เคม

ครพอน

สวางพงศ สมครการ

2

- อะตอมและตารางธาต

- พนธะเคม

- สมบตของธาตและสารประกอบ

- ปรมาณสารสมพนธ

- ของแขง ของเหลว แกส

- อตราการเกดปฏกรยาเคม

- สมดลเคม

- กรด-เบส

- ไฟฟาเคม

- ธาตและสารประกอบในอตสาหกรรม

- สารประกอบคารบอน

- เชอเพลงซากดกด าบรรพและผลตภณฑ

- สารชวโมเลกล

Periodic table

3

อะตอมและตารางธาต

จอหน ดาลตน “ไมมการทดลอง”

ทอมสน “หลอดรงสแคโทด”

ออยสเกน โกลดสไตน “หลอดรงสแคโทด”

โรเบรต แอนดรส มลลแกน “ยงรงส Xไปทหยดละอองน ามน”

รทเทอรฟอรด “ยงรงสแอลฟาใสแผนทองค า”

เจมส แชดวก “ยงรงสชนกบพาราฟน”

นลส โบร “สเปกตรม ของไฮโดรเจน”

นกวทยาศาสตรปจจบน

4

ตารางสรปเนอหาเกยวกบววฒนาการของแบบจ าลองอะตอม

นกวทยาศาสตร การทดลอง การคนพบ แบบจ าลองอะตอม

ดาลตน ไมมการทดลอง ทฤษฎอะตอม 4 ขอ

ทอมสน หลอดรงสแคโทด คนพบ อเลกตรอน

มลลแกน

ยงรงสเอกซไปทหยดละออง

น ามน

หาคาประจอเลกตรอน

หาคามวลของอเลกตรอน

ออยสเกนส หลอดรงสแคโทด คนพบโปรตอน

รทเทอรฟอรด

ยงรงสแอลฟาไปกระทบแผน

ทองค าเปลว

คนพบนวเคลยส(ยงไมเจอ

นวตรอน)

หาคา มวลของโปรตอน

แชดวก

ยงรงสแอลฟาไปกระทบแผนแบ

รลเลยม

คนพบนวตรอนรวมอยใน

นวเคลยส

โบร สเปกตรมของธาตไฮโดรเจน

คนพบการจดเรยงอเลกตรอน

5

การเกดสเปกตรมของธาต

1.เมออเลกตรอนได รบพลงงานอะตอมทไดรบพลงงาน เชน จากการเผา หรอจากกระแสไฟฟาจะถกกระตนใหขนไปอยในระดบพลงงานทสงขน ซงจะขนไปอยระดบใด

ยอมขนอยกบปรมาณพลงงานทไดรบ

การทอเลกตรอนขนไปอยในระดบพลงงานทสงขนท าใหอะตอมไมเสถยร อเลกตรอนจงจงพยายามกลบมาสระดบพลงงานเดม โดยคายพลงงานออกมาเทากบพลงงาน

ทรบเขาไป พลงงานสวนใหญทคายออกมา จะอยในรปของคลนแมเหลกไฟฟา ซงปรากฏเปนเสนสเปกตรมใหสตางๆ

2. การเปลยนพลงงานของอเลกตรอน ไมจ าเปนจะตองเกดระหวางระดบพลงงานทอยถดไป แตอาจจะมการขามขนได จงเปนสาเหตทท าใหมเสนสเปกตรมไดหลาย

เสน

3.ภายในอะตอมซงแบง พลงงานเปนชนๆระดบพลงงานทอยใกลนวเคลยสจะมพลงงานต าทสด

และ ระดบพลงงานทอยหางจากนวเคลยสมากทสด จะมพลงงานสงทสด ดงนนอเลกตรอนในระดบ

พลงงานต าจงอยใกลนวเคลยส มากกวาอเลกตรอนในระดบพลงงานสง

4. ระดบพลงงานต าๆ จะอยหางกน และเมอสงขนจะอยชดกนมากยงขน กลาวคอยงระดบพลงงานสงขน

จะยงอยชดกนมากยงขน

5. เสนสเปกตรมของธาต แสดงใหเหนถงพลงงานทอเลกตรอนคายออกมา เมอเปลยนจากระดบ

พลงงานสง มาสพลงงานต า

6

สเปกตรมเกดจาก อะตอมทไดรบพลงงานจ านวนหนง ท าใหอเลกตรอนมพลงงาน

สงขน อเลกตรอนจะเคลอนทจากสถานะพน ไปยงสถานะกระตน ท าใหอเลกตรอนไมเสถยร จงตก

กลบมาในสถานะพลงงานต า และคายพลงงานออกมาในรปของ พลงงานแสง ถาแสงเหลานแยกออก

จากกนชดเจน จะปรากฏเปนเสนสเปกตรม

เนองจากเราอาจยงไมรวา สถานะพน กบ สถานะกระตน เปนอยางไร

สถานะพน (ground state)

หมายถงอะตอมทอเลกตรอนซงเคลอนทอยรอบนวเคลยสมพลงงานเฉพาะตวอย

ในระดบพลงงานต า อะตอมในสถานะพนจะมความเสถยรเนองจากมพลงงานต า

สถานะกระตน (excited state) หมายถงอะตอมทไดรบพลงงานเพมขน ท าใหอเลกตรอนถกกระตนใหอยในระดบ

พลงงานสงขน ทสถานะกระตนอะตอมจะไมเสถยร เนองจากมพลงงานสง

ความสมพนธระหวางความยาวคลน(λ), ความถ(f) และพลงงาน

สมการความยาวคลนและความถ

สมการพลงงาน

เมอ E คอ พลงงาน มหนวยเปนจล (J)

h คอ คาคงทของพลงค มคาเทากบ 6.626 x 10-34 จลวนาท (Js)

f คอ ความถของคลนแมเหลกไฟฟา มหนวยเปนเฮรตซ (Hz) หรอ s–1

c คอ ความเรวของแสงในสญญากาศ = 3.0 x 108 m/s

7

แบบฝกหด

เสนสเปกตรมเสนหนงของ Sr มความยาวคลน 450 นาโนเมตร จะมความถกเฮรตซ และมพลงงานกจล

เสนสเปกตรมสแดงของ Li มความถ 4.5 × 1014 Hz จะมความยาวคลนกนาโนเมตร และมพลงงานกจล

พลงงานไอออไนเซชนของ Li2+ มคาเทากบ 1.961 × 10-17 จล จะมความยาวคลนกนาโนเมตรและมความถกเฮรตซ

เมออเลกตรอนในอะตอมของไฮโดรเจน เปลยนระดบพลงงาน จากระดบ A ไป ยงระดบ C ปรากฏการณ แสงทถกปลอยออกมาเปนแสงสมวงมความยาวคลนเทากบ 400

นาโนเมตร แตเมออเลกตรอนเปลยนระดบพลงงานจากระดบ C ไปยงระดบ B ปรากฏวาแสงถกดดกลนโดยอเลกตรอนเปนแสงสแดงทมความยาวคลนเทากบ 600 นาโน

เมตร ถาอเลกตรอนเปลยนระดบพลงงานจาก A ไป B แสงทถกปลอยออกมามความถเปนเทาไรในหนวย 10 12 เฮรตซ

8

การจดอเลกตรอน

18

8

2

32

1. …………………………………………………………………………

2. …………………………………………………………………………

3. …………………………………….……………………………………

4. …………………………………….……………………………………

5. …………………………………………………………………………

แบบฝกหด

9

เลขมวล (mass number)

เลขอะตอม (atomic number)

สญลกษณนวเคลยรของธาต

1939K

K+

51119Sb

Sb-3

ตวอยาง

10

11

ไอโซโทป โปรตอนเทา ธาตทมจ านวนโปรตอนเทากนแตนวตรอนไมเทา

ไอโซโทน นวตรอนเทา

ไอโซบาร ขางบนเทา

ไอโซเมอร สตรโมเลกลเทา

ไอโซอเลกทรอนกส อเลกตรอนเทา

ธาตทเปนไอโซโทปกนไดแก

ธาตทเปนไอโซโทนกนไดแก

ธาตทเปนไอโซบารกนไดแก

ลองท าด

10

20A 11

22B 12

25C 11

23D 13

27E 14

27F 15

29G 13

25H 13

26J

ไอโซโทป ไอโซโทน ไอโซบาร ไอโซเมอร และไอโซอเลกทรอนกส

10

20Ne 9

18F- 11

22Na+ เปนไอโซ…………….. เพราะมอเลกตรอนเทากบ …………………………

7

14N-3 8

16O-2 9

19F- เปนไอโซ…………….. เพราะมอเลกตรอนเทากบ………………………….

ไอโซโทปทควรรจก : ธาตไฮโดรเจน มสามไอโซโทปไดแก

Protium มรอยละในธรรมชาตเทากบ

Deuterium มรอยละในธรรมชาตเทากบ

Tritium มรอยละในธรรมชาตเทากบ

Note

12

ตารางธาต

การจดธาตลงในตารางธาต

13

ตารางธาตประกอบดวยธาต 8 หม

1.ธาตหม I มสมบตเปนโลหะซงมคณสมบตวองไวในการผสมธาตมาก ธาตหม I เรยกวา alkalai metal และมอเลกตรอนวงนอกสดอย 1 ตว

2.ธาตหม II เปนธาตโลหะ มอเลกตรอนวงนอกสด 2 ตว ธาตทวองไวทสดในหมน คอเรเดยม (Ra)

3.ธาตหม III จะเรมประกอบดวยโลหะและอโลหะ มอเลกตรอนวงนอกสด 3 ตว

4.ธาตหม IV มอเลกตรอนวงนอกสด 4 ตว

5.ธาตหม V ในตอนตน ๆ จะเปนอโลหะ ธาตถดมา เชน สารหน (As) และอนตโมน (Sb)

จะแสดงคณสมบตระหวางโลหะและอโลหะ ก ากงกน ลกษณะเชนนเรยกวามสมบตเปน metalloid

6.ธาตหม VI ตอนตนหมจะมธาตทมสมบตเปนอโลหะ แลวคอย ๆ เปนโลหะ

7.ธาตหม VII มชอเรยกวา Halogen group ธาตหมนเปนอโลหะ ทวองไวในการผสมธาตมาก

8.ธาตหม VIIIจดเปนธาต Inert gas จงไมคอยท าปฏกรยากบธาตอน เพราะมอเลกตรอนวงนอกสดเทากบ8

14

ลกษณะส าคญของธาตภายในหมเดยวกน

1. ธาตทอยในหมเดยวกนมจ านวนเวเลนซอเลกตรอนเทากน จงท าใหมสมบตคลายกน

เชน ธาตลเทยม (3Li) และธาตโซเดยม (11Na) ตางกมเวเลนซอเลกตรอนเทากบ ……… ทงสองธาตจงมคณสมบตคลายกน เปนตน

2. ธาตในหมยอย A (IA -VIIIA) มเวเลนซอเลกตรอนเทากบเลขทของหม ยกเวนธาตแทรนซชน

ลกษณะส าคญของธาตภายในหมเดยวกน เชน ธาตในหม I จะมเวเลนซอเลกตรอนเทากบ 1 ธาตในหม II จะมเวเลนซอเลกตรอนเทากบ 2 เปนตน

3. ธาตแทรนซชนสวนใหญมเวเลนซอเลกตรอนเทากบ 2 ยกเวนบางธาต เชน Cr , Cu จะมเวเลนซอเลกตรอนเทากบ 1

ลกษณะส าคญของธาตในคาบเดยวกน

1. ธาตในคาบเดยวกนมเวเลนซอเลกตรอนไมเทากน โดยมเวเลนซอเลกตรอนเพมขนจากซายไปขวา ยกเวนธาตแทรนซชนซงสวนใหญมจ านวนเวเลนซอเลกตรอน

เทากบ 2 เทากน จงมคณสมบตคลายกนทงในหมและในคาบเดยวกน

2. ธาตในคาบเดยวกนมจ านวนระดบพลงงานเทากน และเทากบเลขทของคาบ เชน ธาตในคาบท 2 ทกธาต (Li ถง Ne) ตางกมจ านวนระดบพลงงานเทากบ 2 คอ ช น

K (n=1) และช น L (n=2) เปนตน

แนวโนมของขนาดอะตอม

ปจจยทมผลตอขนาดอะตอม

1. จ านวนชนของอเลกตรอน ถาจ านวนชนมากจะมอะตอมขนาดใหญ

2. ถาช นอเลกตรอนเทากน ใหดทจ านวนโปรตอน ถาจ านวนโปรตอน

มาก อะตอมหรอไอออนนนจะมขนาดเลก

3. อตราสวนของ p+/e

ถาไอออนของธาตใดมคา p+/e มาก จะมขนาดของอะตอมเลก

ถาไอออนทมคา p+/e นอย จะมขนาดของอะตอมใหญ

15

สรป ตารางธาต

16

สรป ตารางธาต

ขนาดอะตอม ขนาดไอออน IE EA EN

17

สรป ตารางธาต

18

19

แรงยดเหนยวระหวางอนภาค หมายถง แรงยดเหนยวทางไฟฟาทเกดขนระหวางประจลบของอนภาคหนง กระท ากบประจบวกอกอนภาคหนง

อนภาค คอ ?

อะตอม แรงยดเหนยวระหวางอะตอมหรอแรงยดเหนยวภายใน

โมเลกล

เปนพนธะเคม

โมเลกล แรงยดเหนยวระหวางโมเลกล ไมใชพนธะเคม

ไอออน แรงยดเหนยวระหวางไอออน เปนพนธะเคม(พนธะไอออนก)

จ า ! พนธะเคมคอแรงยดเหนยวระหวาง…………………..

แรงยดเหนยวภายในโมเลกล หรอแรงยดเหนยวระหวางอะตอม หรอ พนธะเคม

กฎออกเตด : อะตอมของธาตจะพยายามท าใหตวเองเสถยรเหมอนกบธาตเฉอย โดย…………………………………………………

พนธะเคม : เกดจากแรงดงดดทางไฟฟาของอะตอมในรปแบบตางๆดงตาราง

ชนดพนธะ ประจบวก ประจลบ หนวยยอยของ

สารประกอบ

พนธะโลหะ อะตอมของโลหะททง

อเลกตรอนออก

อเลกตรอนอสระจ านวน

มาก(electron cloud) อะตอม

พนธะไอออ

นก ไอออนบวกของโลหะ ไอออนลบของโลหะ ไอออน

พนธะโคเว

เลนต

นวเคลยสของอะตอมค

พนธะ อเลกตรอนครวมพนธะ โมเลกล

พนธะโลหะ

ธาตโลหะโดยเฉพาะหม 1A และ 2A หาก

ตองการท าใหตวเองเสถยร ท าไดโดยปลด

อเลกตรอนวงนอกสดของตวเองออก เชน Na ม

การจดอเลกตรอนเปน 2 8 1 เมอปลดอเลกตรอน

วงนอกสดออกจะเหลอ 2 8 อเลกตรอนทเคลอนแต

ละอะตอมจะมอสระสามารถเคลอนทไปมาทกทศทาง

รอบแทงโลหะ ในแทงโลหะมหลายลานอะตอม จงม

อเลกตรอนมหาศาล

การเกดพนธะโลหะ

พนธะโลหะเกดระหวางโลหะกบโลหะ โดยโลหะจายอเลกตรอนออกไป และโลหะทเปนไอออนบวกจะรบอเลกตรอน เกดแรงดงดดระหวางประจบวกกบอเลกตรอน

เรยกวา “ พนธะโลหะ” ไดแก โลหะทกชนดรวมทงโลหะผสมดวย เชน ………………………………… …

คณสมบตของพนธะโลหะ

- มจดเดอดจดหลอมเหลวสงเกนนนนนน

- น าไฟฟาไดด

- ตแผเปนแผนบางๆได

- คา EN เทากบ O เพราะเกดจากธาตเดยวกนเขาท าพนธะกน

- ไมมสตรโมเลกล เนองจากไมทราบจ านวนทแนนอนของอะตอมทเขารวมพนธะเพราะมนมเยอะมากจงมแตสตรอยางงาย(empirical formula)

20

พนธะไอออนก

การเกดพนธะไอออนก

พนธะไอออนก เกดระหวาง โลหะกบอโลหะ ยกเวน…………………………..

พนธะไอออนกทกสารประกอบ จะเกาะกนเปนโครงรางผลก ดงเชน

โครงสรางภายในของโซเดยมคลอไรด การเกดโซเดยมคลอไรด

การเกดแคลเซยมคลอไรด

21

22

ความเปนไอออนกจะพจารณาจากผลตางของคา EN

ถา EN ตางกนมากจะเปนไอออนกมาก

ถา EN ตางกนนอยจะเปนโคเวเลนต

ถา EN เทากนจะเปนโคเวเลนต 100 %

เชน เรยงความเปนไอออนกของสารประกอบไดดงน NaCl >

CCl4 >Cl

2

ลองท าซ

1. LiCl, NaCl, KCl ……………………………………………………………

2. NaCl, MgCl2, AlCl

3 ……………………………………………………………

3. KF, KCl, KBr ……………………………………………………………

4. KCl, CCl4, Cl

2 ……………………………………………………………

คณสมบตของสารประกอบไอออนก

1. จดเดอดและจดหลอมเหลวสงมากเพราะ………………………………………………………………………

2. ในสภาวะปกตสารประกอบไอออนกจะไมน าไฟฟา จะน าไฟฟาไดดเมอ…………………………………….

3. พนธะไอออนกเขยนสตรโมเลกลไมได เขยนไดเฉพาะสตรอยางงายหรอสตรอยางต า

4. หนวยยอยทเลกทสดของพนธะไอออนกเรยกวา ……………………………………………………………..

การอานชอและการเขยนสตร

การเขยนสตรเกดจากการไขวประจ

23

24

สมการไอออนก

สมการไอออนก คอ สมการทแสดงไอออนของสารประกอบไอออนกของตวทไมละลายน า หรอสารใหมทเกดขน

ลองท า จงเขยนสมการไอออนกของสารทเกดจากการผสมสารละลายตอไปน

1. AgNO3 กบ NaCl

2. BaCl2 กบ K

3PO

4

3. MgSO4 กบ AlCl

3

4. Na2CO

3 กบ H

2SO

4

พนธะโคเวเลนต

- พนธะโคเวเลนซเกดจากการเกดพนธะระหวางธาตกลมอโลหะ กบ ธาตอโลหะดวยกน ซงเปนธาตทมคาอเลกโทรเนกาตวตใกลเคยงกนหรอเทากน และเกดการ

ใชเวเลนซอเลกตรอนรวมกน เปนไปตามกฎออกเตต เชน CO2, H

2O, C

2H

5OH, BeCl

2, BF

3 เปนตน

การเกดพนธะโคเวเลนต

เปนพนธะทเกดจากการใชอเลกตรอนวงนอกรวมกน ระหวางอะตอมของธาตหนงกบอกธาตหนงแบงเปน 3 ชนดดวยกน

1. พนธะเดยว (Single covalent bond) เกดจากการใชอเลกตรอนรวมกน 1 อเลกตรอน เชน F2 Cl

2 CH

4 เปนตน

2. พนธะค ( Doublecovalent bond ) เกดจากการใชอเลกตรอนรวมกนของธาตท งสองเปนค หรอ 2 อเลกตรอน เชน O2 CO

2 C

2H

4 เปนตน

25

26

3. พนธะสาม ( Triple covalent bond ) เกดจากการใชอเลกตรอนรวมกน 3 อเลกตรอน ของธาตทงสอง เชน N2 C

2H

2 เปนตน

คณสมบตของสารประกอบโคเวเลนต

1. จดเดอด จดหลอมเหลวต า เพราะเปนการท าลายแรงยดเหนยวระหวางโมเลกล

(จดเดอดของแรงดงดดระหวางโมเลกลเปนดงน พนธะไฮโดเจน>แรงดงดดระหวางขว>แรงลอนดอน )

H2O มแรงยดเหนยวระหวางโมเลกล ……………………………………

SO2 มแรงยดเหนยวระหวางโมเลกล ……………………………………

Cl2 มแรงยดเหนยวระหวางโมเลกล ……………………………………

เปรยบเทยบจดเดอดจากสงไปต าไดดงน ………………………………………………

2. สวนใหญไมน าไฟฟา แตจะน าไดถามขว และโมเลกลนนสามารถแตกตวเปนไอออนได

27

การอานชอสารประกอบโคเวเลนต

เนองจากสารประกอบเหลาน มสตรทเขยนไดถกตองหลายแบบ จงตองอานเลขอะตอมของแตละธาตดวยภาษากรก ดงน

1. สารประกอบของธาตค ใหอานชอธาตทอยขางหนากอน แลวตามดวยชอธาตทอย

หลง โดยเปลยนเสยงพยางคทายเปน “ ไอด” (ide)

2. ใหระบจ านวนอะตอมของแตละธาตดวยเลขจ านวนในภาษากรก ดงตาราง

3. ถาสารประกอบนนอะตอมของธาตแรกมเพยงอะตอมเดยว ไมตองระบจ านวน

อะตอมของธาตนน แตถาเปนอะตอมของธาตหลงใหอาน “ มอนอ” เสมอ

ตวอยาง ลองอานซ !

P4H

10

N2O

5

SiH4

SF6

N2O

28

แรงยดเหนยวระหวางโมเลกล

แบงออกเปน 2 ประเภท

1. แรงแวนเดอรวาลส เปนแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลทไมแขงแรงนก แบงออกเปน

- แรงลอนดอน

เปนแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลไมมขว ไดแก ………………………………………………………………

แรงลอนดอน จะเปนแรงยดเหนยวทออนมาก ท าลายงาย จดเดอดจดหลอมเหลวต ามาก แตจะเพมขนตามมวล

- แรงดงดดระหวางขว เปนแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลทแขงแรงกวาแรงลอนดอน เนองจาก สารพวกนนอกจากจะมแรงลอนดอนแลวยงขนกบสภาพขวดวย

ไดแก …………………………………….

แรงยดเหนยวระหวางขว จะเปนแรงยดเหนยวทท าลายยากกวาแรงลอนดอน จดเดอดจดหลอมเหลวจะเพมขนตามมวล

2. พนธะไฮโดรเจน

เปนแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลทสภาพขวของโมเลกลสงมาก เกดจากธาต H และธาตทมคา EN สงและมขนาดเลก ไดแก F, O, N สภาพขวทสง

มาก เปนเพราะผลตางของคา EN มคามาก

29

พนธะโคเวเลนตแบบโครงผลกรางตาขาย

จดเดอดจดหลอมเหลวจะสงมาก เพราะเกาะกนเปนโครงรางตาขาย การเดอดเปนการท าลายพนธะโคเวเลนตซงเปนแรงถายในโมเลกล

ดงเชน เพชร แกรไฟต เปนตน

30

31

1. ท าปฏกรยารนแรงกบน าไดดางและแกส ไฮโดรเจน เชน………………………………………

2. มเวเลนซอเลกตรอนเทากบ………………….

3. มเลขออกซเดชน……………………

4. ท าปฏกรยาไดดมาก จงไมพบโลหะหม 1 ในธรรมชาต แตจะพบในสารประกอบโดยสารประกอบทกตวเปน

พนธะ…………….

5. สารประกอบโลหะหม1 ละลายน าไดทกตว

6. ความหนาแนนต า ลอยน าได จดเดอด จดหลอมเหลวไมสงมากนก

7. เกบในน ามนเพอ………………………………………………

1. ท าปฏกรยากบน าไดดางและแกส ไฮโดรเจน เชน………………………………………

2. มเวเลนซอเลกตรอนเทากบ………………….

3. มเลขออกซเดชน……………………

4. ท าปฏกรยาไดด พบโลหะหม 2 ในธรรมชาต และพบในสารประกอบโดยสารประกอบสวนใหญเปนพนธะ…………….

ยกเวน ……………..

5. สารประกอบโลหะหม2 สวนใหญ ละลายน าได แตจะไมละลายน าถาเปนสารประกอบ

ของ……………………………………………………………………………………..

สมบตของธาตแตละหม

ธาตหม 2 (…………………..)

ธาตหม 1 (…………………..)

32

1. เปนธาตทประกอบดวยธาตกงโลหะ คอ โบรอน และธาตทเปนโลหะคอ อลมเนยม แกลเลยม

อนเดยม และแธลเลยม โดยสมบตของโบรอน จะแตกตางจากธาตอนๆในหม กลาวคอ

- โบรอนเฉอยตอการเกดปฏกรยา ไมท าปฏกรยากบน าและอากาศโดยรอบ

- อลมเนยมเปนโลหะเนอเบาทคอนขางแขงแรง พรอมทจะเกดปฏกรยากบอากาศโดยรอบ

2. มเลขออกซเดชน……………………

1. หม 4 ประกอบดวยธาตทเปนทงโลหะ กงโลหะ และธาตทเปนอโลหะ

- ธาต C เปนอโลหะเพยงธาตเดยวในกลม มโครงสรางของสารในสถานะของแขงเปนโครงผลกรางตา

ขาย ทงในรปของเพชร แกรไฟต และถาน

- ธาต Si และ Ge เปนธาตกงโลหะ

- ธาต Sn และ Pb เปนธาตโลหะ

2. เมอธาตหม 4 เกดเปนสารประกอบมกจะมเลขออกซเดชนเทากบ……………………

ธาตหม 4 (…………………..)

ธาตหม 3 (…………………..)

หม 5 ประกอบดวยธาตทเปนทงธาตกงโลหะ และธาตทเปนอโลหะ

- ธาต N และP เปนอโลหะ โดยธาต N จะอยในรปของ N2 (diatomic molecule)ในอากาศ

- ธาต As และ Sb เปนธาตกงโลหะ

ธาตหม 5 (…………………..)

33

1. มเวเลนซอเลกตรอนเทากบ………………….

2. มเลขออกซเดชนไดหลายคา ตงแต……………………

3. สวนใหญเปนสารประกอบประเภทโครงรางตาขาย จดเดอดจดหลอมเหลว………………….

เมอเทยบกบหม 7

1. เปนธาตหมเดยวท 1 โมเลกลม 2 อะตอม เรยกวา…………………….

2. มความสามารถในการชงอเลกตรอนสง EN สง

3. มเวเลนซอเลกตรอนเทากบ………………….

4. มเลขออกซเดชนไดหลายคา……………………

5. พบเปนธาตอสระในธรรมชาต และพบในรปของสารประกอบไอออนกและโคเวเลนซ

6. สารประกอบหม 7 ละลายน าไดด ยกเวนสารประกอบของ…………………………………

ธาตหม 6 (…………………..)

ธาตหม 7 (…………………..)

34

1. มเวเลนซอเลกตรอนเทากบ 8 ยกเวน …….มเวเลนซอเลกตรอนเทากบ……….

2. เฉอยชาตอการเกดปฏกรยามาก จะไมท าปฏกรยากบสารใดในธรรมชาต

3. เปนธาตทม IE สงสดในตารางธาต เพราะ………………………………………………………...

……………………………………………………………………………………………………..

4. …………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………….

5. …………………………………………………………………………………………………….

ธาตหม 8 (…………………..)

35

21Sc

สมบตของธาตทรานซชน

อยระหวางหม ……… กบหม …….. เรมตงแตคาบท ……….. เรมตงแตเลขอะตอมเทากบ………………..

การจดเรยงอเลกตรอนตางจากธาตโดยทวไป คอจะจดอเลกตรอนวงนอกสดกอน แลวจดอเลกตรอนวงรองจากวงนอกสดเปนวงสดทาย

การดงอเลกตรอนออกจากอะตอม ใหดงจากวงนอกสดกอน เชนเดยวกบธาตปกต

36

1. เวเลนตอเลกตรอนของธาต ทรานซชนมคาเปน…………………………………

2. ธาตทรานซชนจะมสมบตเหมอนกนเปนคาบมากกวาหม

3. ความหนาแนนของธาตทรานซชน………………………………………………………………………………..

4. จดเดอด จดหลอมเหลว………………………………………………………………………………………… …

5. คา IE, EN, E๐……………………………………………………………………………………………………..

6. ขนาดอะตอม………………………………………………………………………………………………………

7. เลขออกซเดชนของธาตทรานซชน………………………………………………………………………………..

37

สรปเกยวกบหลกการนบเลขออกซเดชน จะไดวา

1. ออกซเดช นของธาตอสระ = ………..

2. ออกซเดช นของ H = ………..

3. ออกซเดช นของ O = ………..

4. ออกซเดช นของธาตหม IA = ……….. IIA = ……….. IIIA = ………..

5. ออกซเดช นของไอออน = ………..

6. ออกซเดช นรวมของทกธาตในสารประกอบ = ………..

7. ออกซเดช นของธาตทรานซช น = ………..

8. ออกซเดช นของธาตอะโลหะ = ………..

9. สารประกอบใดๆกตาม ธาตทม EN สงจะแสดงประจ………

จงหาคาเลขออกซเดช นของธาตอะโลหะ ในสารตอไปน

H2CO

3, H

2SO

4, Na

2SO

4, O

2, S

8

จงหาคาเลขออกซเดชนของโลหะทรานสช น ในสารตอไปน

MnO2 , CaO , K

2CrO

4 , PbO

2 , NiO

2 , KMnO

4 , K

2Cr

2O

7 , Mn

2O

3 , Cu

จงหาคาเลขออกซเดช นของโลหะทรานสช น หรออะโลหะ ในสารตอไปน

MnO4

- , CrO4

-, SO3

2- , SO4

2- , HCO3

- , CrO2

-, Cr2O

7

2-

38

อนภาค มวล (กรม)

มวลอะตอม (atomic mass)

มวลอะตอม หมายถง ตวเลขทศนยมทแสดงใหทราบวา ธาตนน 1 อะตอมหนกเปนกเทาของธาตมาตรฐาน

มวลอะตอม คอ มวลเปรยบเทยบทบอกใหทราบวามวลของธาต 1 อะตอมหนกเปนกเทาของมวลของธาตมาตรฐาน 1 อะตอม

Note

ใน 1 อะตอมประกอบดวย

เพราะฉะนน มวลอะตอมเราคดน าหนกของอนภาคใดบาง ?

Answer ………………………………………….

Because ………………………………………….

ลกษณะส ำคญของมวลอะตอม มดงน

1. มวลอะตอมของธาตไมมหนวย

2. มวลอะตอมเปนคาเปรยบเทยบ สวนมวลของธาต 1 อะตอมเปนมวล

ทแทจรง มหนวยเปนกรม

3. มวลของธาตมาตรฐาน 1 อะตอม ท ใชเปนตวถกเปรยบเทยบของ

มวลอะตอมมคาเทากนหมดในทก ๆ ธาต

4. ค านวณไดจากสตรเมอทราบมวลของธาตนน 1 อะตอม และ

ค านวณไดจากไอโซโทปของธาตนน ๆ

ปรมาณสารสมพนธ

39

มวลอะตอมเฉลย = ( มวลอะตอมของธาต x %ไอโซโทปในธรรมชาต)

100

ค ำถำม

คารบอนมไอโซโทป 2 ชนดท เสถยรคอ 12C และ 13C คา มวลอะตอมเฉลยจะเปนเทาใด โดยก าหนดให 12Cมในธรรมชาต 98.89% และมมวลอะตอมเทากบ

12.00 สวน13C มในธรรมชาต 1.11% มวลอะตอมเทากบ 13.003

ธาต A มสองไอโซโทปในธรรมชาต ไดแก ไอโซโทป 20 และ 22 ไอโซโทป 20 มมวลอะตอม 19.995 และไอโซโทป 22 มมวลอะตอม 22.005 มรอยละในธรรมชาต 80

และ 20 ตามล าดบ จงหามวลอะตอมเฉลยของธาต A

ธาตสวนใหญในธรรมชาตมหลายไอโซโทป และแตละไอโซโทปมปรมาณมากนอยตางกน

นกวทยาศาสตรหา มวลอะตอม และปรมาณของไอโซโทปของแตละธาต โดยใชเครองมอเรยกวา แมสสเปกโตรมเตอร

โดยทวไปมวลอะตอมทรายงานในตารางธาตคดจากมวลอะตอมและปรมาณของไอโซโทปทมอยใน

ธรรมชาต

40

ธาต O ม 3 ไอโซโทป คอ 16O มวลอะตอม 15.9949, 17O มวลอะตอม

16.9991, 18O มวลอะตอม 17.9992 ถา 16O และ 17O มปรมาณรอยละใน

ธรรมชาต 99.759 และ 0.037 ตามล าดบ จงหามวลอะตอมเฉลยของ O

ธาต X ประกอบดวยไอโซโทปสองชนด คอ 90X และ 98X จากตารางธาต Xมมวล

อะตอมเทากบ 93.5 ดงนน ปรมาณ 90X ในธรรมชาตคดเปนกเปอรเซนต

ธาต A ม 2 ไอโซโทป ไอโซโทปท 1 มมวลอะตอม 23.03 มปรมาณในธรรมชาต

90% ทเหลอเปนปรมาณของไอโซโทปท 2 ถามวลอะตอมของธาต A เทากบ 23.29

มวลอะตอมของไอโซโทปทสองเปนเทาไร

ทองแดงมสองไอโซโทปคอ Cu-63 และ Cu-65 สมมตวาท งสองไอโซโทปมมวลอะตอม

เทากบ 63 และ 65 ตามล าดบ จะม Cu-63 และ Cu-65 ในธรรมชาตอยางละก

เปอรเซนต ถามวลอะตอมเฉลยของธาตทองแดงเทากบ 63.546

41

42

เมอธาตตางกนอยางนอย 2 ชนดมารวมกนจะไดสารประกอบ(สตร

เคม) เราสามารถค านวณมวลของสารประกอบได เรยกวา “มวลโมเลกล”

การค านวณหามวลโมเลกลหาจาก ผลรวมของมวลอะตอม x จ านวนอะตอม(หรอ

ผลรวมของมวลอะตอมของแตละธาตในสารประกอบ)

เชน CO2 1 โมเลกล ประกอบดวย C 1อะตอม O 2 อะตอม

H2SO

4 1 โมเลกล ประกอบดวย H 2 อะตอม S 1อะตอม O 4อะตอม

มวลโมเลกลของเกลอผลก เกลอผลกจะมน าเกาะตดกบเกลอผลก(สารประกอบไอ

ออนก) สตรทวไปของเกลอผลก M.nH2O

การค านวณมวลโมเลกล M.nH2O

= มวลโมเลกล M + n(มวลโมเลกลของH2O)

การหามวลโมเลกลของสาร

1. ใชการเปรยบเทยบเชนเดยวกบการหามวลอะตอม

2. คดจากผลบวกของอะตอมของธาตตางๆ ทเปนองคประกอบใน 1 โมเลกลของสารนน

มวลโมเลกล H2O = (2 x 1) + 16 = 18

มวลโมเลกล CuSO4 ⋅ 5H

2O = 63.5 + 32 + (4 x16) + (5 x18) = 249.5

มวลโมเลกล K2SO

4 ⋅ Al

2(SO

4)3 ⋅ 24 H

2O = 948

43

อะตอมหรอกลมอะตอมทมประจไฟฟำ เกดจำกโครงสรำงภำยในของอะตอมหรอกลมอะตอมมจ ำนวนอเลกตรอนมำกหรอนอย

กวำจ ำนวนโปรตอน

ไอออนลบ (negative ion หรอ anion)

เชน F- Cl- O2-

ไอออนบวก (positive ion หรอ cation)

เชน Na+ Ca2+

ไอออน (ion)

เนองจากไอออนเกดจากการเปลยนแปลงอเลกตรอนในอะตอมหรอกลมอะตอม ซงอเลกตรอนเปน

อนภาคทมมวลนอยมาก ไมมผลตอมวลของอะตอมท เปนองคประกอบ ดงนนมวลของไอออนจงค านวณจาก

มวลอะตอมของธาตองคประกอบในไอออนนนๆ

NH4+ มมวลไอออน = ……………………………….

CO32- มมวลไอออน = ……………………………….

Br มมวลอะตอม= 80 Br- มมวลไอออน =………………

44

สตรเคม (chemical formula)

สตรเคมจ ำแนกออกเปน 3 ประเภท

สตรอยำงงำย (empirical formula)

สตรโมเลกล (molecular formula)

สตรโครงสรำง (structural formula)

สตรโครงสรำง คอ สตรซงบอกรำยละเอยด

วำอะตอมตำง ๆ ในโมเลกลจบกนอยำงไร

หรอเกดพนธะอยำงไร เชน CH4

45

เปนหนวยบอกจ านวนอนภาค/ปรมาณของสาร เขยนยอวา “mol” โดย 1 mol หมายถง

ปรมาณสารทมจ านวนอนภาค(อะตอม โมเลกล หรออนภาคอนๆ ) เทากบจ านวนอะตอมของคารบอน-12 ทม

มวล 12 กรม พอด

ปรมาณของสารทมจ านวนอนภาคเทากบ 1 โมล มคาเทากบ 6.02 x 1023 อนภาค เลขจ านวนน

เรยกวา เลขอำโวกำโดร (Avogadro’s number)

ทมาของโมล ?

สำร 1 โมล คอ ปรมำณสำรทมจ ำนวนอนภำคเทำกบจ ำนวนอะตอม

ของ C-12 ทมมวล 12 กรมอนภำคนไดแก อะตอม โมเลกล ไอออน

เปนตน

หรอ มวลของสำรทม

จ ำนวนอนภำคเทำกบ

6.02 x 1023 อนภำค

คอ เลขอำโวกำโดร

ใชสญลกษณเปน “mol”

46

กำรน ำโมลไปใช

ถาอนภาค คอ โมเลกล เรยกวา โมลโมเลกล

ถาอนภาค คอ อะตอม เรยกวา โมลอะตอม

ถาอนภาค คอ ไอออน เรยกวา โมลไอออน

ถาอนภาค คอ อเลกตรอน เรยกวา โมลอเลกตรอน

กาซออกซเจน(O2) 1 โมล หมายถง 1 โมลโมเลกล มออกซเจน 6.02 x 1023 โมเลกล

โซเดยม(Na) 1 โมล หมายถง 1 โมลอะตอม มโซเดยม 6.02 x 1023 อะตอม

เชน

• สารใดๆ 1 โมล(อะตอม) มมวลเทากบ มวลอะตอม (กรม)

• สารใดๆ 1 โมล(โมเลกล) มมวลเทากบ มวลโมเลกล(กรม)

• ธาต Na มมวลอะตอม 23

ดงนน จ านวนโมลของ Na 1 โมล(อะตอม) มมวล = 23 g

• กาซ O2 มมวลโมเลกลเทากบ 16 x 2 = 32

ดงนนจ านวนโมลของ O2 1 โมล(โมเลกล) มมวล = 32 g

• ซลเฟตไอออน(SO42-) 1 โมล มมวล = 32 + (16x4) = 96 g

47

ปรมาณท เรยกวาโมล

สารใดๆ X อนภาค จะสามารถหาโมลของสารนนไดจาก

สารใดๆ Y กรม จะสามารถหาโมลของสารนนไดจาก

กาซใดๆ Z ลตร ท STP จะสามารถหาโมลของสารนนไดจาก

48

1 โมลของ

สาร มวล(กรม) โมลโมเลกล โมเลกล โมลอะตอม อะตอม

ปรมาตรท

STP (ลตร)

C2H

2

C3H

8

(NH2)2CO

(CH3)4C

C2H

5OH

ปรมำณสำร 1โมล

***** เมอ มวลอะตอมของ C = 12, H = 1, N = 14, O = 16

สรป สาร 1 โมลบอกอะไรเราบาง

จ านวนอนภาค (สารทกสถานะ) = ……………………………………………………………………….

บอกมวล (……………………) = ……………………………………………………………………….

บอกปรมาตร(………………..) = ……………………………………………………………………….

Mole =

แบบฝกหด

NH3 8.5 กรม มกโมเลกล Na+ 0.6 โมล มกอนภาค

NO2 3.01×1024 โมเลกลมกลตรท STP

CO2 176 กรม มกอะตอม

C2H

2 78 กรม มกลกบาศกเซนตเมตร ทSTP

C3H

8 3.01×1023 โมเลกลมกโมลอะตอม

CuSO4 .5H

2O 499 กรม ม O กอะตอม

Cl2 1 cm3 ท STP มกอะตอม

S8 1.6×10-2 โมล ม S กอะตอม

K+ 1.505 × 1023 ไอออนมกโมล

49

50

Example จงเตมค าตอบในตารางใหถกตอง

51

52

53

ตองทราบวาสารประกอบนนประกอบดวยธาตอะไรบาง อตราสวนโดยน าหนกของธาตทงหมดท มอยเปนอยางไร และน าหนกอะตอมของแต

ละธาตดวย

ขนตอนการคดสตรอยางงายและสตรโมเลกล

1. ตองร มวลของธาตทรวมพอดกน

2. หาอตราสวนโดยโมลอะตอมของธาตทรวมพอดกน โดยน ามวลอะตอมไปหารรวมมวลธาต

3. ท าใหเปนอตราสวนต าสดและจ านวนเตม

= อตราสวนโดยโมลทธาตรวมพอดกน

= อตราสวนโดยจ านวนอะตอม

4. เขยนสญลกษณของแตละธาต แลวน าจ านวนอะตอมในขอ 3 มาใสทมม ขวาลางของสญลกษณ จะไดสตรอยางงาย

เมอไดสตรเอมพรกลแลวจะค านวณหาสตรโมเลกลได เมอทราบน าหนกโมเลกลของสารประกอบนน ๆ

สตรโมเลกล = (สตรเอมพรกล)n

โดย n = 1, 2, 3,…

สตรอยางงาย สตรโมเลกล

54

ตวอยางโจทยสตรอยางงายและสตรโมเลกล

Ex จากการวเคราะหสารประกอบชนดหนง พบวาประกอบดวยก ามะถนและออกซเจนมรอยละโดยน าหนกของก ามะถนเปน 50.05 และออกซเจน 49.95 ถาน าหนกโมเลกลของสารประกอบนเทากบ 64 จงค านวณหาสตรเอมพรกลและสตรโมเลกล ( S = 32, O = 16 )

แนวขอสอบ – โจทยใหปรมาณสารมาในรปธาต

จงค านวณสตรอยางงายของสารประกอบทม Fe และ O 72.4% และ 27.6% ตามล าดบ

สารประกอบชนดหนงมสตรอยางงายเปน CxH

yCl ถาน าสารน 60 กรม ประกอบดวย C เทากบ 10.8 กรม H เทากบ 1.36 กรม และ Cl

เทากบ 47.84 กรม คา X, Y และ Z มคาเทาใดตามล าดบ

55

ความหมายของหนวยตางๆ

NaoH เขมขน 5% โดยมวล/ปรมาตร หมายความวา …………………………………………………………………………

NaCl เขมขน 2% โดยมวล หมายความวา …………………………………………………………………………

C2H

5OH เขมขน 4%โดยปรมาตร หมายความวา ………………………………………………………………………..

Ca(OH)2 เขมขน 7 mol/dm3 หมายความวา ………………………………………………………………………..

กลโคส เขมขน 3 mol/kg หมายความวา ………………………………………………………………………..

ปลามปรอท 5 ppm หมายความวา …………………………………………………………………………

แกส A มเศษสวนโมลในอากาศ = 0.78 หมายความวา …………………………………………………………………………

56

57

58

59

สมบตของแกส

สมบตท วไปของแกส ไดแก

1. แกสมรปรางเปนปรมาตรไมแนนอน เปลยนแปลงไปตามภาชนะทบรรจ บรรจ ในภาชนะใดกจะมรปรางเปนปรมาตรตามภาชนะนน เชน ถาบรรจในภาชนะทรง

กลมขนาด 1 ลตร แกสจะมรปรางเปนทรงกลมมปรมาตร 1 ลตร เพราะแกสมแรงยดเหนยวระหวางอนภาค (โมเลกล หรออะตอม) นอยมาก จงท าใหอนภาคของแกส

สามารถเคลอนทหรอแพรกระจายเตมภาชนะทบรรจ

2. ถาใหแกสอยในภาชนะทเปลยนแปลงปรมาตรได ปรมาตรของแกสจะขนอยกบอณหภม ความดนและจ านวนโมล ดงนนเมอบอกปรมาตรของแกสจะตองบอก

อณหภม ความดนและจ านวนโมลดวย เชน แกสออกซเจน 1 โมลมปรมาตร 22.4 dm3 ทอณหภม 0 C ความดน 1บรรยากาศ (STP)

3. สารทอยในสถานะแกสมความหนาแนนนอยกวาเมออยในสถานะของเหลวและของแขงมาก เชน ไอน า มความหนาแนน 0.0006 g/cm3แตน ามความแนนถง

0.9584 g/cm3 ท100 C

4. แกสสามารถแพรได และแพรไดเรวเพราะแกสมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลนอยกวาของเหลวและของแขง

5. แกสตางๆ ตงแต 2 ชนดขนไปเมอน ามาใสในภาชนะเดยวกน แกสแตละชนดจะแพรผสมกนอยางสมบรณทกสวน นนคอสวนผสมของแกสเปนสารเดยว หรอ

เปนสารละลาย (Solution)

6. แกสสวนใหญไมมสและโปรงใสเชนแกสออกซเจน(O2)แกสไฮโดเจน(H

2) แกสคารบอนไดออกไซด(CO

2)แตแกสบางชนดมส เชน แกสไนโตเจนไดออกไซด

(NO2) มสน าตาลแดง แกสคลอรน(Cl

2) มสเขยวแกมเหลอง แกสโอโซน (O

3) ทบรสทธมสน าเงนแก เปนตน

60

ปรมาตร อณหภม และความดน

การวดปรมาตรของแกส เนองจากแกสบรรจในภาชนะใดกพงกระจายเตมภาชนะ ดงนน ปรมาตรของแกส จงมกหมายถงปรมาตรของภาชนะทบรรจแกสนน

หนวยของปรมาตร หนวยของปรมาตร ทนยมใชคอ ลกบาศกเดซเมตร (dm3) หรอลตร (litre) หรอ ลกบาศกเซนตเมตร (cm3) (1 dm3 =1000 cm3)

อณหภม (Temperature) เปนมาตราสวนทใชบอกระดบความรอน-เยนของสาร แตอณหภมไมไดบอกใหทราบถงปรมาตรความรอนของสาร กลาวคอ สารทม

อณหภมเทากนแสดงวามระดบความรอนเทากนแตอาจจะมปรมาตร ความรอนเทากนกได เครองมอวดอณหภมทใชกนอยางแพรหลายคอเทอรโมมเตอร

การวดอณหภมของแกส การวดอณหภมมาตราสวนทใชมหลายแบบ คอ เซลเซยส

เคลวน ฟาเรนไฮต โรเมอรและแรงกน แตการวดอณหภมของแกสสวนใหญใช มาตราสวนเคลวน

(Kelvin Scale) หรอเรยกวา มาตราสวนสมบรณ (Absolute temperature scale) สญลกษณ K และองศาเซลเซยส

61

62

การเกดปฏกรยาเคม เปนการเปลยนแปลงของสารทไดผลตภณฑของสารทแตกตางจากสารเดมโดยอาจ สงเกตจากการเปลยนสของสาร การเกด

ตะกอน หรอการเกดกลนใหม

ทฤษฎทใชอธบายปฏกรยาเคม มอย 2 ทฤษฎ คอ

1. ทฤษฎการชน (The Collision Theory) ปฏกรยาเคมจะเกดขนได กตอเมออนภาคของสารตงตนตองมาปะทะกนหรอมาชนกน และการชนกนนนม

ท งการชนทประสบผลส าเรจ ดงภาพ

2. ทฤษฎแอกตเวเตดคอมเพลกซหรอทฤษฎสภาวะทรานซชน (The Activated Complex Theory or The Transition State Theory) เปน ทฤษฎท

ดดแปลงมาจากทฤษฎการชน โดยทฤษฎนจะกลาวถงการชนอยางมประสทธภาพของสารตงตนในลกษณะท เหมาะสม โดยจะเกดเปนสารประกอบใหมช วคราว ทเรยกวา

สารเชงซอนกมมนต (Activated Complex) ซงในระหวางการเกดสารชนดนพนธะเคมของสารตงตนจะออนลง และเรมมการสรางพนธะใหมระหวางคอะตอมทเหมาะสม จน

ในทสดพนธะเกาจะถกท าลายลงอยางสนเชง และจะมพนธะใหมถกสรางขนมาแทนท ดง แบบจ าลองการเกดปฏกรยาเคมตอไปน

อตราการเกดปฏกรยาเคม

63

พลงงานกบการเกดปฏกรยา

ในการเกดปฏกรยาของสารแตละปฏกรยานน ตองมพลงงานเขามาเกยวของกบการเกดปฏกรยาเคม 2 ขนตอน ดงน

ข นท 1 เปนขนทดดพลงงานเขาไปเพอสลายพนธะในสารตงตน

ข นท 2 เปนขนทคายพลงงานออกมาเมอมการสรางพนธะในผลตภณฑ

ดงนนการเกดปฏกรยาเคมจะเกยวของกบการเปลยนแปลงพลงงาน ดงน

1. ปฏกรยาดดความรอน ( Endothermic reaction) เปนปฏกรยาทดดพลงงานเขาไปสลายพนธะมากกวาทคายออกมาเพอสราง พนธะ โดยในปฏกรยาดดความรอนนสาร

ตงตนจะมพลงงานต ากวาผลตภณฑ จงท าใหสงแวดลอมเยนลง อณหภมลดลง เมอเอามอสมผสภาชนะจะรสกเยน ดงภาพ

2. ปฏกรยาคายความรอน ( Exothermic reaction) เปนปฏกรยาทดดพลงงานเขาไปสลายพนธะนอยกวาทคายออกมาเพอสราง พนธะ โดยในปฏกรยาคายความรอนนสาร

ตงตนจะมพลงงานสงกวาผลตภณฑ จงใหพลงงานความรอนออกมาสสงแวดลอม ท าใหอณหภมสงขน เมอเอามอสมผสภาชนะจะรสกรอน ดงภาพ

64

อตราการเกดปฏกรยาเคม

อตราการเกดปฏกรยาเคม หมายถง ปรมาณสารตงตนทหายไปตอหนงหนวยเวลา หรอปรมาณผลตภณฑทเกดขนตอหนงหนวยเวลา

เมอพจารณาจากปฏกรยาตอไปน

A + 2B -------------> C ………..(1)

ในขณะทปฏกรยาด าเนนไป สาร A และสาร B เปนสารตงตนถกใชไปดงนนความเขมขนของสาร A และ B จะลดลง สวนความเขมขนของสาร C ซงเปน

ผลตภณฑจะเพมขน จากปฏกรยา (1) จะพบวาอตราการลดลงของสาร A เปนครงหนงของการลดลงของสาร B

ดงนนเมอเขยนความสมพนธระหวางอตราการเกดปฏกรยาในรปของสารตางๆ จะตองคดตอ 1 โมลของสารนน ซงสามารถเขยนไดดงน

อตราการเกดปฏกรยาเคม = ปรมาณของสารตงตนทลดลง/ เวลา = ปรมาณของสารผลตภณฑทเกดขน / เวลา

อตราเรวเฉลย หมายถง อตราเรวโดยเฉลย ตงแตเรมตน จนปฏกรยาเกดขนในชวงเวลาหนง เชน อตราเรวเฉลยในชวง 10 วนาท ( หาไดจากการทดลอง)

อตราเรว ณ เวลาหนง หมายถง อตราเรวของปฏกรยาทต าแหนงใดต าแหนงหนง เชน อตราเรว ณ 10 วนาท ( หาจากคาความชนของกราฟระหวางปรมาณสารกบเวลา)

note

65

ปจจยทมผลตออตราการเกดปฏกรยา

1. ความเขมขนของสารต งตน กรณทสารตงตนเปนสารละลาย ถาสารตง

ตนมความเขมขนมากจะเกดเรว เนองจากตวถกละลายมโอกาสชนกนมากขน

บอยขน ในทางตรงกนขามถาเราเพมปรมาตรของสารละลายโดยความเขมขน

เทาเดม อตราการเกดปฏกรยาจะเทาเดม

2. พนทผวสมผส กรณทสารตงตนมสถานะเปนของแขง สารทมพนทผวสมผส

มากจะท าปฏกรยาไดเรวขน เนองจากสมผสกนมากขน ใชพจารณากรณทสารตง

ตนมสถานะของแขง ดงภาพ

3. ความดน กรณทสารตงตนมสถานะเปนกาซ ถาความดนมากปรมาตรก

ลดลง และปฏกรยากจะเกดไดเรว เนองจากอนภาคของสารมโอกาสชนกนมาก

ขนบอยขนในพนททจ ากดนนเอง ดงภาพ

4. อณหภม การทอณหภมของสารตงตนเพมขนอตราการเกดปฏกรยาจะเพมขน

เนองจากเมออณหภมสงขน โมเลกลของสารในระบบจะมพลงงานจลนสงขนและม

การชนกนของโมเลกลมากขน

66

5. ตวเรงปฏกรยา (Catalyst) หมายถงสารเคมทชวยท าใหอตราการเกดปฏกรยาเรวขนเนองจากตวเรง จะชวยในการลดพลงงานกระตนโดยชวยปรบกลไก

ในการเกดปฏกรยาใหเหมาะสม กวาเดม โดยจะเขาไปชวยตงแตเรมปฏกรยาแตเมอสนสดปฏกรยาจะ กลบมาเปนสารเดม

6. ธรรมชาตของสาร เนองจากสารมแรงยดเหนยวซงแตกตางกน โดยปกตสารประกอบไอออนกจะเคลอนทไดเรวกวาสารประกอบโควาเลนต ดงนน

สารประกอบไอออนกจะเกดปฏกรยาเรวกวาสารประกอบโควาเลนต

67

สมดลเคม

Chemical Equilibrium

68

ดงนน สมดลเคม คอ ………………………………………..............

*****เงอนไขการเกดสมดล

I. สมบตทางกายภาพของระบบตองคงท

II. ปฏกรยาเคมตองเปนปฏกรยาทผนกลบได

III. อตราการเกดปฏกรยาเคมไปขางหนาตองเทากบอตราการเกดปฏกรยาเคมยอนกลบ

IV. ระบบตองมสารตงตนและสารผลตภณฑเหลออยในระบบ แตตองปรมาณคงท

69

ทภาวะสมดลทเวลา t1 ความเขมขนของสาร A มากกวาความ

เขมขนของสาร B

(ความเขมขนของสารตงตนมากกวาความเขมขนของผลตภณฑ)

ทภาวะสมดลทเวลา t1 ความเขมขนของสาร A นอยกวาความ

เขมขนของสาร B

(ความเขมขนของสารตง ตนนอยกวาความเขมขนของผลตภณฑ)

ทภาวะสมดลทเวลา t1 ความเขมขนของสาร A เทากบความ

เขมขนของสาร B

(ความเขมขนของสารตง ตนเทากบความเขมขนของผลตภณฑ)

70

สรป ตวเรงมผลตอ ………………………. ไมมผลตอ …………………………..

การรบกวนสมดล

กฎของเลอชาเตอลเอ : เมอระบบถกรบกวนสมดล ระบบจะพยายามตานทานการเปลยนแปลงนน ในทศ

ทางตรงขามและเขาสสภาวะสมดลใหม โดยทสภาวะสมดลใหมจะไมเหมอนสภาวะสมดลเดม

การรบกวนสมดลของเลอชาเตอลเอ ท าได 3 วธ

I. รบกวนความเขมขน

II. รบกวนความดน

III. รบกวนอณหภม

71

การรบกวนสมดลโดยการรบกวนความเขมขน : เมอปฏกรยา A + B <-> C + D ณ สมดลเปนดงกราฟ

ทสมดล

อธบายกราฟ : ทภาวะสมดลความเขมขนของสารตงตน A, B, และสาร

ผลตภณฑ C, D จะมคาคงทเสมอ

*** เมอมการรบกวนสมดลของระบบโดยการเตมสารตางๆ ลงไป

จะเกดการเปลยนแปลงดงน

เมอเตมสาร A

เมอเตมสาร B

เมอเตมสาร C

เมอเตมสาร D

A

B

C

D

ความเขมขน

เวลา

A

B

C

D

ความเขมขน

เวลา

t1

t2

A

B

C

D

ความเขมขน

เวลา

t1

t2

A

B

C

D

ความเขมขน

เวลา

t1

t2

A

B

C

D

ความเขมขน

เวลา

t1

t2

72

สรปการรบกวนสมดล

วธการรบกวน แผนภาพ ทศทางสมดล ปรมาณสาร

ตงตน

ปรมาณสาร

ผลตภณฑ

คา K

เพมสารตงตน

ลดสารตงตน

เพมผลตภณฑ

ลดผลตภณฑ

เพมความดน

ลดความดน

เพมอณหภม ระบบดด

ระบบคาย

ลดอณหภม ระบบดด

ระบบคลาย

73

ความเขมขน-ความดน-อณหภมกบคาคงทสมดล

จากปฏกรยา aA + bB <===> cC + dD

คา K คอ …………………………………………………………………….

คา K บอก ปรมาณผลตภณฑวาเกดขนหรอนอย

คา K ไมไดบอกความเรวของปฏกรยา

*** การเปลยนแปลงความเขมขนหรอความดน จะไมมผลตอคาคงทสมดล

*** การเปลยนแปลงอณหภม จะท าใหคาคงทสมดลเปลยนไป กลาวคอ

- ถาอณหภมท าใหผลตภณฑเกดมากขน คา K กจะมากขนดวย

- ถาอณหภมท าใหผลตภณฑเกดลดลง คา K กจะลดลงดวย

ตวอยางท 1 จากปฏกรยา A + B <===> C + D ดดความรอน

อณหภม K

20 X

30 Y

40 Z

เรยงล าดบคาคงทสมดลไดดงน…………………………………

ตวอยางท 2 จากปฏกรยา A + B <===> C + D คายความรอน

อณหภม K

X 1 x 10-4

Y 1 x 10-3

Z 1 x 10-2

เรยงล าดบอณหภมไดดงน…………………………………

74

ตวอยางท 3 จากปฏกรยา A + B <===> C + D

อณหภม K

20 500

30 600

40 700

ระบบนเปนระบบดดหรอคายความรอน…………………………………

สรปความส าพนธของคา K กบอณหภม

ระบบดดความรอน K แปลผนกบ……………

ระบบคายความรอน K แปลผนกบ……………

การเปลยนแปลง อณหภม ของปฏกรยาตอนจะมผลตอ อตราการเกดปฏกรยา(R) และคาคงทสมดลอยางไร

ปฏกรยา อณหภม R K

ดดความรอน เพมอณหภม

ดดความรอน ลดอณหภม

คายความรอน เพมอณหภม

คายความรอน ลดอณหภม

75

การค านวณคาคงทสมดล

คาคงทสมดล ( K, Kc, K

sp, K

p)

คาคงทสมดลความเขมขน Kc : aA + bB <===> cC + dD ; ณ อณหภมหนง

K = Kc = - คา Kc บอกวา ปฏกรยาเดนไปขางหนาได มาก หรอ นอย(เกด

ผลตภณฑไดมากหรอนอย) ถา Kc สงแสดง

วา………………………………………

- คา Kc ไมไดบอกความเรวของการเกดปฏกรยา

- สารทเปนของแขงและของเหลวจะไมนพมาคอคา Kc

- คา Ksp ใชกบสมการการละลายของสารประกอบไอออนกเทานน

- สารทเปนของแขงและของเหลวจะไมนพมาคอคา Ksp

- คา Kc และ Ksp มคา………………………………………………………..

สรป คา Kc ใชกบ……………………………………… แตคา Ksp ใชกบ ………………………………………………………..

คาคงทสมดลของการละลาย Ksp : AxB

y(s) <===> xA+(aq) + yB-(aq) ; ณ อณหภมหนง

K = Ksp = [xA+]x[yB-]y

76

ACID-BASE

77

78

สารละลายอเลกโทรไลต-นอนอเลกโทรไลต

สารอเลกโทรไลต (Electrolyte) เปนสารประกอบทสามารถน าไฟฟาไดเมอหลอมเหลวแลว แตกตวเปนไอออน หรอเปนสารทละลายอยในสารละลายแลวแตก

ตวเปนไอออน และเรยกสารละลาย ทน าไฟฟาไดวา สารละลายอเลกโทรไลต

สารนอนอเลกโทรไลต (Non-electrolyte) เปนสารทละลายน าแลวไมเกดเปนไอออนไมสามารถน า ไฟฟาได และเรยกสารละลายนนวา สารละลายนอนอเลกโทร

ไลต

กรด-เบส เปน………………………….

ตารางแสดงสมบตของสารละลายกรด-เบส

สมบต สารละลายกรด สารละลายเบส

การน าไฟฟา น าไฟฟา(แตกตวเมอละลายน า) น าไฟฟา(แตกตวเมอละลายน า)

การเปลยนสกระดาษลตมส

การท าปฏกรยา ท าปฏกรยากบโลหะไดแกส H2

ท าปฏกรยากบกรดได เกลอกบน า

คาpH

รส

สมบตการกดกรอน กดกรอนโลหะ ไมกดกรอนโลหะ

ตวอยาง HCl, H2SO

4, H

2CO

3 NaOH, Mg(OH)

2, Al(OH)

3

79

ทฤษฎกรด-เบส

ผคดคน กรด เบส ขอจ ากดของทฤษฎ

อาเรเนยส สารทละลายน าแลวแตกตวให H+ สารทละลายน าแลวแตกตวให OH-

ตวอยาง : ตวอยาง :

เบรนสเตดและ

ลาวร

สารทใหโปรตอน(H+) แกสารอน สารทรบโปรตอน(H+) จากสารอน

ตวอยาง : ตวอยาง :

ลวอส สารทรบอเลกตรอนคโดดเดยวจากสารอน สารทใหอเลกตรอนคโดดเดยวแกสารอน

ตวอยาง : ตวอยาง :

ชนดของกรด-เบส

1. กรด แบงออกเปน 3 ชนด ไดแก

1. กรดโมโนโปรตก : แตกตวได 1 ครง เชน ………………………………………………………..

2. กรดไดโปรตก : แตกตวได 2 ครง เชน ………………………………………………………..

3. กรดไตรโปรตก : แตกตวได 3 ครง เชน ………………………………………………………..

Note : กรดไดโปรตกและไดรโปรตกเรยกรวมกนวา “ โพลโปรตก”

กรดโพลโปรตกแตกตวแตละครงไมเทากน ดงน…………………………………………………………………….

2. เบส แบงออกเปน 3 ชนด ไดแก

1. เบสทมหม OH- 1 หม เชน …………………………………………………………………………….

2. เบสทมหม OH- 2 หม เชน …………………………………………………………………………….

3. เบสทมหม OH- 3 หม เชน …………………………………………………………………………….

สารหรอไอออนบางชนดทเปนไดท งกรดและเบส

เรยกวา ……………………………

80

81

คกรด-เบส

แบบฝกหด ค กรด-เบส

จงบอกสารทท าหนาทเปนกรด-เบส ในสมการ

NH3 + H

2O NH

4

+ + OH-

HS + H2O S2- + H

3O+

HS- + H2O H

2S + OH-

HNO2 + CN- HCN + NO

2

-

ใหบอกสารหรอไอออนทเปนคกรดของเบส และสารทเปนคเบสของกรด

จงบอกสารทเปนคกรดของ HCO3

-, HPO4

2-, HS-, NO2

-, SO3

2-, NH3, H

2O ตามล าดบ

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

จงบอกสารทเปนคเบสของ HCO3

-, HPO4

2-, HS-, HSO3

- , NH4

+, H2O, CH

3COOH

ตามล าดบ

……………………………………………………………………………………………………………………………………………..

สารหรอไอออนทท าหนาก าหนดให ท าหนาเปนกรดหรอเบสตามทฤษฎของ เบรนสเตด-ลาวร

NH4

+ ..................... H2O ………………………... HSO

3

- ……………………… NO2

- …………………………..

H2S ……………………… HS- ........................... HCO

3

-………………………. PO4

3- ..........................

เมอผสมสารเหลานเขาดวยกนสารใดจะท าหนาทเปนกรด

HCl กบ HCN …………………………… NH3 กบ H

2O ………………………….

CH3COOH กบ H

2O ……………………….. NaHCO

3 กบ NH

3 ………………..

82

Electrochemistry

83

ปฏกรยารดอกซ (redox reaction)

ปฏกรยาเคม แบงตามการเปลยนแปลงเลขออกซเดชน ได 2 ประเภท คอ

1. ปฏกรยาทไมมการเปลยนแปลงเลขออกซเดชน เชน

2. ปฏกรยาทมการเปลยนแปลงเลขออกซเดชน มการเพม-ลดเลขออกซเดชน เรยกปฏกรยานวา “ปฏกรยารดอกซ”

84

แบบฝกหด ปฏกรยาตอไปนเปนปฏกรยารดอกซหรอไม

1. KMnO4 + 3H

2C

2O

4 ———> K

2CO

3 + 2MnO

2 + 5CO

2 + 3H

2O

2. Zn2Fe(CN)

6 + 8NaOH ———> 2Na

2ZnO

2 + Na

4Fe(CN)

6 + 4H

2O

3. Pb + PbO2 + 2H

2SO

4 ———> 2PbSO

4 + 2H

2O

4. 3C2H

4 + 2KMnO

4 + 4H

2O ———> 3CH

2(OH)CH

2(OH) + 2MnO

2 + 2KOH

5. 3P + 5HNO2 + 2H

2O ———> 5NO + 3H

3PO

4

6. CO + NO2 ———> CO

2 + NO

7. FeS + HCl ———> FeCl2 + H

2S

8. HF + CaCO3 ———> CaF

2 + H

2O + CO

2

9. Cr2O

7 + 14H+ +6e- ———> 2Cr3+ + 7H

2O

10. 2Na2S

2O

3 + I

2 ———> 2NaI + Na

2S

4O

6

85

ตวรดวซ – ตวออกซไดส ในปฏกรยารดอกซ

1. C2H

5OH + 3O

2 ———> 2CO

2 + 3H

2O

ตวรดวซ คอ ………………………….. มเลขออกซเดชนเปลยนแปลงอยางไร……………………………….

ตวออกซไดส คอ ……………………. มเลขออกซเดชนเปลยนแปลงอยางไร……………………………….

2. 3Cl2 + 6NaOH ———> 5NaCl + NaClO

3 + 3H

2O

ตวรดวซ คอ ………………………….. มเลขออกซเดชนเปลยนแปลงอยางไร……………………………….

ตวออกซไดส คอ ……………………. มเลขออกซเดชนเปลยนแปลงอยางไร……………………………….

3. 3C2H

4 + 2KMnO

4 + 4H

2O ———> 3CH

2(OH)CH

2(OH) + 2MnO

2 + 2KOH

ตวรดวซ คอ ………………………….. มเลขออกซเดชนเปลยนแปลงอยางไร……………………………….

ตวออกซไดส คอ ……………………. มเลขออกซเดชนเปลยนแปลงอยางไร……………………………….

86

เซลลไฟฟาเคม

เซลลไฟฟาเคม แบงออกเปน 2 ประเภท ไดแก เซลลกลวานก(galvanic cell) และ เซลลอเลกทรอไลต (electrolyte cell)

1. เซลลกลวานก หรอ เซลลโวลตตาอก (galvanic หรอ voltaic cell)

เซลลไฟฟาเคม ทสารท าปฏกรยากนแลวใหกระแสไฟฟาออกมา เปนเซลลทสามารถเกดขนไดเอง มคา E๐ cell มคาเปนบวก

เสมอ

ก าหนดคาศกยไฟฟาครงเซลลมาตรฐาน

Mg2+ + 2e- ——> Mg - 2.38 V

2H+ + 2e- ——> H2 0.00 V

จงก าหนดขวบวก, ลบ, แคโทด, แอโนด, และการเบนเขมลงในรปภาพ

ตวรดวซ ไดแก……………………………………………………………………………………………………

ตวออกซไดซ ไดแก……………………………………………………………………………………………….

ปฏกรยา ออกซเดชน ไดแก………………………………………………………………………………………..

ปฏกรยารดกชน ไดแก…………………………………………………………………………………………….

ปฏกรยารดอกซ ไดแก……………………………………………………………………………………………

เมอปฏกรยาด าเนนไปดานแคโทด สงเกตเหนอะไร……………………………………………………………..

เมอปฏกรยาด าเนนไปดานแอโนด สงเกตเหนอะไร………………………………………………………………

เมอปฏกรยาด าเนนไปดานแคโทด มไอออนใดเพมมากขน………………………………………………………..

เมอปฏกรยาด าเนนไปดานแอโนด มไอออนใดเพมมากขน…………………………………………………….

สะพานไอออนท าหนาท………………………………………………………………………………………..

อเลกตรอนหยดไหลเมอใด……………………………………………………………………………………..

E๐ cell มคาเทากบ………………………………………………………………………………………………

เอากรด HCl ใสภาชนะทท าดวย Mg ไดหรอไม…………………………………………………………………

จงเขยนแผนภาพ…………………………………………………………………………………………………

87

2. เซลลอเลกโทรไลต (electrolyte cell)

อเลกโทรไลซส คอ การแยกสารเคมดวยไฟฟา

ก าหนดให Cl2 + 2e- ——> 2Cl- E๐ = +1.36

Na+ + e- ——> Na E๐ = -2.71

ปฏกรยา ดานแอโนด………………………………………………………….

ปฏกรยา ดานแคโทด………………………………………………………….

ปฏกรยารวม……………………………………………………………………...

E๐ cell……………………………………………………………………………...

ปฏกรยานจะเกดขนไดกตอเมอ

………………………………………………………………………………………………

ขอแตกตาง กลวานก อเลกโทรไลต

ปฏกรยา

ข วไฟฟา

ประโยชน

พลงงาน

ขอแตกตางของเซลลกลวานกกบเซลลอเลกทรอไลต

88

89

90

91

92

93

94

95

Organic Chemistry

96

เคมอนทรย หมายถงสาขาวชาทเกยวของกบการศกษาเกยวกบชนด สมบต การสงเคราะห และปฏกรยาของสารประกอบอนทรย

สารอนทรย หมายถงสารประกอบทมธาตคารบอนเปนองคประกอบ ทงทเกดจากสงมชวต และจากการสงเคราะห ยกเวนสารตอไปน ซงเปน

สารอนนทรย

ออกไซดของคารบอน เชน CO2

เกลอคารบอเนต

เกลอคารไบด เชน แคลเซยมคารไบด (CaC2)

เกลอไซยาไนด เชน โพแทสเซยมไซยาไนด (KCN) , โซเดยมไซยาไนด (NaCN)

เกลอไซยาเนต เชน แอมโมเนยมไซยาเนต (NH4OCN)

สารทประกอบดวยธาตคารบอนเพยงชนดเดยว เชน เพชร แกรไฟต ฟลเลอรน

การเกดพนธะของคารบอน

คารบอนเปนธาตหม ………………..

เวเลนซอเลกตรอนเทากบ …………..

จงสามารถใชอเลกตรอนรวมกบอะตอมอนอก 4 อเลกตรอน เกดเปนพนธะโคเวเลนตได 4 พนธะ และมเวเลนซอเลกตรอนครบ 8 ตามกฎออกเตต

แรงยดเหนยวของสารประกอบไฮโดรคารบอน ( C x H

y )

แรงยดเหนยวภายใน

แรงยดเหนยงภายนอก

97

โครงสรางของสารประกอบอนทรย

1. โครงสรางโซตรง (Straight chain) เปนโครงสรางทอะตอมของคารบอนตอกนเปนสายยาว โดยยดอะตอมของคารบอนเปนสายของโซ สวนอะตอมของธาตอน ๆ

เปนสวนประกอบของโซ ไมถอวาเปนกง

2. โครงสรางโซกง (Branched chain) เปนโครงสรางทหมอะตอมของคารบอนตอแยกจากสายยาว เกดเปนกงขน โดยสายของอะตอมคารบอนทยาวทสดเรยกวาโซ

หลก และอะตอมคารบอนทแยกออกไปเรยกวาโซกง

98

สารประกอบอนทรยบางชนด สตรโมเลกล และโครงสรางลวอส

99

การเขยนสตรโครงสรางของสารประกอบอนทรย

สตรโครงสราง (Structural formula) เปนสตรทแสดงการจดเรยงอะตอมของธาตตาง ๆ ในโมเลกลของสารนน สาหรบสารอนทรยทมโมเลกลขนาด

ใหญการเขยนแสดงแทนดวยสตรโครงสรางลวอสทาไดไมสะดวก จงนยมเขยนเปน สตรโครงสรางแบบยอ

สตรโครงสรางแบบยอ (Condense structural formula) สามารถยอพนธะเดยวไดท งหมดหรอยอบางสวน โดย พนธะคและพนธะสามจะยงคงไว

โครงสรางแบบยอมขอดกวาการเขยนดวยโครงสรางแบบลวอส เพราะใชเนอทนอย เขยนไดสะดวกและรวดเรว แตอาจพจารณาโครงสรางของโมเลกลไดยากและสบสน

สตรโครงสรางแบบเสนและมม (Line – angle formula) ใชเสนตรงแทนพนธะระหวางคารบอน ถามจา นวน คารบอนตอกนมากกวา 2 อะตอมให

ใชเสนตอกนแบบซกแซกแทนสายโซของคารบอนทปลายเสนตรงและแตละมมของ สายโซแทนอะตอมของคารบอนทตออยกบไฮโดรเจนในจานวนททาใหคารบอนม

เวเลนซอเลกตรอนครบ 8 ถาในโมเลกลมหมอะตอมแยกออกมาจากสายโซของคารบอน ใหลากเสนตอออกมาจากสายโซ และใหจดตด ของสายโซแทนอะตอมของ

คารบอน

100

101

หมฟงกชน (Functional Group)

หมฟงกชน หมายถง หมอะตอมทแสดงสมบตเฉพาะในโมเลกลของสารประกอบอนทรย

สมบตและการเกดปฏกรยาของสารประกอบอนทรยจะเปนไปตามหมฟงกชนทเปนองคประกอบของสารนน จง อาจใชหมฟงกชนเปนเกณฑในการ

จ าแนกสารประกอบอนทรยชนดตาง ๆ ได

102

103

104

105

106

โปรตน คอ สารชวโมเลกลประเภทสารอนทรยทประกอบดวยธาต C, H, O, N เปนองคประกอบส าคญนอกจากนนยงมธาตอน ๆ เชน S, P, Fe, Zn

ทงนขนอยกบชนดของโปรตน

องคประกอบยอยของโปรตนเรยก วา กรดอะมโน โปรตนและเพปไทดประกอบดวยกรดอะมโนเรยงตวกนเปนสายยาวโดยมพนธะเพปไท ด เปนพนธะ

เชอมโยง พนธะเพปไทด เปนพนธะเอไมดทเกดจากการรวมตวกนของหมคารบอกซลของกรดอะมโนตวท หนงกบหมอะมโนของกรดอะมโน ตวถดไปและมการสญเสยน า

หนงโมเลกล

โปรตน

107

สมบตของโปรตน

1. การละลายน า ไมละลายน า บางชนดละลายน าไดเลกนอย

2. ขนาดโมเลกล และมวลโมเลกล ขนาดใหญมมวลโมเลกลมาก

3. สถานะ ของแขง

4. การเผาไหม เผาไหมมกลนไหม

5. ไฮโดรลซส

6. การท าลายธรรมชาต โปรตนบางชนดเมอไดรบความรอน หรอเปลยนคา

pH หรอเตมตวท าลายอนทรยบางชนด จะท าใหเปลยนโครงสรางจบเปนกอน

ตกตะกอน

7. การทดสอบโปรตน โดยใช สารละลายไบยเรต เปนสารละลายผสมระหวาง

CuSO4 กบ NaOH เปนสฟา

โครงสรางโปรตน ม 2 ชนดคอ เสนใย (เคราตน, คอลลาเจน) กอนกลม (เอนไซม แอนตบอด ฮอรโมน ฮโมโกลบน)

108

คอ สารอนทรยทประกอบดวยธาต C, H และ O อตราสวนโดยอะตอมของ H : O = 2:1 เชน C3H6O3 /C6H12O6 /(C6H10O5)n

คารโบไฮเดรต เปนสารอนทรยทหมคารบอกซาลดไฮด (-CHO) และหมไฮดรอกซล (-OH) หรอหมคารบอนล (-CO) และหมไฮดรอกซล (-OH) เปนหมฟงกชน

เชน

คารโบไฮเดรต

109

110

111

ลพด (Lipid)

ไขมนประกอบดวย คารบอน ไฮโดรเจน และออกซเจน โมเลกลของไขมน ประกอบดวยกรเซอรน 1 โมเลกล และกรดไขมน 3 โมเลกล ซงอาจเปนกรด

ไขมนชนดเดยวกนหรอตางกนได ไขมนมหลายชนด แลวแตชนดของกรดไขมนทเปนสวนประกอบ ไขมนในอาหาร ประกอบดวย ไตรกลเซอไรด (Triglycerides) เปน

สวนใหญ และ โคเลสเตอรอล (Cholesterol) เปนสวนนอย ไตรกลเซอไรดเมออยในรปของแขงทอณหภมหองปกตจะเรยกวาไขมน (Fat)หากเปนของเหลวทอณหภมหอง

ปกตจะเรยกวาน ามน (Oil)

ไขมนและน ามน เปนสารประกอบประเภทเอสเทอร โดยไขมนเปนเอสเทอรทมสถานะของแขง สวนน ามนเปนเอสเทอรประเภทของเหลวทอณหภม 25

องศาเซลเซยส เปนสารทไมละลายน า แตละลายในตวท าละลายอนทรย เชน เฮกเซน อเทอร คลอโรฟอรม ไขมนพบไดท งในพชและสตว ซงเกดจากการรวมตวของกรด

ไขมนซงเปนกรดอนทรยทมมวลโมเลกลมาก (โดยม C-atom ตงแต 14 อะตอมขนไป) กบกลเซอรอลซงเปนแอลกอฮอลทมหม OH ถง 3 หม เชน

โคเลสเตอรอล

เปนไขมนทไมจดเปนสาร อาหาร เนองจากในรางกายสรางไดเองและเพยงพอ ไมมในพช มแตในสตว ไดแก สมอง ไขแดง หอย กง ป เนย เครองใน

สตว เปนสารเบองตนในการสรางฮอรโมนเพศทกชนด สรางน าด ฯลฯ กรดไขมนอมตวจะรวมตวกบโคเลสเตอรอล เกาะตามผนงหลอดเลอด ท าใหเกดการอตน การ

รบประทานกรดไขมนจ าเปน เชน ไลโนเรอก จะชวยลดความเสยงทจะเกดโรคหลอดเลอดอดตนได ไตรกลเซอไรดเปนไขมนทเกดจากปฏกรยาเคมระหวางกรดไขมนกบ

กลเซอรอล เปนสวนใหญของไขมนทอยในอาหาร และเปนองคประกอบถง 99% ในน ามนพช เปนแหลงพลงงาน ทส าคญ

112

•ไขมนท วไป เกดจากกรดไขมนกบแอลลกอฮอล ในโมเลกลไขมนจะประกอบดวย กลเซอรอล และกรดไขมน แบงออกเปนสามชนดคอ

• ไขมน

• น ามน

• ขผง

•ไขมนเชงประกอบ ไขมนทสารอนอยดวยนอกเหนอจาก คารบอน ไฮโดรเจน และออกซเจน PO4 , N, S เชนฟอสฟอลปด สวนใหญฟอสฟอลปดจะเปน

องคประกอบหลกของเยอหมเซลตางๆ

•ไขมนอน ๆ ไดจาก 2 พวก แรกท าปฏกรยากน

ปจจยทก าหนดชนดของกรดไขมน ไดแก

1. จ านวนอะตอมคารบอนโมเลกล

2. จ านวนพนธะคหรอพนธะสาม

3. ต าแหนงของพนธะคหรอพนธะสาม

สมบตของไขมน

ไขมนและน ามนมสตรทางเคมหมอนกนคอ

จากการทดลองศกษาการละลาย ไขมนและน ามนในตวท าละลายตาง ๆ พบวาสารประเภทไขมนหรอน ามนจะมความสามารถในการละลายแตกตางกน

คอ เฮกเซน > เอทานอล > น า

ปฏกรยาของไขมนและน ามน

1. การเหมนหนของไขมนหรอน ามน เกดจากปฏกรยาเคม 2 ชนด คอ (1) ปฏกรยาไฮโดรไลซส (2) ปฏกรยาออกซเดชน

2. ปฏกรยาของไขมนและน ามนพชทมพนธะ C=C กบธาตหม VIIA ทละลายในคารบอนเตตระคลอไรด ดงสมการ

3. ปฏกรยาการเตรยมสบ

113

ฮอรโมน (Hormones)

ฮอรโมน ถกผลตใน ตอมไรทอ และถกปลดปลอยออกมาสกระแสเลอด มนมหนาทหลากหลายในหลายอวยวะประกอบดวยการควบคม เสนทางการเผาผลาญ

(metabolic pathway) และควบคมกระบวนการขนสงผานเมมเบรน ฮอรโมน อาจแบงไดเปน 3 กลมโครงสรางดงน:

•สเตอรอยด (steroid) เปนประเภทหนงของฮอรโมนทมหลายหนาท ทกตวจะถกผลตจาก คอเลสเตอรอล

•อะมนธรรมดา หรอ กรดอะมโน

•เปปไทด หรอ โปรตน

กรดนวคลอก(Nucleic acid)

กรดนวคลอก (Nucleic acid)เปนสารชวโมเลกลทมขนาดใหญทาหนาทเกบและถายทอดขอมลทางพนธกรรมของสงมชวต จากรนหนงไปยงรน

ตอไปใหแสดงลกษณะตางๆ ของสงมชวต นอกจากนยงท าหนาทควบคมการเจรญเตบโตและกระบวนการตาง ๆ ของสงมชวต โดยกรดนวคลอกจะควบคมการ

สงเคราะหโปรตน

กรดนวคลอกม 2 ชนดคอ

1. DNA (Deoxyribonucleic acid) พบมากในนวเคลยสของเซลล ทาหนาทเปนสารพนธกรรม

2. RNA (Ribonucleic acid) พบทวไปในนวเคลยส และไซโทพลาสซมของเซลลสงมชวต มหนาทหลกคอสงเคราะหโปรตนทไปทาหนาทหลกภายในเซลล

114

115

เชอเพลงซากดกดาบรรพและผลตภณฑ

116

117

118

119

120