี 10 แถว (1B – 8B) ตามรปู
การเรียกชือ่ หมขู องธาตุพวก A ไดแก
- หมู 1A เรยี กวา โลหะแอลคาไลน (มี 6 ธาตุ ไดแก Li , Na, K, Rb, Cs, Fr)
- หมู 2A เรยี กวา โลหะแอลคาไลนเ อิรธ (มี 6 ธาตุ ไดแก Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)
- หมู 7A เรยี กวา แฮโลเจน (มี 5 ธาตุ ไดแ ก F, Cl, Br, I, At)
- หมู 8A เรยี กวา แกสเฉือ่ ย หรือแกส มีตระกูล (มี 6 ธาตุ ไดแ ก He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)
(สาํ หรบั ธาตพุ วก B ไมมชี อ่ื เรยี กหมโู ดยเฉพาะ)
2) การจัดธาตเุ ปนคาบ (แนวนอน)
ธาตุในคาบเดยี วกันจะมจี าํ นวนระดบั พลงั งานเทา กัน
เชน ธาตุ 20C จัดเรียงเล็กตรอนเปน 2, 8, 8, 2 แสดงวา จาํ นวนระดับพลงั งานเทา กับ 4 อยูคาบ 4
ธาตุในตารางธาตมุ ี 7 คาบ (คาบ 1 มี 2 ธาตุ ไดแ ก H , He)
3) การเรียกชื่อธาตทุ ี่มีเลขอะตอม 100 ขนึ้ ไป สาํ หรบั ธาตทุ ่ีพบใหม ยังไมมชี อื่ เรียกแบบสากล ใหเรยี กชื่อตาม
ระบบ IUPAC (อานชือ่ แตละตวั ดว ยภาษาละตนิ และลงทา ย _ium
จาํ นวนนับภาษาละติน
0 = nil 1 = ul 2 = bi 3 = tri 4 = quad
5 = pent 6 = hex 7 = sept 8 = oct 9 = enn
ตัวอยา งเชน
ธาตทุ ่ีมเี ลขอะตอม 112 Ululbium
ธาตุทีม่ เี ลขอะตอม 114 Ululquadium
ธาตทุ ่มี เี ลขอะตอม 116 Ululhexium
เอกสารประกอบการเรียนรายวิชา เริม่ ตน กับเคมี (เรียบเรยี งโดย ครอู รณี) 10
7. พนั ธะเคมี
ขอควรรู
แรงยึดเหน่ยี วทางเคมี เปน แรงดงึ ดูดระหวา งอะตอมของสาร มี 2 ประเภท คอื
1) แรงยึดเหน่ยี วภายในโมเลกุล ไดแก พันธะโคเวเลนต , พันธะไอออนกิ และพันธะโลหะ
2) แรงยึดเหนีย่ วระหวางโมเลกุล ไดแก แรงแวนเดอวาลส
กฎออกเตต
คอื การที่อะตอมของธาตมุ ีเวเลนซอ ิเลก็ ตรอนครบ 8
- มีเวเลนซอเิ ล็กตรอนเหมือนแกสเฉือ่ ย ซึง่ มีความเสถียรมาก (ธาตทุ ุกชนดิ พยายามทาํ ตวั เองใหเ สถียร
เหมือนแกส เฉ่ือย โดยการทาํ ใหม ีเวเลนซอเิ ลก็ ตรอนครบ 8)
- ไมสาํ คัญวา เปนอิเลก็ ตรอนของอะตอมเองหรือไดม าจากการใชอ เิ ลก็ ตรอนรว มกับอะตอมอนื่
สตู รโครงสรา งแบบจุด (ลวิ อิส)
- ใชจุดแทนเวเลนซอ ิเลก็ ตรอน ดงั รปู
- เปน การเขยี นสูตรโครงสรา งแบบจุด โดยท่ี
อิเลก็ ตรอนครู ว มพนั ธะ 1 คู แทน พันธะเดี่ยว
อเิ ล็กตรอนครู วมพนั ธะ 2 คู แทน พนั ธะคู
อเิ ลก็ ตรอนครู ว มพันธะ 3 คู แทน พนั ธะสาม
โดยอะตอมแตละอะตอมตองมเี วเลนซอ เิ ล็กตรอนครบ 8 (ยกเวน ไฮโดรเจน (H) มเี พียง 2 อเิ ลก็ ตรอน
เอกสารประกอบการเรียนรายวชิ า เร่ิมตน กบั เคมี (เรยี บเรียงโดย ครอู รณ)ี 11
พันธะเคมี
ความหมายของพนั ธะเคมี
พนั ธะเคมี คือ แรงดึงดูดระหวางอะตอมของธาตุภายในโมเลกุล เกดิ แรงดึงดูดซ่ึงกนั และกนั
เกดิ ได 2 แบบ ดังน้ี
1) แรงดึงดูด (ประจตุ างกัน) : อเิ ล็กตรอนกับโปรตอน
2) แรงผลัก (ประจเุ หมือนกัน) : อเิ ลก็ ตรอนกับอิเลก็ ตรอน , โปรตอนกับโปรตอน
พันธะเคมี แบง เปน 3 ชนดิ ดงั นี้
1) พนั ธะโคเวเลนต
2) พันธะไอออนิก
3) พันธะโลหะ
1) พนั ธะโคเวเลนต (Covalent Bond)
เกิดจากการใชเวเลนซอ เิ ลก็ ตรอน (อิเลก็ ตรอนท่อี ยูว งนอกสดุ ของอะตอม) รวมกนั : อโลหะ + อโลหะ
แบง จํานวนพันธะ : พันธะเดีย่ ว, พนั ธะคู และพันธะสาม
2) พนั ธะไอออนิก (Ionic Bond)
เกดิ จากการใชเวเลนซอเิ ล็กตรอนรว มกนั : โลหะ + อโลหะ
ยึดเหน่ยี วกันดว ยแรงทางไฟฟา : ไอออนบวก + ไอออนลบ
โลหะ (เสยี อิเล็กตรอน) กลายเปนไอออนบวก + อโลหะ (รับอเิ ล็กตรอน) กลายเปนไอออนลบ
เอกสารประกอบการเรยี นรายวชิ า เร่มิ ตนกบั เคมี (เรียบเรียงโดย ครอู รณ)ี 12
3) พนั ธะโลหะ (Metal Bond)
พันธะท่เี กิดจากธาตุ : โลหะ + โลหะ
เปน ทะเลอิเลก็ ตรอน : มีอิเล็กตรอนอสิ ระเคล่ือนที่รอบ ๆ มแี รงยึดเหนี่ยวสูง
การเปรยี บเทยี บสมบตั ิ
สารประกอบโคเวเลนต สารประกอบไอออนกิ สารประกอบโลหะ
มี 3 สถานะ ไดแก ของแข็ง สถานะของแขง็ แตเ ปราะ สถานะของแขง็ เหนียว
ของเหลว และแกส สามารถตเี ปน เสน หรอื เปนแผน
ได (ยกเวน ปรอท เปน ของเหลว)
จุดเหลมเหลวตํ่า จดุ หลอมเหลวสงู จุดหลอมเหลวสูงมาก
แรงยดึ เหนีย่ วระหวางโมเลกลุ ไม แรงยึดเหน่ยี วระหวา งโมเลกลุ แรงยึดเหน่ยี วระหวางโมเลกลุ
แขง็ แรง ถูกทําลายงา ย คอนขางแข็งแรง แข็งแรงมาก
มที ั้งละลายนา้ํ และไมล ะลายนาํ้ สวนใหญละลายนา้ํ ไดด ี ไมละลายนาํ้
ไมน ําไฟฟา เนื่องจากมีประจุ เมอ่ื เปน ของแข็งนาํ ไฟฟา ไดน อ ย นาํ ไฟฟา ไดด ี
ไฟฟา เปนกลาง มาก แตจ ะนําไฟฟา ไดด ีขนึ้ เมือ่
หลอมเหลวหรอื เปนสารละลาย