กิจกรรม 10-14มกราคม 54

ตอบ ข้อ 1

 พื้นที่ผิวสัมผัส  สารที่มีพื้นที่ผิวสัมผัสมากจะทำปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น เนื่องจากสัมผัสกัน (ชนกัน)มากขึ้น  ใช้พิจารณากรณีที่สารตั้งต้นมีสถานะของแข็ง

ตอบ ข้อ 4

ธรรมชาติของสาร  เนื่องจากสารมีแรงยึดเหนี่ยวซึ่งแตกต่างกัน โดยปกติสารประกอบไอออนิกจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าสารประกอบโคเวเลนต์ ดังนั้นสารประกอบไอออนิกจะเกิดปฏิกิริยาเร็วกว่าสารประกอบโคเวเลนต์

ตอบ ข้อ 3

แผนภาพประจุอิเล็กตรอนของไนเตรตไอออน

ไอออน คือ อะตอม, หรือกลุ่มอะตอม ที่มีประจุสุทธิทางไฟฟ้าเป็นบวก หรือเป็นลบ ไอออนที่มีประจุลบ จะมีอิเล็กตรอนในชั้นอิเล็กตรอน (electron shell) มากกว่าที่มันมีโปรตอนในนิวเคลียส เราเรียกไอออนชนิดนี้ว่า แอนไอออน (anion) เพราะมันถูกดูดเข้าหาขั้วแอโนด (anode) ส่วนไอออนที่มีประจุบวก จะมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าโปรตอน เราเรียกว่า แคทไอออน (cation) เพราะมันถูกดูดเข้าหาขั้วแคโทด (cathode) กระบวนการแปลงเป็นไออน และสภาพของการถูกทำให้เป็นไออน เรียกว่า "ไอออไนเซชัน" (ionization) ส่วนกระบวนการจับตัวระหว่างไอออนและอิเล็กตรอนเข้าด้วยกัน จนเกิดเป็นอะตอมที่ดุลประจุแล้วมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า เรียกว่า recombination แอนไอออนแบบโพลีอะตอมิก ซึ่งมีออกซิเจนประกอบอยู่ บางครั้งก็เรียกว่า "ออกซีแอนไอออน" (oxyanion)
ไอออนแบบอะตอมเดียวและหลายอะตอม จะเขียนระบุด้วยเครื่องหมายประจุรวมทางไฟฟ้า และจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญไปหรือได้รับมา (หากมีมากกว่า 1 อะตอม) ตัวอย่างเช่น H⁺, SO₃^2-
กลุ่มไอออนที่ไม่แตกตัวในน้ำ หรือแม้ก๊าส ที่มีส่วนของอนุภาคที่มีประจุ จะเรียกว่า พลาสมา (plasma) ซึ่งถือเป็น สถานะที่ 4 ของสสาร เพราะคุณสมบัติของมันนั้น แตกต่างไปจากของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ

ตอบ  ข้อ 1

ไอโซโทป (อังกฤษ: isotope) คืออะตอมต่าง ๆ ของธาตุชนิดเดียวกัน ที่มีจำนวนโปรตอนหรือเลขอะตอมเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน ส่งผลให้เลขมวลต่างกันด้วย และเรียกเป็นไอโซโทปของธาตุนั้น ๆ. ไอโซโทปของธาตุต่าง ๆ จะมีสมบัติทางเคมีฟิสิกส์เหมือนกัน ยกเว้นสมบัติทางนิวเคลียร์ที่เกี่ยวกับมวลอะตอม เช่น ยูเรเนียม มี 2 ไอโซโทป คือ ยูเรเนียม-235 เป็นไอโซโทปที่แผ่รังสี และยูเรเนียม-238 เป็นไอโซโทปที่ไม่แผ่รังสี

ตอบ ข้อ 4

ปฏิกิริยาของธาตุ

ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ VIIA

           ธาตุหมู่ VIIA หรือที่เรียกว่า ธาตุแฮโลเจน (Halogen) มีทั้งหมด 5ธาตุ เรียงลำดับจากบนลงล่าง ดังนี้ F, Cl, Br, I, At มีสมบัติของธาตุที่ควรทราบ คือ

           1. มีทั้ง 3 สถานะ คือ F เป็นก๊าซสีเหลือง Cl เป็นก๊าซสีเหลืองแกมเขียว Br เป็นของเหลวสีน้ำตาลแดง I เป็นของแข็งสีม่วงดำ เมื่อเป็นไอมีสีม่วง และ At เป็นของแข็ง แต่ไม่มีในธรรมชาติ เป็นกัมมันตรังสีที่สังเคราะห์ขึ้น สีของแฮโลเจนจะเข้มขึ้นจากบนลงล่าง

           2. ธาตุแฮโลเจนเป็นพิษทุกชนิด F มีพิษมากที่สุด

           3. โมเลกุลประกอบด้วย 2 อะตอม คือ F₂ Cl₂ Br₂ I₂

4. เป็นอโลหะ ไม่นำไฟฟ้า

           5. มีจุดหลอมเหลว จุดเดือดต่ำ (ทำลายแรงลอนดอนประเภทแรงแวนเดอร์วาลส์)

           6. มีค่าพลังงานไอออไนเซชันค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตี ( EN ) และสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนสูง และเมื่อเปรียบเทียบกับธาตุอื่นในคาบเดียวกันจะมีค่าสูงที่สุด

           7. ละลายน้ำได้น้อย ( At ไม่ละลายน้ำ ) F เมื่อละลายน้ำจะทำปฏิกิริยากับน้ำ ได้ O₂

           8. ละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ที่ไม่มีขั้ว เช่น CS₂ CCl₄ ในตัวทำละลายเหล่านี้ I จะมีสีม่วง สารละลายของ Br มีสีส้ม และสารละลายของ Cl ไม่มีสี แต่ถ้าละลายในเอทานอล จะได้สารละลายสีน้ำตาล (โดยเฉพาะ I )

9. มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า เพราะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนมาก จึงรวมตัวกับธาตุอื่นได้หลายอัตราส่วน

           10. ความว่องไวในการทำปฏิกิริยาลดลงจากบนลงล่างในหมู่เดียวกัน F มีความว่องไวมากที่สุด

           11. I ทำปฏิกิริยากับน้ำแป้งได้สารละลายสีน้ำเงินเข้ม เกิดจากโมเลกุลของ I ถูกดูดซับเข้าไปในโครงสร้างของแป้ง ( ในห่วงโซ่ของกลูโคส )

           12. ธาตุแฮโลเจนตัวบนสามารถทำปฏิกิริยากับไอออนของแฮโลเจนตัวล่างในสารประกอบแฮไลด์ได้ โดย F₂ สามารถทำปฏิกิริยากับ Cl^- Br^- I^- ได้ ส่วน Cl₂ สามรถทำปฏิกิริยากับ Br^-  I^- ได้ และ Br₂ สามารถทำปฏิกิริยากับ I^- ได้

           13. F สามารถทำปฏิกิริยากับ H แล้วเกิดระเบิดได้ในที่มืด Cl สามารถเกิดปฏิกิริยาได้ในที่มีแสงสว่าง Br ทำปฏิกิริยากับ H ได้เมื่อมี Pt ช่วยเร่งปฏิกิริยาที่ 200°C และปฏิกิริยาระหว่าง I กับ H เป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้

           สารประกอบของธาตุหมู่ VIIA  เนื่องจากธาตุหมู่ VIIA เป็นธาตุที่รับอิเล็กตรอนได้ง่าย จึงสามรถรวมตัวกับโลหะหรืออโลหะเกิดเป็นสารประกอบมากมายหลายชนิด

             สมบัติบางประการของสารประกอบของธาตุหมู่ VIIA

           1. สามารถเกิดได้ทั้งสารประกอบไอออนิกและสารประกอบโคเวเลนต์ คือ ถ้ารวมตัวกับโลหะจะเกิดเป็นสารประกอบไอออนิก แต่ถ้ารวมตัวกับอโลหะก็จะเกิดเป็นสารประกอบโคเวเลนต์

           2. เกิดเป็นสารประกอบที่มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า เช่น ในสารประกอบ KClO , KClO₂ , KClO₃ , KClO₄ นั้น Cl มีเลขออกซิเดชันเท่ากับ +1 ,+3 ,+5 ,+7 ตามลำดับ

           3. สารประกอบออกไซด์และซัลไฟต์ เมื่อละลายจะมีสมบัติเป็นกรด

           ประโยชน์ของธาตุหมู่ VIIA

           1. F₂ ใช้เตรียมสารประกอบฟลูออโรคาร์บอน เช่น ฟรีออน ได้แก่ ฟรีออน-12 ( CCl₂F )  ฟรีออน-21 ( CHCl₂F ) ฟรีออน-142 ( CH₃CClF₂ )  ซึ่งมีความสำคัญและใช้มากในเครื่องทำความเย็น   F₂CCF₂ ( เทฟลอน ) เป็นพลาสติกที่มีความเสถียร ทนความร้อน ผิวลื่น นิยมใช้เคลือบภาชนะต่าง ๆ นอกจากนั้นสารประกอบของฟลูออรีนในรูปของฟลูออไรด์ ใช้ผสมในน้ำดื่มและยาสีฟัน เพื่อป้องกันฟันผุ

           2. Cl₂ ใช้ประโยชน์ในการเตรียมสารประกอบต่าง ๆ เช่น น้ำยาซักแห้ง พลาสติกพีวีซี ( โพลีไวนิลคลอไรด์, (-H₂CCHCl-)_n ผงฟอกขาว DDT ผงชูรส เป็นต้น ใช้ฆ่าเชื้อโรคในน้ำประปา และสารประกอบของคลอรีน เช่น CCl₄ ใช้เป็นตัวทำละลาย

ตอบ ข้อ 3

ตอบ ข้อ 1

1. อะตอมของโลหะมักจะเสียอิเล็กตรอนแล้วเปลี่ยนเป็นไอออนบวก โดยจะมีประจุเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่เสียไป เช่น

 Na ⁺   มีประจุบวก 1 แสดงว่า อะตอมของ Na สูญเสียอิเล็กตรอนไป 1 ตัว
Mg ²⁺ มีประจุบวก 2 แสดงว่า อะตอมของ Mg สูญเสียอิเล็กตรอนไป 2 ตัว
Al ³⁺  มีประจุบวก 3 แสดงว่า อะตอมของ Al สูญเสียอิเล็กตรอนไป 3 ตัว        2.อะตอมของอโลหะมักจะรับอิเล็กตรอนแล้วเปลี่ยนเป็นไอออนลบ โดยจะมีประจุเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนที่รับมา เช่น

 Cl ^-    มีประจุลบ 1 แสดงว่า อะตอมของ Cl รับอิเล็กตรอนมา 1 ตัว
O ^2-   มีประจุลบ 2 แสดงว่า อะตอมของ O รับอิเล็กตรอนมา 2 ตัว
 N ^3-   มีประจุลบ 3 แสดงว่า อะตอมของ N รับอิเล็กตรอนมา 3 ตัว

ตอบ ข้อ 1

ปริมาณสารสัมพันธ์

ปริมาณสารสัมพันธ์ คือ ความสัมพันธ์ระหว่างมวลหรือน้ำหนักของธาตุต่าง ๆ ของสารประกอบในปฏิกิริยาเคมี ปริมาณสารสัมพันธ์มีประโยชน์ในแง่ของการคาดคะเนปริมาณของสารที่ต้องใช้เป็นสารตั้งต้นเพื่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ

ระบบเปิดระบบปิด

ระบบ ( System) หมายถึง สิ่งซึ่งอยู่ในขอบเขตที่ศึกษา
ระบบเปิด (Open System) หมายถึง ระบบที่มีการถ่ายเทมวลของสารระหว่างระบบกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลและพลังงานของสารก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลงมีค่าไม่คงที่ เช่น

ระบบปิด ( Closed System) หมายถึงระบบที่ไม่มีการถ่ายเทมวลสารกับสิ่งแวดล้อมหรือระบบ ซึ่งมวลของสารก่อนการเปลี่ยนแปลง และหลังการเปลี่ยนแปลงคงที่ แต่พลังงานของสารก่อนการเปลี่ยนแปลงและหลังการเปลี่ยนแปลงไม่คงที่ เช่น

 

กฎต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง

1. กฎทรงมวล อองตวน โลรอง ลาวัวซิเอ ได้ตั้งกฎทรงมวลซึ่งสรุปได้ว่า “มวลของสารทั้งหมดก่อนทำปฏิกิริยาย่อมเท่ากับมวลของสารทั้งหมดหลังทำปฏิกิริยา” กฎนี้จะใช้ได้กับปฏิกิริยาเคมีในระบบปิด ใช้ไม่ได้กับปฏิกิริยาเคมีนิวเคลียร์ เช่น เทียนไขในภาชนะปิดใบหนึ่ง มวลของสารทั้งหมดก่อนทำปฏิกิริยาเท่ากับมวลของเทียนไขกับภาชนะ เมื่อจุดเทียนไขในภาชนะปิดนี้ แล้วทำการชั่งมวลใหม่ มวลจะเท่าเดิม (ระบบปิด)
2. กฎสัดส่วนคงที่
โจเซฟ เพราสต์ ได้ตั้งกฎสัดส่วนคงที่ซึ่งสรุปได้ว่า “ในสารประกอบหนึ่ง ๆ ธาตุต่าง ๆ ที่เป็นองค์ประกอบรวมตัวกันด้วยอัตราส่วนโดยน้ำหนักที่คงที่เสมอ” โดยไม่คำนึงถึงว่าสารประกอบนั้นจะมีกำเนิดหรือเตรียมได้โดยวิธีใด

มวลอะตอม

อะตอมเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุที่สามารถทำปฏิกิริยาเคมีได้ มีรัศมีของอะตอมยาวประมาณ 10 -10 เมตร อะตอมที่เบาที่สุดมีมวลประมาณ 1.6 x 10 -24 กรัม อะตอมที่หนักที่สุดมีมวลประมาณ 250 เท่า ซึ่งมีค่าน้อยมาก (เป็นผลคูณของ 10 -24) มวลอะตอมเหล่านี้จะต้องรวมกันต่อไปเป็นมวลโมเลกุล ซึ่งทำให้ยุ่งยากในการคำนวณ จึงนิยมใช้มวลเปรียบเทียบที่เรียกว่า มวลอะตอมหรือน้ำหนักอะตอม
มวลของอะตอมนั้นก็คือ มวลขององค์ประกอบทั้งหมดในอะตอมรวมกัน อันได้แก่ โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน ซึ่งมวลของโปรตอน และนิวตรอนนั้นใกล้เคียงกันมาก แต่ไม่เท่ากัน และสูงกว่าอิเล็กตรอน นับพันเท่า

ตอบ ข้อ 4แคลเซียม (อังกฤษ: Calcium) เป็นธาตุเคมีในตารางธาตุซึ่งมีสัญลักษณ์เป็น Ca มีเลขอะตอมเป็น 20 แคลเซียมเป็นธาตุโลหะหนักประเภทอะคาไลที่มีสีเทาอ่อน มันถูกใช้เป็นสารรีดิวซิ่งเอเยนต์ในการสกัดธาตุ ทอเรียมเซอร์โคเนียม และยูเรเนียม แคลเซียมอยู่ในกลุ่ม 50 ธาตุที่มีมากที่สุดบนเปลือกโลก มันมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะในระบบสรีระวิทยาของเซลล์และการยืดหดตัวของกล้ามเนื้อ

แคลเซียมมีพื้นดินเป็นแหล่งรองรับจะถูกพืชดูดไปใช้เป็นประโยชน์และสัตว์กินพืชก็ได้รับสารประกอบแคลเซียมเข้าไปด้วย เมื่อสีตว์และพืชตาย แคลเซียมก็จะกลับลงสู่ดินอีก