อาหารหลัก5หมู่

 

 

แบบจำลองอะตอม (Atomic Model)

 ประมาณ 500 ปี ก่อนคริตศักราช นักปราชญ์กรีกชื่อ ดิโมเครตุส(Democritus) และลาซิปปุส(Leucippus) เชื่อว่าเมื่อย่อยสารลงเรื่อย ๆ จะได้ซึ่งไม่สามารถทำให้เล็กลงกว่าเดิมได้อีก และเรียกอนุภาคที่เล็กที่สุดว่า “อะตอม” (atom มาจากภาษากรีกคำว่า atomos แปลว่าแบ่งแยกอีกไม่ได้) และสิ่งที่เล็กที่สุดนี้ของแต่ละธาตุต่างกันจึงทำให้สมบัติต่าง ๆ ของแต่ละธาตุแตกต่างกั อ่านเพิ่มเติม

      

ตารางธาตุ

 เริ่มต้นจาก จอห์น นิวแลนด์ส ได้พยายามเรียงธาตุตามมวลอะตอม แต่เขากลับทำให้ธาตุที่มีสมบัติต่างกันมาอยู่ในหมู่เดียวกันนักเคมี ส่วนมากจึงไม่ยอมรับตารางธาตุของนิวแลนด์ส ต่อมา ดมีตรี เมนเดเลเยฟ จึงได้พัฒนาโดยพยายามเรียงให้ธาตุที่มีสมบัติเหมือนกันอยู่ในห อ่านเพิ่มเติม

 

ปฏิกิริยาเคมี

            ปฏิกิริยาเคมี  คือ  กระบวนการที่เกิดจากการที่สารเคมีเกิดการเปลี่ยนแปลงแล้วส่งผลให้เกิดสาร ใหม่ขึ้นมาซึ่งมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม การเกิดปฏิกิริยาเคมีจำเป็นต้องมีสารเคมีตั้งต้น 2 ตัวขึ้นไป (เรียกสารเคมีตั้งต้นเหล่านี้ว่า "สารตั้งต้น" หรือ reactant)ทำปฏิกิริยาต่อกัน และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางเคมี ซึ่งก่อตัวขึ้นมาเป็นสารใหม่ที่เรียกว่า "ผลิตภัณฑ์" (product) ซึ่งสารผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติทางเคมีที่เปลี่ยนไ อ่านเพิ่มเติม

                              

การจัดเรียงอิเล็กตรอน

 

          อิเล็กตรอนในอะตอมที่อยู่ ณ ระดับพลังงาน (energy levels หรือ shell) จะมีพลังงานจำนวนหนึ่ง ส้าหรับอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุดจะมีพลังงานน้อยกว่าพวกที่อยู่ไกลออกไป ยิ่งอยู่ไกลมากยิ่งมีพลังงานมากขึ้น โดยกำหนดระดับพลังงานหลักให้เป็น n ซึ่ง n เป็นจ้านวนเต็มคือ 1, 2, … หรือตัวอักษรเรี อ่านเพิ่มเติม

                                        ิ           

      

พันธะเคมี

 

                 พันธะเคมีคือ แรงยึดเหนี่ยวที่อยู่ระหว่างอะตอมซึ่งทำให้อะตอมต่าง ๆ เข้ามาอยู่รวมกันเป็นโมเลกุลได้ การสร้างพันธะเคมีของอะตอมเกิดขึ้นได้ เนื่องจากอะตอมต้องการจะปรับตัวให้ตนเองมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนครบ 8 หรือให้ใกล้เคียงกับการครบ 8 ให้มากที่สุด (ตามกฎออกเตต) ดังนั้นจึงต้องอาศัยอะตอมอื่น ๆ มาเป็นตัวช่วยให้อิเล็กตรอนเข้ามาเสริม หรือเป็นตัวรับเอาอิเล็กตรอนออกไป และจากความพยายามในการปรับตัวของอะตอมเช่นนี้เองที่ทำให้อะตอมมีการสร้างพันธะเคมีกับอะตอมอื่น ๆ

ชนิดของพันธะเคมี

1.พันธะไอออนิก

           พันธะไอออนิก ( Ionic bond ) หมายถึงแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดในสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่าง 2 อะตอม อะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตีน้อยจะให้อิเลคตรอนแก่อะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตีมาก และทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ อะตอมครบ 8 (octat rule ) กลายเป็นไอออนบวก และไอออนลบตามลำดับ เกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างไอออนบวกและไอออนลบ และเกิดเป็นโมเลกุลขึ้น 

ตัวอย่างสารประกอบ

NaCl อ่านว่า โซเดียมคลอไรด์

KBr อ่านว่า โพแทสเซียมโบรไมด์                            

CaI2 อ่านว่า แคลเซียมไอโอไดด์

CaCl2 อ่านว่า แคลเซียมคลอไรด์

KNO3 อ่านว่า โพแทสเซียมไนเตรต

สมบัติของสารประกอบไอออนิก

1. มีขั้ว 

2. ไม่นำไฟฟ้าเมื่ออยู่ในสภาพของแข็ง แต่จะนำไฟฟ้าได้เมื่อใส่สารประกอบไอออนิกลงในน้ำ 

3. มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง     
4. สารประกอบไอออนิกทำให้เกิดปฏิกิริยาไอออนิก คือ ปฏิกิริยาระหว่างไอออนกับไอออน
5. สมบัติไม่แสดงทิศทางของพันธะไอออนิก 
6. เป็นผลึกแข็ง แต่เปราะและแตกง่าย

การนำไปใช้ประโยชน์

            โซเดียมคลอไรด์ ใช้ในการผลิตกระดาษ ใช้ในหมึกพิมพ์ผ้าในอุตสาหกรรมเท็กไทล์ ใช้ในอุตสาหกรรมผลิต สบู่และผงซักฟอก

2.พันธะโควาเลนต์

              พันธะโควาเลนต์ (Covalent bond) หมายถึง พันธะในสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอม 2 อะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตีใกล้เคียงกันหรือเท่ากัน แต่ละอะตอมต่างมีความสามารถที่จะดึงอิเล็กตรอนไว้กับตัว อิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะจึงไม่ได้อยู่ ณ อะตอมใดอะตอมหนึ่งแล้วเกิดเป็นประจุเหมือนพันธะไอออนิก หากแต่เหมือนการใช้อิเล็กตรอนร่วมกันระหว่างอะตอมคู่ร่วมพันธะนั้นๆและมีจำนวนอิเล็กตรอนอยู่รอบๆ แต่ละอะตอมเป็นไปตามกฎออกเตต

 1.พันธะเดี่ยว (single bond)  คือ พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมคู่ที่เข้ามาร่วมสร้างพันธะต่อกันมีการใช้ร่วมสร้างพันธะต่อกันมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 1 คู่

2.พันธะคู่ (double bond) คือ พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมคู่ที่เข้ามาร่วมสร้างพันธะต่อกันมีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 คู่

3.พันธะสาม (triple bond)  คือ พันธะโคเวเลนต์ที่เกิดจากอะตอมคู่ที่เข้ามาร่วมสร้างพันธะต่อกัน  มีการใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 3 คู่

ตัวอย่างสารประกอบ

CO₂     อ่านว่า   คาร์บอนไดออกไซด์

H₂O    อ่านว่า  น้ำ

C₂H₂      อ่านว่า          ก๊าซอะเซทิลีน

C₂H₄      อ่านว่า          อีเทน

CO      อ่านว่า   คาร์บอนมอนออกไซด์

สมบัติของสารประกอบ

1. มีสถานะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส เช่น

- สถานะของเหลว เช่น น้ำเอทานอลเฮกเซน

- สถานะของแข็ง เช่น น้ำตาลทราย (C12H22O11),แนพทาลีนหรือลูกเหม็น (C10H8)

- สถานะแก๊ส เช่น แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2),แก๊สมีเทน (CH4),แก๊สโพรเพน (C3H8)

2. มีจุดหลอมเหลวต่ำ หลอมเหลวง่ายเนื่องจากมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลที่ไม่แข็งแรงสามารถถูกทำลายได้ง่าย

3. มีทั้งละลายน้ำและไม่ละลายน้ำ เช่น เอทานอลละลายน้ำ แต่เฮกเซนไม่ละลายน้ำ

4.สารประกอบโคเวเลนต์ไม่นำไฟฟ้าเนื่องจากมีประจุไฟฟ้าเป็นกลาง และอิเล็กตรอนทั้งหมดถูกใช้เป็นอิเล็กตรอน คู่ร่วมพันธะระหว่างอะตอม ทำให้ไม่มีอิเล็กตรอนอิสระช่วยนำไฟฟ้า แต่ยกเว้นในสารประกอบโคเวเลนส์ที่มีสภาพขั้วแรงมาก เช่น HCI, HBr, H2SO4

การนำไปใช้ประโยชน์

  ใช้ในอุตสาหกรรมโรงงานที่ผลิตเกี่ยวกับวัสดุโฟมและพอลิเมอร์ อุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก อุตสาหกรรมการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม เช่น โซดา, น้ำอัดลม , อุตสาหกรรมการผลิตยา และเครื่องมือแพทย์ หรือเปลี่ยนให้เป็นแคลเซียมคาร์บอเนตที่เป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการผลิตคอนกรีต

3.พันธะโลหะ

                 พันธะโลหะ หมายถึง แรงยึดเหนี่ยวที่ทำให้อะตอมของโลหะ อยู่ด้วยกันในก้อนของโลหะ โดยมีการใช้เวเลนต์อิเล็กตรอนร่วมกันของอะตอมของโลหะ โดยที่เวเลนต์อิเล็กตรอนนี้ไม่ได้เป็นของอะตอมหนึ่งอะตอมใดโดยเฉพาะ เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลา ทุกๆอะตอมของโลหะจะอยู่ติดกันกับอะตอมอื่นๆ ต่อเนื่องกันไม่มีที่สิ้นสุด จึงทำให้โลหะไม่มีสูตรโมเลกุล ที่เขียนกันเป็นสูตรอย่างง่าย หรือสัญลักษณ์ของธาตุนั้นเอง

ตัวอย่างสารประกอบ

Li, อ่านว่า ลิเทียม

Mg อ่านว่า แมกนีเซียม

Na อ่านว่า โซเดียม

Al อ่านว่า อลูมิเนียม

Fe อ่านว่า เหล็ก

สมบัติของโลหะ

1  นำความร้อนได้ดี

2 นำไฟฟ้าได้

3รีดเป็นแผ่นได้ง่าย

4 ดึงเป็นเส้นยาว ๆ ได้โดยไม่ขาดง่าย

5 จุดหลอมเหลวสูง

6 มีความเป็นมันวาว

7 เชื่อมต่อกันได้

การนำไปใช้ประโยชน์

            อะลูมิเนียม เป็นโลหะที่นําไฟฟ้าได้ดีจึงนำไปใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าอลูมิเนียมและเหล็กเป็นโลหะที่นําความร้อนได้ดีจึงนำไปทำภาชนะสำหรับประกอบอาหาร เช่น หม้อ กระทะ