บทที่ 2 อะตอมและสมบัติของธาตุ

อะตอม คือหน่วยที่เล็กที่สุดของสสารที่ยังคงสภาพความเป็นสสารอยู่ได้
      แบบจำลองอะตอม ตามทฤษฏี มีอยู่  5 แบบ  คือ
           1. แบบจำลองอะตอมของดอลตัน

    
       สสารทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุดเรียกว่า อะตอม ซึ่งไม่สามารถแบ่งแยกต่อไปได้อีก

           
          2.   แบบจำลองอะตอมของทอมสัน             - ค้นพบอิเล็กตรอน ที่ มีประจุไฟฟ้าลบ  มีมวลประมาณ1/2000 ของมวลของ H
              - โดยศึกษาพฤติกรรมของ หลอดรังสีแคโทด ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า



      
            
          3. แบบจำลองของรัทเทอร์ฟอร์ด            

           การกระเจิง (scattering) ของอนุภาค a โดยแผ่นทองคำบางๆ
          รัทเทอร์ฟอร์ดพบว่ารังสีส่วนใหญ่ไม่เบี่ยงเบน และส่วนน้อยที่เบี่ยงเบนนั้น ทำมุมเบี่ยงเบนใหญ่มาก บางส่วนยังเบี่ยงเบนกลับทิศทางเดิมด้วย จำนวนรังสีที่เบี่ยงเบนจะมากขึ้นถ้าความหนาแน่นของแผ่นโลหะเพิ่มขึ้น
             อนุภาคมูลฐาน
                         
  
  
อนุภาค
ประจุ(หน่วย)
ประจุ(C)
มวล(g)
มวล(amu)
อิเล็กตรอน
-1
1.6 x 10-19
0.000549
9.1096 x 10-28
โปรตรอน
+1
1.6 x 10-19
1.007277
1.6726 x 10-24
นิวตรอน
0
0
1.008665
1.6749 x 10-24
     
    การเขียนสัญลักษณ์นิวเคลียร์
          AZX  :  เลขมวล คือผลบวกของโปรตอน และนิวตรอนในนิวเคลียส  
                          เลขอะตอม คือ จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส ซึ่ง =จำนวนอิเล็กตรอนในอะตอม
         
          ตัวอย่าง การเขียนสัญลักษณ์นิวเคลียร์
                                                                    
               
          ดังนั้น อะตอมของธาตุLithium  ( Li )       มีจำนวนโปรตอน = 3 ตัว
  อิเล็กตรอน = 3 ตัว
    และนิวตรอน = 4 ตัว
                คำศัพท์ที่ควรทราบ
     1. ไอโซโทป ( Isotope )
        หมายถึง  อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน มีเลขอะตอมเท่ากัน   แต่มีเลขมวลต่างกัน 
     
      2. ไอโซบาร์ (  Isobar )  

       หมายถึง  อะตอมของธาตุต่างชนิดกันที่มีเลขมวลเท่ากัน   แต่มีเลขอะตอมไม่เท่ากัน
      3. ไอโซโทน   ( Isotone ) 
       หมายถึง   อะตอมของธาตุต่างชนิดกันแต่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากัน
 
  
         4.  แบบจำลองอะตอมของนีลส์โบร์ 

                        
       นักวิทยาศาสตร์จึงมีการศึกษาข้อมูลใหม่มาสร้างแบบจำลองที่เน้นรายละเอียดเกี่ยวกับการจัดเรียงอิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียส โดยศึกษาจากสเปกตรัมและค่าพลังงานไอออไนเซชัน
   
เปกตรัม
สเปกตรัมเป็นแสงที่ถูกแยกกระจายออกเป็นแถบสีต่าง และแสงเป็นรูปหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
แถบสีต่างๆในแถบสเปคตรัมของแสง
 
สเปกตรัม
ความยาวคลื่น (nm)
ม่วงน้ำเงินเขียวเหลืองส้มแดง
400 - 420420 - 490490 - 580580 - 590590 - 650650 - 700
 สเปกตรัมของธาตุ
      
       แมกซ์ พลังค์ได้เสนอทฤษฎีควอนตัม (quantum theory) และอธิบายเกี่ยวกับการเปล่งรังสีว่า รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เปล่งออกมามีลักษณะเป็นกลุ่มๆ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยเล็กๆ เรียกว่า ควอนตัม (quantum) ขนาดของควอนตัมขึ้นกับความถี่ของรังสี และแต่ละควอนตัมมีพลังงาน (E) โดยที่ E เป็นปฏิภาคโดยตรงกับความถี่ (u) ดังนี้
                                                        E=hν
                E = พลังงาน 1 ควอนตัมแสง(J)
                h = ค่าคงที่ของพลังค์ (6.62x10-34 Js)
                ν= ค่าความถี่ ( s-1)
      
         5.แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก
           แบบจำลองอะตอมของโบร์ ใช้อธิบายเกี่ยวกับเส้นสเปกตรัมของธาตุไฮโดรเจนได้ดีแต่ ไม่สามารถอธิบายเส้นสเปกตรัมของอะตอมที่มีหลายอิเล็กตรอนได้จึงได้มีการศึกษาเพิ่มเติมจนได้แบบจำลองใหม่ที่เรียกว่าแบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก
                                       
                                                              การจัดเรียงอิเล็กตรอน
       ในแต่ละชั้นของระดับพลังงาน  จะมีจำนวนอิเล็กตรอนได้ ไม่เกิน   2n 2 

ระดับพลังงานหลัก
จำนวนอิเล็กตรอนที่มีได้มากที่สุด
n = 1 (K)
  2(1) 2 = 2
n = 2 (L)
  2(2) 2 = 8
n = 3 (M)
  2(3) 2 = 18
n = 4 (N)
   2(4) 2 = 32
n = 5 (O)
2(5) 2 =50
n = 6 (P)
 2(6) 2 = 72
n = 7 (Q)
 2(7) 2 = 98
 
ในแต่ละระดับชั้นพลังงาน จะมีระดับพลังงานชั้นย่อยได้ ไม่เกิน 4 ชั้นย่อย และมีชื่อเรียกชั้นย่อย ดังนี้ s , p , d , f
        
ระดับพลังงานชั้นย่อย s มี e - ได้ ไม่เกิน 2 ตัว          ระดับพลังงานชั้นย่อย p มี e - ได้ ไม่เกิน 6 ตัว

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น