ข้อสอบวิชาเคมี

ข้อสอบ คลิกตรงนี้เลย

บทที่1

โครงสร้างของอะตอม

ดีโมครีตัส ( นักปราชญ์ชาวกรีก) ได้กล่าวว่าทุกสิ่งทุกอย่างประกอบขึ้นจาก อนุภาคที่เล็กมาก  เล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นได้   อนุภาคเล็กๆ เหล่านี้จะรวมพวกเข้าด้วยกันโดยวิธิการต่างๆ สำหรับอนุภาคเองนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลงและไม่สามารถจะแตกแยกออกเป็นชิ้นส่วนที่เล็กลงไปอีกได้  ดีโมครี- ตัสตั้งชื่ออนุภาคนี้ว่า อะตอม (Atom)   จากภาษากรีกที่ว่า  atoms  ซึ่งมีความหมายว่า  ไม่สามารถแบ่งแยกได้อีก   ตามความคิดเห็นของเขา  อะตอมเป็นชิ้นส่วนที่เล็กที่สุดของสสารที่สามารถจะคงอยู่ได้

                                                                  ภาพการแปรียบเทียบขนาดของอะตอม

ประโยชน์จากการเรียนเรื่องโครงสร้างอะตอม

1. ทราบสมบัติทางเคมีและสมบัติการเปล่งแสงของธาตุ

2. เราสามารถศึกษาแกแล็กซี่ (galaxy) ดวงดาวและดาวเคราะห์ต่างๆ โดยพิจารณาจากการศึกษาสเปกตรัมที่ได้จากดวงดาว

แบบจำลองอะตอมของจอห์นดอลตัน

จอห์น    ดอลตัน    นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้เสนอทฤษฎีอะตอมโดยอาศัยข้อมูลจากการทดลองที่พอจะศึกษาได้และนับว่าเป็นทฤษฎีแรกที่เกี่ยวกับอะตอมที่พอจะเชื่อถือได้   ซึ่งมีใจความดังนี้

สารทุกชนิดประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่สุดเรียกว่า “ อะตอม”

อะตอมจะไม่สามารถแบ่งแยกได้    และไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ได้

อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันจะมีสมบัติเหมือนกันทุกประการ

อะตอมของธาตุต่างกันจะมีสมบัติต่างกัน

ธาตุตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปสามารถรวมตัวกันเกิดเป็นสารประกอบ    โดยมีอัตราส่วนการรวมตัวเป็นตัวเลขอย่างง่าย    เช่น     CO   CO 2

จากทฤษฎีอะตอมของดาลตัน แบบจำลองอะตอมมีลักษณะดังรูปลักษณะ

ลักษณะแบบจำลองอะตอมของดอลตัน

แบบจำลองอะตอมของดอลตัน

( ตามทฤษฎีอะตอมของดอลตัน อะตอมในแนวคิดปัจจุบัน ข้อ 1, 3, 4 ใช้ไม่ได้ในปัจจุบัน)

ข้อ 1. อะตอมไม่ใช่สิ่งที่เล็กที่สุด อะตอมยังประกอบด้วยอนุภาคอิเล็กตรอน, โปรตอน, นิวตรอน เป็นต้น

ข้อ 3 - 4 อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีคุณสมบัติทางกายภาพไม่เหมือนกัน กล่าวคือมีมวลไม่เท่ากัน ซึ่งจะได้กล่าวต่อไป ในเรื่อง " ไอโซโทรป"

แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

ทอมสัน    ค้นพบ อิเล็กตรอน

การทดลองของรอเบิร์ด   แอนดรูส์  มิลลิแกน   ได้ผลการทดลองว่า อิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าเท่ากับ   1.60 x 10 -19 คูลอมบ์ และอิเล็กตรอนมีมวลเท่ากับ 9.11  x  10 -28 กรัม

โกลด์สไตน์    ค้นพบ โปรตอน

จากผลการทดลองของทอมสัน    โกลด์สไตน์   ทำให้ทอมสันได้ข้อมูลเกี่ยวกับอะตอมมากขึ้นเขาจึงเสนอแบบจำลองอะตอมว่า

อะตอมมีลักษณะเป็นทรงกลม

อะตอมไม่ใช่สิ่งที่เล็กที่สุด    แต่อะตอมจะประกอบด้วยอิเล็กตรอน  และอนุภาคอื่นๆอีก

อะตอมประกอบด้วยอนุภาคอิเล็กตรอนที่มีประจุเป็นลบ    อนุภาคโปรตอนมีประจุเป็นบวก

อะตอมจะมีโปรตอนและอิเล็กตรอนกระจายอยู่ทั่วไปอย่างสม่ำเสมอ

อะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า   เพราะ มีจำนวนประจุบวกเท่ากับประจุลบ

จากทฤษฎีอะตอมของทอมสัน แบบจำลองอะตอมมีลักษณะดังรูป

ลักษณะแบบจำลองอะตอมของทอมสัน

แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

อะตอมจะประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนและนิวตรอนรวมตัวกันอยู่อย่างหนาแน่นอยู่ตรงกลางนิวเคลียสมีขนาดเล็กมากมีมวลมาก และมีประจุบวกส่วนอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุเป็นลบและมีมวลน้อยมาก   จะวิ่งรอบนิวเคลียสเป็นวงกว้าง การค้นพบนิวตรอน   เนื่องจากมวลของอะตอมส่วนใหญ่อยู่ที่นิวเคลียสซึ่งเป็นมวลของโปรตอนแต่โปรตอนมีมวลประมาณครึ่งหนึ่งของนิวเคลียสเท่านั้น   แสดงว่าต้องมีอนุภาคซึ่งไม่มีประจุไฟฟ้าแต่มีมวลใกล้เคียงกับโปรตอนอยู่ในอะตอมด้วย  เจมส์   แชวิก   นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  จึงศึกษาทดลองเพิ่มเติมจนพบนิวตรอนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า   อะตอมของธาตุทุกชนิดในโลกจะมีนิวตรอนเสมอ    ยกเว้นอะตอมของไฮโดรเจนในรูปของไอโซโทป

สรุปแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสที่มีโปรตอนรวมกันอยู่ตรงกลาง นิวเคลียสมีขนาดเล็ก แต่มีมวลมากและมีประจุเป็นบวก ส่วนอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุเป็นลบ และมีมวลน้อยมาก จะวิ่งอยู่รอบนิวเคลียสเป็นบริเวณกว้าง

จากทฤษฎีอะตอมของ รัทเทอร์ฟอร์ด แบบจำลองอะตอมมีลักษณะดังรูป

ลักษณะแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

แบบจำลองอะตอมของนีลส์โบร์

นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามศึกษาลักษณะของการจัดอิเล็กตรอนรอบๆ อะตอม โดยแบ่งการศึกษาออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเป็นการศึกษษเกี่ยวกับสเปกตรัมของอะตอม ซึ่งทำให้ทราบว่าภายในอะตอมมีการจัดระดับพลังงานเป็นชั้นๆ ในแต่ละชั้นจะมีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่ ส่วนที่สองเป็นการศึกษาเกี่ยวกับพลังงานไอโอไนเซชัน เพื่อดูว่าในแต่ละระดับพลังงานจะมีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่ได้กี่ตัว

สเปกตรัม หมายถึง อนุกรมของแถบสีหรือเส้นที่ได้จากการผ่านพลังงานรังสีเข้าไปในสเปกโตรสโคป ซึ่งทำให้พลังงานรังสีแยกออกเป็นแถบหรือเป็นเส้น ที่มีความยาวคลื่นต่างๆเรียงลำดับกันไป

นีลส์โบร์   ได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นมา สรุปได้ดังนี้

1 . อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสเป็นชั้นๆ ตามระดับพลังงาน  และแต่ละชั้นจะมีพลังงานเป็นค่าเฉพาะตัว

2. อิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุดจะเรียกว่าระดับพลังงานต่ำสุดยิ่งอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากขึ้น   ระดับพลังงานจะยิ่งสูงขึ้น         

3. อิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุดจะเรียกระดับพลังงาน  n =  1   ระดับพลังงานถัดไปเรียกระดับพลังงาน  n =2, n = 3,... ตามลำดับ   หรือเรียกเป็นชั้น   K , L , M , N  ,O ,  P , Q ....

จากทฤษฎีอะตอมของ นีลส์โบร์ แบบจำลองอะตอมมีลักษณะดังรูป

ลักษณะแบบจำลองอะตอมของนีลส์โบร์

แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก

เป็นแบบจำลองที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าเป็นไปได้มากที่สุดทั้งนี้ได้จากการประมวลผลการทดลองและข้อมูลต่างๆ   อะตอมภายหลังจากที่นีลส์โบร์  ได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นมา อาจสรุปได้ดังนี้

1. อิเล็กตรอนไม่สามารถวิ่งรอบนิวเคลียสด้วยรัศมีที่แน่นอน  บางครั้งเข้าใกล้บางครั้งออกห่าง จึงไม่สามารถบอกตำแหน่งที่แน่นอนได้   แต่ถ้าบอกได้แต่เพียงที่พบอิเล็กตรอนตำแหน่งต่างๆภายในอะตอมและอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่เร็วมากจนเหมือนกับอิเล็กตรอนอยู่ทั่วไป ในอะตอมลักษณะนี้เรียกว่า " กลุ่มหมอก"

2. กลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนในระดับพลังงานต่างๆจะมีรูปทรงต่างกันขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอน และระดับพลังงานอิเล็กตรอน

3. กลุ่มหมอกที่มีอิเล็กตรอนระดับพลังงานต่ำจะอยู่ใกล้นิวเคลียสส่วนอิเล็กตรอนที่มีระดับพลังงานสูงจะอยู่ไกลนิวเคลียส

4. อิเล็กตรอนแต่ละตัวไม่ได้อยู่ในระดับพลังงานใดพลังงานหนึ่งคงที่

5. อะตอมมีอิเล็กตรอนหลายๆระดับพลังงาน

ลักษณะแบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก

  อ่านเพิ่มเติม

บททที่2

พันธะเคมี

ชนิดพันธะเคมี

พันธะภายในโมเลกุล (intramolecular bond)	พันธะระหว่างโมเลกุล (intermolecular bond)
พันธะโคเวเลนต์ (covalent bonds)	พันธะไฮโดรเจน (hydrogen bonds)
พันธะไอออนิก (ionic bonds)	แรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals forces)
พันธะโลหะ ( metallic bonds)	แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล - ไอออน (molecule-ion attractions)

พันธะไอออนิก

พันธะไอออนิก ( Ionic bond ) หมายถึงแรงยึดเหนี่ยวที่เกิดในสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่าง 2 อะตอมอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวิตีต่างกันมาก อะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตีน้อยจะให้อิเลคตรอนแก่อะตอมที่มีค่าอิเลคโตรเนกาติวิตีมาก และทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่รอบๆ อะตอมครบ 8 (octat rule ) กลายเป็นไอออนบวก และไอออนลบตามลำดับ เกิดแรงดึงดูดทางไฟฟ้าระหว่างไอออนบวกและไอออนลบ และเกิดเป็นโมเลกุลขึ้น เช่น การเกิดสารประกอบ NaCl ดังภาพ

จากตัวอย่าง Na ซึ่งมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1 ได้ให้อิเล็กตรอนแก่ Cl ที่มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 7 จึงทำให้ Na และ Cl มีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 8 เกิดเป็นสารประกอบไอออนิก

สมบัติของสารประกอบไอออนิก

1. มีขั้ว เพราะสารประกอบไอออนิกไม่ได้เกิดขึ้นเป็นโมเลกุลเดี่ยว แต่จะเป็นของแข็งซึ่งประกอบด้วยไอออนจำนวนมาก ซึ่งยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงยึดเหนี่ยวทางไฟฟ้า

2. ไม่นำไฟฟ้าเมื่ออยู่ในสภาพของแข็ง แต่จะนำไฟฟ้าได้เมื่อใส่สารประกอบไอออนิกลงในน้ำ ไอออนจะแยกออกจากกัน ทำให้สารละลายนำไฟฟ้าในทำนองเดียวกันสารประกอบที่หลอมเหลวจะนำไฟฟ้าได้ด้วยเนื่องจากเมื่อหลอมเหลวไอออนจะเป็นอิสระจากกัน เกิดการไหลเวียนอิเลคตรอนทำให้อิเลคตรอนเคลื่อนที่จึงเกิดการนำไฟฟ้า

3 . มีจุหลอมเหลวและจุดเดือดสูง      ความร้อนในการทำลายแรงดึงดูดระหว่างไอออนให้กลายเป็นของเหลวต้องใช้พลังงานสูง

4 . สารประกอบไอออนิกทำให้เกิดปฏิกิริยาไอออนิก คือ ปฏิกิริยาระหว่างไอออนกับไอออน ทั้งนี้เพราะสารไอออนิกจะเป็นไอออนอิสระในสารละลาย ปฏิกิริยาจึงเกิดทันที

5 . สมบัติไม่แสดงทิศทางของพันธะไอออนิก สารประกอบไอออนิกเกิดจากไอออนที่มีประจุตรงกันข้ามรอบ ๆ ไอออนแต่ละไอออนจะมีสนามไฟฟ้าซึ่งไม่มีทิศทาง จึงทำให้เกิดสมบัติไม่แสดงทิศทางของพันธะไอออนิก

6. เป็นผลึกแข็ง แต่เปราะและแตกง่าย

การอ่านชื่อสารประกอบไออนิก

กรณีเป็นสารประกอบธาตุคู่ ให้อ่านชื่อธาตุที่เป็นประจุบวก แล้วตามด้วยธาตุประจุลบ โดยลงท้ายเสียงพยางค์ท้ายเป็น “ ไอด์” (ide) เช่น

กรณีเป็นสารประกอบธาตุมากกว่าสองชนิด ให้อ่านชื่อธาตุที่เป็นประจุบวก แล้วตามด้วยกลุ่มธาตุที่เป็นประจุลบได้เลย เช่น

 กรณีเป็นสารประกอบธาตุโลหะทรานซิชัน ให้อ่านชื่อธาตุที่เป็นประจุบวกและจำนวนเลขออกซิเดชันหรือค่าประจุของธาตุเสียก่อน โดยวงเล็บเป็นเลขโรมัน แล้วจึงตามด้วยธาตุประจุลบ เช่น

อ่านเพิ่มเติม 

บทที่3

         สมบัติของธาตุและสารประกอบ

ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่


   หมู่ 1A   2M(s) + 2H2O (l)          →         2M+(aq) + 2OH-(aq) + H2(g)


   เช่น     2Na(s) + (2H2O l)          →         2Na+(aq) + 2OH-(aq) + H2(g)

โลหะหมู่ IA  และ  IIA  ทำปฏิกิริยากับน้ำได้สารละลายเบสและก๊าซไฮโดรเจน  โดยโลหะหมู่ IA  จะเกิดปฏิริยากับน้ำได้ดังสมการ

2Na(s)  +  2H2O(l)    ®   2NaOH(aq)  +  H2(g)

   • โลหะหมู่ IIA  จะทำปฏิริยากับน้ำร้อนได้ดีกว่าน้ำเย็น

      Mg(s)  +  2H2O(l)    ®   Mg(OH)2(aq)  +  H2(g)

     ** สรุปความว่องไวในการทำปฏิกิริยากับน้ำได้ดังนี้         ธาตุหมู่ IA  >  หมู่ IIA  >  หมู่ III

  การละลายน้ำของสารประกอบธาตุหมู่ IA  และ  IIA 

สารประกอบ	ธาตุ		ตัวอย่างสารประกอบ
	หมู่ IA	หมู่ IIA	หมู่ IA	หมู่ IIA
คลอไรด์	Ö	Ö	LiCl ,  NaCl	MgCl2 , CaCl2 , BaCl2
ไนเตรต	Ö	Ö	LiNO3  ,  KNO3	Ca(NO3)2 , Ba(NO3)2
ซัลเฟต	Ö	´ ยกเว้น MgSO4	Na2SO4 , K2SO4	CaSO4 , BaSO4
คาร์บอเนต	Ö	´	Li2CO3 , Na2CO3	MgCO3 , CaCO3
ไฮโดรเจนฟอสเฟต	Ö	´	Na2HPO4 , K2HPO4	MgHPO4 , BaHPO4

 สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ    

 1.ความเป็นกรดของสารประกอบเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา

2. ความเป็นเบสของสารประกอบเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง

3. ธาตุหมู่ IA IIA และ IIIA เมื่อเกิดเป็นสารประกอบจะมีออกซิเดชันได้เพียงค่าเดียว คือ +1  +2  และ  +3  ตามลำดับ 

4. ธาตุหมู่ IVA VA และ VIIA เมื่อเกิดเป็นสารประกอบจะมีออกซิเดชันได้หลายค่า

5. สารประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่ IA IIA  มีสมบัติเป็นกลาง ยกเว้น BeCl2  มีสมบัติเป็นกรด  ส่วนสาร

ประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่  IIIA  ถึง  VIIA  มีสมบัติเป็นกรด

6. สารประกอบคลอไรด์ที่ไม่ละลายน้ำได้แก่  CCl4 , NCl3

7. เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาของสารประกอบคลอไรด์กับน้ำได้ดังนี้

                            PCl5  +  4H2O   ®   H3PO4  +  5HCl

                            SiCl4  +  2H2O   ®   SiO2  +  4HCl

สมบัติของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุตามคาบ

1. สารประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่ IA IIA  มีสมบัติเป็นกลาง ยกเว้น BeCl2  มีสมบัติเป็นกรด  ส่วนสาร

ประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่  IIIA  ถึง  VIIA  มีสมบัติเป็นกรด

2. สารประกอบคลอไรด์ที่ไม่ละลายน้ำได้แก่  CCl4 , NCl

3. เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาของสารประกอบคลอไรด์กับน้ำได้ดังนี้

                            PCl5  +  4H2O   ®   H3PO4  +  5HCl

                             SiCl4  +  2H2O   ®   SiO2  +  4HCl

สารประกอบคลอไรด์ที่ควรรู้จัก

•   CaCl2  ใช้ในเครื่องทำความเย็นในอุตสาหกรรมห้องเย็น ใช้ทำฝนเทียม

•    KCl  ใช้ทำปุ๋ย

•    NH4Cl  ใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ของเซลล์ถ่านไฟฉาย ใช้เป็นน้ำประสานดีบุก

•    DDT  และดีลดริน  ใช้เป็นยาฆ่าแมลง  กำจัดศัตรูพืช

•    เกลือแกง  ใช้ปรุงแต่งอาหาร  ถนอมอาหาร  และใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิต NaHCO3 (โซดาทำ

  ขนม)  Na2CO3 (โซดาแอช)  NaOH (โซดาไฟ) และ HCl  นอกจากนี้ยังใช้ละลายน้ำแข็งในหิมะ

จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบของธาตุตามคาบ

* แนวโน้มจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุในคาบที่ 2  และคาบที่ 3 จะลดลงจากซ้ายไปขวา  เพราะคลอไรด์ของโลหะเป็นสารประกอบไอออนิก  ส่วนคลอไรด์ของอโลหะสารประกอบโคเวเลนต์

* จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบออกไซด์ของโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงเพราะสารประกอบเหล่านี้เป็นสารประกอบไอออนิก มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างไอออนบวกกับไอออนลบเกิดขึ้นต่อเนื่องกันทั่วทั้งสาร  ส่วนสารประกอบออกไซด์ของอโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ เพราะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเหล่านี้คือแรงแวนเดอร์วาส์ล  การทำให้สารระเหยหรือกลายเป็นไอจึงใช้พลังงานต่ำ

สมบัติของธาตุแทรนซิชัน

การที่ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติแตกต่างจากโลหะทั่วๆ ไป ทำให้ต้องแยกออกเป็นกลุ่ม ๆ ต่างหาก ลักษณะที่สำคัญของธาตุแทรนซิชันเป็นดังนี้

1.   มีเลขออกซิเดชันมากกว่า 1 ค่า ยกเว้นหมู่ IIIB  เช่น Sc เป็น +3 ค่าเดียว และหมู่ IIB  (Zn, Cd)  เป็น +2 ค่าเดียว

2.    ธาตุแทรนซิชันเป็นโลหะ จึงดึงดูดกับแม่เหล็ก และมีบางธาตุ เช่น Fe, Co, และ Ni สามารถแสดงสมบัติเป็นแม่เหล็กได้เมื่อนำไปวางไว้ในสนามแม่เหล็กนาน ๆ นอกจากนี้ยังมีสารประกอบของธาตุแทรนซิชันอีกหลายชนิดที่สามารถดูดกับแม่เหล็กได้

3.    สารประกอบส่วนใหญ่ มีสี (ยกเว้นหมู่ IIIB)  ซึ่งเป็นสีของไอออนเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน

  

4.     ธาตุแทรนซิชันมีแนวโน้มที่จะเกิดสารประกอบเชิงซ้อนได้

5.  มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 (ยกเว้น Cr, และ Cu มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1) และอิเล็กตรอนถัดจากวงนอกสุดไม่ครบ 18 (ยกเว้น Cu และ Zn)

6.            รัศมีอะตอมมีแนวโน้มลดลงจากซ้ายไปขวาของคาบ (หรือเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น รัศมีอะตอมจะเล็กลง) ซึ่งเหมือนกับธาตุในคาบเดียวกันทั่วๆ ไป)

7.            มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดค่อนข้างสูง เพราะมีพันธะโลหะ

8.            หนาแน่นเพิ่มขึ้น เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น เนื่องจากมวลเพิ่มขึ้นในขณะที่ขนาดเล็กลง

9.            ค่า IE1 , IE2 , และ IE3  มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น แต่ค่าต่างกันไม่มากนัก เพราะขนาดใกล้เคียงกัน

10.            อิเล็กโทรเนกาติวิตีมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น

11.            เป็นโลหะที่นำความร้อนและนำไฟฟ้าได้ดีเหมือนกับโลหะทั่ว ๆ ไป ทั้งนี้เพราะมีพันธะโลหะ

สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน

ตารางแสดงสารประกอบเชิงซ้อนบางชนิดและไอออนองค์ประกอบ

สารประกอบเชิงซ้อน	ไอออนบวก	ไอออนลบ	สีของสารประกอบ
KMnO4	K+	[MnO4]-	ม่วงแดง
K2MnO4	K+	[MnO4]2-	เขียว
PbCrO4	Pb2+	[CrO4]2+	เหลือง
K3[Fe(CN)6]	K+	[Fe(CN)6]3-	ส้มแดง
Cu[(NH3)4SO4]	[Cu(NH3)4]2+	[SO4]2-	คราม
Cu[(H2O)5SO4]	[Cu(H2O)5]2+	[SO4]2-	น้ำเงิน

สารกัมมันตรังสี

คือ สารที่สามารถแผ่รังสีและกลายเป็นอะตอมของธาตุอื่นๆได้ 

ชนิดของรังสี

 อนุภาคแอลฟา (Alpha) มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก เนื่องจาก นิวเคลียร์ของอะตอม ของฮีเลียม ประกอบด้วย โปรตอนสองตัว และ นิวตรอนสองตัว ดังนั้น อนุภาคแอลฟา จึงมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก โดยมีประจุเป็นสองเท่า และน้ำหนัก อะตอมเป็นสี่เท่า อนุภาคแอลฟา เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว ประมาณ 19,200 กิโลเมตรต่อวินาที หรือ ประมาณ 1 ใน 15 เท่า ของความเร็วของแสง เนื่องจากอนุภาคนี้ค่อนข้างใหญ่ เมื่อเทียบกับอนุภาคชนิดอื่น มันจึงไม่สามารถทะลุผ่านเนื้อวัตถุ ได้ง่ายเหมือนอนุภาคอื่น ๆ แต่จะสามารถถูกกั้นให้หยุดได้ โดยใช้กระดาษ 1 ชิ้น หรือ 2 ชิ้น หรือทะลุผ่านได้ถึงเพียงแค่ผิวหนัง เท่านั้น และโดยปกติเคลื่อนที่ได้ไม่ไกลเกินกว่า 9 เซนติเมตร ในอากาศ เมื่ออนุภาคแอลฟาชนอะตอมหรือโมเลกุล ของวัตถุใดจะทำให้อิเลคตรอน หลุดออกมาเป็นสาเหตุให้เกิดอิออน 

อนุภาคเบตา (Beta) เป็นอิเลคตรอน ที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง มากกว่าความเร็วของอนุภาคแอลฟา ถึงสิบเท่า หรือ อาจจะมากกว่าขึ้นไป อนุภาคเบตานี้มีประจุไฟฟ้าลบ สามารถเบี่ยงเบนได้ในสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก เนื่องจาก ขนาดของอนุภาคนี้เล็ก และมีความเร็วสูง จึงสามารถทะลุผ่านวัตถุหนา ได้ดีกว่าอนุภาคแอลฟา โดยสามารถทะลุเข้าในเนื้อเยื่อ ได้ถึง 1-2 เซนติเมตร อาจกั้นอนุภาคเบตานี้ได้ด้วยชิ้นโลหะบาง ๆ

รังสีแกมมา (Gamma rays) เป็นรังสีช่วงความถี่สูงมากกว่ารังสีเอ็กซ์ไม่มีน้ำหนักและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่า กับแสง คือ ประมาณ 297,600 กิโลเมตรต่อวินาที มีสมบัติเหมือนรังสีเอ็กซ์ คือ สามารถทะลุผ่านร่างกายมนุษย์หรือเนื้อวัตถุ หนามาก ๆ เช่น ไม้ หรือ โลหะได้ และยังพบว่า มีอำนาจ ทางการทะลุผ่าน ดีกว่ารังสีเอ็กซ์ จากการทดลองพบว่า รังสีแกมมา สามารถทะลุผ่านคอนกรีตหนาประมาณ 1 ฟุตได้ แต่จะสามารถดูดซับได้หมดในคอนกรีตหนา 1 เมตร

 รังสีเอ็กซ์ (X-rays) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับรังสีแกมมา แต่แผ่ออกมาจากวงโคจร ของอิเลคตรอน รังสีเอ็กซ์มี

Half-life

ครึ่งชีวิต (half life) ของสารกัมมันตรังสี หมายถึง ระยะเวลาที่สารกัมมันตรังสีสลายตัวไปจนเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม ใช้สัญลักษณ์เป็น t1/2  

ตัวอย่าง

ครึ่งชีวิตเป็นสมบัติเฉพาะตัวของแต่ละไอโซโทป และสามารถใช้เปรียบเทียบอัตราการสลายตัวขิงธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิดได้

ปฏิกิริยานิวเคลียร์

              คือ การเปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของอะตอม ซึ่งต่างจากปฏิกิริยาเคมี อันเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นบริเวณอิเล็กตรอนวงนอก •                  ปฏิกิริยานิวเคลียร์ แบ่งเป็น 2 ชนิด 1. ปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission reaction)  2. ปฏิกิริยาฟิวชัน (Fusion reaction)   ปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission reaction)  คือ  กระบวนการที่นิวเคลียสของธาตุหนักบางชนิด แตกตัวออกเป็นไอโซโทปของธาตุที่เบากว่า

ประโยชน์ของปฏิกิริยาฟิชชัน             ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ในฟิชชันได้ และนำมาใช้ประโยชน์ทางสันติ เช่น ใช้สร้างเตาปฏิกรณ์ปรมาณู เพื่อผลิตไอโซโทปกัมมันตรังสี เพื่อใช้ในทางการแพทย์ การเกษตร และอุตสาหกรรม ในขณะที่พลังงานที่ได้ก็สามารถนำไปใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้

ปฏิกิริยาฟิวชัน (Fusion reaction)  คือ  ปฏิกิริยาที่เกิดการรวมตัวของไอโซโทปที่มีมวลอะตอมต่ำ ทำให้เกิดไอโซโทปใหม่ที่มีมวลมากขึ้นกว่าเดิม และให้พลังงานจำนวนมหาศาล และโดยทั่วๆ ไปจะให้พลังงานมากกว่าปฏิกิริยาฟิสชัน

21H + 21H        →       42He + energy

 ประโยชน์ของปฏิกิริยาฟิวชัน             พลังงานในปฏิกิริยาฟิวชันถ้าควบคุมให้ปล่อยออกมาช้า ๆ จะเป็นประโยชน์ต่อมนุษย์อย่างมากมาย และมีข้อได้เปรียบกว่าปฏิกิริยาฟิสชัน เพราะสารตั้งต้นคือไอโซโทปของไฮโดรเจนนั้นหาได้ง่าย นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากฟิวชันยังเป็นธาตุกัมมันตรังสีที่มีอายุและอันตรายน้อยกว่า ซึ่งจัดเป็นข้อได้เปรียบในแง่ของสิ่งแวดล้อม  (เกิดเป็นแหล่งพลังงานมหาศาลที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์)  

 ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

1. ธาตุอะลูมิเนียม

  อะลูมิเนียม  (Al)  พบมากในเปลือกโลกประมาณ  7.5%  โดยมวล  ในรูปของสารประกอบ 

เช่น  บอกไซต์  (Al2O3 •2H2O)  ไครโอไลต์  (Na3 AlF6)  โลหะอะลูมิเนียมเตรียมได้จากการหลอมเหลวแร่บอกไซต์แล้วแยกด้วยกระแสไฟฟ้าจะได้โลหะอะลูมิเนียมที่แคโทด  โลหะอะลูมิเนียมมีสีเงิน  มีความหนาแน่นต่ำ  เหนียวและแข็ง  ดัดโค้งงอได้  ทุบให้เป็นแผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้  นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดีมาก

            สารประกอบออกไซต์ของอะลูมิเนียมคือ  Al2 O3  มีจุดหลอมเหลวสูงมาก  ทนความร้อนสูง  ละลายได้ทั้งกรดและเบส  ออกไซต์ที่เกิดในธรรมชาติเรียกว่า  คอรันดัม  มีความแข็งมากและมีหลายสี  จึงนิยมใช้ทำเครื่องประดับ

            สารประกอบซัลเฟตของอะลูมิเนียมที่ตกผลึกร่วมกับโลหะแอลคาไลน์จะได้ผลึกของอะลัม  (Alum)  ชนิดหนึ่งซึ่งมีสูตรทั่วไปคือ  M 2SO4•Al2 (SO4 ) • 24H2 O  หรือ  Mal(SO 4)2•12H2 O  โดย  M  ในที่นี้คือไออนบวกของโลหะ  เช่น  Na?   หรือ K ? ส่วนสารส้มที่ใช้ตามบ้านเรือนคือสารส้มโพแทส 

มีสูตรKAl(SO4 )2•  12H2 O   มีลักษณะเป็นผลึกใส  ใช้มากในกระบวนการผลิตกระดาษและกระบวนการทำน้ำประปา

อะลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีประโยชน์มากในทางอุตสาหกรรม  ใช้ทำอุปกรณ์ไฟฟ้า  เครื่องครัว  ของใช้ในบ้าน  ห่ออาหาร  และห่อของใช้  ทำโลหะเจือหลายชนิดที่นำไปเป็นส่วนประกอบของเครื่องบิน  เรือ  รถไฟ  และรถยนต์

2.ธาตุแคลเซียม  

พบในเปลือกโลกประมาณ  5.4%  โดยมวล  พบในรูปของสารประกอบที่มี  CaCO 3 เป็นองค์ประกอบ  เช่นหินงอก  หินย้อย  เปลือกหอย  ดินมาร์ล และพบในสารประกอบ ซัลเฟต  เช่น  ยิปซัม  แคลเซียมเตรียมได้โดยการแยกสารประกอบคลอไรด์ที่หลอมเหลวด้วยกระแสไฟฟ้าแคลเซียมเป็นโลหะที่มีความแข็ง  มีจุดหลอมเหลว  จุดเดือดและความหนาแน่นสูงกว่าโลหะแอลคาไลน์  สารประกอบของแคลเซียมที่น่าสนใจ  ออกไซด์ของแคลเซียม  คือ CaO (ปูนดิบ) เมื่อผสมกับน้ำจะได้  Ca(OH)2  (ปูนสุก) สารละลาย   Ca(OH) 2 เรียกว่า น้ำปูนใส

             ประโยชน์ของสารประกอบแคลเซียมในรูป CaCO 3 จากหินปูนขาว  ชอล์ก  ดินสอพอง  ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตโซดาแอช   (Na2 CO 3)  สำหรับ  CaSO4•  2H2 O หรือยิปซัม  ใช้ผลิตแผ่นยิปซัมบอร์ด  เป็นวัสดุก่อสร้าง  ใช้ทำเครื่องปั้นดินเผาชนิดโบนไชนา  (Bone  china)  ซึ่งมีคุณภาพดี  ราคาแพง  นอกจากนี้แคลเซียมยังเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของกระดูกและฟัน  ถ้าร่างกายขาดธาตุแคลเซียมจะทำให้เป็นโรคกระดูกเสื่อม  กระดูกผุ  และฟันไม่แข็งแรง

3.ธาตุทองแดง

ทองแดงเป็นโลหะชนิดแรกๆ ที่มนุษย์รู้จักและนำมาใช้งาน จากหลักฐานพบว่า มนุษย์รู้จัก การถลุงทองแดงขึ้นมา ใช้ทำเครื่องมือเครื่องใช้ต่างๆ มาตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์ แม้ว่าทองแดงจะมีปริมาณน้อยมาก ในเปลือกโลก (เพียง 0.0001%) เมื่อเทียบกับโลหะอื่นอย่างเหล็ก (5%) หรืออลูมินัม (8%)  แต่ทองแดงเป็นโลหะมีตระกูล ซึ่งสามารถพบได้ทั้งในรูปอิสระ และในรูปสารประกอบ ซึ่งสามารถถลุงออกมาเป็นโลหะได้ง่าย การถลุงทองแดงปัจจุบัน จะนำสินแร่ทองแดง เช่น แร่ ชาลโคไซต์ (Chalcocite, Cu2S) แร่ชาลโคไพไรต์  (Chalcopyrite, CuFeS2) เป็นต้น มาเผาในอากาศ จะได้ทองแดงที่มีความบริสุทธิ์ประมาณ 97-99% จากนั้นจึงนำมาผ่าน กระบวนการแยกด้วยกระแสไฟฟ้าอีกครั้ง เพื่อให้ได้ทองแดงที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 99% 

             ประโยชน์ของทองแดง ที่เราคุ้นเคยกันดีที่สุดในสมัยนี้ก็คือ การนำมาใช้ทำลวดส่งกระแสไฟฟ้า และอุปกรณ์ไฟฟ้าชนิดต่างๆ เนื่องจากทองแดงเป็นโลหะที่นำไฟฟ้าได้ดีเป็นอันดับสองรองจากเงิน แต่ราคาถูกกว่าเงินมาก การที่ทองแดงนำไฟฟ้าได้ดี ช่วยลดพลังงานที่สูญเสียไป ในรูปของความร้อน ขณะที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายไฟ และยังช่วยป้องกันอันตราย จากการไหม้ของสายไฟอีกด้วย นอกจากนั้น ทองแดงยังเป็นส่วนผสมสำคัญ ของโลหะผสมหลายชนิด เช่น ทองเหลือง (ทองแดงผสมกับสังกะสี) สำริด (ทองแดงผสมกับดีบุก) โมเนล (ทองแดง นิกเกิล เหล็ก และแมงกานีส) รวมทั้งยังใช้ผสมในเงินและทอง เพื่อเพิ่มความแข็งของโลหะมีค่าเหล่านั้น สำหรับใช้ทำเครื่องประดับและเหรียญตราต่างๆ 

             จุดเด่นอีกอย่างหนึ่งของทองแดงก็คือ ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก แม้ในสภาวะกัดกร่อนอย่างรุนแรง เช่น ในน้ำทะเล จากการสำรวจซากเรือที่จมอยู่ใต้ทะเล ตั้งแต่คริสตศตวรรษที่ 16 ครั้งหนึ่งพบว่ารอก (pulley) ที่ทำจากทองแดง ยังสามารถใช้งานได้ดี สมบัติพิเศษอีกประการหนึ่งคือ ทองแดงเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเล็กๆ หลายชนิด จึงถูกนำมาใช้เป็นปลอกหุ้มแผ่นไม้ ที่ใช้ต่อเรือเดินทะเลเพื่อป้องกันไม่ให้แมลงหรือเพรียงทำลายไม้ รวมทั้งทำเป็นท่อส่งน้ำดื่ม สารประกอบทองแดงบางชนิด เช่น จุนสี (blue vitriol) หรือ คอปเปอร์ซัลเฟตเพนตะไฮเดรต (Cu(H2O)4SO4.4H2O) ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อโรคและเชื้อราในแหล่งน้ำ การใช้ ทองแดงในการกำจัดสิ่งมีชีวิตเล็กๆ ในแหล่งน้ำดังกล่าวนี้ ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์แต่อย่างใด หากว่า ร่างกายไม่ได้รับทองแดงเป็นปริมาณมาก จนเกินกว่าที่จะขับออกได้ทัน