รายวชา 01403117

แบบฝกหดเรอง สมดลเคม (แกไข 28 ก.ย. 56)

1. จงเขยนคา Kc และ Kpของปฏกรยาตอไปน

1.1 )

5243

4

][][

][

ONH

NOKc

1.2 )

2

1

2 ][OKc

1.3)

ขอนนาอยในสถานะแกสคอเปนไอนา ดงนนในการหาคาคงทจะตองคดความเขมขนของไอนาดวย

2

1

22 OHCOKc

2. จากปฏกรยา )(2)(2 gAgA

มคา Kc = 3.8 x 10-5 ท 727oC จงหา Kc และ Kp ของปฏกรยาตอไปนทอณหภมเดยวกน )()(2 2 gAgA

วธทา ปฏกรยา )(2)(2 gAgA ................(1) มคา Kc = 3.8 x 10-5

เมอเขยนสมการ (1) กลบทศทางจะได )()(2 2 gAgA ..................(2)

จากสมการ (2); Kc =

จาก

ของปฏกรยา (2) = 1-2 = -1

R = 0.0821

แทนคา

3. จงหา Kc ของ เมอ

(1) 118-

1c222 102.7K )()(2

1)( KgONgOgN

(2) 2-3

2c242 104.6K )(2)( KgNOgON

(3) 39-

3c222 104.1K )()()(2

1KgNOgOgN

วธทาสมการทตองการสามารถหาไดจากการกลบขางสมการท (1) และ (2) แลวคณ 2 ตลอดทงสองสมการ หลงจากนนรวมกบสมการท 3 ทคณ 4 แลว

Kc= =

Kc= 1.82 x 106

4. จากสมการแสดงปฏกรยาเคม ถาปฏกรยาการเกดแกสไนโตรเจน

มอนอกไซดเกดขนทสภาชนะขนาด 2 ลตร โดยทสภาวะสมดลมแกสไนโตรเจน 4 ลตร แกสออกซเจน 0.6 ลตร และแกสไนโตรเจนมอนอกไซด 12 ลตร จงหาคา Kp

วธทา [N2] = 4/2 = 2 M; [O2] = 0.6/2 = 0.3 M; [NO] = 12/2 = 6 M

Kc = = = 60

จาก ของปฏกรยา = (2)-(1+1) = 0

= 60

5. แกสออกซเจน (O2) หนก 32 กรม อยในสภาวะสมดลกบแกสโอโซน (O3) 8 กรม จงหา Keq เมอภาชนะทบรรจเมปรมาตร 500 mL โดยสมการแสดงสมดลของปฏกรยาเคม

คอ

วธทา [O2] = /0.5 = 2 M; [O3] = /0.5 = 0.33

014.0

2

)33.0(

][O

OK

3

2

32

23

c

6. ปฏกรยา มคา = 1.8 x 10-5 ถาเรมตนม A

และ B อยางละ 2 โมล บรรจในภาชนะขนาด 5 ลตร คา หรอไม

วธทา ของปฏกรยา = (4+1)-(3+2) = 0

= 1.8 x 10-5

7. ปฏกรยาการเกดแกสแอมโมเนยเปนดงสมการ

มคา Kc = 0.1ถาความเขมขนเรมตนของแกสไนโตรเจนและไฮโดรเจนคอ 1.0 และ 3.0 โมลารตามลาดบ จงหาความเขมขนของแกสไนโตรเจน และ แกสแอมโมเนยทสภาวะสมดล

วธทา

เรมตน 0 1.0 3.0

การเปลยนแปลง 2 x -x -3x

ทสภาวะสมดล 2x 1-x 3-3x

23

322

][

]][[

NH

HNKc

2

3

)2(

)30.3)(1.0(1.0

x

xxKc

X = 0.71

ดงนน [N2] = 1-0.71 = 0.29 M และ [NH3] = 2 x 0.71 = 1.42 M

8. จากสมการแสดงปฏกรยาเคม

สมดลจะเลอนไปขางหนาหรอยอนกลบ ถาเกดการเปลยนแปลงดงน

8.1) เพมความเขมขนของ O2 ..................ไปขางหนา..... 8.2) ลดความเขมขนของ HCl..............ยอนกลบ.......... 8.3) ลดความดน............ไปขางหนา........ 8.4) ลดอณหภม.............ไปขางหนา................ 8.5) เตมตวเรงปฏกรยา............ไมมผลตอทศทางของปฏกรยา.......

เฉลยแบบฝกหด 01403117สมดลไอออน

(ปรบปรงแกไข 28 ก.ย. 56)

1. จงจาแนกสารตอไปนวาเปนกรด เบส หรอเกลอ และถาเปนกรดหรอเบสใหบอกดวยวาเปนกรดแกหรอกรดออน เบสแกหรอเบสออน

NaOH เบสแก HBr กรดออนNH4Cl เกลอ H3PO4 กรดออนHNO3 กรดแก HCN กรดออนNH4OH เบสออน Ca(OH)2 เบสแกHF กรดออน H2CO3 กรดออนKOH เบสแก CH3COOH กรดออน

2. จงระบคกรด-เบสในปฏกรยาตอไปน2.1 CH3COO- + HCN CH3COOH + CN-

เบส 2 กรด 1 กรด 2 เบส 1 HCN เปนคกรดของเบส CN- และ CN- เปนคเบสของกรด HCN

CH3COO- เปนคเบสของกรด CH3COOH และ CH3COOH เปนคกรดของเบส CH3COO-

2.2 HCO3- + HCO3

- H2CO3 + CO32-

HCO3- เปนคกรดของเบส CO3

2- และ CO32- เปนคเบสของกรด HCO3

-

HCO3- เปนคเบสของกรด H2CO3 และ H2CO3 เปนคกรดของเบส HCO3

-

2.3 CO32- + H2O HCO3

- + OH-

H2O เปนคกรดของเบส OH- และ OH- เปนคเบสของกรด H2O CO3

2- เปนคเบสของกรด HCO3- และ HCO3

- เปนคกรดของเบส HCO3-2.4 HClO + CH3NH2 CH3NH3

+ + ClO-

HClO เปนคกรดของเบส ClO- และ ClO- เปนคเบสของกรด HClO CH3NH2 เปนคเบสของกรด CH3NH3

+ และ CH3NH3+ เปนคกรดของเบส CH3NH2

3. จงระบคเบสของกรดแตละชนดตอไปนNH4

+ คเบสคอNH3

HClO คเบสคอClO-

H2PO4- คเบสคอHPO4

2-

HIO4 คเบสคอ IO4-

CH3COOH คเบสคอCH3COO-

4. จงระบคกรดของเบสตอไปนHS- คกรดคอ H2SHSO4

- คกรดคอ H2SO4

CO32- คกรดคอ HCO3

-

HPO42- คกรดคอ H2PO4

-

PO43- คกรดคอ HPO4

2-

5. จงคานวณหาความเขมขนของ [H+] หนวยเปน mol/L ของสารละลายตอไปน5.1 สารละลายทม pH = 3.00

pH = - log [H+]- log [H+] = 3.00 [H+] = antilog (-3)

= 1x 10-3 mol/L5.2 สารละลายทม pH = 8.00

- log [H+] = 8.00 [H+]= antilog (-8)

= 1x 10-8 mol/L5.3 สารละลายทม pH = 4.20 (กาหนด antilog 0.8 = 6.3)

- log [H+] = 4.20 log [H+] = - 4.20

[H+] = antilog (-4.20) = antilog (-5+0.80)= antilog (-5) + antilog (0.80)= 6.3x10-5 mol/L

5.4 สารละลายทม pH = 9.40 (กาหนด antilog 0.6 = 3.98)- log [H+] = 9.40

log [H+] = - 9.40 [H+] = antilog (-9.40) = antilog (-10 + 0.60)

= antilog (-10) + antilog (0.60)= 3.98x10-10 mol/L

5.5 สารละลาย HCl 1.0x10-5 M HCl เปนกรดแกแตกตว 100%HCl + H2O H3O

+ + Cl-

[H3O+] = 1.0x10-5 mol/L

5.6 สารละลาย HCl 2.5x10-3 MHCl + H2O H3O

+ + Cl-

[H3O+] = 2.5x10-3 mol/L

5.7 สารละลาย NaOH 1.0x10-5 MNaOH Na+ + OH-

[OH- ] = 1.0x10-5 mol/L[H3O

+] [OH- ] = 1.0x10-14

[H3O+] = 1.0x10-14 = 1.0x10-9 mol/L

1.0x10-5

5.8 สารละลาย NaOH 3.2x10-5 MNaOH Na+ + OH-

[OH- ] = 3.2x10-5 mol/L[H3O

+] [OH- ] = 1.0x10-14

[H3O+] = 1.0x10-14 = 3.1x10-10 mol/L

3.2x10-5

5.9 สารละลาย CH3COOH 0.1 M Ka = 1.8x10-5

CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-

เรมตน 0.1 M 0 0สมดล 0.1-x x x

Ka =][

]][[

3

33

COOHCH

COOCHOH

aK

OH ][ 3

= 5108.1

1.0 > 1000

x

x

1.0

2

= 1.8x10-5

ดงนน 0.1-x 0.1 MX2 = 1.8x10-5 x 0.1 = 1.8x10-6

X = 1.34x10-3

[H3O+] = 1.34x10-3 mol/L

5.10 สารละลาย NH4OH 0.1 M Kb = 1.8x10-5

NH4OH NH3 + OH-

เรมตน 0.1 M 0 0สมดล 0.1-x x x

Kb =]OHNH[

]OH][NH[

4

3

bK

OH ][

= 5108.1

1.0

> 1000

ดงนน 0.1-x 0.1 M

x

x

1.0

2

= 1.8x10-5

X2 = 1.8x10-5 x 0.1 = 1.8x10-6

X = 1.34x10-3

[OH- ] = 1.34x10-3 mol/L

[H3O+] =

3

14

1034.1

101

= 7.5x10-12 mol/L

6. จงคานวณหา pH ของสารละลายตอไปน และใหเรยงลาดบ pH จากนอยไปมาก6.1 สารละลาย CH3COOH 0.4 M Ka = 1.8x10-5

CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO-

เรมตน 0.4 M 0 0สมดล 0.4-x x x

Ka =][

]][[

3

33

COOHCH

COOCHOH

aK

OH ][ 3

= 5108.1

4.0 > 1000

ดงนน 0.4-x 0.4 M

x

x

4.0

2

= 1.8x10-5

X2 = 1.8x10-5 x 0.4 = 7.2x10-6

X = 2.68x10-3

[H3O+] = 2.68x10-3 mol/L

pH = - log [2.68x10-3]= - log (2.68) - log 10-3

pH = 3 - 0.43 = 2.576.2 สารละลาย HCOOH 0.4 M Ka = 1.7x10-4

HCOOH + H2O H3O+ + HCOO-

เรมตน 0.4 M 0 0สมดล 0.4-x x x

Ka =][

]][[ 3

HCOOH

HCOOOH

aK

OH ][ 3

= 4107.1

4.0 > 1000

ดงนน 0.4-x 0.4 M

x

x

4.0

2

= 1.7x10-4

X2 = 1.7x10-4 x 0.4 = 6.8x10-5

X = 8.25x10-3

[H3O+] = 8.25x10-3 mol/L

pH = - log [8.25x10-3]= - log (8.25) - log 10-3

pH = 3 - 0.92 = 2.086.3 สารละลาย HNO3 0.4 M HNO3 + H2O H3O

+ + NO3-

HNO3 แตกตว 100%[H3O

+] = 0.4 mol/LpH = - log [0.4]

= - log (4x10-1)= - log(4) – log10-1

= 1 – 0.60 = 0.407. สารละลายกรดโมโนโปรตกชนดหนงเขมขน 0.04 M มการแตกตว 14% จงคานวณหาคาคงทการแตกตวของกรดน

แตกตว 14% = )100

14( x 0.04 M = 0.0056 M

HA H+ + A-

เรมตน 0.04 M 0 M 0 Mสมดล (0.04-0.0056 M) 0.0056 M 0.0056 M

Ka =][

]][[

HA

AH

Ka =)0344.0(

)0056.0)(0056.0(

M

MM

= 9.1x10-4

.

8. สารละลายเบสออนชนดหนงเขมขน 0.30 M ม pH 10.66 เบสชนดนมคา Kb เทาไรpH = 10.66

- log [H+] = 10.66[H+] = antilog (-10.66)[H+] = 2.19x10-11 M

[OH- ] =4

14

1057.4

101

= 2.19x10-11

BH + H2O BH+ + OH-

เรมตน 0.30 M 0 M 0 Mสมดล (0.30-4.57x10-4 M) 4.57x10-4 M 4.57x10-4 M

Kb =][

]][[

BH

OHBH

Kb =M

MM

)1057.430.0(

)1057.4)(1057.4(4

44

= 6.97x10-7

9. สารละลายในขอใดจดวาเปนสารละลายบฟเฟอร10.1 KCl/HCl 10.2 NH3/NH4NO3 10.3 Na2HPO4/NaH2PO4

10.4 KNO2/HNO2 10.5 HCOOK/HCOOH 10.6 KHSO4/H2SO4

สารละลายบฟเฟอร คอ NH3/NH4NO3 Na2HPO4/NaH2PO4

KNO2/HNO2 HCOOK/HCOOH10. ถาตองการเตรยมสารละลายบฟเฟอรทม pH = 8.60 ควรจะเลอกกรดออนชนดใดตอไปนจงเหมาะสม

HA (Ka = 2.7x10-3) HB (Ka = 4.4x10-6) HC (Ka = 2.6x10-9)เลอกกรดออนชนด HC (Ka = 2.6x10-9)

11. จงคานวณหา pH ของสารละลายบฟเฟอรตอไปน11.1 0.20 M CH3COONa/ 0.20 M CH3COOH (Ka = 1.8x10-5)

pH = pKa - log ][

][

3

3

COONaCH

COOHCH

pH = - log (1.8x10-5) – log ]20.0[

]20.0[

M

M

pH = - log (1.8x10-5) = 4.74

11.2 0.40 M NH4Cl/ 0.40 M NH4OH (Kb = 1.8x10-5)

pOH = pKb – log ][

][

4

4

ClNH

OHNH

pOH = - log (1.8x10-5) – log ]40.0[

]40.0[

M

M

pOH = 4.74 pH = 14 – 4.74 = 9.26

12. สารละลายบฟเฟอรของ CH3COONa/CH3COOH ม pH = 4.50 จงคานวณหาอตราสวนของ

][

][

3

3

COONaCH

COOHCH

pH = pKa - log ][

][

3

3

COONaCH

COOHCH

4.50 = - log (1.8x10-5) – log ][

][

3

3

COONaCH

COOHCH

log ][

][

3

3

COONaCH

COOHCH = 4.74 – 4.50 = 0.24

][

][

3

3

COONaCH

COOHCH = antilog (0.24) = 1.73

13. สารละลายบฟเฟอรทเตรยมจาก CH3COOH 20.0 g และ CH3COONa 17.5 g ในนาและทาใหสารละลายมปรมาตร 500 mL ม pH เทาไร

[CH3COOH] = (20.0 g/ 60 g mol-1)(1000/500 mL) = 0.67 M[CH3COONa] = (17.5 g/ 82 g mol-1)(1000/500 mL) = 0.43 M

pH = pKa - log ][

][

3

3

COONaCH

COOHCH

pH = 4.74 - log (0.67 M/ 0.43 M)pH = 4.74 - 0.19

= 4.5514. การไทเทรตระหวางสารละลายตอไปนควรใชสารใดเปนอนดเคเตอร

14.1 HCl 0.10 M 10.0 cm3 และ NaOH 0.10 M 10.0 cm3

Bromthymol blue14.2 CH3COOH 0.15 M 10.0 cm3 และ NaOH 0.10 M 10.0 cm3

Phenolphthalein, Phenol red14.3 HCl 0.10 M 10.0 cm3 และ NH4OH 0.10 M 10.0 cm3

Bromcresol green, Methyl orange

แบบฝกหด รายวชา 01403117 เรอง ธาตทรานสชน

1. จงอธบายความหมายของธาตทรานสชน ธาตทรานสชนคอ กลมธาตใหญกลมหนงทมตาแหนงอยระหวางหม IIA และ IIIA ในตารางธาต โดยเปนธาตทมอยางนอย 1 อออนมอเลคตรอนบรรจในออรบทล d หรอ f ไมเตม 2. ธาตทรานสชน แบงออกเปนกหม ธาตทรานสชนแบงเปน 8 หมโดย เรมจาก IIIB จนถง IIB ในตารางธาต 3. โลหะทรานสชนหม VIIIB มธาตดวยกนกตว หม VIIIB (ธาตหมชดสามหรอไทรแอด) มทงหมด 9 ธาต ซงมสมบตใกลเคยงกนมากจงจดไวในหมเดยวกน 4. จงอธบายสมบตทวไปของธาตทรานสชน ธาตทรานสชน เปนโลหะซงสวนใหญมจดหลอมเหลวและจดเดอดสง มคาเอนทลปการกลายเปนไอสยกเวน ธาตตาง ๆ ในหม IIB คอ สงกะส แคดเมยม และปรอท ซงมจดหลอมเหลวตาและเอนทลปการกลายเปนไอปานกลาง อะตอมของธาตทงสามนมแวเลนซอเลกตรอนเปน 3d104s2, 4d105s2 และ 5d106s2 ซงเตมออรบทล d พอด โลหะทรานสชนเปนตวนาไฟฟาและความรอนทด โดยเฉพาะอยางยงธาตในหม IB คอ ทองแดง เงน และทอง โดยสวนใหญแลวธาตทรานสชนจะมเลขออกซเดชนหลายคา และสารประกอบสวนใหญของธาตทรานสชนจะมส

5. แนวโนมการเปลยนแปลงสมบตตาง ๆ ของธาตทรานสชนในคาบเดยวกนเหมอนหรอแตกตางจากธาต

เรพรเซนเททฟเปนอยางไร ธาตเรพรเซนเททฟ ซงอยใน s-block หรอ p-block ในตารางธาตนน ธาตทอยทางซายมอมความเปนโลหะ สวนธาตทอยขวามอเปนอโลหะ สวนธาตทรานสชน จะไมพบแนวโนมดงกลาวเพราะธาตทกตวมสมบตเปนโลหะทงหมด

6. ธาตอนกรมทรานสชนท 1 มอะไรบางและขนาดของอะตอมมแนวโนมเปนอยางไรจากซายไปขวา ธาตอนกรมทรานสชนท 1 เรมตงแตธาตทมเลขอะตอม 21 ถง 30 ดงน Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu และ Zn รศมอะตอมของธาตเหลานโดยทวไปแลวมขนาดเลกลงเมอเลขอะตอมเพมขน แตรศมอะตอมของธาตตาง ๆ จาก โครเมยม (Cr) ถง ทองแดง (Cu) มขนาดใกลเคยงกนมาก ทงนเนองจากแมวาธาตในแถวเดยวกนจะมประจนวเคลยสเพมขนซงทาใหหมอกอเลกตรอนเลกลงกตาม แต 3d อเลกตรอนมจานวนมากขนและมแรงตานกบการหดขนาดของหมอกอเลกตรอน จงทาใหขนาดอะตอมของธาตในอนกรมทรานสชนนไมคอยเปลยนแปลงมากนกและจะลดลงอยางชา ๆ เทานน

7. ธาตหมสแคนเดยม (IIIB) มอะไรบาง ธาตตาง ๆ ในหมธาตสแคนเดยมไดแก สแคนเดยม (Sc), อตเทรยม (Y), แลนทานม (La) (กบอก 14 ธาตทตามหลง La ทเรยกวาหมธาตแลนทาไนต) และ แอกทเนยม (Ac) (กบอก 14 ธาตทตามหลง Ac ทเรยกวา หมธาตแอกทไนต) 8. อธบายคณสมบตของธาตในหมสแคนเดยม (IIIB) พรอมทงบอกเลขออกซเดชนของธาตในสภาวะท

เสถยรทสด สแคนเดยม (Sc) เปนธาตทมคณสมบตคลายคลงกบ Al หลายประการเชน ทาปฏกรยากบนาอยางรนแรงและใหแกสไฮโดรเจนแหมอนกบอลมเนยมเมอไมมออกไซดเคลอบผวอย เกดออกไซดทเปนเบสทไมละลายนาสแคนเดยมเกดสารประกอบทเสถยรเฉพาะเมอมสถานะออกซเดชนเปน +3 เทานนซงเหมอนกบอลมเนยม อตเทรยม (Y) เปนโลหะทคลายกบสแคนเดยมมาก คอวองไวในการทาปฏกรยา อตเทรยม ในสารประกอบตาง ๆ มสถานะออกซเดชน +3 เทานน แลนทานม (La) มสถานะออกซเดชน +3 เกดออกไซดทเปนเบสทไมละลายนา หมธาตแลนทาไนด เปนธาตทอยระหวาง La กบ Hf เรยกวา หมธาตแลนทาไนตหรอแรรเอรท ธาตเหลานแสดงสถานะเลขออกซเดชน +3 เหมอนกบธาตตาง ๆ ในหม IIIB นอกจากนนบางธาตยงมสถานะออกซเดชน +2 และ +4 ไดเนองจากมผลมาจากการม 4f ออกรบทลเตมชดหรอครงชด หมธาตแอกทไนด เปนธาตทมเลขออกซเดชนหลายคาตงแต +2 ถง +6 ธาตเหลานเปนธาตกมมนตรงสทงหมด ธาตทมเลขอะตอมมากกวา 92 คอธาตทอยถดจากยเรเนยม (U) เปนธาตทเมอเกดขนแลวจะสลายตวอยางรวดเรว ดงนนจงไมพบในธรรมชาต 9. อธบายคณสมบตของธาตในหมไทเทเนยม (IVB) พรอมทงบอกเลขออกซเดชนของธาตในสภาวะท

เสถยรทสด ธาตในหมไทเทเนยม หรอ หม IVB ไดแก ไทเทเนยม (Ti) เซอรโคเนยม (Zr) และแฮฟเนยม (Hf) ธาตทงสามนมอยในธรรมชาตมากกวาตะกวหรอทองแดง แตการแยกธาตเหลานออกจากแรนนตองใชตวรดวซทแรงมากจงทาใหบรสทธไดยาก เพราะ Ti, Zr และ Hf ทบรสทธนนจะทาปฏกรยากบออกซเจน ไนโตรเจน และคารบอน ไดอยางรวดเรวทอณหภมสง ดวยเหตนจงทาใหมราคาแพง ไทเทเนยม (Ti) เปนโลหะสขาวคลายเงน แขง ไมเปราะ ในบรรดาโลหะทรานสชนทงหมดนน ไทเทเนยมมความหนาแนนนอยทสด ธาตนไมวองไวในการทาปฏกรยาทอณหภมธรรมดา แตทอณหภมสงกวา 500oC จะทาปฏกรยารนแรงกบอโลหะ เลขออกซเดชนของไทเทเนยมในสารประกอบมเลขออกซเดชนหลายคา คอ +2, +3 และ +4 โดยสถานะออกซเดชนทสามญทสดและเสถยรทสดภายใตสภาวะตาง ๆ คอ +4 สารประกอบทออกซเดชน +4 ทเปนทรจกกนดคอ TiO2 ออกไซดนเปนผงสขาวไมละลายในนา จงใชเปนสารสทมสขาวเปนตวททาใหเกดการทบแสง โดยสวนมากจงถกนามาใชในการผลตปองกนแสงแดด นอกจากนไททาเนยมไดออกไซดเปนวตถดบสาคญ สาหรบผลตกระดาษทมคณภาพสง เชน กระดาษพมพอยางด เปนตน เนองจากเปนสารทมความเสถยรและไมมพษ เซอรโคเนยม (Zr) และ แฮฟเนยม (Hf) มคณสมบตทางเคมและฟสกสคลายกนมาก สารประกอบของธาตทงสองซงเปนทรจกกนดทสดคอ ZrO2 และ HfO2 เซอรโคเนยมไดออกไซดมจดหลอมเหลวสงมาก ไม

ทาปฏกรยากบกรดและเบส ดงนนจงใชทาวสดทนไฟ บเตา (Furnace Lining) และใชทาเบาทนไฟ (crucible) โดยสถานะออกซเดชนทสามญทสดและเสถยรทสดภายใตสภาวะตาง ๆ คอ +4 10. อธบายคณสมบตของธาตในหมวาเนเดยม (VB) พรอมทงบอกเลขออกซเดชนของธาตในสภาวะท

เสถยรทสด ธาตในหมนคอ วาเนเดยม (V), ไนโอเบยม (Nb) และ แทนทาลม (Ta) โลหะเหลานมจดหลอมเหลวและจดเดอดสงและมเอนทลปการกลายเปนไอสง ธาตทงสมนมสถานะออกซเดชนเปน +2, +3, +4 และ +5 สาหรบ วาเนดยม มสถานะออกซเดชนเหลานทกคา สวน ไนโอเบยมและแทนทาลมสถานะออกซเดชนทสาคญคอ +5 และสาคญรองลงมาคอ +3 โลหะในหมวาแนเดยมนคลายกบโลหะหม IVB ตรงทสามารถทาปฏกรยากบออกซเจน คารบอน และไนโตรเจนไดอยางรวดเรวทอณหภมสง วาเนเดยม (V) เปนธาตทมปฏกรยาและสมบตทางเคมคลายกบ Ti มาก สารประกอบทสาคญของ V คอ วาเนเดยมเพนทอกไซด (V2O5) เปนของแขงสแดงเตรยมไดจากปฏกรยารวมตวโดยตรงระหวาง V กบ O2 ทอณหภมสง เลขออกซเดชนทเสถยรทสดของวาเนเดยมคอ +4 ไนโอเบยม (Nb) และแทนทาลม (Ta) เกดรวมอยดวยกนในธรรมชาตและมสมบตทางเคมและฟสกสคลายกน ธาตทงสองนแยกออกจากกนไดยาก โลหะ Nb นมสมบตทนาสนใจคอ ทอณหภมตา ความตานทานไฟฟาจะหมดไปและกลายเปนตวนาไฟฟาทดเยยม สวน Ta นนเปนโลหะทดงเปนลวดไดดโดยไมเปราะ ทนตอการกดกรอนของสารเคม และมสมบตเชงกลดทอณหภมสง จงใช Ta ทาภาชนะสาหรบใสสารเคมตาง ๆ ทวองไวตอการเกดปฏกรยาและใชทาลวดผกในการผาตดกระดกและทาเครองมอทนตกรรมได สถานะออกซเดชนทสาคญทสดและพบมากทสดของ Nb และ Ta คอ +5 11. อธบายคณสมบตของธาตในหมโครเมยม (VIB) พรอมทงบอกเลขออกซเดชนของธาตในสภาวะทเสถยร

ทสด ธาต 3 ธาตในหม VIB คอ โครเมยม (Cr), โมลบดนม (Mo) และ ทงสเตนหรอวลแฟรม (W) ธาตเหลานมจดหลอมเหลวและจดเดอดสง คาเอนทลปการกลายเปนไอสง โลหะตาง ๆ ในหมนเปนโลหะทแขงและทนตอการกดกรอนได จงใชทงโลหะบรสทธและโลหะผสมเปนประโยชนทางเทคนคไดมาก เชน โลหะโครเมยมใชในการชบเครองประดบทตองกนใหเปนเงามนสวยงาม และไมหมองมวหรอเกดสนมงาย เหลกกลาซงม Cr ประมาณ 10% หรอมากกวานนเปนโลหะผสมทเรยกวา เหลกกลาไรสนม (stainless steel) โมลบดนมและทงสเตนคลายคลงกนมาก และตางจากโครเมยม โลหะทงสองมใชในหลอดรงสเอกซ หลอดอเลกตรอน เตาไฟฟา ไสหลอดไฟ และยงใชผสมกบเหลกกลาทาใหเหลกเหนยวและเขงใชกบงานทมอณหภมสงได โครเมยมเกดไอออน Cr2+, Cr3+และ CrO4

2-ในสารละลาย สวนไอออนของ Mo และ W นนมสถานะออกซเดชนเปน +6 และยงแตกตางกบ Cr(VI) ตรงท Mo(VI) และ W(VI) ไมแสดงสมบตในการออกซไดซเลย โครเมยม (Cr) สถานะออกซเดชนทเสถยรทสดของ Cr คอ +3 สารประกอบ Cr(II) เปนตวรดวส และสารประกอบ Cr(VI) เปนตวออกซไดซอยางแรง แรทสาคญทสดของโครเมยมคอ โครไมต (Chromit,

) เปนออกไซดผสม 32OCrFeO ⋅

โมลบดนม (Mo) และทงสเตน (W) เกดสารประกอบเฮไลดทมเลขออกซเดชน +4, +5 และ +6 ได แตสารละลาย Mo และ W ทมสถานะออกซเดชน +6 เทานนทมความเสถยรและสาคญ

12. อธบายคณสมบตของธาตในหมแมงกานส (VIIB) พรอมทงบอกเลขออกซเดชนของธาตในสภาวะทเสถยรทสด

ธาตในหม VIIB ไดแก แมงกานส (Mn), เทคนเชยม (Tc) และ รเนยม (Re) โดย Mn เปนธาตทมมากและสาคญทสดในหมน Tc ไมมในธรรมชาต ไอโซโทปตาง ๆ มกมมนตรส และมครงชวตสนมาก สวน Re เปนธาตทหายากมาก แมงกานส (Mn) เกดในธรรมชาตเปนแรไพโรลไซด (pyrolusite, MnO2) แมงกานสบรสทธเปนโลหะทเปราะและใชประโยชนนอย ประโยชนทสาคญคอใชผสมกบเหลกกลาซงไมจาเปนตองใช Mn ทบรสทธนก สารประกอบตาง ๆ ของ Mn ทเปนทรจกนนมสถานะออกซเดชน +2, +3, +4, +5, +6 และ +7 สถานะของ Mn2+ มความเสถยรมาก สวนสารประกอบ Mn(IV) มเพยง MnO2 เทานนทเสถยร มลกษณะเปนผงสนาตาลเขม เมอเผา MnO2 สารประกอบของ Mn ทรจกกนดทสดคอ KMnO4 ซงมสมวงแกและเปนตวออกซไดสอยางแรง ใชเปนยาฆาเชอ ฟอกส และทานาใหบรสทธ เทคนเชยม (Tc) และ รเนยม (Re) มความคลายคลงกนและตางกบแมงกานส สถานะออกซเดชนทสาคญของ Tc คอ +4 และ +7 สวนสถานะออกซเดชนทรจกดทสดของ Re คอ +3, +4 และ +7 13. อธบายคณสมบตของธาตในตระกลหลก โคบอลต และนกเกล (VIIIB) พรอมทงบอกเลขออกซเดชนของ

ธาตในสภาวะทเสถยรทสด ธาตในหม VIIIB มดวยกน 9 ธาต ธาตทอยในคาบหรอแถวเดยวกนคาบละ 3 ธาต (Triad) คอ เหลก (Fe) โคบอลต (Co) นกเกล (Ni) มความคลายคลงมากกวาธาตทอยในแนวดง กลาวอกอยางไดวาธาตในหม VIIIB มความคลายคลงตามคาบมากกวาตามหม เหลก (Fe) เปนโลหะทมอยในเปลอกโลกประมาณ 4.7% มากเปนอนดบสองรองจากอลมเนยม แรเหลกทมมากคอ hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4) limonite [FeO(OH)] และ sederitte (FeCO3) เหลกทใชประโยชนสวนใหญไมใชเหลกบรสทธ แตผสมธาตอนลงไปเพอทาใหคณสมบตดขน เรยกวา เหลกกลา (steel) โดยทวไปเหลกมกมเลขออกซเดชน +2 และ +3 เมออยในอากาศชนจะเกด

เปนสนมสนาตาลแดง เมอเผาเหลกในอากาศจะได Fe3O4 ซงเปนออกไซดผสมของ FeO และ Fe2O3 ซงสามารถฉาบผวเหลกเพอปองกนสนมได

OxHOFe 232 ⋅

โคบอลต (Co) เปนธาตทมความแขงแรงสงกวาเหลก มเลขออกซเดชน +2 และ +3 นกเกล (Ni) มกอยในรปสารประกอบทมเลขออกซเดชน +2 นกเกลเปนธาตทมสขาวคลายเงน ทาปฏกรยากบกรดตาง ๆ และออกซเจนไดไมเรวเทา Fe และ Co ทนตอการกดกรอนไดดเนองจากมออกไซดบาง ๆ เคลอบอยทผว ทาปฏกรยากบตวออกซไดสไดชามาก จงใชประโยชนในการชบโลหะดวยไฟฟา 14. เหลกกลาคารบอน (Carbon steel) หมายถงอะไร แบงออกเปนกประเภท

หมายถง เหลกกลาทมสวนผสมของธาตคารบอนเปนธาตหลกทมอทธพลอยางมากตอ คณสมบตทางกลของเหลก และยงมธาตอนผสมอยอก ซงแบงเหลกกลาคารบอนออก เปน 3 ประเภท ดงน 1. เหลกกลาคารบอนตา (Low Carbon Steel) เปนเหลกทมปรมาณคารบอนไมเกน 0.25% นอกจากคารบอนแลว ยงมธาตอนผสม- อยดวย เชน แมงกานส ซลคอน ฟอสฟอรส และกามะถน แตมปรมาณนอยเนองจาก หลงเหลอมาจากกระบวนการผลต เหลกประเภทนถกนาไปใชในอตสาหกรรม และใน ชวตประจาวนไมตากวา 90% เนองจากขนรปงาย เชอม

งาย และราคาไมแพง โดยเฉพาะเหลกแผนมการนามาใชงานอยางกวางขวาง เชน ตวถงรถยนต ชนสวนยานยนตตางๆ กระปองบรรจอาหาร สงกะสมงหลงคา เครองใชในครวเรอน และในสานกงาน

2. เหลกกลาคารบอนปานกลาง (Medium Carbon Steel) เปน เหลกทมปรมาณคารบอน 0.2-0.5% มความแขงแรงและความเคนแรงดงมากกวา เหลกกลา คารบอนตา แตจะมความเหนยวนอยกวา สามารถนาไปชบแขงได เหมาะกบ งานทาชนสวน เครองจกรกล รางรถไฟ เฟอง กานสบ ทอเหลก ไขควง เปนตน 3. เหลกกลาคารบอนสง (High Carbon Steel) เปน เหลกทมปรมาณคารบอน 0.5 - 1.5% มความแขงความแขงแรงและความเคน- แรงดงสง เมอชบแขงแลวจะเปราะ เหมาะสาหรบงานททนตอการสกหรอ ใชในการทา เครองมอ สปรง แหนบ ลกปน เปนตน

15. เหลกกลาประสม หรอ เหลกกลาเจอ (Alloys Steel) หมายถงอะไร แบงเปนกประเภท หมายถง เหลกทมธาตอนนอกจากคารบอน ผสมอยในเหลก ธาตบางชนดทผสมอย อาจมปรมาณมากกวาคารบอน คดเปนเปอรเซนต โดยนาหนกในเหลกกไดธาตทผสม ลงไปไดแก โมลบดนม แมงกานส ซลคอน โครเมยม อลมเนยม นกเกล และวาเนเดยม เปนตนจดประสงคทตองเพมธาตตางๆเขาไปในเนอเหลก กเพอการทาใหคณสมบตของเหลก เชน เพมความแขงแรงทอณหภมปกตและอณหภมสง เพมความตานทานการสกหรอ เพมคณสมบตทางแมเหลก

เหลกกลาประสม แบงออกเปน 2 ประเภท ดงน

1. เหลกกลาประสมตา ( Low Alloy Steels ) เปน เหลกกลาทมธาตประสมรวมกนนอยกวา 8% ธาตทผสมอยคอ โครเมยม นกเกล โมลบดนม และแมงกานส ปรมาณของธาตทใชผสมแตละตวจะไมมากประมาณ 1 – 2% ผลจากการผสมทาใหเหลกสามารถชบแขงได มความแขงแรงสง เหมาะสาหรบใช ในการทาชนสวนเครองจกรกล เชน เฟอง เพลาขอเหวยง จนบางครงมชอวาเหลกกลา เครองจกรกล (Machine Steelsเหลกกลากลมนจะตองใชงานในสภาพชบแขงและอบ กอนเสมอจงจะมคาความแขงแรงสง

2. เหลกกลาประสมสง (High alloy steels) เหลก กลาประเภทนจะถกปรบปรงคณสมบต สาหรบการใชงานเฉพาะอยาง ซงกจะม ธาตประสมรวมกนมากกวา 8% เชน เหลกกลาทนความรอน เหลกกลาทนการเสยดส และเหลกกลาทนการกดกรอน

16. เปรยบเทยบคณสมบตของเหลกกลากบเหลกหลอ เมอเปรยบเทยบคณสมบตระหวางเหลกหลอกบเหลกกลาแลวเหลกหลอจะมสมบตทดอยกวาใน ดานความแขงแรง และความเหนยวตากวาเหลกกลา แตเนองดวยมจดหลอมเหลวทตากวาเหลกกลาจงทาใหเหลกหลอมกรรมวธการผลตทประหยดเชอเพลงกวา และมราคาถกกวา จงมการใชการอยางแพรหลาย

17. จงบอกคณสมบตของโลหะในตระกลแพลทนม หม VIIIB ธาตในตระกลแพลทนมไดแก Ru, Rh, Pd, Os, Ir และ Pt ธาตในตระกลแพลทนมอยหม VIIIB เปนธาตทหายากและไมวองไวในการทาปฏกรยา ดงนนจงทนตอสารเคมตาง ๆ มจดหลอมเหลวและจดเดอดสง โลหะตระกลแพลทนมมความแตกตางทางฟสกสและสมบตเชงกลบาง เชน Ru และ Os เปนโลหะสเทาแขงมากแตเปราะ Rh และ Ir มสขาว Rh เปนโลหะทคอนขางออนตแผเปนแผนบางได สวน Ir แขงและเปราะ สาหรบ Pd และ Pt เปนโลหะทมลกษณะเปนเงามนสขาว ธาตในตระกลนสามารถดดใหเปนรปรางตาง ๆ ไดคลายกบเงน (Ag) และทอง (Au) ซงอยในหม IB ซงอยนดกนในตารางธาต 18. ธาตหม IB มอะไรบาง ใหอธบายสมบตของธาตในหมนและประโยชนการใชงาน ธาตในหม IB ไดชอวาเปนโลหะเงนตรา (coinage metal) ประกอบดวยธาตสามชนดไดแก ทองแดง (Cu) เงน (Ag) และทอง (Au) ทงสามธาตนคอนขางออน สามารถตแผเปนแผนบาง ๆ ดงเปนเสน และทาใหเปนรปตาง ๆ ได นอกจากนยงเปนตวนาไฟฟาและความรอนทดเยยม มความหนาแนนมาก ทองแดง (Cu) ใชผสมกบโลหะอน เชน Zn สงกะส ไดเปนทองเหลอง (brass) และผสมกบ Sn ดบก ไดเปนบรอนซ (bronze) เงน (Ag) เปนธาตทคอนขางหายาก มในธรรมชาตเปนธาตอสระ หรอเปนสารประกอบ Ag2S และ AgCl โลหะเงนมเลขออกซเดชนเพยงคาเดยวคอ +1 สารประกอบเงนเฮไลดยกเวน AgF มสมบตทไวตอแสงสวาง ดงนนจงใชเปนประโยชนในการทาอมลชนเคลอบกระจกหรอฟลมถายรป ซงเรยกวา อมลชนถายภาพ (photographic emulsion) เมอฟลมถายรปซงเคลอบดวยเจลาตน หรอวนทม AgBr ถกกบแสงสวาง AgBr จะกอกมมนตกบความเขมแสงสวางทแตกตางกนเกดเปนภาพบนฟลม ทอง (Au) เกดในธรรมชาตเปนโลหะอสระ เปนโลหะทรจกดในรปของเครองประดบและเหรยญ นอกจากนยงใชผสมในเนอแกวทาใหเกดลวดลายสแดงทองเปฯโลหะออนสามารถตแผเปนแผนบาง ๆ ได และเปนตวนาความรอนและไฟฟาไดดเยยม แตทองเปนธาตเฉอยในการทาปฏกรยาทางเคม

19. ธาตหม IIB มอะไรบาง ใหอธบายสมบตของธาตในหมนและประโยชนการใชงาน

ธาตในหม IIB ประกอบดวย สงกะส (Zn) แคดเมยม (Cd) และปรอท (Hg) โลหะทงสามนมสมบตทแตกตไปจากธาตทอยขางหนาในตารางพรออดก โดยโลหะในหม IIB จะมจดหลอมเหลวและจดเดอดคอนขางตา ปรอทเปนของเหลวทอณหภมหอง ทง Zn และ Cd มเลขออกซเดชนเพยงคาเดยวคอ +2 สวน Hg สามารถเกดไอออน และ Hg2+ +2

2Hg

สงกะส (Zn) และ แคดเมยม (Cd) เปนโลหะสเงน แตสจะหมองเมอถกกบอากาศ เนองจากเกดออกไซดบาง ๆ ทผว Zn มประโยชนในการทาเปลอกของถานไฟฉาย และใชทาโลหะผสม เชน ทองเหลอง (Zn+Cu) สวน Cd มประโยชนในการชบโลหะดวยไฟฟา (electroplating) ปรอท (Hg) เปนโลหะเพยงชนดเดยวทเปนของเหลวทอณหภมหอง เปนตวนาความรอน และไฟฟาได ใชทาเทอรโมมเตอร และเครองมอทางไฟฟาตาง ๆ เชน เซลลปรอท (mercury cell) เมอผสมกบโลหะชนดอนจะไดโลหะเจอปรอท ซงเรยกวา อามลกม (amalgam) ใชเปนประโยชนไดมาก เชนใชเปนโลหะเจอปรอทสาหรบอดฟน (Sn+Hg+Ag) ใชเปนตวรดวส และใชฉาบหลงกระจกทาเปนกระจกเงา (Sn+Hg) ได