โครงสร้างอะตอมและตารางธาตุ

โครงสร้างอะตอมและ
ตารางธาตุ

(Atom)

มาจากภาษากรีกว่า “atomos”
ซึ่งแปลว่า แบ่งแยกอีกไม่ได้หมายความว่าอะตอม
คือ หน่วยย่อยที่เล็กที่สุดซึ่งไม่สามารถแบ่งให้เล็กลง
ไปได้อีก แนวความคิดดังกล่าวนี้ได้จากนักปราชญ์
ชาวกรีก ชื่อ ดิโมคริตุส (Democritus) ต่อมาได้มี
นักวิทยาศาสตร์เสนอแบบจำลองอะตอมและพัฒนา

แบบจำลองอะตอมจนถึงปัจจุบัน



1.

จอห์น ดอลตัน (John Dalton)

แบบจำลองอะตอมของดอลจตัอนห์น ดอลตัน (John Dalton)

เซอร์โจเซฟ จอห์น ทอมสัน
(Sir Joseph John Thomson)

เซอร์โจเซฟ จอห์น ทอมสัน
(Sir Joseph John Thomson)

เซอร์โจเซฟ จอห์น ทอมสัน
(Sir Joseph John Thomson)

ลอร์ด เออร์เนสท์ รัทเทอร์ฟอร์ด

(Lord Ernest Rutherford)

ลอร์ด เออร์เนสท์ รัทเทอร์ฟอร์ด

(Lord Ernest Rutherford)

นักวิทยาศสาตร์ชาว อมธีิขบ้ทอามฤยจีหษำสลกฎเัีปาดอยกะคอตตืิอเอรลั็มมไกมขข่ตสออรางงอมอโนาบะรไตรดถ์้อใชม้ที่
เดนมาร์ก ศึกษาเกี่ยวกับอะตอมจากสเปกตรัม
ของแสงที่ได้จากการเผาสารประกอบซึ่งเป็น
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พบว่าเมื่ออิเล็กตรอนได้รับ
พลังงานจะเลื่ อนไปอยู่ในระดับพลังงานที่สูงขึ้น
ซึ่งไม่เสถียร เมื่อกลับเข้าสู่ระดับพลังงานเดิม

จะคายพลังงานค่ำหนึ่งที่มีความยาวคลื่ น
เฉพาะตัวทำให้เกิดเส้นสเปกตรัมซึ่งมีสีต่างๆ
ตามค่าพลังงานของความยาวคลื่นนั้น ทำให้

ทราบว่าอิเล็กตรอนอยู่ห่างจากนิวเคลียส
ไม่เท่ากัน และอยู่ในระดับพลังงานรอบ
นิวเคลียส

แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก

จากการศึกษาและใช้ความรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัมคำนวณหา
โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอน พบว่าอิเล็กตรอนไม่ได้เคลื่อนที่เป็น

วงกลมตามแบบจำลองอะตอมของโบร์ แต่เคลื่อนที่เป็น
รูปทรงต่างๆ ตามระดับพลังงานของอิเล็กตรอนซึ่ง

อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและตลอดเวลาไปทั่วทั้ง
อะตอม ทำให้ไม่สามารถบอกตำแหน่งที่แน่นอนของ

อิเล็กตรอนได้ แต่มีโอบกางาสบทรีิ่เจวะณพบเทอ่ิาเนลั็้นกตรอนรอบนิวเคแลีบยบสจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอกสรุปดังนี้

อะตอมประกอบด้วยกลุ่มหมอก
ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส
บริเวณที่กลุ่มหมอกทึบแสดงว่ามี
โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนได้
มากกว่าบริเวณที่มีหมอกจาง

อนุภาคมูลฐานของอะตอม

โปรตอน (Proton)

ประกอบด้วยอนุภาคสำคัญ นิวตรอน (Neutron)
3 ชนิด คือ อิเล็กตรอน (Electon)

โดยโปรตอนและนิวตรอนอยู่ใน
นิวเคลียสมีขนาดเล็กมากเมื่อเปรียบ
เทียบกับขนาดอะตอม ส่วนอิเล็กตรอน
เคลื่ อนที่อยู่รอบนิวเคลียสในลักษณะ

กลุ่มหมอก

ตารางแสดงอนุภาคมูลฐาน
ของอะตอม

มีประจุบวก มวลมากเมื่อ
เปรียบเทียบกับ e-
นิ เวเคลืค่ลีอยนทสี่รอบ มวลน้อยเมื่อ อนุภาค
เปรียบเทียบกับ มูลฐาน โปรตอน(p)

p และ n อยู่ในนิวเคลียส

อิเล็กตรอน(e-)

นิวตรอน (n) ไม่มีประจุไฟฟ้า

มีประจุลบ อยู่ในนิวเคลียส มวลมากเมื่อ
เปรียบเทียบกับ e-

สัญลักษณ์นิวเคลียร์ X คือ สัญลักษณ์นิวเคลียร์
(Nuclear symbol) A คือ เลขมวล

เป็นสัญลักษณ์ของธาตุที่เขียนแสดง Z คือ เลขอะตอม
รายละเอียดเกี่ยวกับอนุภาคมูลฐานของ
อะตอมการเขียนสัญลักษณ์นิวเคลียร์ของ
ธาตุตามหลักสากล (IUPAC) เขียนดังนี้

เขียนเลขอะตอมไว้มุมล่างซ้ายของ
สัญลักษณ์ของธาตุ

เขียนเลขมวลไว้มุมบนซ้ายของ
สัญลักษณ์ของธาตุ

สัญลักษณ์นิวเคลียร์
(Nuclear symbol)

เลขมวล (Mass number)

ผลรวมของจำนวนโปรตอนกับนิวตรอนใน เลขอะตอม (atomic number)
นิวเคลียสของธาตุ

ตัวเลขที่แสดงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส
ในกรณีเป็นกลางจะมีจำนวนเท่ากับอิเล็กตรอน

สัญลักษณ์นิวเคลียร์ วิธีการหาจำนวนนิวตรอน
(Nuclear symbol) เพียงแค่นำ

เลขมวล – เลขอะตอม

หรือ A - Z

สำหรับอะตอมที่ไม่เป็นกลาง เรียกว่า
ไอออน (ion) เกิดจากอะตอมเสียหรือได้รับ
อิเล็กตรอนทำให้จำนวนโปรตอนไม่เท่ากับ

จำนวนอิเล็กตรอน มี 2 ชนิดดังนี้

ไอออนบวก (Cation) ไอออนลบ (Antion)

สรุปแล้ว สัญลักษณ์นิวเคลียร์แยกได้ดังนี้

- ในสภาพที่เป็นกลางทางไฟฟ้า

- ในสภาพที่อะตอมเสียอิเล็กตรอนไป อยู่ในรูปไอออนบวก

- ในสภาพที่อะตอมรับอิเล็กตรอนมา อยู่ในรูปไอออนลบ

ไอออนบวก (Cation)

เกิดจากอะตอมเสียอิเล็กตรอนไป ทำให้มีจำนวน
โปรตอนมากกว่าอิเล็กตรอน
(การเขียนสัญลักษณ์

จะโชว์ผลต่างประจุบวกที่มากกว่า)

ไอออนลบ (Antion)

เกิดจากอะตอมรับอิเล็กตรอนเข้ามา ทำให้มี
จำนวนอิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอน

(การเขียนสัญลักษณ์จะโชว์ผลต่างประจุลบที่มากกว่า)

ความสัมพันธ์ของธาตุใน
แบบต่างๆ

ไอโซโทป ธาตุเดียวกันที่มี
(Isotope) เลขอะตอมเท่ากัน
เหมือน
ตัวอย่าง

ไอโซโทน ธาตุต่างกันที่มี
(Isotone) นิวตรอนเท่ากัน
ต่าง
ตัวอย่าง

ไอโซบาร์ ธาตุต่างกันที่มี
(Isobar) เลขมวลเท่ากัน
เท่ากัน
ตัวอย่าง

ไอโซอิเล็กทรอนิก ธาตุต่างกันที่มี
(Isoelectronic) อิเล็กตรอนเท่ากัน
ต่าง
ตัวอย่าง

แบบทดสอบ โปรตรอน = ?
สัญลักษณ์นิวเคลียร์ อิเล็กตรอน = ?
นิวตรอน = ?
โปรตรอน = ?
อิเล็กตรอน = ?
นิวตรอน = ?

นิวตรอน = ? โปรตรอน = ?
อิเล็กตรอน = ?

เฉลยแบบทดสอบ โปรตรอน = 12
สัญลักษณ์นิวเคลียร์ อิเล็กตรอน = 10
นิวตรอน = 12
โปรตรอน = 38
อิเล็กตรอน = 38
นิวตรอน = 50

นิวตรอน = 14 โปรตรอน = 13
อิเล็กตรอน = 13

แบบทดสอบ โปรตรอน = ?
สัญลักษณ์นิวเคลียร์ อิเล็กตรอน = ?
นิวตรอน = ?
โปรตรอน = ?
อิเล็กตรอน = ?
นิวตรอน = ?

นิวตรอน = ? โปรตรอน = ?
อิเล็กตรอน = ?

เฉลยแบบทดสอบ โปรตรอน = 35
สัญลักษณ์นิวเคลียร์ อิเล็กตรอน = 36
นิวตรอน = 45
โปรตรอน = 54
อิเล็กตรอน = 54
นิวตรอน = 77

นิวตรอน = 77 โปรตรอน = 55
อิเล็กตรอน = 54

แบบทดสอบ โปรตรอน = ?
สัญลักษณ์นิวเคลียร์ อิเล็กตรอน = ?
นิวตรอน = ?
โปรตรอน = ?
อิเล็กตรอน = ?
นิวตรอน = ?

นิวตรอน = ? โปรตรอน = ?
อิเล็กตรอน = ?

เฉลยแบบทดสอบ โปรตรอน = 49
สัญลักษณ์นิวเคลียร์ อิเล็กตรอน = 49
นิวตรอน = 95
โปรตรอน = 16
อิเล็กตรอน = 18
นิวตรอน = 16

นิวตรอน = 48 โปรตรอน = 37
อิเล็กตรอน = 37

การจัดเรียงอิเล็กตรอน

การจัดเรียงอิเล็กตรอนใน
ระดับพลังงานหลัก

จำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานหลักมีจำนวนไม่เกิน
เมื่อ n คือระดับพลังงานหลักที่ 1 , 2 , 3 , . . .n

ระดับพลังงานหลัก K n = 1 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 2 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก L n = 2 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก M n = 3 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 18 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก O n = 4 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 32 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก P n = 4 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 32 อิเล็กตรอน

การจัดเรียงอิเล็กตรอนใน
ระดับพลังงานหลัก

จำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละระดับพลังงานหลักมีจำนวนไม่เกิน
เมื่อ n คือระดับพลังงานหลักที่ 1 , 2 , 3 , . . .n

ระดับพลังงานหลัก K n = 1 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 2 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก L n = 2 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก M n = 3 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 18 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก O n = 4 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 32 อิเล็กตรอน
ระดับพลังงานหลัก P n = 4 มีอิเล็กตรอนไม่เกิน 32 อิเล็กตรอน

ตเกาิมนคจำวนาแมวลนสะัสม2ูงพ,ัสน8ุดธ,์ทนี1ี่้จ0กะาเมนรีืไ่จอดั้ดงถอจ้ิาเาพลก็ิกจในตารรรณะอดันาบใKพนแลแังตล่งละาะCนรaะทีดซ่ัึ่3บงพคมีวไลัดรง้มถงึีงอาินเ1ล็8จกะอติมเีรลอ็ิอกเนลต็กเรปต็อนรนอ2น, ไ8ด้,ไ9ม่

อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดซึ่ง ธแKออาิตีเต=่กุลจ็มพ2า1กีเกลต,พหักี8งรรยืางออ,งรา8นศน28ึใ,กนทอี1อิ่ษิรเเ4และลา็็ดลกเพกัพบะตบตรพCรวรา่อaลาอะักกนง=นาานงั2รแร้านจจนล,ััเดด8ขะที้สอ่อา,่ิิ3วเไเ8ลปลน็ข็,กอก2ทอี่ตยตเูงเ่พนใรริืทน่่ัออม้องรนนงขสึะ้ขจนดอัอาบมงกงา
เรียกต้วอ่างเวไมเ่ลเกนินซ์อ8ิเลน็กะคตะรอน อิเล็กตรออิเนล็ชกั้นตนรออกนสตุ้ดอซงึ่งไมเ่รเีกยินกว่8าเวเลนซ์

แสดงการจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก

เทคนิคการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก

ขั้น 1. นำจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมด – ( 2 , 8 , 18 , 32 หรือ
18 , 32 หรือ 18 ทีละตัว) จนเหลืออิเล็กตรอน 1 ถึง 10 ตัว
(ถ้าเหลืออิเล็กตรอนเกิน 10 ตัว แล้วลบต่อไม่ได้ให้ทำขั้น 3.)

ขั้น 2. ถ้าผลลบสุดท้ายเหลืออิเล็กตรอน 1 – 8 ตัว ให้นำตัวที่ใช้ลบ
ทั้งหมด และผลลบที่เหลือสุดท้ายมาเรียงเป็นคำตอบได้เลย

ถ้าผลลบสุดท้ายเหลือ 9 ให้แบ่ง 9 เป็น 8 , 1 แล้วนำไปต่อท้ายตัวที่ใช้
ลบทั้งหมดแล้วใช้เป็นคำตอบ

ถ้าผลลบสุดท้ายเหลือ 10 ให้แบ่ง 10 เป็น 8 , 2 แล้วน าไปต่อท้ายตัวที่
ใช้ลบทั้งหมดแล้วใช้เป็นคำตอบ

เทคนิคการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก

ขั้น 3. ถ้าผลลบสุดท้ายเหลือเกิน 10 แล้วไม่สามารถลบขั้นต่อ
ไปได้ให้ลบด้วย 2 แล้วนำผลลบที่เหลือสลับที่กับ 2 แล้วนำไป

ต่อท้ายตัวลบก่อนหน้าทั้งหมดแล้วใช้เป็นคำตอบ

1. ธาตุที่ 24 ( Cr ) , 29 ( Cu ) , 41 ถึง 45 , 47 , 78 , 110 , 111 ขั้นที่ 3.
ต้องลบด้วย 1 ไม่ใช่ 2 , ธาตุที่ 46 ( Pd ) ขั้นที่ 3. ต้องลบด้วย 0 ไม่ใช่ 2
2. หลักเกณฑ์ทั้งหมดนี้ไม่สามารถใช้ได้กับธาตุแทรนซิชันใน (แลนทาไนด์,
แอกทิไนท์)
3. ในขั้นที่ 3. หากเกิดเหตุการณ์ผลลบสุดท้ายเหลือเกิน 10 แล้วไม่สามารถลบ
ขั้นต่อไปได้นั้น จะบอกได้ทันทีว่าธาตุนั้นเป็นธาตุแทรนซิชัน

ตัวอย่างที่1 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ

วิธีทำ

ขั้น 1. 82 – 2 – 8 – 18 – 32 – 18 เหลือ 4

ลบด้วย 2 ลบด้วย 8 ลบด้วย ลบด้วย ลบด้วย 32 ไม่ได้
เหลือ 80 เหลือ 72 18 เหลือ 32 เหลือ ให้ลบด้วย 18
เหลือ 4

ขั้น 2. เหลือ 3 ( ไม่เกิน 10 ) นำตัวเลขที่ใช้ลบและที่เหลือสุดท้ายมา
จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 , 8 , 18 , 32 , 18 , 4
เรียงเป็นคำตอบ

ตัวอย่างที่2 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ

วิธีทำ

ขั้น 1. 52 – 2 – 8 – 18 – 18 เหลือ 4

ลบ ด้วย 2 ลบ ต่อด้วย ลบ ต่อด้วย ลบ ต่อด้วย 32
เหลือ 50 8เหลือ 42 18เหลือ 24 ไม่ได้ให้ลบ18เหลือ 4

ขั้น 2. เหลือ 4 (ไม่เกิน 10) นำตัวเลขที่ใช้ลบและที่เหลือสุดท้ายมา
จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 , 8 , 18 , 18 , 4
เรียงเป็นคำตอบ

ตัวอย่างที่3 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ

วิธีทำ

ขั้น 1. 38 – 2 – 8 – 18 เหลือ 10

ลบ ด้วย 2 ลบ ต่อด้วย ลบ ต่อด้วย
เหลือ 36 8 เหลือ 28 18 เหลือ 10

ขั้น 2. เหลือ 10 ให้แบ่ง 10 นั้นเป็น 8 , 2 แล้วนำไปต่อตัวที่ใช้ลบ
จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 , 8 , 18 , 8 , 2

ตัวอย่างที่4 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ เหลือ 11

วิธีทำ
ขั้น 1. 39 – 2 – 8 – 18

ลบ ด้วย 2 ลบ ต่อด้วย ลบ ด้วย 18
เหลือ 37 8 เหลือ 29 เหลือ 11

จะเห็นว่าเหลืออิเล็กตรอนเกิน 10 ตัวแล้วลบต่อด้วย 32 หรือ 18 ไม่ได้ให้ข้ามไปทำขั้น 3.

ขั้น 2. เหลือ นำ 11 – 2 เหลือ 9 แล้วนำตัวลบทั้งหมด และ 9 ที่
เหลือมาเรียง2 , 8 , 18 , 2 , 9 แต่จำนวน 2 จำนวนหลังต้องสลับที่

กันจะได้ว่า จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 , 8 , 18 , 9 , 2

ให้เขียนจำนวนอิเล็กตรอนลงในตารางต่อไปนี้ให้สมบูรณ์

ให้เขียนจำนวนอิเล็กตรอนลงในตารางต่อไปนี้ให้สมบูรณ์

อะตอมที่มีจำนวนอิเล็กตรอนดังต่อไปนี้ จะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนอย่างไร

21 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้
72 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้

25 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้
57 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้

28 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้
31 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้

49 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้

39 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้

89 อิเล็กตรอน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนดังนี้

การจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย

ยจพพ่าอลลกััยงงกงงsาาาร,นนpศึเหกด,รีdืษยอวาแวสกงลัมนะบย(fััsตงโhิดมทeีี่ยlเรlป)ใะ็นดนัตแบค่าตพล่ืง่ลนลัะงขรๆงอะดางักนบอัินยพเ่ลอ็ลกัซยึง่ตงง(เรsารอuีนยbนยก่พsอวh่บยาeรวมl่lีะา)อดอิัิเตบเล่ล็าพ็กงกลตัตๆงรรงอออานีนกนดอัหงคยืลูน่ัอีใก้นระรดแะัดบลับพะใลนังรงะดาันบ
ระดับพลังงานหลักที่ 1 (n=1) มี 1 ระดับพลังงานย่อยคือ s
ระดับพลังงานหลักที่ 2 (n=2) มี 2 ระดับพลังงานย่อยคือ s , p
ระดับพลังงานหลักที่ 3 (n=3) มี 3 ระดับพลังงานย่อยคือ s , p , d
ระดับพลังงานหลักที่ 4 (n=4) มี 4 ระดับพลังงานย่อยคือ s , p , d , f

อิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา ความหนาแน่นของกลุ่มหมอกอิเล็กตรอน
ซึ่งวัดออกมาในรรู่ปางขเอปง็นโอ3กมาิสติททีี่่จแะตพกบตอ่ิาเงล็กกันตซรึ่งอเนรีซยึ่งกเวค่าลื่ออนอทีร่์รบิอทบัลนิวเคลียสจะมีรูป