หนังสือเคมี ม.ปลาย by Phatipon

ชองทรูปลูกปญญา

ทรูปลูกปญญา

โทรทัศนความรูด สู นุก ทางทรูวชิ นั่ ส 6 ทุกรายการสาระความรู สาระบันเทิง และการปลูกฝงคุณธรรมจริยธรรมตลอด 24 ชั่วโมง พบกับเรื่องราวสรางแรงบันดาลใจ • รายการสอนศาสตร รายการสอนเสริมแนวใหมครบ 8 วิชา ม.3 ม.6 ติวสดทุกวันโดยติวเตอรชื่อดัง • รายการ I AM แนะนําอาชีพนาสนใจโดยรุนพี่ในวงการ • รายการสารสังเคราะห นําขาวสารมาสังเคราะหอัพเดทกัน แบบไมตกเทรนด

หน ว ยงานเพื่ อ การศึ ก ษา ภายใต ก ลุ  ม บริ ษั ท ทรู คอรปอเรชั่น จํากัด (มหาชน) ที่บูรณาการเทคโนโลยีและความ นิตยสารปลูก plook เชี่ยวชาญดานคอนเทนต พัฒนาเปนสื่อไลฟสไตลเพื่อสงเสริม นิตยสารสงเสริมความรูคูคุณธรรมสําหรับเยาวชนฉบับแรก การศึกษาและคุณธรรม สามารถเชื่อมโยงทุกมิติการเรียนรูได ในประเทศไทย วางแผงทุกสัปดาหแรกของเดือน หยิบฟรีไดที่ อยางครบวงจร True Coffee TrueMove Shop สถานศึกษา แหลงการเรียนรู หองสมุด และโรงพยาบาล ทั่วประเทศ หรืออานออนไลนใน www.trueplookpanya.com www.trueplookpanya.com ทรูปลูกปญญาดอทคอม คลังความรูคูคุณธรรมที่ใหญ ทีส่ ดุ ในประเทศไทย อัดแนนดวยสาระความรูใ นรูปแบบมัลติมเี ดีย แอพพลิเคชั่น Trueplookpanya.com สนุกกับการเรียนรูดวยตัวเอง ทั้งยังเปดโอกาสใหทุกคนสราง ตอบโจทยไลฟสไตลการเรียนรูข องคนรุน ใหม ดวยฟรีแอพพลิเคชัน่ เนื้อหา แบงปนความรูรวมกัน โดยไมมีคาใชจาย “Trueplookpanya.com” ใหคุณพรอมสําหรับการเรียนรูในทุก ที่ทุกเวลา รองรับการใชงานบน iOS (iPhone, iPod, iPad) และ พบกับความเปนที่สุดทั้ง 4 ดานแหงการเรียนรู Android • คลังความรู รวบรวมเนื้อหาการเรียนทุกระดับชั้นครบ 8 กลุมสาระการเรียน : www.trueplookpanya.com • คลังขอสอบ ขอสอบออนไลนพรอมเฉลยที่ใหญที่สุดใน : TruePlookpanya ประเทศไทย พรอมการประเมินผลสอบทางสถิติ • แนะแนว ขอมูลการศึกษาตอ พรอมเจาะลึกประสบการณ การเรียนและการทํางาน • ศูนยขาวสอบตรง/Admissions ขาวการสอบทุกสนาม ทุกสถาบัน พรอมระบบแจงเตือนเรียลไทม

หนังสือชุด “ติวเขม O-NET Get 100” สรางสรรคโดย ทรูปลูกปญญา มีเดีย โครงการเพื่อสังคมของบริษัท ทรู คอรปอเรชั่น จํากัด (มหาชน) เลขที่ 46/8 อาคารรุงโรจนธนกุล ตึก B ชั้น 9 ถนนรัชดาภิเษก แขวงหวยขวาง เขตหวยขวาง กรุงเทพฯ 10310 โทร : 02-647-4511, 02-647- 4555 โทรสาร : 02-647-4501 อีเมล : admin@trueplookpanya.com : www.trueplookpanya.com : TruePlookpanya

หนังสือชุด “ติวเขม O-NET Get 100” ใชสัญลักษณอนุญาตของครีเอทีฟคอมมอนส แบบ แสดงที่มา-ไมใชเพื่อการคา-อนุญาตแบบเดียวกัน 3.0 ประเทศไทย

คำนำ การสอบ O-NET หรือชื่ออยางเปนทางการวา การจัดการทดสอบทางการศึกษาระดับชาติขั้นพื้นฐาน (Ordinary National Educational Test) โดย สทศ. ถือเปนอีกสนามสอบที่สําคัญสําหรับนองๆ ในระดับ ป.6, ม.3, ม.6 เพื่อเปนการประเมินผลการเรียนรูของนองๆ ในระดับชาติเลยทีเดียว และยังเปนตัวชี้วัดคุณภาพการเรียน การสอนของแตละโรงเรียนอีกดวย คะแนน O-NET ก็ยังเปนสวนสําคัญในการคิดคะแนนในระบบ Admissions เพื่อสมัครเขาคณะที่ใจปรารถนา ไดคะแนนดีก็มีชัยไปกวาครึ่ง และเพื่อเปนอีกตัวชวยหนึ่งในการเตรียมความพรอมใหนองๆ กอนการลงสนามสอบ O-NET ทาง ทรูปลูกปญญาจึงไดจัดทําหนังสือชุด “ติวเขม O-NET Get 100” สุดยอดคูมือเตรียมตัวสอบ O-NET สําหรับนองๆ ในระดับ ม.3 และ ม.6 ที่เจาะลึกเนื้อหาที่มักออกสอบบอยๆ โดยเหลารุนพี่เซียนสนามในวงการติว รวบรวมแนว ขอสอบตั้งแตอดีตจนถึงปจจุบัน พรอมเฉลยอยางละเอียด และคําอธิบายที่เขาใจงาย จําไดแมนยํา นํานองๆ Get 100 ทําคะแนนสูเปาหมายในอนาคต หนังสือชุด “ติวเขม O-NET Get 100” โดยทรูปลูกปญญา ประกอบดวยวิชาคณิตศาสตร ภาษาไทย สังคมศึกษา ภาษาอังกฤษ ที่รวบรวมเนื้อหาระดับมัธยมศึกษาตอนตน และมัธยมศึกษาตอนปลาย และวิชา ฟสิกส เคมี ชีววิทยา ของระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย รวมทั้งหมด 11 เลม โดยสามารถศึกษาเนื้อหาหรือทําขอสอบ ออนไลนเพิ่มเติมไดจาก www.trueplookpanya.com ที่มี link ใหในทายบท สามารถดาวนโหลดหนังสือไดฟรี ผานเว็บไซตทรูปลูกปญญา ที่ www.trueplookpanya.com/onet ทีมงานทรูปลูกปญญา

สารบัญ เรื่อง

หนา

คุยกอนอาน บทที่ 1 โครงสรางอะตอมและตารางธาตุ

บทที่ 2 สารชีวโมเลกุลเบื้องตน

บทที่ 3 ธาตุและสารประกอบ

บทที่ 4 เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil)

บทที่ 5 พอลิเมอร (Polymer)

บทที่ 6 ปฏิกิริยาเคมี (Chemical reaction)

103

คุยกอนอาน หนังสือติวเขม O-NET Get 100 วิชาเคมีเลมนี้ ไดรวบรวมเนื้อหาวิชาเคมีพื้นฐานระดับชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย ที่นองๆจะตองใช ในการสอบ O-Net ตอน ม.6 ซึ่งในหนังสือเลมนี้พี่ก็เขียนใหนองอานงายๆ ใชภาษาที่เปนกันเอง เสมือนนองนัง่ ฟงพีอ่ ธิบาย สําหรับวิชาเคมีพนื้ ฐานนัน้ ก็ ไมไดเปนเร�องยากอะไรมาก หากนองตัง้ ใจ พยายามทําความ เขาใจ ไมตองทองจําอะไรมาก และกอนสอบนองไดทําขอสอบเกามาบาง พี่คิดวานองๆก็น�าจะทําขอสอบไดแลว บทที่ 1 โครงสรางอะตอมและตารางธาตุ ก็จะกลาวถึงความเปนมาของการคนพบธาตุตางๆ การทําการทดลอง ของนักวิทยาศาสตร การรูจ กั องคประกอบพืน้ ฐานของธาตุ รูจ กั การใชตารางธาตุ และอานคาตางๆ เปน ซึง่ บทนีถ้ อื วา เปนพื้นฐานที่สําคัญสําหรับการเรียนรู ในบทตอๆ ไปเลยนะ ขอใหนองทําความเขาใจดีๆนะ บทที่ 2 สารชีวโมเลกุล ในบทนี้จะคอนขางคลายกับวิชาชีววิทยาที่นองเคยเรียนมา เชน คาร โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน กรดนิวคลิอิก แตจะเนนมาทางโครงสรางทางเคมีมากขึ้น ในบทนี้คอนขางจะเปนความรู ใหม ซึ่งนองสามารถ นําความรู ไปเช�อมโยงกับทางชีววิทยาได ซึ่งจะทําใหนองๆ เรียนไดอยางเขาใจมากขึ้น บทที่ 3 สมบัติธาตุและสารประกอบ บทนี้คอนขางจะเปนบรรยาย นองสามารถอานไปไดเร�อยๆ เหมือนทําความ รูจักกับสมบัติของธาตุตางๆ และที่สําคัญคือเร�องของแนวโนมตามตารางธาตุ ในสวนนี้จะสอนลักษณะที่เหมือนกัน หรือตางกันตามคาบและหมูข องตารางธาตุ ซึง่ จะทําใหนอ งสามารถคาดเดาลักษณะ สมบัตติ า งๆ ของธาตุได นอกจาก นี้ยังมีเรื่อง ธาตุกัมมันตรังสี ในส่วนนี้ออกข้อสอบทุกปี เช่น การคํานวณหาค่าครึ่งชีวิต การคํานวณอายุของ ซากดึกดําบรรพ ซึ่งตองใชความรูทางดานสารกัมมันตรังสี บทที่ 4 เชื้อเพลิงและซากดึกดําบรรพ ในบทนี้นองๆ จะไดเรียนรูเกี่ยวกับชนิดของเชื้อเพลิงถานหิน นํามัน ปโตรเลียม กระบวนการผลิต การปรับปรุงคุณภาพนาํ มัน และแกสธรรมชาติ ซึง่ ถือไดวา เปนประโยชนอยางยิง่ เพราะ เชื้อเพลิงเหลานี้นองๆ ก็ใชกันอยูในชีวิตประจําวันอยูแลว บทที่ 5 พอลิเมอร บทนี้จะกลาวถึงวัสดุพอลิเมอรชนิดตางๆ การผลิต ปฏิกิริยาที่เกี่ยวของกับการผลิต ซึ่งพบได ทั่วๆ ไป เชน ขวดพลาสติก ยางรถยนต โดยจะทําใหนองๆ เขาใจถึงรายละเอียดของพอลิเมอรแตละชนิดไดดียิ่งขึ้น

คุยกอนอาน บทที่ 6 ปฏิกริ ยิ าเคมี ในบทนีถ้ อื ไดวา เปนบททีส่ าํ คัญมากหนึง่ บทเลยก็วา ได นอกจากจะออกขอสอบในทุกๆ ปแลว เร�องของการเกิดปฏิกริ ยิ าเคมีนนั้ ยังเปนพืน้ ฐานทีส่ าํ คัญ ของการเกิดปฏิกริ ยิ าตางๆ ทีน่ อ งๆ อาจจะไดเรียนตอไป หรือ เรียนในวิชาเคมีเพิ่มเติม ในบทนี้นองๆ จะไดรูจัก หลักการของการเกิดปฏิกิริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยา พลังงาน ที่เกี่ยวของ และกฎอัตรา ฟงดูแลวอาจจะคิดวายากมากแน�เลย แตนองๆ อยาเพิ่งทอแท จริงๆ แลวไมไดยากอยางที่ คิดนะ ทุกอยางเปนเหตุเปนผล และดวยเทคนิคตางๆ ที่พี่ๆ ให จะทําใหนองเขาใจไดมากขึ้นครับ พีเ่ ขาใจดีวา “วิชาเคมี” อาจเปนยาขมของนองหลายๆ คน แตนอ งลองเปดใจรับมัน เขาใจในหลักการและเหตุผล ทีพ่ อี่ ธิบายในหนังสือเลมนี้ ไมตอ งทองจํามาก และทําขอสอบเกา เพียงเทานีพ้ กี่ เ็ ช�อวานองทุกคนจะสามารถเรียนเคมี ไดอยางมีความสุข และประสบความสําเร็จในการสอบแน�นอน

ทีมงานทรูปลูกปญญา

บทที่ 1

โครงสรางอะตอมและตารางธาตุ

Introduction

สําหรับบทที่ 1 โครงสรางอะตอมและตารางธาตุ นับไดวาเปนบทพื้นฐานที่สุดของการเรียนเคมีเลยนะ เพราะฉะนั้นพี่ อยากใหนองๆทําความเขาใจบทนี้ใหดีๆ เพราะเปนพื้นฐานที่สําคัญของบทอื่นๆ ตอไปอีกดวย เนื้อหาในบทนี้ก็จะมีตาม Outlines ในหัวขอตอไปนี้ ซึ่งเปนเสมือนกับจุดประสงคการเรียนรูของบทนี้ ที่นองๆ ตอง เขาใจหลังจากไดอานจบแลว

Outlines

1. โครงสรางอะตอม 2. อนุภาคมูลฐาน 3. ไอโซโทป ไอโซโทน ไอโซบาร ไอโซอิเล็กทรอนิก 4. คลื่นแมเหล็กไฟฟา และ สเปกตรัมเบื้องตน 5. การจัดเรียงอิเล็กตรอน 6. ตารางธาตุและการใชประโยชนจากตารางธาตุ 7. พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization Energy : IE) 8. อิเล็กโตรเนกาติวิตี (Electronegativity : EN)

1. โครงสรางอะตอม จริงๆแลวการศึกษาทางดานเคมี มีมาชานาน ตั้งแตยุคกรีกโบราณนับจนบัดนี้ ความรูทางดานเคมีก็ยังไมสิ้นสุด ดังนั้น ในหัวขอนี้ ก็จะเปรียมเสมือนกับการสอนประวัติศาสตรของเคมีนั่นเอง ในสมัยกรีกโบราณมีนักปรัชญาอยูหลายคน ซึ่งหนึ่งในนั้น คือ ลูชิพปุส (Leucippus) และ เดโมคริตุส(Democritus) ได อธิบายไววา “สสารประกอบดวยอนุภาคขนาดเล็กที่มองไมเห็น” เขาจึงใหชื่อวา อะตอม ซึ่งแปลวาไมสามารถแบงแยกไดอีก แตในขณะนัน้ มีนกั ปรัชญาหลายคนไมเห็นดวย จึงยังไมเปนทีย่ อมรับ แตแนวความคิดของเดโมคริตสุ ก็เปนแรงจูงใจในการศึกษา เคมีตอมา เวลาลวงเลยมาหลายพันป ในป ค.ศ. 1808 (พ.ศ. 2351) ก็ไดมีนักเคมีชาวอังกฤษชื่อวา จอหน ดาลตัน (John Dalton) ก็ไดเสนอทฤษฏีเกี่ยวกับรูปแบบของอะตอมไวหลายประการ โดยทฤษฏีของดอลตันไดกลาวไววา 1. สารประกอบดวยอะตอม ซึ่งเปนหนวยที่เล็กที่สุด แบงแยกตอไปอีกไมได และไมสามารถสรางขึ้นหรือทําลายให สูญหายไป 2. ธาตุเดียวกันประกอบดวยอะตอมชนิดเดียวกัน มีมวลและคุณสมบัติเหมือนกัน แตจะแตกตางจากธาตุอื่น 3. สารประกอบเกิดจากการรวมตัวของอะตอมของธาตุตั้งแต 2 ชนิดขึ้นไปดวยสัดสวนที่คงที่ 4. อะตอมของธาตุแตละชนิดจะมีรูปรางและนํ้าหนักเฉพาะตัว 5. นํ้าหนักของธาตุที่รวมกัน ก็คือนํ้าหนักของอะตอมทั้งหลายของธาตุที่รวมกัน ซึ่งทําใหเขาคาดคะเนวารูปแบบของอะตอมนาจะเปน “ทรงกลมตัน” มาถึงตรงนี้ นองๆ หลายคนอาจจะนึกไมออกวาทรงกลม ตันมันเปนอยางไร พี่อยากใหนองนึกถึงลูกบอล นั่นแหละทรงกลมตัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ซึง่ ในปจจุบนั ก็ไดมกี ารพิสจู นทฤษฏีของดาลตันมาแลว และก็พบวาบางขอก็ถกู ตอง บางขอก็ไมถกู ตอง และในเวลาตอ มาก็ไดมีนักวิทยาศาสตรอีกหลายคนสามารถหาเหตุผล การทดลองตางๆ มาลมลางโครงสรางอะตอมของดาลตันได

ทรงกลมตัน โครงสรางอะตอมของดาลตัน กอนจะไปถึงโครงสรางอะตอมแบบตอๆ ไป พีอ่ ยากทําความเขาใจกับนองๆ กอนวา ในการศึกษาเรือ่ งโครงสรางอะตอม ในสมัยนัน้ ทําไดยากมาก เพราะวาอะตอมเปนสิง่ ทีค่ นมองไมเห็น การทีน่ กั วิทยาศาสตรในสมัยกอนเสนอทฤษฎีขนึ้ มาวารูปแบบ ของอะตอมจะเปนอยางไรนัน้ มาจากการทําการทดลอง และก็คาดคะเนถึงโครงสรางของอะตอม ดังนัน้ หากมีนกั วิทยาศาสตร ทีท่ ดลองและไดขอ มูลใหมๆ ซึง่ ไมสอดคลองกับนักวิทยาศาสตรทเี่ สนอทฤษฎีไวกอ นหนา ก็จะนําเหตุผลของตนไปลมลาง และ ตั้งทฤษฎีของตนขึ้นมาใหม และจะเปนอยางนี้ไปเรื่อยๆ พี่จึงบอกวาการเรียนในหัวขอนี้ เหมือนกับเรานั่งอานประวัติศาสตร ของการศึกษาเคมีนั่นเอง ตอมามีนักฟสิกสชาวอังกฤษชื่อวา เจ.เจ. ทอม สัน (Sir Joseph John Thomson) ไดทาํ การทดลองเกีย่ ว กับหลอดรังสีแคโทด (นองอาจจะสงสัยวาหลอดรังสี แคโทดมันคืออะไรกันนะ เอาเปนวาเดีย๋ วพีจ่ ะมาอธิบาย ทีหลังแลวกันนะ) และไดผลการทดลองที่ไมสอดคลอง กับทฤษฎีอะตอมของดาลตัน จึงไดตงั้ โครงสรางอะตอม ขึ้นมาใหมวา “อะตอมเปนทรงกลม ที่เปนกลางทาง ไฟฟา มีประจุบวก และประจุลบกระจายตัวอยางสมํ่าเสมอและเทาๆ กัน บนผิวของทรงกลม” ลักษณะเปนดังรูป นองๆ เคยสงสัยไหมวา ปกติที่เราเคยเรียนๆ กันมา เกี่ยวกับการนําไฟฟานั้น ประจุไฟฟาจะเคลื่อนที่ได จะตองผานวัสดุที่นํา ไฟฟาได เชน โลหะ แตจะไมเคลือ่ นทีใ่ นสิง่ ของทีเ่ ปนฉนวน เชน อากาศ ยาง ผา เปนตน แตทาํ ไมเวลาฟาแลบ ฟาผา ประจุไฟฟา สามารถเคลื่อนที่ในอากาศได ความสงสัยนี้ไมไดเกิดขึ้นกับนองๆ เทานั้น แตเกิดขึ้นกับ เจ.เจ. ทอมสัน ดวย เพียงแตถาสงสัย แลวปลอยมันผานไปมันก็ไมเกิดประโยชนอะไร แต เจ.เจ. ทอมสัน สงสัยแลวอยากคนหาคําตอบ จึงไดทําการทดลองโดยนํา หลอดแกวทีเ่ ปนสุญญากาศ ติดขัว้ ไฟฟาไวทงั้ สองขางปลายหลอด และตอกับแหลงกําเนิดไฟฟาทีม่ คี วามตางศักยสงู ๆ 10,000 โวลตแลววางฉากเรืองแสงที่เคลือบดวยซิงสซัลไฟด (ZnS) ไวภายในหลอด จะเห็นเสนเรืองแสงสีเขียวพุงจากแคโทด (ขั้วลบ) ไปยังแอโนด(ขั้วบวก) (เปนการจําลองการเกิดฟาแลป ฟาผา) และเรียกหลอดนี้วา “หลอดรังสีแคโทด”

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ที่มา : ch-atom.blogspot.com ปรากฏวาเมื่อปลอยกระแสไฟฟาความตางศักยสูงๆ ประจุไฟฟาจากขั้วไฟฟาแคโทดสามารถเคลื่อนที่ไดในหลอดรังสี แคโทด โดยสังเกตจากรอยบนแผนเรืองแสงทีเ่ ขาไดดดั แปลงใสไวในหลอดรังสี และไดมที อมสันไดทดลองตอ โดยการนําสนาม ไฟฟามาลอประจุนั้น ปรากฏวาประจุชนิดนี้เบนเขาหาขั้วบวก นั่นก็แสดงวาประจุชนิดนี้เปน ประจุลบ (เพราะเปนประจุตางชนิด กัน จะดึงดูดกัน แตถา เปนประจุชนิดเดียวกันจะผลักกัน) ซึง่ ในเวลาตอมาประจุลบทีว่ า นัน้ ก็ไดถกู ตัง้ ชือ่ วา อิเล็กตรอน (electron) นั่นเอง พีเ่ พิม่ เติมใหสาํ หรับนองๆ ทีเ่ รียนทางสายวิทยาศาสตรอยูแ ลว (สําหรับนองๆ สายศิลป ไมตอ งกังวลหากไมเขาใจเนือ้ หา ในยอหนานี้นะ) สําหรับการทดลองของทอมสัน นอกจากจะนําสนามไฟฟามาลอประจุลบนั้นแลว ยังไดใชสนามแมเหล็กมาลอ ดวยเชนกัน ปรากฏวาประจุลบที่เคลื่อนที่ในหลอดรังสีแคโทดเบนเขาหาขั้วใตของแมเหล็ก ทอมสันจึงไดทําการลอประจุลบนั้น ดวยสนามไฟฟาและสนามแมเหล็กพรอมกัน และปรับคาของสนามไฟฟา จนใหประจุลบนัน้ ไมเบนเขาหาขัว้ ใดๆ ทัง้ นัน้ และก็ได แกสมการทางฟสกิ ส จนไดคา คงทีม่ าคาหนึง่ ซึง่ คือคาประจุตอ มวล เทากับ 1.76x1011คูลอมบ/กิโลกรัม หรือเทากับ 1.76x108 คูลอมบ/กรัม (คูลอมบ คือ หนวยของประจุไฟฟา) ทอมสันไมสามารถบอกไดวาประจุลบที่พบนั้นมีคาประจุกี่คูลอมบ และไม สามารถบอกไดวาประจุลบนั้นมีมวลเทาใด เขาบอกไดเพียงวาถานําคาประจุมาหารดวยมวลของประจุ จะไดคาคงที่ประจุตอ มวล นองๆ มาถึงตรงนี้แลว ลองคิดถึงสถานการณในสมัยนั้น ทอมสัน ทดลองหลอดรังสีแคโทดมาเยอะแยะ ไดคาประจุตอ มวลมาแลว แตไมรูวาคาประจุเทาไร ไมรูวามวลเทาไร รูแตคาสองคานี้เวลาหารกัน เพราะฉะนั้นหากมีนักวิทยาศาสตรสัก คนหนึ่งที่หาคาใดคาหนึ่งได ก็จะไดอีกคาหนึ่งไปโดยปริยาย (เพราะคานั้นมันหารกันอยู ถาหาคาหนึ่งได อีกคาก็แกสมการหา ไดเชนกัน) โชคดีวา มีนกั วิทยาศาสตรคนหนึง่ เปนนักวิทยาศาสตรชาวอเมริกนั ชือ่ วา รอเบิรต มิลลิแกน (Robert Millikan) ทําการ ทดลองหาคาประจุอิเล็กตรอนโดยใชเวลาอยู 7 ป ก็สามารถพัฒนาอุปกรณและปรับปรุงวิธีของทอมสันไดสําเร็จ

อุปกรณที่มิลลิแกนพัฒนาขึ้น

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

มิลลิแกนไดเปลี่ยนจากการใชนํ้ามาใชนํ้ามันเพราะระเหยไดชากวานํ้าและสามารถหาความเร็วปลายของละอองนํ้ามัน และสามารถคํานวณคาประจุแตละละอองนํา้ มันไดเทากับ 1.6x10-19 คูลอมบ ดังนัน้ จึงแกสมการหามวลของอิเล็กตรอนไดเทากับ 9.1x10-31กิโลกรัม และเรียกการทดลองนี้วา “การทดลองหยดนํ้ามันของมิลลิแกน” ตอมาในป ค.ศ.1910 (พ.ศ.2453) ไดมนี กั วิทยาศาสตรชาวนิวซีแลนด ชือ่ วา รัทเทอฟอรด (Rutherford) ไดทาํ การทดลอง ยิงอนุภาคแอลฟา ซึ่งมีประจุเปนบวกผานแผนทองคําบางๆ (หากนึกไมออก ใหนองๆนึกถึงทองคําเปลว) ซึ่งไดผลการทดลอง ที่ไมสอดคลองกับโครงสรางอะตอมของ เจ.เจ. ทอมสัน ดังนั้นเขาจึงไดตั้งทฤษฎีอะตอมแบบใหมขึ้นมา โดยโครงสรางอะตอม ของรัทเทอฟอรด มีลักษณะเปนที่วางเปนสวนมาก มีของแข็งขนาดใหญอยูตรงกลาง มีประจุบวกอยูภายในและมีอิเล็กตรอน โคจรอยูรอบนอก ซึ่งของแข็งที่วานั้น รัทเทอฟอรดเรียกวา นิวเคลียส (nucleus) และประจุบวกที่พบวาอยูในนิวเคลียสตอมาก็ คือ โปรตอน (proton) นั่นเอง ดังรูป

นิวเคลียส ภายในมีโปรตอน

อิเล็กตรอน

โครงสรางอะตอมของรัทเทอฟอรด และในเวลาตอมาก็มีนักวิทยาศาสตรชื่อ เจมส แชดวิก คนพบอนุภาคอีกชนิดหนึ่งที่เปนกลางทางไฟฟาอยูภายใน นิวเคลียสเชนเดียวกันกับโปรตอน และไดใหชื่อวา นิวตรอน (neutron) ในตอนนี้อนุภาคของอะตอมที่นองๆ รูจักก็มี 3 อยางแลวนะ ไดแก 1. โปรตอน (proton) เปนประจุบวก อยูภายในนิวเคลียส 2. นิวตรอน (neutron) เปนกลางทางไฟฟา (ไมมีประจุ) อยูภายในนิวเคลียส 3. อิเล็กตรอน (electron) เปนประจุลบ โคจรอยูรอบๆ นิวเคลียส และพวกอนุภาคพวกนี้เราเรียกรวมๆวา “อนุภาคมูลฐาน” 2. อนุภาคมูลฐาน กอนที่จะไปรูจักกับโครงสรางอะตอมอีกสองแบบที่เหลือ ไหนๆ ตอนนี้นองๆก็รูจักกับคําวาอนุภาคมูลฐานแลว พี่ก็จะ ขอสอนเรื่องอนุภาคมูลฐานกอนแลวกัน แตกอนอื่นเราตองไปทําความรูจักกับสัญลักษณของธาตุกอนนะ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

สัญลักษณที่นองๆ เห็นดานขวามือนี้ เปนสัญลักษณ สากลที่ ใชสําหรับบงบอกธาตุ เราเรียกสัญลักษณ ลักษณะนี้วา “สัญลักษณนิวเคลียร”

X คือ ธาตุ เชน O ก็คือ ธาตุออกซิเจน C คือ ธาตุคารบอนเปนตน Z คือ เลขอะตอม (atomic number) A คือ เลขมวล (mass number)

ตอนนี้เริ่มมีศัพทใหมที่นองๆ อาจกําลังงงกันอยู แตพี่จะอธิบายใหนองเขาใจเอง ธาตุ คือ สารบริสุทธิ์ซึ่งประกอบดวยอะตอมเพียงหนึ่งชนิด และเปนกลางทางไฟฟา เชน C (คารบอน) , N (ไนโตรเจน) , Na (โซเดียม) เปนตน เลขอะตอม คือ จํานวนโปรตอนที่อยูภายในนิวเคลียสของธาตุ ซึ่งนองๆทุกคนรูแลววา โปรตอนเปนประจุบวก และเมื่อกี้พี่เพิ่ง บอกไปวาธาตุตองเปนกลางทางไฟฟา ดังนั้นถามีประจุบวกก็ตองมีประจุลบ ซึ่งก็คือ อิเล็กตรอน นั่นเอง ดังนั้นนอกจากเลข อะตอมจะบอกถึงจํานวนโปรตอนแลว ยังบอกถึงจํานวนอิเล็กตรอนของธาตุนั้นไดดวย เลขมวล คือ มวลของธาตุนั้นๆ ซึ่งเลขมวลไดมาจากจํานวนโปรตอนรวมกับจํานวนนิวตรอน นองๆ บางคนอาจจะสงสัยวา อาว ก็ไหนพีบ่ อกวาอนุภาคมูลฐานมีสามอยางอยูใ นอะตอม แตทาํ ไมพูดถึงมวลของธาตุ ไมรวมอิเล็กตรอนดวยละ? นัน่ ก็เปนเพราะ วาอิเล็กตรอนมันมีมวลนอยมากๆ เมือ่ เทียบกับมวลของโปรตอนและนิวตรอนดังนัน้ ถาใหนอ งหาจํานวนนิวตรอน ก็งา ยมากแค นําจํานวนโปรตอน (เลขอะตอม) ไปลบออกจากเลขมวล นองหลายคนอาจมองไมเห็นภาพวามวลอิเล็กตรอนมันนอยกวามากๆ ยังไง งัน้ พีจ่ ะขอบอกมวลของอนุภาคมูลฐานให นองๆไดรู แตไมตองจํานะ แคอยากใหนองๆ เห็นความนอยของมันไดอยางชัดเจน

มวลโปรตอน = มวลนิวตรอน = มวลอิเล็กตรอน =

1.67x10-27 กิโลกรัม 1.67x10-27 กิโลกรัม 9.1x10-31 กิโลกรัม

ดูอยางนี้ก็อาจจะยังไมเห็นภาพชัดเจน นองลองนํามวลโปรตอนหรือมวลนิวตรอนหารดวยมวลอิเล็กตรอนดูซิ.... จะได วามวลโปรตอนหรือนิวตรอน หนักกวาอิเล็กตรอนถึง 1,835 เทา นี่แหละคือเหตุผลวาทําไมมวลของธาตุจึงไมคิดอิเล็กตรอน ตอนนี้นองไดรูจักกับสัญลักษณนิวเคลียรของธาตุแลว งั้นพี่จะขอลองนําสัญลักษณจริงๆ มาเปนตัวอยาง ใหนองๆ ฝก ตอบตามแลวกันนะ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ธาตุ จํานวนโปรตอน จํานวนอิเล็กตรอน จํานวนนิวตรอน

ออกซิเจน 8 8 16-8 = 8

ธาต จํานวนโปรตอน จํานวนอิเล็กตรอน จํานวนนิวตรอน

โซเดียม 11 11 23-11 = 12

ฟลูออรีน 9 9 19-9 = 10

ดังนั้น “อะตอม” ก็คือ “ธาตุ” นั่นเอง ตองเปนกลางทางไฟฟา อยางที่บอกไปแลวในหนาที่ผานมา แตเนื่องจากอะตอม ไมเสถียรในสภาพธรรมชาติอะตอมหรือธาตุกจ็ ะพยายามเปลีย่ นแปลงตนเองใหอยูใ นธรรมชาติได โดยการเปลีย่ นแปลงจํานวน อิเล็กตรอนซึ่งจากอะตอมที่เปนกลางทางไฟฟา (โปรตอน = อิเล็กตรอน) เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอน ก็จะทําใหมัน ไมเปนกลางทางไฟฟาอีกตอไป และเราจะเรียกวาอะตอมที่มีการเปลี่ยนแปลงอิเล็กตรอนวา “ไอออน (Ion)” ซึ่งลักษณะการ เปลี่ยนแปลงก็จะแบงออกเปน 2 แบบ คือ 1) ไอออนบวก (Cation) คือ อะตอมที่เสียอิเล็กตรอนออกไป ก็จะทําใหมีจํานวนโปรตอนมากกวาจํานวนอิเล็กตรอน (มีความเปนบวกมากกวาลบ) เชน Na+ (โซเดียมไอออน) Ca2+ (แคลเซียมไอออน) เปนตน 2) ไอออนลบ (Anion) คือ อะตอมที่รับอิเล็กตรอนเขาไป ก็จะทําใหมีจํานวนอิเล็กตรอนมากกวาจํานวนโปรตอน (มีความ เปนลบมากกวาบวก) เชน O2- (ออกไซดไอออน) F- (ฟลูออไรดไอออน) เปนตน สิ่งที่เปลี่ยนไปตอนนี้ที่นองๆ คงเห็นไดชัดคือ วิธีการเรียกชื่อไอออน อยางเดิมถาเปนธาตุ Na (โซเดียม) พอมันเปน ไอออน Na+ก็อานวา โซเดียมไอออน ก็ไมไดแปลกอะไร แตทําไม O (ออกซิเจน) พอเปนไอออน O2-แลวอานวา ออกไซดไอออน หรือ ออกไซด พี่จะอธิบายการเรียกชื่อไอออนใหฟงกอนแลวกันนะ หลักการก็มีงายๆ ดังนี้ 1. ไอออนบวก ใหเรียกเหมือนชื่อธาตุเดิม และเติมคําวา “ไอออน” ไวดานหลังของชื่อเชน Mg2+ อานวา แมกนีเซียมไอออน เปนตน 2. ไอออนลบ ใหเปลี่ยนชื่อธาตุเดิมใหเปนเสียง “ไ_ด (_ide)” เชน S2- อานวา ซัลไฟด , Cl- อานวา คลอไรด เปนตน นองอาจจะเริ่มงงวาแลวทําไมอะตอมที่เปนกลางทางไฟฟาอยูดีๆ มันจะไปเปลี่ยนแปลงจํานวนอิเล็กตรอนทําไมใหยุง ยาก เดี๋ยวพี่จะขอขามเรื่องเหตุผลไปกอนนะ และจะไปอธิบายอีกทีในหัวขอการจัดเรียงอิเล็กตรอน แตตอนนี้รูคราวๆ ไปกอน วา การที่มันตองเปลี่ยนแปลงก็เพื่อใหมันสามารถอยูในธรรมชาติได เพื่อทําใหนองๆเขาใจมากยิ่งขึ้นเกี่ยวกับไอออน ลองดู ตัวอยางตอไปนี้แลวกันนะ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

หลักการ 1. ถาเปนไอออนลบ 2. ถาเปนไอออนบวก

แสดงวา อะตอมรับอิเล็กตรอนเขาไป แสดงวา อะตอมเสียอิเล็กตรอนเขาไป ไอออน จํานวนโปรตอน จํานวนอิเล็กตรอน จํานวนนิวตรอน

ออกไซด (Oxide) 8 8+2 = 10 16-8 = 8

นองๆ จะเห็นไดวา “ออกไซด” เปนไอออนลบ ซึ่งหมายความวารับอิเล็กตรอนเขาไป 2 ตัว (เพราะประจุเปน -2) ดังนั้น จํานวนอิเล็กตรอนก็ตองบวกเพิ่มเขาไปอีก 2 จึงกลายเปน 10 ไอออน จํานวนโปรตอน จํานวนอิเล็กตรอน จํานวนนิวตรอน

ฟลูออไรด (Fluoride) 9 9+1= 10 19-9 = 10

นองๆ จะเห็นไดวา “ฟลูออไรด” เปนไอออนลบ ซึ่งหมายความวารับอิเล็กตรอนเขาไป 1 ตัว (เพราะประจุเปน -1 แต มักเขียนยอๆเปน -) ดังนั้นจํานวนอิเล็กตรอนก็ตองบวกเพิ่มเขาไปอีก 1 จึงกลายเปน 10

ไอออน จํานวนโปรตอน จํานวนอิเล็กตรอน จํานวนนิวตรอน

โซเดียมไอออน (Sodium ion) 11 11-1= 10 23-11 = 12

นองๆ จะเห็นไดวา “โซเดียมไอออน” เปนไอออนบวก ซึ่งหมายความวาเสียอิเล็กตรอนออกไป 1 ตัว (เพราะประจุเปน +1 แตมักเขียนยอๆ เปน +) ดังนั้นจํานวนอิเล็กตรอนก็ตองลบออกไปอีก 1 จึงกลายเปน 10

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ไอออน จํานวนโปรตอน จํานวนอิเล็กตรอน จํานวนนิวตรอน

อะลูมินัมไอออน (Aluminum ion) 13 13-3= 10 27-13 = 14

นองๆ จะเห็นไดวา “อะลูมินัมไอออน” เปนไอออนบวก ซึ่งหมายความวาเสียอิเล็กตรอนออกไป 3 ตัว (เพราะประจุ เปน +3) ดังนั้นจํานวนอิเล็กตรอนก็ตองลบออกไปอีก 3 จึงกลายเปน 10 ตัวอยางขอสอบ ไอออนบวกของไฮโดรเจน (H+) ขาดอนุภาคมูลฐานใด 1. โปรตอน 2. อิเล็กตรอน 2. โปรตอนและอิเล็กตรอน 4. นิวตรอน และอิเล็กตรอน เฉลย ขอ 4. (hydrogen) มีโปรตอน 1 ตัว และอิเล็กตรอน 1 ตัว จะเห็นไดวาไมมีนิวตรอนนะ แตถาเปน เสียอิเล็กตรอนออกไป 1 ตัว เปนไอออน เพราะฉะนั้นก็จะไมมีอิเล็กตรอนเหลือดวย

ก็คือไฮโดรเจน

3. ไอโซโทป ไอโซโทน ไอโซบาร ไอโซอิเล็กทรอนิก กอนอื่นเลย นองๆควรรูความหมายของคําวา “ไอโซ (iso)” กอน ซึ่งแปลวา เทากัน ดังนั้นในหัวขอนี้ก็จะเกี่ยวของกับ ความเทากันของอะไรสักอยาง - ไอโซโทป (isotope) คือ ธาตุชนิดเดียวกัน(มีโปรตอนเทากัน) แตมีเลขมวลไมเทากัน หรือกลาวไดวา มีนิวตรอนไมเทา กับ เปนไอโซโทปกัน กัน นั่นเองเชน - ไอโซโทน (isotone) คือ ธาตุสองชนิดที่มีนิวตรอนเทากัน หลักการจํางายๆ คือ โทน น. ก็คือ นิวตรอน เชน กับ เปนไอโซโทนกัน เพราะทั้งคูตางมีนิวตรอนเทากับ 12 - ไอโซบาร (isobar) คือ ธาตุสองธาตุที่มีเลขมวลเทากัน เชน กับ จะเห็นไดวาทั้งสองธาตุมีเลขมวลเทากัน กับ นองๆจะเห็นวา - ไอโซอิเล็กทรอนิก (isoelectronic) คือ ธาตุหรือไอออนที่มีอิเล็กตรอนเทากัน เชน ทั้งโซเดียมไอออนและฟลูออไรดไอออนมีอิเล็กตรอนเทากัน ตัวอยางขอสอบ ธาตุในขอใดที่เปนไอโซโทปกับธาตุที่มีสัญลักษณเปน 1. 2. 3. 4. เฉลย ขอ 2. ไอโซโทป มันตองเปนธาตุเดียวกันใชปะ แตมีเลขมวลไมเทากัน (มีนิวตรอนไมเทากัน) ซึ่งสิ่งที่บอกวาเปนธาตุเดียวกัน ก็คือ เลขอะตอม (จํานวนโปรตอน) นั่นเอง ดังนั้น นองก็ตองเลือกกอนวา ตองเปน B ที่มีเลขอะตอมเปน 5 เหมือนกัน แตใหมี เลขมวลตางกัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

กลับมาที่เรื่องโครงสรางอะตอมของเราอีกรอบนะ จากที่พี่ได ขามไปอธิบายเรือ่ งสัญลักษณนวิ เคลียรของธาตุและไอโซโทป ไอโซโทน ไอโซบาร และไอโซอิเล็กทรอนิก สําหรับโครงสรางอะตอมในรูปแบบถัด ไปทีจ่ ะสอนนองๆ นัน้ เรียกไดวา เกิดความเปลีย่ นแปลงอยางมากจาก 3 แบบที่เราไดรูจักกันไปกอนหนานี้ เพราะวา 3 แบบกอนหนานี้ ทั้งของ ดาลตัน ทอมสัน และรัทเทอฟอรด อธิบายทฤษฎีของตนดวยการทดลอง ทางเคมีและฟสิกสแบบสมัยเกา แตตั้งแตแบบจําลองอะตอมตอไปนี้ เปนตนไปจะเขาสูชวงที่การศึกษาทางฟสิกสและเคมีกาวหนาขึ้นอยาง มาก อาจจะมีหลายสาเหตุ แตสาเหตุหนึ่งพี่คิดวาเปนเพราะอยูในชวง สงครามโลก จึงทําใหการศึกษาทางดานฟสิกสและเคมีกาวหนากวาใน อดีต นองๆ คงจะกําลังงงสิวา ทําไมการศึกษาในชวงสงครามโลกถึงไดรงุ เรือง ทัง้ ๆ ทีแ่ ตละประเทศนาจะตัง้ หนาตัง้ ตากับการ ทําสงคราม นั่นก็เปนเพราะวาในชวงการทําสงครามโลก แตละประเทศก็ทําการวิจัยอาวุธยุทโธปกรณที่ทันสมัยมาตอสูกัน ใน ชวงนั้นมีการติดตอสื่อสารแบบไรสายเปนครั้งแรก เชน พวกวิทยุสื่อสาร โทรศัพทมือถือ และที่สําคัญที่สุดก็มีนักวิทยาศาสตร ที่สามารถคิดคนอาวุธที่รายแรงที่สุดได นั่นก็คือ ระเบิดนิวเคลียร จะเห็นไดวาในชวงสงครามโลก มีการคนควาวิจัย เกิดองค ความรูใหมๆ ขึ้นมามากมาย และในชวงเวลานั้นเองก็มีนักฟสิกสชื่อวา “นีลส โบร (Niels Bohr)” ไดเสนอทฤษฎีอะตอมแบบ ใหมขึ้นมา โดยทําการทดลองเกี่ยวกับสเปกตรัมของไฮโดรเจน (สเปกตรัม คือ แถบรังสีของคลื่นแมเหล็กไฟฟา ขอใหนองๆ เขาใจไปกอนวาเปนรูปแบบหนึ่งของพลังงานแลวกัน) และไดขอสรุปเปนโครงสราง ดังรูป โดยหลักการทีเ่ ขาเสนอพีข่ ออธิบายใหเขาใจงายๆ นะ คือวา เขาทําการทดลองโดยการนําอะตอมของไฮโดรเจนมาแลว ใหพลังงานเขาไปในอะตอม ปรากฏวาอะตอมสามารถคายพลังงานทีเ่ ขาใสเขาไปออกมาได โดยเขาสามารถสังเกตเห็นพลังงาน ที่อะตอมไฮโดรเจนคายออกมาได และเขาเรียกพลังงานที่มันคายออกมาวา “สเปกตรัม (spectrum)” โบรอธิบายวา การทีเ่ ขาใหพลังงานเขาไปในอะตอมของไฮโดรเจน ทําใหอเิ ล็กตรอนทีโ่ คจรอยูใ นวงโคจรชัน้ ลาง (ground state) ถูกกระตุนใหขึ้นไปอยูในวงโคจรที่สูงขึ้น (excited state) ทําใหอิเล็กตรอนนั้นไมเสถียร จึงคายพลังงานที่รับเขาไปออก มา เพื่อจะไดกลับมาอยูในวลโคจรเดิม โดยพลังงานที่คายออกมาก็คือ สเปกตรัม นั่นเอง พี่ เ ชื่ อ ว า ตอนนี้ น  อ งหลายคนกํ า ลั ง ไม เ ข า ใจว า อะไรคื อ สเปกตรั ม พอพี่ บ อกว า สเปกตรั ม คื อ แถบรั ง สี ข อง คลื่นแมเหล็กไฟฟา ก็จะเกิดคําถามตอไปอีกวา แลวอะไรคือคลื่นแมเหล็กไฟฟา? ดังนั้นพี่จะขออธิบายใหนองๆเขาใจเกี่ยวกับ คลื่นแมเหล็กไฟฟาเบื้องตนกอนนะ 4. คลื่นแมเหล็กไฟฟาและสเปกตรัมเบื้องตน คลื่นแมเหล็กไฟฟา คือ คลื่นชนิดหนึ่งที่ไมตองอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ เชน คลื่นวิทยุ รังสีอินฟราเรด คลื่นแสง รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอ็กซ เปนตน สามารถเคลื่อนที่ไดในสุญญากาศ เชน แสงและความรอนจากดวงอาทิตยสามารถ เคลื่อนที่ผานสุญญากาศเขามาในโลกได ตางจากคลื่นเสียงที่เปนคลื่นที่ตองอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่ ซึ่งก็คืออนุภาคของ อากาศ เสียงไมสามารถเคลื่อนที่ในสุญญากาศได เชน ถานองไปพูดบนดวงจันทร นองก็จะไมไดยินเสียงตัวเอง เพราะบนดวง จันทรไมมีอากาศ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ที่มา : wiki.stjohn.ac.th จากภาพนี้นองจะเห็นไดวา คลื่นแมเหล็กไฟฟามีเยอะมาก เรียงจากความถี่นอย (ซาย) ไปความถี่มาก (ขวา) แตที่พี่ อยากใหนองสังเกตคือ ชองที่เขียนวา visible หรือ “แสงที่มองเห็นไดดวยตาเปลา” ซึ่งก็คือแสงที่เรามองเห็นไดอยูในชีวิต ประจําวัน ซึ่งก็มีสี มวง คราม นํ้าเงิน เขียว เหลือง แสด และแดง ทําไมพี่ถึงใหนองสังเกต visible เปนพิเศษ ก็เพราะจะบอก วา จริงๆแลวแสงหรือสีที่เรามองเห็นนั้นก็คือ คลื่นแมเหล็กไฟฟาชวงๆหนึ่ง นั่นเอง แตคลื่นแมเหล็กไฟฟาไมไดมีแคแสงที่เรา มองเห็นยังมีอกี เยอะ เชน ไมโครเวฟ รังสีอนิ ฟราเรด (คลืน่ ความรอน) รังสีอลั ตราไวโอเลต ฯลฯ ทัง้ หมดนีก้ เ็ ปนคลืน่ แมเหล็กไฟฟา ทั้งสิ้น แตที่เราเห็นไดดวยตาเปลา มีเพียงแตคลื่นชวง visible light เทานั้น สิ่งที่ตางกันของคลื่นแมเหล็กไฟฟาก็คือ ความถี่ (frequency) ความยาวคลื่น (wave length) ซึ่งคลื่นแมเหล็กไฟฟาที่ เรามองเห็นได จะมีความความยาวคลื่นอยูในชวง 400 – 700 nm (นาโนเมตร) ซึ่งถาไมไดอยูในชวงนี้มนุษยก็ไมสามารถมอง เห็นได โดยถาคลื่นที่มีความยาวเกิน 700 nm ก็จะเปนชวงของรังสีอินฟราเรด (infrared) ซึ่งเราไมเห็นแตสัมผัสไดดวยความ รอน เพราะรังสีอนิ ฟราเรดคือรังสีความรอน ในขณะทีค่ ลืน่ ทีม่ คี วามยาวคลืน่ ตํา่ กวา 400 nm ก็จะเปนชวงของรังสีอลั ตราไวโอเลต ซึ่งเราก็มองไมเห็นเชนกัน ตอนนี้พี่เชื่อวานองๆ นาจะเขาใจหลักการเบื้องตนของคลื่นแมเหล็กไฟฟาบางแลว พี่ขออธิบายไวคราวๆ หากนอง ตองการรูเพิ่มเติม นองสามารถไปสืบคนจากแหลงตางๆ ไดนะ กลับมาที่โครงสรางอะตอมของเรากอนดีกวา จากการที่นีลส โบร เสนอโครงสรางอะตอมของเขามา ทําใหสรุปไดวา ลักษณะอะตอมของเขาคลายๆ กับของรัทเทอฟอรด ตางกันตรงที่รัทเทอฟอรดไมไดอธิบายเกี่ยวกับวงโคจรของอิเล็กตรอน โคจรมากนัก เพียงแคบอกวาอิเล็กตรอนอยูในวงโคจรที่อยูรอบนอกเทานั้น แตโครงสรางอะตอมของโบร เนนไปที่ลักษณะวง โคจรของอิเล็กตรอนทีม่ ลี กั ษณะเปนชัน้ ๆ โดยอิเล็กตรอนสามารถเคลือ่ นทีข่ นึ้ – ลงระหวางชัน้ ได แตตอ งอาศัยพลังงานในการ เปลีย่ นแปลงวงโคจร (ระดับพลังงาน) ซึง่ หากเปนการเปลีย่ นระดับพลังงานจากชัน้ ลาง (ground state) ไปอยูใ นระดับพลังงาน ที่สูงกวาจะเปนการดูดพลังงาน แตหากเปนการเปลี่ยนระดับพลังงานจากชั้นบน (excited state) กลับมาอยูในระดับพลังงาน ที่ตํ่ากวา จะเปนการคายพลังงานออกมา เนื่องจากวาแบบจําลองอะตอมของโบรสามารถอธิบายเสนสเปกตรัมของธาตุไฮโดรเจนไดดีแตไมสามารถอธิบายเสน สเปกตรัมที่มีหลายอิเล็กตรอนได จึงไดมีการศึกษาเพิ่มเติมทางกลศาสตรควอนตัม มาถึงโครงสรางอะตอมแบบสุดทายเลยดีกวา โครงสรางนีม้ ชี อื่ วา “โครงสรางอะตอมแบบกลุม หมอก” คิดคนโดยกลุม นักวิทยาศาสตร ซึ่งประกอบไปดวยนักเคมีและนักฟสิกส โดยหลักการของโครงสรางอะตอมแบบนี้คอนขางยากและซับซอน เพราะใชหลักการของควอนตัมฟสกิ สมาอธิบาย แตพขี่ อพูดคราวๆ ใหนอ งๆไดพอจะรูจ กั แลวกันนะ สวนนองคนไหนทีส่ นใจเพิม่ เติมก็ลองไปหาขอมูลเพิ่มเติมไดนะ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

สําหรับหลักการคราวๆ ของโครงสรางอะตอมแบบกลุมหมอก คือ ตรง กลางของอะตอมเปนนิวเคลียสทีป่ ระกอบดวยโปรตอนและนิวตรอน สวนรอบ นอกจะเปนกลุมหมอก โดยที่กลุมหมอกหมายถึงความนาจะเปนที่จะพบ อิเล็กตรอนบริเวณนั้น นองๆ จะเห็นไดวาใกลๆ กับนิวเคลียสจะมีความหนา แนนของกลุมหมอกมากกวาดานนอก นั่นหมายความวา มีโอกาสที่จะพบ อิเล็กตรอนบริเวณใกลๆ กับนิวเคลียสไดมากกวารอบนอกนั่นเองโดยใน ป จ จุ บั น เรายึ ด ถื อ โครงสร า งอะตอมแบบกลุ  ม หมอกนี้ ใ นการอธิ บ าย ปรากฏการณตางๆ ของอะตอม 5. การจัดเรียงอิเล็กตรอน หลังจากที่เราไดเรียนเรื่องโครงสรางอะตอมไปแลว เราก็ไดรูจักกับ อนุภาคมูลฐานไปแลว ซึ่งไดแก โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน สําหรับ โปรตอนและนิวตรอนมันก็อยูภายในนิวเคลียส แตอิเล็กตรอนมันจะโคจรอยู รอบนอก ซึ่งอะตอมหนึ่งๆ ก็มีวงโคจร (ระดับพลังงาน) หลายชั้นมาก ดังนั้นในหัวขอนี้เราจะมาเรียนวาในแตละระดับพลังงาน มีอิเล็กตรอนอยูกี่ตัว และทําไมมันถึงตองอยูแบบนั้น และก็จะสามารถอธิบายการเกิดพันธะเคมีกับอะตอมธาตุอื่นๆ ไดอีกดวย เพราะฉะนั้นพี่อยากใหนองตั้งใจเรียนหัวขอนี้ดีๆ เพราะเปนหัวขอที่สําคัญมากและเชื่อมโยงกับหัวขออื่นๆ อีกมากมาย สําหรับการจัดเรียงอิเล็กตรอน จริงๆ แลว มีอยูหลายวิธี แตพี่จะขออธิบายวิธีที่พื้นฐานที่สุด เพื่อใหนองๆ เขาใจไดงาย และนําไปใชไดจริง จากรูปทีน่ อ งเห็นทางดานขวามือนี้ คือรูปแบบของอะตอมทีม่ นี วิ เคลียส ตรงกลาง และมีระดับพลังงานลอมรอบนิวเคลียสอยู กอนอื่นที่เราจะรูไดวา อิเล็กตรอนมันจัดเขาไปอยูในระดับพลังงาน เราตองรูกอนวาในแตละชั้นของ ระดับพลังงานสามารถบรรจุอเิ ล็กตรอนเขาไปอยูไ ดกตี่ วั โดยมีวธิ คี าํ นวณ ดังนี้

จํานวนอิเล็กตรอนในแตละชั้น = 2n2เม�อ n คือระดับพลังงาน

นองๆจะเห็นจากกรอบดานขวามือ นี้นะนั่น คือ จํานวนอิเล็กตรอนที่มากที่สุด ที่จะบรรจุในชั้นตางๆได ดังนั้นเราลองมา ดูตัวอยางกันนะ

n = 1 : 2(12) = 2 n = 2 : 2(22) = 8 n = 3 : 2(32) = 18 n = 4 : 2(42) = 32

n = 5 : 2(52) = 50 n = 6 : 2(62) = 72 n = 7 : 2(72) = 98

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตัวอยางที่ 1 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ (คารบอน) ขั้นตอนการทํา พออานโจทยเสร็จ นองๆก็ตองรูกอนวา มีอิเล็กตรอนเทาไหร จะไดวา มีอิเล็กตรอน เทากับ 6 เนื่องจาก ระดับพลังงานที่ 1 (n=1) บรรจุอิเล็กตรอนไดมากสุด 2 ตัว เพราะฉะนั้น อิเล็กตรอนอีก 4 ตัว ก็ตองไปอยูในระดับพลังงานที่ 2 (n=2) สรุปวา จัดเรียงอิเล็กตรอนไดเปน 2,4 ตัวอยางที่ 2 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ (นีออน) จากสัญลักษณของธาตุ ทําใหรูวา Ne มีอิเล็กตรอน 10 ตัว เนื่องจาก ระดับพลังงานที่ 1 (n=1) มีอิเล็กตรอนไดมากสุด 2 ตัว ดังนั้น อิเล็กตรอนอีก 8 ตัว จะอยูในระดับพลังงานที่ 2 (n=2) สรุปวา Ne จัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 8 ตัวอยางที่ 3 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ (โซเดียม) จากสัญลักษณ ทําใหรูวา มีอิเล็กตรอน 11 ตัว เนื่องจาก ระดับพลังงานที่ 1 (n=1) มีอิเล็กตรอนไดมากสุด 2 ตัว และระดับพลังงานที่ 2 (n=2) มีอิเล็กตรอนไดมากสุด 8 ตัว ดังนั้น อิเล็กตรอนอีก 1 ตัว ตองอยูในระดับพลังงานที่ 3 (n=3) สรุปวา จัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 8 , 1 ตัวอยางที่ 4 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ (โปแตสเซียม) จากสัญลักษณ ทําใหรูวา มีอิเล็กตรอน 19 ตัว เนื่องจาก ระดับพลังงานที่ 1 (n=1) มีอิเล็กตรอนไดมากสุด 2 ตัว และระดับพลังงานที่ 2 (n=2) มีอิเล็กตรอนไดมากสุด 8 ตัว ดังนั้น อิเล็กตรอนอีก 9 ตัว ตองอยูในระดับพลังงานที่ 3 (n=3) สรุปวา จัดเรียงอิเล็กตรอนไดเปน 2 , 8 , 9

แตจริงๆ แลว

ไมไดจัดอยางนี้!!! แตกลับจัดเปน 2 , 8 , 8 , 1

ทําไมละ? นองคงจะสงสัยกัน ก็ในเมื่อระดับพลังงานที่ 3 (n=3) บรรจุอิเล็กตรอนได 18 ตัว ไมใชหรอ เราใสเขาไป 9 ตัว เปน 2, 8, 9 ก็ไมนาจะผิดหนิ เดี๋ยวพี่จะอธิบายเหตุผลใหนะ ในตัวอยางดานบนที่นองๆ ไดเรียนไปนั้น เราเรียกวาเปนการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก (shell) ก็คือ n=1, 2, 3, 4… ซึ่งแทจริงแลวยังมีระดับพลังงานยอย (subshell) ลงไปอีก ไดแก s, p, d, f ดังเชน ในรูปนี้

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

จากรูปนี้นองจะเห็นไดชัดเจนขึ้น คือระดับพลังงานยอยจะซอนทับ กันที่ระดับพลังงานที่ 3 (n=3) โดยไปซอนทับกับระดับพลังงานที่ 4 (n=4)

ทีนี้นองคงงงวา แลวจะจัดเรียงอิเล็กตรอนได อยางไร แคระดับพลังงานหลักยังจัดไมคอ ยเปนเลย ยัง มีขอยกเวนอีก พี่ก็อยากจะแนะนําวา นองลองลืมการ จัดเรียงอิเล็กตรอนแบบระดับพลังงานหลักไปกอนนะ มาเรียนการจัดระดับพลังงานยอยดีกวา เพราะวาแทบ จะไมมขี อ ยกเวน และถาเราจัดเรียงแบบระดับพลังงาน ยอยไดแลว การจัดระดับพลังงานหลักก็งายมาก ระดับพลังงานยอย (subshell) ในหัวขอที่แลว ระดับพลังงานหลักเราเรียกชื่อแตละชั้นเปน 1 , 2 , 3… ใชไหมครับ และแตละชั้นมีอิเล็กตรอนไดไมเกิน 2n2 แตพอมาเรียนระดับพลังงานยอย มีชื่อระดับพลังงานที่นองตองจําใหม ดังนี้ s มีอิเล็กตรอนได ไมเกิน p มีอิเล็กตรอนได ไมเกิน d มีอิเล็กตรอนได ไมเกิน f มีอิเล็กตรอนได ไมเกิน

2 6 10 14

ตัว ตัว ตัว ตัว

ทีนี้พอนองจําไดแลววาระดับพลังงานยอยมี s , p , d , f แลว ขอใหนองๆดูแผนภาพขางลางนี้ใหชินตาไวนะ และควร จะเขียนใหได

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

แผนภาพนี้นองควรจะจําได และเขียนได เพราะนองตองใชไป ตลอดการเรียนเคมีเลยก็วาได พี่เชื่อวานองทุกคนจําไดอยูแลว ไมไดยาก เลยใชไหม?

พอนองจําแผนภาพดานบนไดแลว พี่อยากใหนองนําปากกาแดงมาขีด ลูกศรตามภาพนี้นะ นองหลายคนคงถามวาจะขีดลูกศรไปทําไม? คําตอบก็คือ วา เสนลูกศรเหลานี้คือลําดับการบรรจุอิเล็กตรอนในระดับพลังงานยอย สังเกตดีๆ นะ ลูกศรทุกเสนขนานกันนะ ถานองลากลูกศรผิด คําตอบก็จะผิดนะ เพราะฉะนั้นระวังใหดีละ ถานองจําแผนภาพไดแลว และลากลูกศรไดถูกตองแลว ตอมาเราจะ ลองมาจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานยอยกัน งั้นพี่ขอใชโจทยเหมือนกับ ตัวอยางที่ผานมากอน เพื่อจะใหนองเห็นชัดๆ วามันใชแทนกันได ตัวอยางที่ 1จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ (คารบอน) โดยจัดในระดับพลังงานยอย ตอนนี้เรารูแลววา มีอิเล็กตรอน 6 ตัวขั้นตอนตอมาก็คือเราตองมานั่งดูแผนภาพ อานตามทิศทางของลูกศร ถาจบลูกศรเสนหนึ่งแลวใหอานอีกเสนลงมาเรื่อยๆ และคอยบวกเลขที่อยูดานบน s p d f ใหไดครบตามจํานวนอิเล็กตรอนที่ เราตองการ ดังนี้ จัดเรียงไดเปน 1s2 2s2 2p2(สังเกตวาเลขดานบนบวกกันได 6 แลว) และเมื่อตอนตนพี่บอกวาถานองจัดเรียง อิเล็กตรอนแบบระดับพลังงานยอยได นองจะสามารถแปลงกลับไปเปนระดับพลังงานหลักได ดังนี้ 1s22s22p2 n=1 มี 2 e-

n=2 มี 4 e-

ดังนั้น

จึงจัดเปน 2 , 4

ตัวอยางที่ 2 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ (โซเดียม) โดยจัดในระดับพลังงานยอย เนื่องจาก เรารูวา มีอิเล็กตรอนเทากับ 11 ตัว ดังนั้น จัดเรียงอิเล็กตรอนไดเปน 1s2 2s2 2p6 3s1 1s22s22p63s1 n=1 มี 2 e-

n=2 มี 8 e-

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

n=3 มี 1 e-

ดังนั้น

จึงจัดเปน 2 , 8 , 1

ตัวอยางที่ 3 จงจัดเรียงอิเล็กตรอนของ (โปแตสเซียม) โดยจัดในระดับพลังงานยอย มีอิเล็กตรอน 19 ตัว เนื่องจาก เรารูวา ดังนั้น จัดเรียงอิเล็กตรอนไดเปน 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 เพราะฉะนั้น จัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลักไดเปน 2, 8, 8, 1 นองๆ จะเห็นไดวาการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานยอย (subshells) มีประโยชนมาก เพราะมีกฎเกณฑ ขอ ยกเวนนอยมาก และยังสามารถแปลงใหเปนในรูปพลังงานหลักไดอีกดวย แตสําหรับขอยกเวนในการจัดเรียงอิเล็กตรอนใน subshells พีข่ อไมอธิบายเหตุผลนะ เพราะวามันจะลึกเกินไปสําหรับนองๆ ทีเ่ รียนทางดานศิลป-ภาษา และศิลป-คํานวณ เพราะ หนังสือเลมนี้ทําขึ้นมาเพื่อใหครอบคลุมเนื้อหา O-net เทานั้น แตหากนองๆ ตองการรูเพิ่มเติม นองๆสามารถไปสืบคนไดนะ

ขอยกเวนในการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานยอย จะไมพบการจัดเรียงเปน 4s2 3d4 และ 4s2 3d9 แตจะเปลี่ยนเปน 4s1 3d5และ 4s1 3d10 ตามลําดับ เสมอ ขอควรรู อิเล็กตรอนที่อยูวงนอกสุด เรามักเรียกวา เวเลนซอิเล็กตรอน (valence electron) 6. ตารางธาตุและการใชประโยชนจากตารางธาตุ สิ่งที่สําคัญมากๆ ในการเรียนเคมี ก็คือ “ตารางธาตุ (periodic table)” เพราะตารางธาตุสามารถบอกรายละเอียดคราวๆของ แตละธาตุใหเราทราบได ดังนั้นเราจึงตองเรียนรูการใชประโยชนจากตารางธาตุ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

6.1 การอานตารางธาตุ Carbon

ชื่อธาตุ

เลขอะตอม (atomic number)

สัญลักษณของธาตุ

12.011

เลขมวล (mass number)

6.2 สวนประกอบของตารางธาตุ IA IIA

IIIA

IVA

VIA VIIIA VA VIIA คาบ 1 คาบ 2 คาบ 3 คาบ 4 คาบ 5 คาบ 6 คาบ 7

Transition

Inner Transition คําศัพทที่ควรรู คาบ คือ แนวนอนของตารางธาตุ ซึ่งจะเรียงตามเลขอะตอมไปเรื่อยๆ ซึ่งจะมีคาบที่ 1–7 สมบัติของธาตุในแตละธาตุในคาบ เดียวกันนั้นมีลักษณะคอนขางแตกตางกันมาก หมู คือ แนวตั้งของตารางธาตุ โดยธาตุที่อยูในหมูเดียวกันจะอิเล็กตรอน วงนอกสุด (valence electron) เทากัน และแตละ ธาตุมีสมบัติคลายๆกันโดยในตารางธาตุจะแบงออกเปนได 2 หมูใหญๆ ไดแก - หมู A (representative) ซึ่งมีทั้งสิ้น 8 หมู (ตั้งแต IA – VIIIA) - หมู B (transition) คือ ธาตุทั้งหมดที่เหลือที่ไมใชหมู A เปนโลหะทั้งหมด บางครั้งเราเรียกวา โลหะแทรนซิชัน เสนขั้นบันได คือ เสนที่กั้นระหวางธาตุที่เปนโลหะและธาตุที่เปนอโลหะ โดยธาตุที่อยูทางดานขวาของเสนขั้นบันได คือ ธาตุ อโลหะธาตุที่อยูทางดานซายมือของเสนขั้นบันได คือ ธาตุโลหะ สวนธาตุที่อยูใกลๆกับเสนขั้นบันได คือ ธาตุกึ่งโลหะ

เสนขั้นบันได

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

6.3 การบอกตําแหนงของธาตุในตารางธาตุ จากหัวขอสวนประกอบของตารางธาตุ นองๆก็นาจะรูจักกับคําวา “คาบ” และ “หมู” แลว ซึ่งเราจะใชประโยชนใน การบอกตําแหนงของธาตุในตารางธาตุได เชน หากเราจะระบุตําแหนงของ Na (โซเดียม) เราก็จะพูดวา Na อยู หมูที่ IA คาบที่ 3 หรือ ตําแหนงของ Ca (แคลเซียม) เราจะไดพูดวา Ca อยูหมูที่ IIA คาบที่ 4 (นองดูไดจากรูปตารางธาตุ) เปนตน พี่คิดวานองคงจะเขาใจหลักการการบอกตําแหนงธาตุแลวนะ ก็คือ ตองบอกทั้งหมู และ คาบ แตสิ่งที่นองๆ จะตองแปลกใจกับความอัศจรรยก็คือ “การจัดเรียงอิเล็กตรอนสามารถบอกตําแหนงของธาตุได” ไมตอง แปลกใจนะนองๆ ก็ที่เราตองมานั่งเรียน งงแลวงงอีกกับเรื่องการจัดเรียงอิเล็กตรอน และพี่ก็ยํ้าอยูนั่นแหละวามันสําคัญ ใน ที่สุดนองๆก็ไดเห็นถึงความสําคัญของมันแลว เพราะฉะนั้นใครที่ยังไมเขาใจเรื่องการจัดเรียงอิเล็กตรอน ยอนกลับไปอาน ทบทวนเลยนะ พี่ขอบอกไวกอนนะวา “การจัดเรียงอิเล็กตรอน” ที่บอกวาสามารถบอกตําแหนงธาตุไดเนี่ย มันคือ “การจัด เรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก” นะ แตก็คงไมใชปญหาของนองๆ แลวละ เพราะตอนนี้เราจัดแบบ subshells ใหได นั้น มันจะตองแปลงมาเปนแบบระดับพลังงานหลักได งั้นเราลองมาดูตัวอยางดีกวาวา การจัดเรียงอิเล็กตรอนมันบอกตําแหนงของธาตุไดอยางไร?? หลักการ 1. ตัวเลขตัวสุดทาย (อิเล็กตรอนวงนอกสุด หรือ เวเลนซอิเล็กตรอน) คือ หมู ที่ธาตุนั้นอยู 2. จํานวนตัวเลข (จํานวนระดับพลังงาน) คือ คาบ ที่ธาตุนั้นอยู 3. การบอกตําแหนงของธาตุดวยการจัดเรียงอิเล็กตรอน บอกไดแคหมู A เทานั้น ตัวอยางที่ 1 จงบอกตําแหนงของธาตุ Na (โซเดียม) ในตารางธาตุ เนื่องจากเรารูวา Na มีอิเล็กตรอน 11 ตัว มีการจัดเรียงเปน เวเลนซอิเล็กตรอน เทากับ 1

2,8,1

ดังนั้น Na อยูหมู IA คาบที่ 3

มีระดับพลังงาน 3 ระดับ Na อยูคาบที่ 3 ตัวอยางที่ 2จงบอกตําแหนงของธาตุ Br (โบรมีน) ในตารางธาตุ เนื่องจากเรารูวา Br มีอิเล็กตรอน 35 ตัว มีการจัดเรียงเปน

2 , 8 , 18 , 7

เวเลนซอิเล็กตรอน เทากับ 7 ดังนั้น Br อยูหมู VIIA คาบที่ 4

มีระดับพลังงาน 4 ระดับ Br อยูคาบที่ 4

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

7. พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization Energy: IE) ไหนๆ นองก็ไดเรียนเรื่องการจัดเรียงอิเล็กตรอนแลว เราก็นาจะรูคาพลังงานบางอยางเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลง อิเล็กตรอนภายในธาตุกันหนอยเนอะ พี่พูดคราวๆ นะ หากนองอยากรูเพิ่มเติม สามารถไปสืบคนเพิ่มเติมได พลังงานไอออไนเซชัน (IE) คือ พลังงานนอยที่สุดที่ธาตุรับเขาไปจนทําใหธาตุนั้นเสียอิเล็กตรอนออกไปไดโดยมันจะมี ลําดับนิดหนอย เชน IE1 (ไอออไนเซชันลําดับที่ 1) คือ พลังงานที่นอ ยที่สดุ ทีจ่ ะทําใหอเิ ล็กตรอนตัวที่หนึง่ (นับจากเวเลนซเขาไป ถึงชั้นในสุด) หลุดออกไปจากอะตอม เชน IE5 (ไอออไนเซชันลําดับที่ 5) ก็คือ พลังงานนอยที่สุดที่จะทําใหอิเล็กตรอนตัวที่ 5 (นับจากเวเลนซ) หลุดออกไปจากอะตอม ถายังไมเขาใจ ลองมาดูภาพนะ

IE3 IE2 IE3

จากรูป นองจะเห็นวาเปนอะตอมของ Na ซึง่ จัดเรียง อิเล็กตรอนเปน 2,8,1 เพราะฉะนั้น IE1 ก็จะเปนพลังงานที่ Na ดูดเขาไป เพือ่ ทําใหอเิ ล็กตรอนตัวที่ 1 นัน้ หลุดออกไป และ ก็เปนเชนนี้ไปเรื่อยๆ โดย IE1<<IE2<IE3 … ทําไมระหวาง IE1และ IE2จึงเปนสัญลักษณ <<(นอยกวามากๆ)

ก็เปนเพราะวา พออิเล็กตรอนตัวที่ 1 หลุดออกไปแลว การจะใชพลังงานมาดึงอิเล็กตรอนอีกตัวนึงที่อยูคนละระดับ พลังงานจะตองใชพลังงานเยอะมากๆ ดังนั้น คาพลังงานที่ตองใชมันเลยตางกันมาก Idea นี้มีประโยชนดวยนะนอง เพราะ เราสามารถดูคา IE และสามารถทํานายไดวาธาตุนั้นอยูหมูอะไร อยางตัวอยางนี้ IE1<<IE2แสดงวามีเวเลนซ 1 ตัว ก็เทากับ วาอยูหมู IA อีกสิ่งหนึ่งที่สําคัญก็คือวา เมื่อกี้มีคําวา “ธาตุรับพลังงาน” หรือ “ธาตุดูดพลังงาน” เขาไป นั่นหมายความ พลังงาน ไอออไนเซชัน (IE) เปนการเปลี่ยนแปลงแบบ ดูดพลังงาน (endothermic) และในเมื่อมันเปนพลังงาน ดังนั้นหนวยของ IE ก็ ตองเปนหนวยของพลังงาน เชน จูล (J) แคลอรี (cal) เปนตน ดังนั้น ธาตุที่มี IE นอยๆ ก็หมายความวา “ใชพลังงานนอยในการทําใหอิเล็กตรอนหลุดออกไป” ซึ่งก็แปลวา ธาตุนั้น มีแนวโนมเปนไอออนบวก (cation) สูง เชน พวกโลหะ ในทางกลับกัน ถาธาตุใดมี IE มากๆ หมายความวา ธาตุนั้นเสีย อิเล็กตรอนยาก ซึ่งมันจะรับอิเล็กตรอนไดดี (เปนไออนลบไดดี) เชนพวกอโลหะ ซึ่งเราจะไปเรียนกันในหัวขอตอไปนะ 8. อิเล็กโตรเนกาติวิตี (Electronegativity: EN) อิเล็กโตรเนกาติวิตี หรือ EN ตรงกันขามกับ IE อยางสิ้นเชิงเลยนะ EN คือ ความสามารถในการรับอิเล็กตรอน พี่ยํ้า นะวาเปน “ความสามารถ” ไมใชพลังงานนะ เพราะฉะนั้นมันไมมีหนวย เพียงแตไวเปรียบเทียบความสามารถในการรับ อิเล็กตรอนกับธาตุอื่นเทานั้น ถาธาตุใดมี EN สูงๆ แปลวา มีความสามารถรับอิเล็กตรอนไดดี ก็คือเปนไอออนลบไดดี เชนพวกอโลหะ ในทางกลับ กัน พวกโลหะ รับอิเล็กตรอนไดไมดี เพราะฉะนั้น EN ของโลหะจะตํ่า

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่

Tag : สอนศาสตร เคมี อะตอม โครงสรางอะตอม ตารางธาตุ อนุภาคมูลฐาน

• 01 : โครงสรางอะตอมและตารางธาตุ http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch1-1

• 02 : ตารางธาตุ http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch1-2

• สอนศาสตร : ม.ปลาย : เคมี : โครงสรางอะตอม http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch1-3

• โครงสรางอะตอม+ตารางธาตุ ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch1-4

• โครงสรางอะตอม+ตารางธาตุ ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch1-5

• โครงสรางอะตอม+ตารางธาตุ ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch1-6

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

บทที่ 2

สารชีวโมเลกุลเบื้องตน

Introduction

สําหรับในบทสารชีวโมเลกุลนี้ พี่ขอยํ้ากับนองๆ ทุกคนวาเปนบทที่สําคัญมาก เพราะเปนบทที่ออกขอสอบ O-Net มาก ทีส่ ดุ ในทุกๆปนะ โดยเนือ้ หาจะแตกตางจากเนือ้ หาวิชาเคมีทนี่ อ งไดเรียนมาในบทอืน่ ๆ เพราะบทอืน่ ๆ สวนมากเปนเคมีทเี่ รียก วาเคมีอนินทรีย (Inorganic Chemistry) ซึ่งก็คือเคมีที่ไมเกี่ยวของกับสิ่งมีชีวิต แตสารชีวโมเลกุลจะเปนอีกสาขาหนึ่งของเคมี คือเปนเคมีอินทรีย (Organic Chemistry) ที่เกี่ยวของกับสิ่งมีชีวิตทั้งหลาย แตนองๆ ทําใจสบายๆนะ ไมไดยากเกินไป ถานอง เรียนบทนี้ไดดี พี่รับรองวาในการสอบ O-Net ในสวนวิชาเคมี นองทําไดดีอยางแนนอน

Outlines

1. คารโบไฮเดรต 2. โปรตีน 3. ลิพิด 4. กรดนิวคลิอิก 5. ตัวอยางขอสอบ

1. คารโบไฮเดรต (Carbohydrates) คารโบไฮเดรต เปนสารชีวโมเลกุลทีพ่ บไดมากทีส่ ดุ ในโลก มีตน กําเนิดมาจากการสังเคราะหดว ยแสง (photosynthesis) ซึ่งหนาที่ของมันก็มีมากมาย แตหลักๆ ก็คือเปนแหลงสะสมพลังงานของสิ่งมีชีวิต โดยคารโบไฮเดรต 1 กรัม ใหพลังงาน 4 กิโลแคลอรี ซึ่งหากเราพูดคําวา “คารโบไฮเดรต” มันจะมีความหมายที่กวางมาก ที่รวมถึงสารจําพวก นํ้าตาล แปง ไกลโคเจน เซลลูโลส เปนตน ที่จริงคารโบไฮเดรตยังมีอีกมากมาย แตพี่ขอพูดถึงเนื้อหาเบื้องตนที่เราตองใชในการสอบแลวกันนะ งั้นเรา มาดูกันที่หัวขอแรกกันเลย 1.1 นํ้าตาล (Saccharides) พี่เชื่อวานองๆ คงรูจักนํ้าตาลเปนอยางดี นํ้าตาลที่ใชในการปรุงอาหารนั้น ที่นองรูจักนั้น มันเปนแคสวนหนึ่งของนํ้าตาลที่พี่จะ สอนในหัวขอนี้ เดี๋ยวเราจะไดมาดูกันวา นํ้าตาล มีอะไรบาง กอนอื่นนองตองรูจักกอนวานํ้าตาลนั้นเปนสารประกอบประเภทอะไร นํ้าตาลมี 2 ประเภท ใหญๆ คือ นํ้าตาลอัลโดส และนํ้าตาลคีโตส นํ้าตาลอัลโดส คือ นํ้าตาลที่เปน “สารประกอบของพอลิไฮดรอกซีอัลดีไฮด” (polyhydroxyaldehydes) นํ้าตาลคีโตส คือ นํ้าตาลที่เปน “สารประกอบของพอลิไฮดรอกคีโตน” (polyhydroxyketones) โห!!! นี่มันสารประกอ บอะไรเนี่ย ชื่อยาวมาก แตเพื่อความงาย นองดูรูปโครงสรางของนํ้าตาลทั้งสองนี้นะ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

H H

หมูอัลดีไฮด

CH2OH C O H H

C C

หมูคีโตน

OH OH

CH2OH

จากรูปโครงสรางของนํ้าตาลสองชนิด ที่มีคารบอน 5 ตัว เหมือนกัน นองจะเห็นวามีความแตกตางกันตรงที่พี่ทํากรอบ สี่เหลี่ยมเอาไว ตรงนั้นเราเรียกวา “หมูฟงกชัน” (functional group) ซึ่งหมูฟงกชันนี้เองจะเปนตัวกําหนดสมบัติตางๆของสาร อินทรีย หากเปนนํ้าตาลอัลโดส (aldose) ก็จะมีหมูอัลดีไฮดในสารประกอบ สวนนํ้าตาลคีโตส (ketose) ก็จะมีหมูคีโตนใน สารประกอบ แตสิ่งที่เหมือนกันของนํ้าตาลทั้งสองชนิดคือ มีหมูไฮดรอกซี (hydroxy: -OH) เหมือนกัน ซึ่งนองๆ จะเห็นไดจาก ที่ชื่อสารมีคําวา “พอลิไฮดรอกซี” คําวา “พอลิ (poly)” หมายถึง จํานวนมาก นอกจากการแบงนํ้าตาลตามประเภทของหมูฟงกชันแลว ยังแบงไดตามขนาดไดอีกดวย ดังนี้ 1.2 นํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยว (Monosaccharides) นํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยว หรือ นํ้าตาลเชิงเดี่ยว คือ คารโบไฮเดรตที่มีนํ้าตาลเพียง 1 หนวย มีคารบอนตั้งแต 3 อะตอมขึ้น ไป มีสูตรอยางงายคือ (CH2O)n ที่สําคัญๆ อยากใหนองรูจักคือ กลูโคส ฟรุกโทส กาแลกโทส ไรโบส ไรบูโลส เปนตน

กลูโคส

ฟรุกโทส

กาแลกโทส

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

นองอาจจะงงวา กลูโคสกับกาแลกโทสตางกันอยางไร? ดูดีๆ นะ จะเห็นวาหมู OH ตําแหนงคารบอนที่ตําแหนงที่ 4 มันสลับกันใชไหมเอย?? การสลับกันเพียงเล็กนอยของโครงสราง ทําใหเปลี่ยนเปนนํ้าตาลคนละชนิดกันเลยนะ แตเรื่อง โครงสรางที่มันสลับกันแบบนี้นองไมตองไปเครียดมากนะ มันจะลึกเกินไป ไวไปเรียนในมหาวิทยาลัยแลวกันนะ แตพี่กลัวนอง จะไมเห็นความแตกตาง ก็เลยบอกเฉยๆ ออ มีอีกเรื่องนึง นองหลายคนอาจจะสงสัยวาทําไมเมื่อกี้พี่พูดถึงนํ้าตาลอัลโดสกับคี โตส โครงสรางมันเปนเสนตรง แลวทําไมตอนนี้นํ้าตาลมันเปนโครงสรางวงแหวนปด พี่พูดคราวๆ แลวกันนะวา ในโครงสราง ที่มันเปนเสนตรง บังเอิญวามันมีหมูฟงกชันบางตัวในเสนตรงนั้นทําปฏิกิริยากันเองได มันก็เลยทําปฏิกิริยากันจนทําใหเปนรูป วงปดนะ แตนองไมตองสนใจมาก เผื่อนองบางคนสงสัยพี่เลยอธิบายไว นํา้ ตาลโมเลกุลเดีย่ วนีส้ าํ คัญมากเลยนะนองๆ เพราะเดีย๋ วพอเรียนตอไป เราจะพบวามันเปนหนวยยอยของคารโบไฮเดรต อื่นๆ อีกเยอะแยะเลยแหละ การที่มันเปนหนวยยอยเรามีศัพทไวเรียกดวยนะ เรียกวามันเปน “มอนอเมอร (monomer)” หมายความวาถาพวก กลูโคส ฟรุกโทส กาแลกโทส มันมารวมตัวกัน ตอเปนสายยาวๆ มันจะไดสารใหมขึ้นมานะ ซึ่งสารใหมที่ เกิดขึ้นมาจากหนวยยอยพวกนี้เราก็จะเรียกวา “พอลิเมอร (polymer)” นองเริ่มสงสัยแลวใชไหมวามันรวมตัวตอกันยาวๆ แลว ไดสารอะไร งั้นเราไปดูกันในหัวขอตอไปเลย

1.3 ออลิโกแซ็กคาไรด (Oligosaccharides) ออลิโกแซ็กคาไรด คือ นํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยวตั้งแต 2 – 10 โมเลกุล มาตอกันดวยพันธะไกลโคซิดิก (ไมตองจําชื่อพันธะ ก็ได แตพี่อยากใหนองคุนๆชื่อเอาไว) และเสียนํ้า (H2O) ออกไป 1 โมเลกุล แตในที่นี้พี่ขออธิบายเฉพาะที่นํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยว ตอกัน 2โมเลกุล เปนนํา้ ตาลโมเลกุลคู (Disaccharides) ซึง่ นองๆนาจะไดเคยรูจ กั มาบางจากการเรียน ม.ตน เชน ซูโครส (นํา้ ตาล ทราย) มอลโทส และแลกโทส คุนๆ ไหม งั้นเรามาทบทวนกันนะ ซูโครส (sucrose) หรือนํ้าตาลทราย

แลกโทส (lactose) มอลโทส (maltose)

กลูโคส + กลูโคส

กลูโคส + ฟรุกโทส

แลกโทส + กลูโคส

นํ้าตาลโมเลกุลคูเหลานี้ที่พี่ยกมาเปนตัวอยาง สามารถแตกตัวกลับไปเปนนํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยวไดนะนองๆ ซึ่งมีหลาย วิธี ยกตัวอยางเชน ใหความรอนและใชกรดเปนตัวเรงใชเอนไซมเปนตน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

1.4 พอลิแซ็กคาไรด (Polysaccharides) พอลิแซ็กคาไรด ก็คือ การนํานํ้าตาลโมเลกุลเดี่ยว (monosaccharides) หลายๆตัว (มากกวา 10 โมเลกุล) มาตอเขาดวยกัน ดวยพันธะไกลโคซิดิก ทําใหเกิดเปนสารตางๆ ที่มีสมบัติแตกตางกันออกไป ในที่นี้พี่จะอธิบายแค แปง(starch) เซลลูโลส (cellulose) และ ไกลโคเจน (glycogen) 1) แปง (starch) นองๆ คงจะรูจักแปงเปนอยางดี แปงก็คือ อาหารจําพวกแปง แบบที่เราเรียนกันตั้งแตประถมอะนะ เชน ขาว แปงมัน สําปะหลัง เปนตน แตตอนนี้เราจะมาเรียนรูโครงสรางกันหนอยนะ เนื่องจากแปงเปนพอลิแซ็กคาไรดที่ใหญมาก จึงประกอบ ดวยพอลิแซ็กคาไรดยอยๆ อีก 2 ชนิด ไดแก ก.อะไมโลส (Amylose) อะไมโลส เปนพอลิแซ็กคาไรดชนิดหนึ่ง มีหนวยยอยๆเปนกลูโคส มีลักษณะเปนเสนตรง เปนองคประกอบของแปงประมาณ 20% ทดสอบกับสารละลายไอโอดีนไดสีนํ้าเงิน

ข. อะไมโลเพกติน (Amylopectin) อะไมโลเพกติน เปนพอลิแซ็กคาไรดสว นใหญของแปง คือประมาณ 80% มีหนวยยอยเปนกลูโคสเหมือนกับอะไมโลสแหละ แต วามันเปนโครงสรางทีต่ อ กับอะไมโลสแลวเปนกิง่ แยกยอยออกมา ทดสอบกับสารละลายไอโอดีนไดสนี าํ้ ตาลแดง ทําใหโครงสราง ของแปงเปนโครงสรางแบบกิ่งนะนองๆ

การยอยสลายแปง การยอยสลาย (Hydrolysis) ของแปง ทําไดหลายวิธี เชน เติมกรด นํ้าลาย (มีเอนไซมยอยอยู) ยีสต ตมใหรอน เปนตน และเนื่องจากแปงมีขนาดโมเลกุลใหญมาก การสลายตัวเลยไมไดกลูโคสในตอนแรก แตจะเปนลําดับยอยสลายลงมา เรื่อยๆ ดังนี้ แปง เด็กซตริน มอลโทส กลูโคส 2) ไกลโคเจน (glycogen) ไกลโคเจน เปนคารโบไฮเดรตที่สะสมในเซลลของสัตว มักจะพบในตับและกลามเนื้อไกลโคเจนมีลักษณะเปนโซกิ่ง แต มีขนาดและมวลโมเลกุลมากกวา อะไมโลเพกตินมีหนวยยอยเปนกลูโคสเชนกัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

3) เซลลูโลส (cellulose) เซลลูโลส เปนคารโบไฮเดรตที่พบมากที่สุดในโลกเลยนะนองๆ เพราะวามันเปนสวนประกอบของผนังเซลล (cell wall) ของสาหรายสีเขียวและพืช เซลลูโลสมีพอลิเมอรของกลูโคสโครงสรางเปนเสนตรง และเซลลูโลสเปนโครงสรางทีแ่ ข็งแรงมาก ในชีวิตประจําวันของเราก็มีการใชประโยชนจากเซลลูโลสเยอะนะ เชน สําลี กระดาษทิชชู ฝาย เปนตน

เซลลูโลสทําหนาที่เปนโครงสรางของพืช เมื่อยอยสลายเซลลูโลสจะได Disaccharides ที่มีชื่อวา “เซลโลไบโอส” ซึ่ง เปนไอโซเมอรของมอลโทส และถายอยตอไปอีกก็จะไดกลูโคส การทดสอบคารโบไฮเดรต กอนอืน่ เราตองรูก อ นวา “การทดสอบ” คืออะไร และทําไปเพือ่ อะไร เพราะวาอีกสามหัวขอทีต่ อ จากนีเ้ ราก็จะตองเรียน เรื่องการทดสอบ พี่เลยขออธิบายความหมายและจุดประสงคไปกอนดีไหม? นองๆ จะไดเขาใจกันวาเราเรียนทําไม ถาสมมติวานองเขาไปทําแล็ปในหองแล็ป มีสารใสอยูในบีกเกอรหลายใบ เรามองแลวก็ดูเหมือนๆ กัน ไมตางกัน ไมสามารถ แยกแยะออกไดวาคือสารอะไร เพราะฉะนั้นเราจึงตองเรียนวิธีการทดสอบดวยวิธีตางๆ เพื่อจะไดสรุปวาสารที่อยูในบีกเกอร ตางๆ คืออะไร นองๆ จะสังเกตเห็นไดวาจริงๆ แลวหนวยยอยที่สุดของคารโบไฮเดรตก็คือ นํ้าตาล นั่นเอง เพราะฉะนั้นเราก็ ตองรูวิธีการทดสอบนํ้าตาล เราจะใช “สารละลายเบเนดิกต” ในการทดสอบนํ้าตาล โดยไมใชวานํ้าตาลทุกชนิดจะทดสอบได แตพี่อยากใหนองจํา ไวแคตัวเดียวที่ทดสอบกับเบเนดิกตไมได คือ ซูโครสหรือนํ้าตาลทรายนั่นเอง สวนสาเหตุพี่ขออธิบายสั้นๆ งายๆ วา ซูโครสมัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ไมมีหมู Aldehyde group ที่ใชในการเกิดปฏิกิริยากับสารละลายเบเนดิกตเหมือนกับตัวอื่น เลยทําใหทดสอบไมได แลวเราจะรูไดอยางไรวาสารในบีกเกอรของเรามันเปนสารละลายนํ้าตาล?? หลังจากที่นําสารนั้นมาตมกับเบเนดิกต (สารสีฟา) แลว สารละลายในบีกเกอรจะมีตะกอนสีแดงอิฐ เกิดขึ้น

สมการที่เห็นขางบนนี้ นองไมตองจํานะ รูแควาถาสารที่เราทดสอบเปลี่ยนสีสารละลายเบเนดิกตจากสีฟาเปนตะกอน สีแดงอิฐ ก็แสดงวาสารนั้นเปนนํ้าตาล โจทยตัวอยาง พิจารณาขอมูลของสาร A B และ C ตอไปนี้ สาร

แหลงที่พบ

โครงสราง

การละลายนํ้า

ในคนและสัตว

โซกิ่ง

ไมละลาย

ในพืชเทานั้น

สายยาว

ไมละลาย

ในพืชที่เปนเมล็ดและหัว

โซตรงและโซกิ่ง

ละลายนํ้าไดเล็กนอย

สาร A B และ C นาจะเปนสารอะไร ตัวเลือก

ไกลโคเจน

เซลลูโลส

แปง

เซลลูโลส

ไกลโคเจน

แปง

ไกลโคเจน

แปง

เซลลูโลส

แปง

เซลลูโลส

ไกลโคเจน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตอบขออะไรนองๆ?? เฉลยก็คือ ..... ขอ 1. มาดูวิธีการคิดกันนะ พี่เลือกดู B กอน เขาบอกวามีแตในพืชเทานั้น ก็แสดงวาตองเปน “เซลลูโลส” เพราะเซลลูโลสเปนสวน ประกอบของผนังเซลลของพืช ซึ่งมาดูที่ตัวเลือก B เปนเซลลูโลสก็มี 2 ขอ เหลือสาร A และ C ที่ตองคิด ซึ่งนองจะเลือกดู จากอะไรก็ได พีว่ า ก็พอๆ กัน เชน สาร A เขาบอกวาพบในคนและสัตว พีก่ ค็ ดิ วาตองเปน “ไกลโคเจน” แนเลย เพราะวาไกลโคเจน เปนคารโบไฮเดรตที่สะสมในกลามเนื้อและตับของคนและสัตว และสาร B ก็ตองเปนแปง ซึ่งอาจจะดูไดจากพบในพืชที่เปนหัว และเมล็ด 2. โปรตีน (Protein) เปนสารชีวโมเลกุลที่มีมวลโมเลกุลมาก ประกอบดวยธาตุ C H O N เปนหลัก โดยหนวยที่เล็กที่สุดของโปรตีนคือ “กรด อะมิโน (Amino acid)” หมายความวาโปรตีนเปนพอลิเมอรของกรดอะมิโนนัน่ เองนะนองๆ นอกจากนีโ้ ปรตีนก็เปนแหลงพลังงาน ของรางกายเชนกันกับคารโบไฮเดรต และโปรตีน 1 กรัมใหพลังงาน 4 กิโลแคลอรี เหมือนกับคารโบไฮเดรต กรดอะมิโนคืออะไร?? คําถามที่ตามมาของนองๆใชไหม กรดอะมิโนก็คือ กรดอินทรียชนิดหนึ่ง ที่มีหมูคารบอกซิล (-COOH) กับ อะมิโน (-NH2) เกาะอยูที่คารบอนเดียวกัน ( -amino อานวา แอลฟาอะมิโน) ดังรูป

R หมูอะมิโน

H2N

หมูโซขาง

COOH

หมูคารบอกซิล

โดยพืน้ ฐานของกรดอะมิโน ก็คอื จะมีหมูค ารบอกซิลและหมูอ ะมิโนเกาะทีค่ ารบอนเดียวกัน ( -amino) แบบนีน้ ะ แตวา ที่ ทําใหกรดอะมิโนแตกตางกันก็คือ หมูโซขางที่จะเขามาเกาะนั่นเอง รูปดานลางนี้เปนชื่อและโครงสรางของกรดอะมิโนมาตรฐานนะ ทําไมถึงตองมีคําวา “มาตรฐาน” นั่นก็เปนเพราะวามี กรดที่มีสมบัติตางๆ เหมือนกรดอะมิโน คือ มีหมูคารบอกซิลและหมูอะมิโนเกาะอยูที่คารบอนเดียวกัน ( -amino) แตไมไดเปน สวนประกอบของโปรตีนแตในระดับเรารูเทานี้ก็พอแลว ใครอยากรูเพิ่มไปลองหาอานไดนะ ดังนั้นเราจะเรียกกรดอะมิโนที่เปน สวนประกอบของโปรตีนวา “กรดอะมิโนมาตรฐาน” นองๆ ไมตองจําโครงสรางของมัน อานชื่อใหพอคุนหูคุนตาก็พอแลว

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ที่มา : www.proteinsynthesis.org 2.1 กรดอะมิโนจําเปน (Essential Amino Acid: EAA) คือ กรดอะมิโนที่รางกายไมสามารถสังเคราะหขึ้นเองได ตองรับจากภายนอก ไดแก เมไทโอนิน ทรีโอนิน ไลซีน เวลีน ลิวซีน ไอโซลิวซีน ฟนิลอะลานีน ทริปโตเฟน ฮิทิดีน (สําหรับในเด็กทารกมี อารจีนีน เพิ่มดวย) และถาโปรตีนที่เรารับประทานเขาไป มีกรดอะมิโนจําเปนครบ เราจะเรียกวา “โปรตีนสมบูรณ (complete proteins)” เชน เนื้อ ปลา เปด ไก ไข นม แตถาโปรตีนที่มี EAA ไมครบเราจะเรียกวา “โปรตีนไมสมบูรณ (incomplete proteins)” เชน พืชตระกูลถั่ว ธัญพืช เปนตน 2.2 พันธะเพปไทด (peptide bond) พันธะเพปไทด ก็คือ พันธะที่เชื่อมระหวางกรดอะมิโนตั้งแต 2 โมเลกุลขึ้นไป ตอกันไปเรื่อยๆ จนเปนพอลิเมอรของกรดอะมิโน ซึ่งก็คือ โปรตีน นั่นเอง

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

จากรูป นองๆเห็นไหมวา มีกรดอะมิโนอยู 2 โมเลกุล (ดานบน) มันจะมาตอกันดวยพันธะเพปไทด มันตองมีการสูญเสีย นํ้า (H2O) ออกไป 1 โมเลกุล จึงจะเกิดพันธะเพปไทดได ขอสังเกตจากรูปนะนองๆ อันนี้พี่เสริมใหนะ คือ เนื่องจากกรดอะมิโนมันมีปลาย 2 ฝง ก็คือ ปลาย –COOH (เราเรียก วา C-terminus) และปลาย –NH2 (เราเรียกวา N-terminus) การสูญเสียนํ้า (H2O) จะมีการดึง OH ออกจาก C-terminus และ ดึง H ออกจาก N-terminus เมื่อมารวมกันก็จะไดนํ้า (H2O) 1 โมเลกุล พอดีและตอจากนี้นองๆ ก็คงดูตําแหนงของพันธะ เพปไทดเปนแลวใชไหม?? ซึ่งก็คือตําแหนง –CO-NH- งั้นเราลองมาดูตัวอยางโมเลกุลของโปรตีน และใหนองๆ ลองแยกออก มาใหเปนกรดอะมิโนยอยๆ โดยการตัดที่ตําแหนงพันธะเพปไทดนะ

H2 N

O C

H3C

N H

C O

H N

O CH3 OH C NH C H H O

นองลองมาคอยๆ ตัดทีต่ าํ แหนงพันธะเพปไทด (-CO-NH-) ดูซวิ า โมเลกุลโปรตีนทีเ่ ห็นนีป้ ระกอบดวยกรดอะมิโนยอยๆ กีโ่ มเลกุล

H2 N H3C

O C

N H

C O

H N

O CH3 OH C NH C H H O

จากรูปที่พี่ตัดใหดูนี้ นองๆก็จะเห็นไดวาโมเลกุลโปรตีนที่ใหไปนั้น ประกอบไปดวยกรดอะมิโนยอยๆ 4 โมเลกุล (เททระเพปไทด) 2.2.1 การเรียกชื่อพอลิเพปไทด เนื่องจากโปรตีนก็คือกรดอะมิโนที่มาเรียงตอกันดวยพันธะเพปไทด โปรตีนบางตัวก็อาจจะมีกรดอะมิโนมาตอกันเพียงสอง โมเลกุล โปรตีนบางตัวก็อาจจะมีกรดอะมิโนมาตอกัน 3 4 5 … โมเลกุล ใชไหม? ทีนี้เราจะเรียกชื่อมันยังไงละ? สมมติพี่ให แทนสัญลักษณของกรดอะมิโน และแทนพันธะเพปไทดแลวกันนะถามีกรดอะมิโน 2 โมเลกุล เชื่อมกันดวยพันธะเพปไทด เรา เรียกวา ไดเพปไทด

ไตรเพปไทด เททระเพปไทด

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

นองๆ หลายคนมักจะงงกับจุดนี้ เพราะวา การอานมันจะขึ้นตนดวย จํานวนที่เปนภาษาละตินและกรีก (โมโน ได ไตร เททระ...) และตามดวยคําวา “เพปไทด” ซึ่งถานองลองยอนกลับไปดูรูป Sense มันมักจะบอกวา มันบอกจํานวนพันธะเพปไทด ใชไหม? เชน เททระเพปไทดมนั มี 3 พันธะเพปไทด มันก็นา จะชือ่ วา “ไตรเพปไทด” แตจริงๆ ไมใชนะ จํานวนทีร่ ะบุนนั้ เปนจํานวน ของกรดอะมิโนเลย เพราะฉะนั้น มีกรดอะมิโน 4 โมเลกุล ก็ชื่อวา “เททระเพปไทด” เลย ระวังดีๆนะ!!

ตัวอยางขอสอบ

จํานวนพันธะเพปไทด

HH C H

จากรูป มีพันธะเพปไทดกี่พันธะ มีกรดอะมิโนกี่โมเลกุล และมีกรดอะมิโนกี่ชนิด ตัวเลือก

กรดอะมิโน (โมเลกุล)

กรดอะมิโน (ชนิด)

เฉลย ถานองลองวงกลมตัดที่พันธะเพปไทด จะไดรูปอยางที่พี่วงนี้นะ ซึ่งมีพันธะเพปไทด 2 พันธะ มีกรดอะมิโน 3 โมเลกุล แตมีกรด อะมิโนเพียง 2 ชนิด เพราะโมเลกุลแรกและโมเลกุลที่สอง เปนกรดอะมิโนชนิดเดียวกัน

HH C H H

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

2.3 โครงสรางของโปรตีน โครงสรางปฐมภูมิ (Primary structure)

โครงสรางปฐมภูมิก็คือโครงสรางที่งายๆมีกรดอะมิโนมา เรียงตอกันเปนสายยาวๆ อาจจะมีพันธะที่เกิดขึ้นระหวาง กรดอะมิโนดวยกันเองนอกเหนือจากพันธะเพปไทดได เชน พั น ธะไดซั ล ไฟด ที่ เ กิ ด ระหว า งกรดอะมิ โ นซิ ส เทอี น (Cysteine)

ที่มา : http://imgarcade.com/1/collagen-primary-structure/ โครงสรางทุติยภูมิ (Secondary structure) ประกอบดวย 2 ลักษณะ ไดแกเกลียวแอลฟาและแบบจีบเบตา

ที่มา : https://lebiochemblog.wordpress.com/2013/02/25/amino-acids-proteins-p2/

เปนเสนออนนุม เชน Fibrin พบเปนโครงสรางหลักในเคอราทิน โครงสรางตติยภูมิ (Tertiary structure) เกิดจากโครงสรางแบบเกลียวแอลฟา แตสวนที่ ไมใชเกลียวแอลฟา มวนตัวเขาหากันเพราะมีแรง ยึดเหนี่ยวออนๆ โครงสรางแบบนี้จะมีลักษณะ จําเพาะขึ้นอยูกับการเรียงตัวของกรดอะมิโนและ พรอมที่จะทําหนาที่ตางๆ ในสิ่งมีชีวิต ที่มา: http://kvhs.nbed.nb.ca/gallant/biology/tertiary_structure.jpg\

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

โครงสรางจตุรภูมิ (Quaternary structure) เกิดจากการรวมตัวของหนวยยอยชนิดเดียวกัน หรือตางชนิดกันของโครงสรางแบบตติยภูมิ โดยอาจจะรวมตัวเปนโปรตีนกอนกลมหรือ โปรตีนเสนใย ที่มา : https://lebiochemblog.wordpress.com/2013/02/25/amino-acids-proteins-p2/ 2.4 การทดสอบโปรตีน เชนเดียวกับการทดสอบคารโบไฮเดรตนะนองๆ โปรตีนเราก็ตองรูวิธีการทดสอบเชนกันนะ โดยการทดสอบโปรตีนเรา จะใช “สารละลาย CuSO4ในสารละลายเบส NaOH” ซึ่งมีสีฟาโดยเมื่อทดสอบแลวถามีโปรตีนจะไดสีมวง - ชมพู วิธีการนี้เรา เรียกวา “การทดสอบไบยูเร็ต” ซึ่งการทดสอบนี้ก็มีขอจํากัดนะ คือ ทดสอบไดแตโปรตีนที่มีพันธะเพปไทดตั้งแต 2 พันธะขึ้นไป (ไตรเพปไทดขึ้นไป) ดังนั้นการทดสอบไบยูเร็ตนี้จึงไมสามารถใชทดสอบกรดอะมิโนได

จากรูปดานบนนี้ สารสีมวง – ชมพู ที่ไดจากการทดสอบโปรตีน ก็เปนเพราะวาเปนสีของสารเชิงซอนของ Cu นั่นเอง คําถามตอมานองคงสงสัยวาแลวถาเราอยากจะทดสอบกรดอะมิโนจะทําไง?? มันก็มีอีกวิธีหนึ่งที่ใชในการทดสอบกรดอะมิโน นั่นก็คือ เราจะใชสารนินไฮดริน ในการทดสอบ โดยถามีกรดอะมิโน จะไดสีมวงในการทดสอบดวยนินไฮดริน 2.5 การเสียสภาพโปรตีน (Protein Denaturation) กอนอื่นนองตองเขาใจหลักการของ “การเสียสภาพ” กอนนะ คือ การเสียสภาพของโปรตีน มันตางจากการไฮโดรไลส (Hydrolyse) เพราะการไฮโดรไลสคือการสลายพันธะไปเลย ซึ่งสําหรับโปรตีนก็คือการสลายพันธะเพปไทด แตถาเปนการไฮ โดรไลสของคารโบไฮเดรตก็จะเปนการสลายพันธะไกลโคซิดกิ ทีเ่ ชือ่ มระหวางโมเลกุลของนํา้ ตาลโมเลกุลเดีย่ ว แตการเสียสภาพ ของโปรตีนคือการที่โปรตีนสูญเสียสภาพโครงสรางจตุรภูมิ ตติยภูมิ ทุติยภูมิ มาเปน ปฐมภูมิ กลาวคือ พันธะเพปไทดยังคงอยู แตสภาพการทํางานของโปรตีนนั้นๆ อาจจะเสียสภาพไป งั้นเรามาดูปจจัยที่ทําใหโปรตีนเสียสภาพกัน มีดังนี้ 1) ความรอน 2) สารละลายกรด 3) สารละลายเบส 4) แอลกอฮอล 5) โลหะหนัก

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

2.6 ประเภทและหนาที่ของโปรตีน ประเภท

หนาที่

ตัวอยางของโปรตีน

เอนไซม

- ยอยสลายซูโครส - ยอยสลายโปรตีน

- ซูเครส - ทริปซิน

โครงสราง

- สรางเอ็นและกระดูกออน - สรางผม ขน และผิวหนัง

- คอลลาเจน - เคราติน

ลําเลียงสาร

- ลําเลียงออกซิเจน

- ฮีโมโกลบิน

ฮอรโมน

- เพิ่มประสิทธิภาพการเผาผลาญกลูโคสใน รางกาย - ทําใหรางกายเจริญเติบโตไดปกติ

- อินซูลิน

- ภูมิคุมกัน

- อิมมูโนโกลบูลิน

แอนติบอดี

- ฮอรโมนเจริญเติบโต (Growth Hormone)

จริงๆ แลวประเภทและหนาที่ตางๆ ของโปรตีนยังมีอีกเยอะแยะเลยนะ แตพี่เลือกที่สําคัญๆ มาใหนองดูกันนะ 2.7 คุณคาทางชีววิทยา คุณคาทางชีววิทยา คือ โปรตีนจากแหลงอาหารที่รางกายสามารถนําไปใชสรางเนื้อเยื่อได เชน ไข มีคุณคาทาง ชีววิทยา 100 แสดงวา ไข มีแหลงโปรตีนที่รางกายสามารถนําไปสรางเนื้อเยื่อได 100% เราลองมาดูตารางคุณคาทาง ชีววิทยากันนะ โปรตีนจากแหลงอาหาร

คุณคาทางชีววิทยา

ไข

100

นมวัว

เนื้อสัตวและปลา

ขาว

ขาวโพด

ถั่วลิสง

ขาวสาลี

ที่มา : หนังสือสาระการเรียนรูพื้นฐานสารและสมบัติของสาร

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

3. ลิพิด (Lipid) ลิพิด คืออะไร? ลิพิดก็คือ ไขมัน (Fat) หรือนํ้ามัน (Oil) ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid) ไข (Wax) และสารสเตียรอยด (Steroid) นั่นเอง นองหลายคนอาจจะสงสัยวาไขมันและนํ้ามัน ตางกันอยางไร? เดี๋ยวบทนี้เราจะมาเฉลยคําตอบแลวกันนะ 3.1 ไขมันและนํ้ามัน (Fat and Oil)

ที่เกิดปฏิกิริยาเอส ไขมันและนํ้ามัน มีสวนประกอบที่เหมือนกันก็คือ เปนสารประเภทเอสเทอร (Ester) เทอริฟเคชัน (Esterification) จากกลีเซอรอลและกรดไขมัน นองหลายคนอาจจะงงกับยอหนานี้.... อะไรคือเอสเทอร? และ เอสเทอริฟเคชัน มันคืออะไรเนี่ย? เอาเปนวาพี่จะอธิบายคราวๆ นะ ในทางเคมีอินทรียเรามีการศึกษาปฏิกิริยาหลายๆ อยาง แตปฏิกิริยาที่สําคัญปฏิกิริยาหนึ่ง เรียกวา “ปฏิกิริยาเอส เทอริฟเคชัน (Esterification)” เปนปฏิกิริยาที่เกิดจาก การนําสารที่เปนแอลกอฮอล (Alcohol) มาทําปฏิกิริยากับ สารที่เปนก รดอินทรียหรือเรียกวา กรดคารบอกซิลิก (Carboxylic acid) โดยมีตัวเรงปฏิกิริยาเปนกรดแก จะทําใหเกิดสารประเภทหนึ่ง ขึ้น เราเรียกวาสารประเภท “เอสเทอร (Ester)” อันนี้เปนหลักการคราวๆ นะ ซึ่งเราลองกลับมาดูที่รูปดานบนของเรากันนะ จะเห็นไดวาแอลกอฮอลที่นํามาทําปฏิกิริยานี้คือ กลีเซอรอล (Glycerol) มาทําปฏิกิริยากับกรดไขมัน ซึ่งก็คือกรดอินทรีย นั่นเอง มีตัวเรงและความรอน ทําใหไดไขมันและนํ้ามันออกมาเปนผลิตภัณฑทางดานขวา ซึ่งไขมันและนํ้ามันก็คือสารประ เภทเอสเทอรนั่นเองหรือบางทีเรามักเรียกไขมันหรือนํ้ามันวา “ไตรกลีเซอไรด (Triglyceride)” คํานี้นองนาจะเคยคุนๆหูบาง เนอะ เพราะฉะนั้นตอไปนี้หากไดยินคํานี้อีก ก็ใหเขาใจวาเปนไขมันและนํ้ามันแลวกัน ทีนี้สิ่งที่ตามมาก็คือ แลวอะไรละที่เปนตัวแบงแยกวาปฏิกิริยาไหนจะเกิดไขมัน และปฏิกิริยาไหนจะเกิดนํ้ามัน? คํา ตอบก็คือ กรดไขมัน นั่นเอง แลวจะดูไดยังไงละ? เราลองมาดูกันในหัวขอถัดไปนะ 3.2 กรดไขมันอิ่มตัวและกรดไขมันไมอิ่มตัว (Saturated and Unsaturated Fatty Acid) สิ่งที่จะบอกเราไดวาผลิตภัณฑของเราที่ไดหลังเกิดปฏิกิริยาสะปอนนิฟเคชัน วาจะไดไขมัน หรือ นํ้ามัน ขึ้นอยูกับกรด ไขมัน เพราะเราสามารถแบงกรดไขมันออกเปน 2 ชนิด ดังนี้ 1) กรดไขมันอิ่มตัว (Saturated Fatty Acid) กรดไขมันอิ่มตัว คือ กรดไขมันที่ไมมีพันธะคูอยูภายในโครงสรางโมเลกุลเลย มีแตพันธะเดี่ยว (Single bond) ที่เรา

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

เรียกวาอิ่มตัว เพราะวาโครงสรางของมันอิ่มตัวไปดวยไฮโดรเจน (H) ไมสามารถเติมอะไรลงไปไดอีก มีสูตรเคมีเปน CnH2n+1COOHเพราะฉะนั้นเวลามันเกิดปฏิกิริยากับกลีเซอรอล จะได “ไขมัน (Fat)” ซึ่งจะมีลักษณะเปนของแข็งที่อุณหภูมิ หอง เชน พวกไขมันสัตว เปนตน 2) กรดไขมันไมอิ่มตัว (Unsaturated Fatty Acid) กรดไขมันไมอิ่มตัว คือ กรดไขมันที่มีพันธะคูอยางนอย 1 ตําแหนงในโครงสราง ทําใหโครงสรางไมไดอิ่มตัวดวย ไฮโดรเจน (H) เวลาเกิดปฏิกิริยากับกลีเซอรอลก็จะได “นํ้ามัน” ซึ่งมีลักษณะเปนของเหลวที่อุณหภูมิหอง เชน นํ้ามันพืช เปนตน หมูฟงกชันของ กรดไขมัน พันธะคูนี้ ไมนับนะนองๆ

ที่มา : vichakarn.triamudom.ac.th

ลองมาดูรูปนี้ นองๆ จะเห็นวาถาเปนโครงสรางที่อิ่มตัว โครงสรางจะเปนเสนตรง ดูคอนขางหนาแนน แตถาเปนโครงสราง ไขมันที่ไมอิ่มตัว ตําแหนงที่เปนพันธะคูจะทําใหเกิดมุมงอมุมบิดในโครงสราง ทําใหโครงสรางไมหนาแนนนะ ดังนั้นหลักการจํางายๆ ก็คือ ถาโครงสรางมันหนาแนน (อิ่มตัว) เวลาเกิดปฏิกิริยา ผลิตภัณฑที่ไดจะเปนของแข็ง (ไข มัน) แตถาเปนโครงสรางที่ไมหนาแนน (ไมอิ่มตัว) จะไดผลิตภัณฑที่เปนของเหลว (นํ้ามัน) นองๆ ควรจะรูจักกรดไขมันอิ่มตัวและไมอิ่มตัวไวบางนะ ดูจากตารางขางลางนี้ กรดไขมันอิ่มตัว

กรดไขมันไมอิ่มตัว

ลอริก (C11H23COOH)

โอเลอิก (C17H33COOH)

ไมรีสติก (C13H27COOH)

ไลโนเลอิก (C17H31COOH)

ปาลมิติก (C15H31COOH)

ไลโนเลนิก (C17H29COOH)

สเตียริก (C17H35COOH)

กรดไขมันจําเปน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

สาเหตุที่ไลโนเลอิกและไลโนเลนิก เปนกรดไขมันจําเปนเพราะวารางกายไมสามารถสังเคราะหขึ้นมาไดเอง จึงตองรับมาจาก อาหาร 3.3 การทดสอบความอิ่มตัวของกรดไขมัน ก็เหมือนกับหัวขอที่ผานมา เราตองรูวิธีการทดสอบ สําหรับการทดสอบความอิ่มตัวของกรดไขมัน ไมยากเลย แตวาพี่ ยํ้ากับนองๆ ทุกคนนะวา หัวขอนี้ออกขอสอบทุกป ยํ้า!! ออกทุกป ปละ 1-2 ขอ เพราะฉะนั้นนองๆ ตองเรียนรูอยางตั้งใจ และทําความเขาใจ และเดี๋ยวทายบทเราลองมาดูขอสอบดวยกัน วิธีการที่เราใชทดสอบความอิ่มตัวของกรดไขมัน ที่เราเรียนในชั้น ม.ปลายนี้ จะบอกไดแควาอะไรอิ่มตัวหรือไมอิ่มตัว มากกวากัน คือเปนแคการเปรียบเทียบความอิ่มตัวของกรดไขมันตั้งแต 2 ชนิดขึ้นไป แตเราไมสามารถบอกไดวาอิ่มตัวหรือไม อิ่มตัวมากนอยขนาดไหนนะอานแลวอาจจะงง ไวลองไปดูตัวอยางดวยกันนาจะเขาใจขึ้น สําหรับวิธีที่เราใช และเปนวิธีงายๆ คือ การทดสอบดวยการหยดนํ้าคลอรีน (Cl2) นํ้าโบรมีน (Br2) หรืออาจจะเปน สารละลายไอโอดีน (I2) ก็ได (ใชสารประกอบของธาตุหมู VIIA เพราะมีสมบัติรับอิเล็กตรอนไดดี) โดยพวกสารประกอบหมู VIIA นี้ มีสมบัติที่เห็นไดชัดคือมันเปนสารที่มีสี เชน คลอรีนมีสีเขียวเหลือง โบรมีนมีสีนํ้าตาล ไอโอดีนมีสีมวง เมื่อหยดสาร พวกนี้ลงไปในสารละลายกรดไขมันที่เตรียมไว มันจะถูกฟอกจางสี (สีของสารจะหายไป) เนื่องจากเกิดปฏิกิริยาการแทนที่ หรือปฏิกิริยาการเติมกับสารละลายกรดไขมัน (ไมตองซีเรียสเรื่องชื่อของปฏิกิริยานะ) ซึ่งเราจะดูความอิ่มตัว-ไมอิ่มตัวไดจาก จํานวนหยดที่เราหยดสารประกอบหมู VIIA จนกวาสารละลายกรดไขมันจะไมสามารถฟอกจางสีได พูดงายๆ ก็คือ เราจะนับ จํานวนหยดที่เราหยดพวกสารประกอบหมู VIIA ไปเรื่อยๆ จนกวาสีมันจะไมจางหายไปนั่นเองโดยถาจํานวนหยดที่หยดลงไป จนกวาสีจะไมหายเปนจํานวนมาก หมายความวา กรดไขมันนั้นมีความไมอิ่มตัวมากในทางกลับกันถาจํานวนหยดที่หยดลงไป จนกวาสีจะไมหาย เปนจํานวนนอย หมายความวา กรดไขมันนั้นมีความอิ่มตัวมาก หยดมาก หยดนอย

ไมอิ่มตัว อิ่มตัว

3.4 สมบัติตางๆ ของกรดไขมัน 1. กรดไขมันที่เสถียรมักจะมี C เปนเลขคู สวนใหญพบ C 16 อะตอม และ C 18 อะตอม 2. ในกรณีที่มีจํานวนคารบอนเทากัน ไขมันจะมีจุดเดือดสูงกวานํ้ามัน เพราะกรดไขมันอิ่มตัวจะมีมวลโมเลกุลสูงกวา และมีรูป รางที่มีความหนาแนนสูง จึงทําใหมีจุดเดือดสูงกวา 3. ในกรณีที่มีจํานวนคารบอนเทากัน การเผาไหมนํ้ามันจะเกิดเขมามากกวาไขมัน 4. ไขมันและนํ้ามันจะละลายในตัวทําละลายอินทรีย เพราะเปนสารที่ไมมีขั้ว 5. การเหม็นหืน นํ้ามันจะเหม็นหืนไดงายกวาไขมัน เพราะการเหม็นหืนเกิดจาก O2 ในอากาศเขาทําปฏิกิริยากับตําแหนง พันธะคู ไดแอลดีไฮด และกรดไขมันเล็กๆ ซึ่งเหม็นหืน ** ในปจจุบัน นํ้ามันพืช มักเติมสาร BHA BHT หรือวิตามิน E ทําใหไมเหม็นหืน 6. ในรางกายของคนและสัตว มีกรดไขมันอิ่มตัวเปนสวนมาก 7. หากรับประทานไขมันอิ่มตัวมากๆ อาจจะสงผลใหเปนโรคเสนเลือดหัวใจอุดตัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตัวอยางขอสอบ ตาราง ปริมาณกรดไขมันชนิดตางๆ ในนํ้ามันบางชนิด

นํ้ามัน

รอยละของกรดไขมัน C17H31C O2H

C17H29C O2H

4.3

2.3

0.0

26.0

8.0

7.9

0.0

17.6

40.3

2.1

32.1

1.4

10.5

3.4

26.0

46.9

6.1

C11H23C O2H

C13H27C O2H

C15H31C C17H35C O2H O2H

43.8

23.4

13.6

9.6

22.7

11.5

19.0

0.0

C17H33C O2H

จากขอมูลในตาราง นํ้ามันชนิดใดฟอกจางสีนํ้าโบรมีนใหหายไปไดมากที่สุด ................? เฉลย นํ้ามันชนิด D เพราะวา มีความไมอิ่มตัวสูงที่สุด โดยดูจากรอยละของกรดไขมันที่มันมี เนื่องจากนองๆ รูวา สูตรเคมีของกรดไขมันที่อิ่มตัวคือ CnH2n+1COOH จะเห็นไดวากรดไขมันที่ไมอิ่มตัวก็จะมี C17H33CO2H C17H31CO2H C17H29CO2H ใชไหม? และนํ้ามันชนิด D ก็มีรอยละของกรดไขมันพวกนี้สูงที่สุด ก็เลยตองใชนํ้าโบรมีนในการ ฟอกสีมากที่สุด 3.6 การทดสอบไขมันและนํ้ามัน อันนี้ตางจากการทดสอบความอิ่มตัวนะ โดยการทดสอบไขมันและนํ้ามันนั้นงายมากๆ เพียงแตทดสอบดวยกระดาษ หากเปนไขมันและนํ้ามันจะทําใหกระดาษที่ทดสอบโปรงแสง 3.7 สบูและผงซักฟอก นองรูห รือไมวา สบูแ ละผงซักฟอกหรือผลิตภัณฑทาํ ความสะอาดเกือบทุกชนิด ทํามาจากอะไร? แนนอนวาพีเ่ อามาสอน ในหัวขอนี้ นองก็คงตอบไดแลววา..... สบูและผงซักฟอกมันมีที่มาจากลิพิดแนนอน เฉลยนะ สบูและผงซักฟอกที่เราใชกันอยู ทุกวันทํามาจากไขมันหรือนํ้ามัน ขึ้นอยูกับประเภท ชนิด ของผลิตภัณฑ เพราะฉะนั้นในหัวขอนี้เราก็จะมาดูโครงสรางและหลัก การทํางานของผลิตภัณฑทําความสะอาดที่เราใชกันทุกๆ วัน

สบู/ผงซักฟอก ไขมัน (Triglyceride)

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

กลีเซอรอล

เกลือโซเดียมคารบอกซิเลต

ดูจากสมการดานบนนี้นะ สบูและผงซักฟอกทั่วๆ ไปเปน เกลือของกรดไขมัน นองคงจะงงวา “อาว สบูที่เราใชทุกวัน เปนเกลือหรอเนี่ย?” อาๆ มาดูสมการกันกอนแลวกัน เริ่มจากเรามีไขมันซึ่งก็คือ ไตรกลีเซอไรด ทําปฏิกิริยากับเบสแก (ในที่นี้ คือโซเดียมไฮดรอกไซด : NaOH) ตมใหรอน เราจะไดผลิตภัณฑเปนสบู ซึ่งเปนเกลือของกรดไขมัน 3 โมล (หนวยของการวัด ปริมาณสาร) และไดกลีเซอรอลออกมาดวย โดยสวนมากเบสที่เรานํามาใชตมก็มักจะเปนโซเดียมไฮดรอกไซด (NaOH) หรือ โซดาไฟ หรืออาจจะใชโพแทสเซียมไฮดรอกไซด (KOH) หรือดางคลี ก็ได 3.7.1 สบูกอน VS. สบูเหลว นองๆ เคยสงสัยไหมวา.... สบูก อ นและสบูเ หลวตางกันอยางไร หรือมีวธิ กี ารผลิตตางกันอยางไร ..... จริงๆ แลวกรรมวิธี ไมแตกตางกันเลยนะ ก็ใชสมการเมื่อกี้นี้แหละ แตถาตองการสบูกอน เราจะใชไตรกลีเซอไรดที่เปน “ไขมัน (Fat)” จําไดไหม.. ไขมัน พี่สอนไปแลววามันเปนของแข็ง เพราะโครงสรางมันหนาแนน (ถาลืมกลับไปอานใหมเลยนะ) สวนถาเปนสบูเหลวจะใช “นํ้ามัน (Oil)” เพราะโครงสรางไมหนาแนน เวลาไดเปนสบูออกมาก็จะไดสบูเหลวนั่นเอง 3.7.2 การทํางานของสบูและผงซักฟอก สบูและผงซักฟอกมันทําความสะอาด รางกายและเสื้อผาของเราไดอยางไร? เราลองมาดูที่โครงสรางของสบูกันกอน แลวกัน

จากรูป นองจะเห็นโครงสรางของ สบู ซึ่งเราจะแบงเปน 2 สวน คือ สวนหัวที่ มีขั้ว (polar head) และสวนหางที่ไมมีขั้ว (nonpolar tail) ซึ่งลักษณะที่โครงสรางของ มันมีทั้ง สวนที่มีขั้วและไมมีขั้ว จึงทําใหมัน สามารถทําความสะอาดสิ่งสกปรกได

ขัว้ ในทีน่ หี้ มายถึง ขัว้ ของโมเลกุล ซึง่ เปนสภาพทางไฟฟานะ นองไมตอ งซีเรียสมาก เอาเปนวา Na+ เปนหัวของโครงสราง เราจะเห็นวา Na+ มีประจุบวกอยู นัน่ แหละ เราเรียกวามันมีขวั้ สวนหางทีไ่ มมขี วั้ ก็จะเปนสวนทีเ่ ปนไฮโดรคารบอน (สารประกอบ ที่มีแต H และ C) ของกรดไขมัน สวนนี้จะไมมีขั้วนะ ทีนี้ความพิเศษมันอยูตรงที่ อะไรก็ตามที่มีขั้วมันจะละลายไดในสารที่มีขั้ว และอะไรก็ตามที่ไมมีขั้วจะละลายไดในสารที่ ไมมีขั้ว เราเรียกหลักการนี้วา “like dissolve like” โดยสบูเนี่ยมันมีสวนที่มีขั้วและไมมีขั้วอยูภายในโมเลกุลเดียวกัน เลยทําให มันละลายนํ้าได (นํ้ามีขั้ว) และสามารถดึงคราบไขมัน (ไขมันไมมีขั้ว) ออกจากรางกายได

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

เวลาเราอาบนํ้า สบูมันจะละลายนํ้า และอยูในรูป “ไมเซลล (micelle)” ดังรูปดานขวานี้ นองจะเห็นคําวา “Hydrophillic head” ซึ่งมันก็คืออันเดียวกับคําวา “polar head” คือมันเปน สวนที่ชอบนํ้า ซึ่งคําวา (phil แปลวา ชอบ) ดังนั้นมันก็จะหัน หัวออกไปในนํ้า ทําใหสบูสามารถละลายนํ้าได สวนหางที่หันไป รวมกันดานใน “Hydrophobictail” (pho แปลวา ไมชอบ) คืออัน เดียวกับ “nonpolar tail” มันเปนสวนที่ไมชอบนํ้า หรือสวนที่ ไมมีขั้ว มันก็จะหันตัวเองหนีนํ้า ซึ่งทําใหสามารถไปดึงเอาพวก คราบสกปรก คราบไขมันออกมาได (ไขมันไมมีขั้ว ก็จะละลาย อยูในสวน nonpolar tail) 3.7.3 ทําไมนํ้ากระดางทําใหสบูหมดประสิทธิภาพ? นองๆ คงจะรูจ กั “นํา้ ออน” และ “นํา้ กระดาง” กันตัง้ แตสมัย ม.ตน แลวใชปะ ลืมกันไปหรือยัง งัน้ พีจ่ ะทวนใหนดิ หนอย แลวกันนะ แตกอนเราเรียนกันมาวา “นํ้ากระดาง” คือนํ้าที่ทําใหสบูไมมีฟอง แตมา ม.ปลาย แลว เราตองรูเพิ่มขึ้น ก็คือการที่มัน ทําใหสบูไมเกิดฟอง เปนเพราะวามันไปทําใหสบูหมดประสิทธิภาพการทําความสะอาด โดยการไปทําใหสบูตกตะกอน แตไมใช ตะกอนแบบกอนหินนะ แตมันจะเปนตะกอนเบา ที่เราเรียกวา “ไคลสบู” คลายเปนคราบโดยที่นํ้ากระดางมันจะมี Mg2+ , Ca2+ งั้นเราลองมาดูสมการกันดีกวา

2C17H35COOH + Ca2+ สบู

C H COOH Ca + Na+ 17 35 สบูที่ถูกแทนที่ดวย Ca2+ มีลักษณะเปนของแข็ง

3.7.4 ผงซักฟอก โครงสรางของผงซักฟอกก็คลายๆสบูแตตางกันตรงที่ Polar Head

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ผงซักฟอกมีหลายชนิด ดังนี้

โครงสรางที่ 1 : เปนโซตรง จุลินทรียสามารถยอยสลายไดทั้งหมด กอใหเกิดปญหาสิ่งแวดลอมนอย โครงสรางที่ 2 : เปนโซกิ่งและมีวงเบนซีน จุลินทรียสามารถยอยสลายไดเปนสวนใหญ กอใหเกิด ปญหาสิ่งแวดลอม โครงสรางที่ 3 : เปนโซกิ่งมากและมีวงเบนซีน จุลินทรียไมสามารถยอยสลายได กอใหเกิดปญหา สิ่งแวดลอม 3.7.5ปญหาของผงซักฟอก 1. โครงสรางบางชนิดสลายตัวไดยาก ทําใหเกิดปญหาตอสิ่งแวดลอม 2. ในผงซักฟอกมีสารประกอบพวกฟอสเฟต (PO43-) จากสาร Na5P3O10 (โซเดียมไตรฟอสิฟอสเฟต) ซึ่งเปนสารชวย ทําความสะอาด และลดความกระดางของนํ้า สารนี้จะทําใหพืชเจริญเติบโตไดดี เพราะเหมือนเราเติมปุย P ใหพืช และเมื่อพืช เหลานี้ตายลงตองยอยสลายดวย O2 ทําใหนํ้ามี O2 ไมเพียงพอทําใหเกิดปญหานํ้าเนาได 3.7.6 การทดสอบฟอสเฟต การตรวจสอบฟอสเฟตทําไดโดยเติมสารละลายแอมโมเนียมโมลิบเดต (NH4)2MoO4ลงไปในนํ้าตัวอยาง ถานํ้านั้นมีฟอสเฟตจะ ไดตะกอนสีเหลือง ลองดูสมการนิดนึงแลวกันนะ

3NH4+ + 12MoO42- + PO43- + 24H+

(NH4)3PO4 12MoO3 + 12H2O

นอกจากไขมันและนํ้ามันที่เรารูแลววาคือลิพิดแลว ยังมีสารอีกหลายชนิดที่ก็เปนชนิดหนึ่งของลิพิดดวย แตในชั้น ม.ปลาย พี่จะขอพูดถึงแค ฟอสโฟลิพิด ไข และสเตียรอยด นะ 3.8 ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid) ฟอสโฟลิพิด คือ ไตรกลีเซอไรด (ไขมันหรือนํ้ามัน) ที่ถูกแทนที่ดวยฟอสเฟต (PO43-) 1 ตําแหนง โดยสวนของกรดไขมัน ก็จะเปนสวนที่ไมมีขั้ว (nonpolar tail) ซึ่งไมชอบนํ้าในขณะที่ฟอสเฟต (PO43-) เปนโมเลกุลที่มีขั้ว เพราะฉะนั้นก็จะเปน (polar head) ซึ่งชอบนํ้า อานแลวก็คลายๆกับเรื่องสบูเลยใชไหม? หลักการคลายๆกัน เราลองมาดูโครงสรางกันกอน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

อันนี้เปนโครงสรางของ ไตรกลีเซอไรด หรือไขมัน ที่เรารูจักกัน จะเห็นไดวามีกลีเซอรอล 1 โมเลกุล และมีกรด ไขมัน 3 โมเลกุลมาเกาะ

ถาเปนฟอสโฟลิพิด ก็จะเปนฟอสเฟต มาเกาะแทนที่กรดไขมันไป 1 ตําแหนง

ที่มา:http://homepage.smc.edu/wissmann_paul/anatomy2textbook/phospholipids.html

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

เราจะพบฟอสโฟลิพิดอยูที่เยื่อหุมเซลล (Cell membrane) โดยเปนโครงสรางที่หันสวนที่มีขั้ว (polar head) ออกไป สองฝง (ฝงในเซลลและนอกเซลล) และหันสวนที่ไมมีขั้ว (nonpolar tail) เขาหากัน นอกจากเยื่อหุมเซลลแลวยังพบไดที่ เซลลประสาท อีกดวย 3.9 ไข (Waxes) ไข คือ ไขมันชนิดหนึ่ง แตเปนไขมันที่เกิดจากกรดไขมันที่มีโซยาว (C14– C30) และแอลกอฮอลที่มีโซยาว (C16– C30) ตัวอยาง ไข เชน ขี้ผึ้ง

C15H31COOH + C30H61OH

C15H31COOC30H61 + H2O

3.10 สเตียรอยด (Steroids) สเตียรอยด คือ ลิพิดที่ไมมีกลีเซอรอล และกรดไขมัน มีโครงสรางเปนวง สเตียรอยด จะมีโครงสรางหลักๆ ที่ เหมือนๆ กันก็คอื รูปนีน้ ะ เราเรียกวา “สเตีย รอยด นิวเคลียส (steroid nucleus)” สวนสิง่ ที่ทําใหสารส เตียรอยดตางกันก็คือหมูที่จะ มาเกาะที่ตําแหนงตางๆ ของสเตียรอยด นิวเคลียส

ที่มา: http://cnx.org/resources/4e1c51290fa732e94a25cbdf7bf159df/Figure_09_01_08.jpg

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

จากแผนภาพสเตียรอยดนี้ นองก็จะเห็นวาสารสเตียรอยดมีเยอะมาก แตหลักๆ ก็จะมีสเตียรอยด นิวเคลียสเหมือนกัน และ ตางกันที่หมูที่มาเกาะ ก็จะทําใหชื่อและหนาที่มันเปลี่ยนไปแลว ที่เอามาใหดูนั้นเปนฮอรโมนในรางกายมนุษย จริงๆยังมีสารส เตียรอยดอีกเยอะแยะ ใครอยากรูเพิ่มเติมไปคนเพิ่มได 4. กรดนิวคลิอิก (Nucleic Acid) นองคงรูจักกับ “กรดนิวคลิอิก” แลวนะ เพราะเรียนมาในชีวะ ตั้งแต ม.4 แลว และเราจะเอามาเรียนในเคมีดวย เพื่อ เปนการตอกยํา้ แตการเรียนในวิชาเคมีไมไดละเอียดเทากับในชีวะนะ เราเนนเฉพาะลักษณะทัว่ ๆ ไป อยางทีน่ อ งๆ รูก รดนิวคลิอกิ เปนกรดที่เปนสวนประกอบของสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต กรดนิวคลิอิกมี 2 ชนิด ก็คือ 1) DNA (Deoxyribonucleic Acid) 2) RNA (Ribonucleic Acid) DNA เปนรหัสพันธุกรรมในรางกายที่ควบคุมลักษณะตางๆ บนรางกายเรา มันก็จะมีอยูทุกๆ เซลลอะนะ สวน RNA ก็ จะมีอีกหลายประเภท ซึ่งนองๆ เรียนมาในชีวะ (สําหรับเด็กสายวิทย) สําหรับขอสอบ O-Net ก็ไมไดออกยากขนาดนั้น งายๆ ก็ คือ RNA ทําหนาเกี่ยวกับการสังเคราะหโปรตีนเพื่อนํามาใชประโยชนในเซลลและรางกายของเรา

4.1 DNA (Deoxyribonucleic acid) รูปทางดานขวามือนี้ก็คือหนาตาของ DNA ที่เปนสาร พันธุกรรมของรางกายสิ่งมีชีวิตก็จะมีลักษณะเปน เกลียวบันไดเวียนขวา และนองเห็นราวบันไดทีเ่ ปนเม็ด กลมๆ สีฟาและสีแดงไหม และเห็นขั้นบันไดแตละขั้น ไหมพีใ่ หนอ งทายวามันคืออะไร….? เดีย๋ วอานไปเรือ่ ยๆ นองก็จะรูคําตอบเอง

ที่มา : www.astrochem.org 4.1.1 โครงสรางและองคประกอบของ DNA DNA มีหนวยยอยๆ (มอนอเมอร) เปน “นิวคลีโอไทด (nucleotide)” เพราะฉะนั้นเวลามันเปนสายยาวๆ ก็คือมันเปนพอลิเมอรของนิวคลีโอไทด เพราะฉะนั้นเราก็อาจจะเรียกวา “พอลินิวคลีโอไทด (polynucleotide)” งั้นเรา มาดูโครงสรางของนิวคลีโอไทด ก็จะรูโครงสรางของ DNA โครงสรางพืน้ ฐานของนิวคลีโอไทดกจ็ ะเปนแบบรูปดานขวานีก้ ค็ อื มีเบส (base), นํา้ ตาลดีออกซีไรโบส (deoxyribose sugar) และฟอสเฟต (phosphate) แตนอ ง ก็คงจะรูมาจากชีวะแลววา นิวคลีโอไทดมี 4 แบบ ซึง่ ตัวที่ทําใหตางกันก็คอื เบส (ไนโตรจีนสั เบส) ทีม่ าเกาะนัน่ เองทีม่ ี A (adenine) , T (thymine) , G (guanine) ,และ C (cytosine) แตหลักๆก็คือ นํ้าตาลดีออกซีไรโบส และฟอสเฟตก็เหมือนกันนะ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ที่มา : http://www.bio.miami.edu/tom/courses/protected/MCB6/ch02/2-17.jpg

หมายเหตุ Uracil เปนเบสที่พบใน RNA โดยทําหนาที่แทน Thymine ที่อยูใน DNA 4.1.2 เบสคูสม (complementary base) และโครงสรางแบบเกลียวของ DNA จริงๆ แลวตอนแรกๆ ที่นักวิทยาศาสตรศึกษา DNA เขาไมรูหรอกวา DNA มีลักษณะเปนเกลียวคูอยางที่เราเห็นในรูป แตเผอิญวามีนักวิทยาศาสตรคนนึงเขาตั้งขอสังเกตวาเบส A และ T มีสัดสวนเทาๆกัน และเบส G และ C ก็มีสัดสวนเทาๆ กัน ประกอบกับตอมานักวิทยาศาสตรอีกคนก็ไดใชเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ (ไมตองจําชื่อการทดลองนะ) ปรากฏวา พบวา DNA มันเรียงตัวเปนเกลียวคู เหมือนขั้นบันได โดยขั้นบันไดก็คือเบสคูสมกัน (complementary base) เกิดพันธะ ไฮโดรเจนกัน โดยเปน A จับกับ T ดวย 2 พันธะไฮโดรเจน และ C จับกับ G ดวย 3 พันธะไฮโดรเจนและบริเวณราวบันได (DNA Backbone) ก็คือ นํ้าตาลดีออกซีไรโบสและฟอสเฟต

ที่มา: http://legacy.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/lab/Image173.gif

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

จากรูปนองก็คงเห็นและไดคําตอบที่พี่ถามไวตอนแรกแลว ถานองสนใจรายละเอียดตางๆ ของ DNA นองๆ ก็ไปเรียน ในชีวะหรือหาขอมูลเพิ่มเติม ในเคมีนองๆ เรียนเทานี้พอแลว 4.2 RNA (Ribonucleic acid) RNA ก็เปนอีกหนึ่งชนิดของกรดนิวคลีอิก ทําหนาที่เกี่ยวกับการสังเคราะหโปรตีนที่ใชในรางกายและเซลล โครงสราง คลายกับ DNA มาก แตตางกันที่ “นํ้าตาล” เพราะ RNA เปนนํ้าตาลไรโบส

ที่มา : http://classconnection.s3.amazonaws.com/1527/flashcards/610287/jpg/picture123.jpg

นองเห็นความแตกตางไหม ที่ตําแหนงที่ 2 ถาเปนนํ้าตาลไรโบส ก็จะมี –OH แตถาเปน นํ้าตาลดีออกซีไรโบสก็คือ เอา O (oxygen) ออก ไป มันเลยชื่อวา Deoxy- ไง เพราะ De แปลวา “ไมม”ี oxy ก็คอื oxygen รวมกันก็เลยแปลวา “ไมมี ออกซิเจน” สําหรับสวนประกอบอื่นๆ ทั้งไนโตรจีนัส เบส (Nitrogenous base) และฟอสเฟต (Phosphate) ที่มาเกาะนํ้าตาลก็เหมือนๆกับ DNA แตตางกันที่ใน RNA ไมมีเบส T (Thymine) แตมี U (Uracil) แทนนะ โครงสรางของ RNA จะเปนเสนเดียว ธรรมดาๆ (single strand) มันจะไมเปนเกลียวคู เหมือนกับ DNA ซึ่งก็คือ สัดสวนของคูเบสจะไม สัมพันธกนั (แตถา นองไปเรียนในมหาลัยอาจจะเจอ RNA ที่เปนเกลียวได ในบางกรณีเพื่อประโยชน ของกระบวนการในเซลล แตสวนมากมันก็จะเปน สายเดี่ยวนะ)

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ที่มา : http://images.tutorvista.com/cms/ images/81/dna-and-rna.png

จากรูป เปนการเปรียบเทียบระหวาง RNA และ DNA จะเห็นวา RNA มันไมเปนเกลียวเหมือน DNA และก็ไมมีเบส T แตมี U แทน สําหรับนองทีเ่ รียนสายวิทย นองก็จะไดเรียนวา RNA มีหลายชนิด ไดแก rRNA mRNA tRNA แตสาํ หรับใน O-NET เอาเทานี้พอ ถาอยากรูเพิ่มเติมลองไปสืบคนไดนะ ตัวอยางขอสอบ ขอความใดตอไปนี้ถูกตอง ก. ไตรกลีเซอไรด 1 โมเลกุล ประกอบดวย กรดไขมัน 1 โมเลกุลและกลีเซอรอล 3 โมเลกุล ข. พันธะเพปไทดพบไดในโมเลกุลของโปรตีน ค. สารชีวโมเลกุล เปนสารที่มีคารบอนและไฮโดรเจนเปนหลัก พบไดทั้งในสิ่งมีชีวิตและไมมีชีวิต ง. ปุยฝายเกิดจากกลูโคสมาเชื่อมตอกันเปนสายยาว 1. ก และ ข 3. ข และ ง

2. ข และ ค 4. ค และ ง

เฉลย ขอ..... 3. เรามาดูทีละตัวเลือกเลยแลวกันนะ ขอ ก. ผิด เพราะวา ไตรกีเซอไรด ประกอบดวยกลีเซอรอล 1 โมเลกุลและกรดไขมัน 3 โมเลกุล ขอ ค. ผิด เพราะ สารชีวโมเลกุล พบไดในสิ่งมีชีวิตเทานั้น ตัวอยางขอสอบ กําหนดสาย DNA มาให จงหาลําดับเบสที่เปนคูสมกับสายดังกลาว 3’ G A T G T C A 5’ 1. 5’ T G A C A T C 3’ 2. 5’ C A T C A G T 3. 5’ C T A C A G T 3’ 4. 5’ T G A G T A C 3’ เฉลย ขอ 3. กอนอื่นนองๆ ตองจําไดกอนวาเบสตัวไหนคูกับตัวไหน ซึ่งก็คือ A คูกับ T และ G คูกับ C สวนที่มีเขียนวา 3’ และ 5’ ก็คือเปนตัวเลขกํากับวาปลายนั้นคือปลายอะไรนะ ไมตองสนใจอะไร

นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่

Tag : สอนศาสตร เคมี เคมีอินทรีย สารชีวโมเลกุล กรด กรดนิวคลีอีก ไขมัน คารโบไฮเดรต โปรตีน

• 15 : เคมีอินทรีย 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-1

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

• 17 : โปรตีนและคารโบไฮเดรต http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-2 • 18 : ไขมันและกรดนิวคลีอิก http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-3

• สอนศาสตร เคมี ม.ปลาย : เคมีอินทรีย http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-4

• สารชีวโมเลกุล ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-5

• สารชีวโมเลกุล ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-6

• สารชีวโมเลกุล ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-7

• เคมีอินทรีย ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-8

• เคมีอินทรีย ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-9

• เคมีอินทรีย ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch2-10

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

บทที่ 3

ธาตุและสารประกอบ

Introduction

สําหรับบทนี้ “ธาตุและสารประกอบ” เปนบทที่เรียกไดวาเปนความรูรอบตัวทางดานเคมีก็วาได เพราะมันเปนอะไรที่ คอนขางประยุกต เราตองอาศัยความจําและความเขาใจชวยกันจึงจะทําขอสอบในบทนีไ้ ด บทนีน้ อ งๆ จะเจออะไร? เราผานบท ที่ 1 มาแลว ไดรูจักกับตารางธาตุ และพี่ก็ไดเกริ่นๆ ไปนิดนึงแลววาธาตุในตารางธาตุมันมีความสัมพันธกัน โดยที่ธาตุในหมู เดียวกันจะมีสมบัตทิ คี่ ลายๆ กัน ในบทนีเ้ ราก็จะมาเรียนกันวาธาตุในแตละหมูท วี่ า มีสมบัตคิ ลายกัน มันมีสมบัตอิ ยางไร นอกจาก เรือ่ งตารางธาตุแลวพีก่ จ็ ะเสริมเรือ่ ง “พันธะเคมีเบือ้ งตน” ใหดว ย จริงๆแลวในเคมีพนื้ ฐานมันไมไดเรียน แตวา ขอสอบมันออก มาถามนิดหนอย ดังนั้นเราจึงตองรูไว อีกเรื่องหลักๆก็คือเรื่องครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี ซึ่งมีการคํานวณนิดหนอย ไมยาก มาก พี่บอกแลวนะวาบทนี้ตองใชทั้งความจําและความเขาใจ ก็ขอใหนองๆ ทําใจสบายๆ บทนี้ไมยาก งั้นเราก็มาเริ่มเรียนกัน เลย

Outlines

1. สมบัติตามหมูของตารางธาตุ 2. ตําแหนงของธาตุไฮโดรเจนในตารางธาตุ 3. พันธะเคมีเบื้องตน (Chemical bond) 4. เลขออกซิเดชัน (oxidation number) 5. แนวโนมตามตารางธาตุเบื้องตน 6. ธาตุกัมมันตรังสี

1. สมบัติตามหมูของตารางธาตุ กอนที่เราจะเริ่มเรียนกันในหัวขอนี้ นองๆ ตองไปทบทวนเนื้อหาเบื้องตนเกี่ยวกับตารางธาตุกอนนะ ใครจําไมไดก็ไป อานทบทวนไดที่บทที่ 1 พี่เคยบอกไปแลววาธาตุที่อยูในหมูเดียวกันในตารางธาตุจะมีสมบัติคลายๆ กัน ในหัวขอนี้เราก็จะมาเรียนรูกันวาที่วา มันคลายกัน สมบัติอะไรของมันที่คลายกัน และจะทําใหตอไปเวลาเราเจอโจทยที่บรรยายสมบัติของธาตุมา และใหเราตอบวา มันคือธาตุอะไรหรืออยูห มูอ ะไร เราก็จะใชความรูต รงนีไ้ ปตอบ และก็ถงึ แมพจี่ ะเปนคนที่ไมคอ ยใหนอ งๆ เรียนโดยทองจํา พีจ่ ะ เนนความเขาใจ แตวาเนื้อหาสวนนี้หลีกเลี่ยงไมไดจริงๆ ที่ตองจําบาง แตพี่จะพยายามอธิบายเหตุผลประกอบใหนองๆ เขาใจ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ทีนี้ทําความเขาใจกอนนะ จริงๆ พี่ก็เคยพูดไปแลวในบทที่ 1 แตขอยํ้าอีกทีแลวกันนะ “ธาตุในหมูเดียวกันจะมีสมบัติ คลายกัน” หมายถึงเฉพาะธาตุในหมู A เทานั้น ถาดูในรูปตารางธาตุดานบนนี้ ก็คือสวนที่แรเงานั่นเอง สวนพวกธาตุหมู B หรือ โลหะแทรนซิชัน (Transition metal) ในหมูเดียวกันจะไมคอยคลายกันงั้นเรามาเริ่มเรียนทีละหมูไปเลยนะนองๆ 1.1 สมบัติธาตุหมู IA (Alkali metal) 1. เปนของแข็งชนิดออนสามารถใชมีดตัดได นําความรอนและไฟฟาไดดี 2. หมู IA เปนหมูที่มีความเปนโลหะมากที่สุดเมื่อเทียบในคาบเดียวกัน 3. มีความหนาแนนตํ่า (Li Na K ลอยนํ้าได) 4. มีขนาดอะตอมใหญที่สุดเมื่อเทียบในคาบเดียวกัน 5. มีคาพลังงานไอออไนเซชันลําดับที่ 1 ตํ่าที่สุดเมื่อเทียบในคาบเดียวกัน ทําใหเสียอิเล็กตรอนไดงาย หรือเรียกวา เปน“ตัวรีดิวซ” ที่ดี จึงเปนไอออนบวก (cation) 6. ธาตุหมู IA เมื่อรวมตัวกับธาตุอโลหะเกิดพันธะไอออนิก โดยธาตุหมู IA มีเลขออกซิเดชัน (ประจุ) +1 เสมอ 7. ธาตุหมู IA มีความวองไวในการเกิดปฏิกิริยามาก เชน ทําปฏิกิริยากับนํ้าแลวระเบิด 8. เมื่อหลอมเหลวหรือละลายนํ้าสามารถนําไฟฟาได 9. มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงมาก เพราะเปนการทําลายพันธะไอออนิก ประโยชนของธาตุหมู IA 1. Cs ใชทําโฟโตเซลลที่เปลี่ยนสัญญาณแสงไปเปนสัญญาณไฟฟา เพราะ Cs เมื่อถูกแสงสามารถเสียอิเล็กตรอนไดงายกวา โลหะอื่นในหมู IA 2. Na และ K ทําหนาที่ถายเทความรอนจากเตาปฏิกรณปรมาณูเพราะ Na นําไฟฟาและความรอนไดดี และราคาถูก 3. Na+ และ K+ มีสวนชวยในกระบวนการตางๆ ในรางกาย เชนระบบกลามเนื้อ 4. ไอออนหมู IA ใชปรุงอาหารได เชน NaCl (เกลือแกง) , KCl 1.2 ธาตุหมู IIA (Alkaline Earth metal) มักพบในดิน 1. สารประกอบหมู IIA เปนสารประกอบไอออนิกยกเวนสารประกอบของ Be เชน BeCl2 เปนสารประกอบโคเวเลนต เพราะ คา IE และ EN มีคาสูงเนื่องจากอิเล็กตรอนบรรจุเต็ม ทําใหมีความเสถียรมาก จึงเสียอิเล็กตรอนไดยาก 2. มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงเพราะเปนสารประกอบไอออนิก

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

3. เมื่อหลอมเหลวหรือละลายนํ้าสามารถนําไฟฟาได แตนอยกวาหมู IA 4. ทุกธาตุเปนของแข็ง มีความหนาแนนมากกวาหมู 1 ไมสามารถใชมีดตัดได ประโยชนของธาตุหมู IIA 1. Mg ใชทําไสหลอดไฟในแฟลชของกลองถายรูป เพราะเมื่อลุกไหมจะเกิดแสงสวาง 2. โลหะผสมระหวาง Mg และ Al ใชทําสวนประกอบของเครื่องบินเพราะนํ้าหนักเบา 3. Ca และ Mg ใชเปนตัวรีดิวซในการเตรียมโลหะบริสุทธิ์เชนการเตรียมไทเทเนียม (Ti) 4. CaSO4 (แคลเซียมซัลเฟต)ใชทําแผนยิบซัม, Mg(OH)2 (แมกนีเซียมไฮดรอกไซด) ใชในยาสีฟนและยาลดกรดใน กระเพาะอาหาร 5. โลหะผสมระหวาง Be และ Cu ใชทําสวนประกอบของเรือเดินทะเล เพราะทนตอนํ้าทะเล 1.3 ธาตุหมู VIIA (Halogen)

สาร

สถานะ

สี

แกส

เหลือง

Cl2

แกส

เขียว

Br2

ของเหลว

นํ้าตาลแดง

ของแข็ง

มวง

2. ธาตุแฮโลเจนทุกชนิดเปนพิษ หากทําการทดลองจะตองใชตูดูดควัน 3. เปนอโลหะไมนําไฟฟา 4. มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวตํ่า เพราะเปนการทําลายแรงลอนดอนเทานั้น ไมไดทําลายพันธะ (อานเพิ่มไดในหัวขอพันธะเคมี เบื้องตน) 5. มีคา IE (Ionization Energy: พลังงานที่ทําใหเสียอิเล็กตรอน) EN (Electronegativity : คาความสามารถในการรับอิเล็กตรอน) สูงจึงรับอิเล็กตรอนไดงาย เปนไอออนลบ (anion) 6. ธาตุหมู VIIA มีเลขออกซิเดชันไดหลายคา เชน KClO , KClO2 , KClO3 , KClO4 โดยที่ Cl มีเลขออกซิเดชัน -1 -3 -5 -7 ตาม ลําดับ (ถานองงงกับคําวา “เลขออกซิเดชัน” ใหขามไปอานเรื่องเลขออกซิเดชัน กอนก็ไดนะ) ปฏิกิริยารีดิวส / ออกซิไดส ของธาตุภายในหมู VIIA เรือ่ งทีส่ าํ คัญของธาตุหมู VIIA หรือธาตุฮาโลเจน คือปฏิกริ ยิ าการรีดวิ ส/ออกซิไดส (ปฏิกริ ยิ าทีม่ กี ารถายเทของอิเล็กตรอน พูดงายๆ ก็คอื ปฏิกริ ยิ าทีส่ ารตัวหนึง่ ทําหนาทีใ่ หอเิ ล็กตรอน และอีกตัวทําหนาทีร่ บั อิเล็กตรอน) ของธาตุภายในหมู VIIA ซึง่ เรือ่ ง นี้ออกขอสอบบอย พี่เลยอยากใหนองๆ ทําความเขาใจใหดีๆ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

สาร

สี

เหลือง

Cl2

เขียว

Br2

นํ้าตาลแดง

มวง

พี่อยากใหนองๆ ทุกคนจําสีของโมเลกุลของธาตุหมู VIIA ไวหนอย อันนี้จําเปนจริงๆ และพี่ยํ้านิดนึง สีที่พี่ให จําพวกนี้ มันเปนสีของโมเลกุล คําวาโมเลกุลก็คือเปน สารประกอบ (ในทีนี้คือเปนสารประกอบที่มี 2 อะตอม) ไมใช ธาตุหรือไอออน เพราะธาตุมี 1 อะตอม เชน F Cl อันนี้คือ ธาตุ สวนถาเปนไอออนก็เชน F- Cl-เปนตน

F Cl Br I

ทางดานขวามือนี้ สมมติวาคือหมู VIIA ในตารางธาตุ พี่อยาก ใหนองๆ จําวา “ธาตุดานบนชิงอิเล็กตรอนไดเกงกวาตัวลาง” ลําดับความเกงก็จะลดหลั่นตามลูกศรลงมา ก็คือ

F ชิงอิเล็กตรอนไดดีกวา Cl Br I Cl ชิงอิเล็กตรอนไดดีกวา Br I Br ชิงอิเล็กตรอนไดดีกวา I

พูดอยางนี้นองคงไมเห็นภาพ พี่จะอธิบายดวยสมการ และนองก็ลองสังเกตวาหลักการมันก็แลวกันเชน

KBr + Cl2 ไมมีสี

สีเขียว

Br2 + KCl สีนํ้าตาล แดง

ไมมีสี

ถาดูจากสมการนี้ สมมติเรามีนํ้าคลอรีน (Cl2) สีเขียวอยูในหลอดทดลอง และตอมาเราก็นํา KBr (เปนตัวแทนของ Brไมจําเปนตองเปน KBr อาจจะเปน NaBr ก็ได ขอแคเปน Br-) มาเติม ก็จะเกิดการถายเทอิเล็กตรอนกัน ไดเปนนํ้าโบรมีน (Br2) ซึ่งมีสีนํ้าตาลแดง ก็คือวาสีเขียวมันจะหายไป แตเปลี่ยนเปนสีนํ้าตาลแดงแทน การนําไปใชก็คือ เวลาเราทําแล็ปเนี่ย เราไมรู หรอกวาสารที่เรามีคือสารอะไร จริงไหม? เราจะใชการสังเกตสีเดิม และสีที่เปลี่ยนไป เปนเฉลยวาสารที่เรามีคืออะไร เพราะ ฉะนั้นพี่เลยใหนองจําสีไง เพื่อเสริมความเขาใจเพิ่มขึ้น ที่พี่บอกไปแลววา “ธาตุดานบนชิงอิเล็กตรอนไดเกงกวาตัวลาง”เราตองมาขยายความ นิดนึง จริงๆ แลวมันคือ “สารประกอบของธาตุที่อยูดานบน ชิงอิเล็กตรอน จากไอออนที่อยูลางมันไดดีกวา” นองลองดูจาก สมการก็ได สารประกอบของธาตุที่อยูดานบน ก็คือ Cl2ชิงอิเล็กตรอนของไอออนที่อยูลาง ก็คือ Br- (โบรไมดไอออน) ไดดีกวา มันเลยทําใหเกิดปฏิกิริยาได งั้นเราลองดูตัวอยางปฏิกิริยาที่เกิดไมไดบาง

NaCl + I2 ไมมีสี สีมวง

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ปฏิกิริยาดังภาพนี้ ไมเกิดปฏิกิริยา เพราะอะไร? ก็เพราะวา สารประกอบของธาตุหมู VIIA ในปฏิกิริยานี้คือ I2 (ไอโอดีน) ซึ่ง มันอยูตํ่ากวา Cl- อยางนี้ก็ไมสามารถเกิดปฏิกิริยาได สมมติเปนสารที่เราไมรูวาคือสารอะไร (unknown) ในทีนี้ก็บรรยายไดวา “เมื่อเติมสารละลายใส ไมมีสีลงไปในสารละลายสีมวง จะไมเกิดการเปลี่ยนแปลง) 1.4 แกสเฉื่อยหรือแกสมีตระกูล (inert gas or noble gas) 1. แกสเหลานี้ 1 โมเลกุล มี 1 อะตอม 2. แกสเหลานี้ไมทําปฏิกิริยากับธาตุอื่น เพราะมีความเสถียรแลว เนื่องจากอิเล็กตรอนวงนอกสุด (เวเลนซอิเล็กตรอน) ครบ 8 แลว ยกเวน He ที่มีเวเลนซอิเล็กตรอน เทากับ 2 ประโยชนของแกสเฉื่อย 1. He บรรจุในลูกบอลลูน แทน H2เพราะอาจเกิดระเบิดได 2. แกสเฉื่อยบรรจุในหลอดไฟจะทําใหไดแสงสีตางๆ 3. Ar ใชบรรจุหลอดไสธรรมดา แทนอากาศ เพราะ Ar ไมทําปฏิกิริยากับลวดรอน จึงทําใหมีอายุการใชงานยาวนาน 1.5 โลหะแทรนซิชัน (Transition metal) 1. ธาตุทรานซิชันมีความเปนโลหะนอยกวาธาตุหมู IA และ IIA 2. แข็ง มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวและความหนาแนนสูง สูงกวาโลหะหมู IA และ IIA ในคาบเดียวกัน เพราะมีขนาดเล็ก จึงมี พันธะโลหะที่แข็งแรงกวา 3. ธาตุทรานซิชันมีสมบัติคลายกันในคาบมากกวาในหมู 4. นําไฟฟาและความรอนไดดี 5. สารประกอบของโลหะทรานซิชันมักมีสี 6. ธาตุทรานซิชันมีเลขออกซิเดชันไดหลายคา ยกเวน Ag+ , Zn2+ , Sc3+ เทานั้น 7. ขนาดอะตอมเล็กลงจากซายไปขวา แตใกลเคียงกันมาก เพราะอิเล็กตรอนไดเพิ่มขึ้นมานั้นไมไดเพิ่มที่ชั้นนอกสุดของ อะตอม แตเพิ่มในชั้นที่ถัดลงมา ทําใหเกิดการบดบังแรงดึงดูดระหวางโปรตอนและอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดทําใหอะตอมไมได เล็กลงมากถึงแมโปรตอนจะเพิ่มก็ตาม 2. ตําแหนงของธาตุไฮโดรเจนในตารางธาตุ บางครั้งเราอาจจะเคยเห็นตารางธาตุแบบนี้ ใชไหมนองๆ H อยูตรงกลางและมีเสนประลากเชื่อมระหวางหมู IA และ VIIA เปนเพราะอะไรกันนะ เคยสงสัยกันไหม

ที่มา : http://www.maceducation.com/e-knowledge/2422210100/17_files/17-3.jpg

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

มันเปนเพราะวานักวิทยาศาสตรสรุปไมไดวา H ควรอยูหมูอะไรดี เพราะมันมีสมบัติที่คลายทั้งหมู IA และหมู VIIA เขาจึงใหมันอยูตรงกลางและลากเสนเชื่อมไว เรา ลองมาดูสมบัติที่มันคลายกันทั้งสองหมู จากตารางดานลางนี้นะ สมบัติ เวเลนซอิเล็กตรอน เลขออกซิเดชัน การนําไฟฟา

หมู IA

หมู VIIA

ไฮโดรเจน

-1,+1,+3,+5,+7

+1 หรือ -1

นําไฟฟา

ไมนําไฟฟา

พลังงานไอออไนเซชัน ลําดับที่ 1

ตํ่า

สูง

อิเล็กโตรเนกาติวิตี

ตํ่า

สูง

คอนขางสูง

สถานะที่อุณหภูมิหอง ความเปนโลหะ – อโลหะ

ของแข็ง โลหะ

ของแข็ง ของเหลว แกส อโลหะ

แกส อโลหะ

3. พันธะเคมีเบื้องตน (Chemical bond) นองคงเคยไดยนิ คําวา “พันธะเคมี” ใชไหม เมือ่ ธาตุตงั้ แตสองอะตอมขึน้ ไปมาเกิดพันธะเคมีกนั ก็จะไดเปน “สารประกอบ (compound)” คําถามก็คือทําไมธาตุตางๆ ตองเกิดพันธะเคมี นั่นก็เปนเพราะวา ธาตุ มันไมเสถียร มันเลยตองเปลี่ยนแปลงนิด หนอย โดยการไปจับมือรวมกับธาตุอีกอะตอมนึงเพื่อใหมันเสถียรมากขึ้น และอะไรคือ “ความเสถียร” ความเสถียรพูดงายๆ ก็ ประมาณวา สามารถอยูในธรรมชาติได ความเสถียรของธาตุเราจะดูที่เวเลนซอิเล็กตรอน (อิเล็กตรอนวงนอกสุด) โดยธาตุที่ เสถียรจะมีเวเลนซอิเล็กตรอนเปน 8 (ตามกฎออกเตต) นองๆ ลองคิดถึงพวกแกสเฉื่อย หมู VIIIA เชน He Ne Ar พวกนี้มีเว เลนซอิเล็กตรอนวงนอกเปน 8 (เลยอยูหมู VIIIA) เราจะเรียกแกสพวกนี้วา แกสเฉื่อย (inert gas) หรือ แกสมีตระกูล (noble gas) ที่มันเฉื่อยก็เพราะวามันเสถียรแลว ไมตองดิ้นรนไปเกิดพันธะ หรือเกิดปฏิกิริยาอะไรใหเสถียรมากขึ้น ดังนั้นธาตุอื่นๆ ก็ เลยอยากเลียนแบบแกสเฉื่อย ก็จะพยายามใหเวเลนซอิเล็กตรอนของตนครบ 8 ใหได แตมันก็มีหลายวิธี และเราก็จะมาเรียน กันทุกวิธีเลย แบบคราวๆ ที่พี่บอกวามันมีหลายวิธีที่จะทําใหมีเวเลนซครบ 8 ซึ่งนั่นก็คือ พันธะชนิดตางๆ ไดแก พันธะโลหะ (metallic bond) พันธะไอออนิก (ionic bond) และพันธะโคเวเลนต (covalent bond) 3.1 พันธะโลหะ (Metallic bond) พันธะชนิดนีง้ า ยมาก พีก่ ข็ อพูดแคคราวๆ นะ พันธะโลหะนีก้ ค็ อื พันธะทีท่ าํ ใหอะตอมของธาตุทเี่ ปนโลหะ ยึดติดกัน เปน โครงสรางนองหลายคนชอบทองวา “พันธะชนิดนี้จะเกิดกับอะตอมของโลหะเทานั้น” เชน แผนเหล็ก (Fe) ก็จะประกอบดวย อะตอมของ Fe (iron) จํานวนมากมายมหาศาลมายึดเกาะกันดวยพันธะโลหะ ทําใหเปนแผนโลหะอยางที่เราเห็น

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

พั น ธะโลหะ ยึ ด เหนี่ ย วกั น ดวยแรงดึงดูดทางไฟฟาสถิต นองๆ จะเห็นวาที่อะตอมของโลหะมันเปน ไอออนบวก และก็ มี อิ เ ล็ ก ตรอน เคลือ่ นทีอ่ ยูร อบๆ ก็ทาํ ใหดงึ ดูดกันได

สมบัติของพันธะโลหะ - ตีเปนแผนได - ดึงเปนเสนได - นําความรอนไดดี - นําไฟฟาไดดีและนําไดทุกทิศทาง - มีความเงา

ลักษณะของโลหะที่ยึด ดวยพันธะโลหะ

ที่จริงสมบัติตางๆ ของโลหะนี้มีเหตุผลอธิบายได แตพี่ขอละไวแลวกัน หากนองอยากรู สามารถไปสืบคนเพิ่มเติมได 3.2 พันธะไอออนิก (Ionic bond) พันธะไอออนิกจะเกิดกับธาตุสองธาตุ (บางครั้งอาจจะเปนสองอนุมูลกลุม) โดยที่ธาตุหนึ่งเปนโลหะ อีกธาตุหนึ่งเปน อโลหะ ซึ่งพันธะชนิดนี้เปนแรงยึดเหนี่ยวทางไฟฟา โดยที่อะตอมของโลหะจะเสียอิเล็กตรอนออกไป กลายเปนไอออนบวก (Cation) และอะตอมของอโลหะจะรับอิเล็กตรอนเขาไป กลายเปนไอออนลบ (Anion) ทําใหมีทั้งไอออนบวกและลบอยูดวยกัน ก็เลยเกิดแรงดึงดูดทางไฟฟา (บวกกับลบดูดกัน) เราจะรูไดไงวาธาตุไหนจะเกิดเปนไอออนบวกหรือลบเทาใด? หลักการงายๆ ก็คือ เราตองจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุ นัน้ ๆ ได และลองดูวา ตองเสียหรือรับอิเล็กตรอนเทาไหร เวเลนซมนั จึงเปน 8 (ตามกฎออกเตต) อานแลวอาจจะงง มาดูตวั อยาง ก็แลวกัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

เชน Na (Sodium) มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 8, 1 ก็คือเวเลนซอิเล็กตรอนเปน 1 เราก็ลองคิดซิวาจะทําไงใหมันมีเวเลนซ เปน 8 ก็มี 2 วิธี ก็คือ รับอิเล็กตรอนเขาไป 7 ตัว หรือ เสียอิเล็กตรอนออกมา 1 ตัว นองก็คิดดูวาอะไรมันงายกวากัน.... นั่นก็ คือ..... เสียอิเล็กตรอน 1 ตัว พอมันเสียอิเล็กตรอน 1 ตัว มันก็จะเปน Na+ (Sodium Ion) จัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 8 และ จากเมื่อกี้ที่พี่บอกวา โลหะมันจะเสียอิเล็กตรอน และอโลหะมันจะรับอิเล็กตรอน ก็สอดคลองกับตัวอยางนี้นะ ก็คือ Na เปน โลหะ มันก็จะเสียอิเล็กตรอน พี่ขอใช NaCl (เกลือแกง) เปนตัวอยางของสารประกอบไอออนิกแลวกันนะ พอเราได Na+ แลว อิเล็กตรอนที่มันหลุด ออกมา ก็จะวิ่งไปหา Cl (Chlorine atom) ที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 8 , 7 พออิเล็กตรอนของ Na ที่หลุดมา วิ่งไปหา Cl ก็จะกลายเปน Cl- (Chloride) ก็จะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 8 , 8 นองก็จะเห็นไดวาตอนนี้ทั้ง Na+ และ Clตางก็มีเวเลนซเปน 8 แลว มันเสถียรแลว และเนื่องจาก Na+ เปนประจุบวก ก็จะเกิดแรงดึงดูดกับ Cl- ซึ่งมีประจุลบ ก็เลยทําให มันอยูดวยกันได

ที่มา : taksreview.wikispaces.com

และถาเปน Mg ที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 8 , 2 ละนองจะทําไง? ก็มาดูวา Mg ทําไงใหมันมีเวเลนซเปน 8 .... นั่นก็คือ เสียอิเล็กตรอนออกไป 2 ตัว และถามันจะเกิดพันธะไอออนิกกับ F ที่มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2 , 7 ทําไง?.... เนื่องจาก F 1 อะตอม ถาจะใหมันมีเวเลนซครบ 8 ก็แครับอิเล็กตรอนเขาไปอีก 1 ตัว เปน F- แตอันนี้ Mg มันเสียอิเล็กตรอน มาแลว 2 ตัว แต F ตองการแค 1 อิเล็กตรอน ทําไงละ? ก็ตองเพิ่ม F เปน 2 อะตอม ใหมารับอิเล็กตรอน 2 ตัวของ Mg ก็จะ กลายเปน MgF2 (magnesium fluoride)

ที่มา : http://image.tutorvista.com/cms/images/44/magnesium-fluoride.JPG

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

พี่ขอเสริมนะ ประจุบวกและลบของไอออนที่เรานั่งคิดเมื่อกี้ เดี๋ยวตอไปเราจะเรียกวา “เลขออกซิเดชัน (oxidation number)” ซึ่งพี่จะอธิบายอีกทีหลังจากจบเรื่องพันธะเคมี 3.3 พันธะโคเวเลนท (Covalent bond) พันธะชนิดนี้จะเกิดกับธาตุสองธาตุขึ้นไป โดยที่ทั้งสองธาตุนั้นเปนอโลหะวิธีการเกิดพันธะชนิดนี้เราเดาไดจากชื่อของ พันธะ นั่นก็คือ โค (co-) แปลวา รวมกัน เวเลนท (valent) ก็คือ เวเลนซอิเล็กตรอน ก็แสดงวาพันธะโคเวเลนทคือการใช อิเล็กตรอนวงนอกสุดรวมกันนั่นเอง ยกตัวอยางเชน แกสฟลูออรีน (F2) เกิดจากการรวมกันของธาตุฟลูออรีน (F) 2 อะตอม โดยนองๆ ก็ตองมาดูวา F มี การจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2, 7 จะเห็นไดวาเวเลนซมี 7 อิเล็กตรอน จะทําไงใหครบ 8 ดีละ? เนื่องจาก F อีกอะตอมนึงก็ ตองการ 1 อิเล็กตรอนเหมือนกัน ดังนั้นมันก็เลยตกลงรวมกัน โดยการใชอิเล็กตรอนวงนอก 1 คู รวมกัน ดังรูป

จากรูปดานขวานี้ นองจะเห็นวาอะตอม ฟลูออรีน 2 อะตอม มันแชรอิเล็กตรอนกัน 1 คู ทําใหทั้งสองอะตอม มีเวเลนซเทากับ 8 e- ลักษณะการแชรอิเล็กตรอน 1 คู เราจะเรียก วา พันธะเดี่ยว (single bond)

ตัวอยางตอไป แกสออกซิเจน (O2) เกิดจากการรวมกันของธาตุออกซิเจน (O) 2 อะตอม โดยนองๆ ก็ตองมาดูวา O มี การจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2, 6 จะเห็นไดวาเวเลนซมี 6 อิเล็กตรอน จะทําไงใหครบ 8 ดีละ? เนื่องจาก O อีกอะตอมนึงก็ ตองการ 2 อิเล็กตรอนเหมือนกัน ดังนั้นมันก็เลยตกลงรวมกัน โดยการใชอิเล็กตรอนวงนอก 2 ตัว รวมกัน ดังรูป

จากรูป ทั้งสองอะตอมคือ ออกซิเจน (O) นองจะเห็นวาอะตอมดานซายและดานขวาแชร อิเล็กตรอน 2 คู ทําใหแตละอะตอมมีเวเลนซ เทากับ 8 e- ในกรณีนี้มีการแชรอิเล็กตรอนกัน 2 คู เราจะเรียกวา พันธะคู (double bond)

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตัวอยางสุดทาย แกสไนโตรเจน (N2) เกิดจากการรวมกันของธาตุไนโตรเจน (N) 2 อะตอม โดยนองๆ ก็ตองมาดูวา N มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเปน 2, 5 จะเห็นไดวาเวเลนซมี 5 อิเล็กตรอน จะทําไงใหครบ 8 ดีละ? เนื่องจาก N อีกอะตอมนึงก็ ตองการ 3 อิเล็กตรอนเหมือนกัน ดังนั้นมันก็เลยตกลงรวมกัน โดยการใชอิเล็กตรอนวงนอก 3 คู รวมกัน ดังรูป จากรู ป ทางด า นขวานี้ ทั้ ง สองอะตอมคื อ ออกซิเจน (O) นองจะเห็นวาอะตอมดานซายและดาน ขวาแชรอิเล็กตรอน 2 คู ทําใหแตละอะตอมมีเวเลนซ เทากับ 8 e- ในกรณีนี้มีการแชรอิเล็กตรอนกัน 3 คู เรา จะเรียกวา พันธะสาม (triple bond) เราอาจจะเขียนโครงสรางโมเลกุลขางตนนี้ เปนโครงสรางแบบเสนก็ได เพื่อความสะดวกและรวดเร็ว เราจะเขียนได ดังนี้ ตามลําดับ

F - F O = ON N 4. เลขออกซิเดชัน (oxidation number) เลขออกซิเดชัน คือ เลขที่แสดงคาประจุของธาตุในสารประกอบตางๆ เลขออกซิเดชัน

หมู

เลขออกซิเดชัน

มีหลายคา

IIA

VIA

-2

IIIA

VIIA

-1

IVA

มีหลายคา

โลหะทรานซิชัน

มีหลายคามากๆ

ในบางครั้งนองอาจจะเจอสารประกอบที่มี “อนุมูลกลุม” ก็คือเปนสารประกอบโคเวเลนตที่เปนมีประจุไฟฟา และเกิด พันธะไอออนิกได พี่คิดวานองดูตารางนี้ก็นาจะเพียงพอแลวละ อนุมูลกลุม

เลขออกซิเดชัน

-1

OH- HCO3- NO3- HSO4- H2PO4- ClO3- ClO4- CN- MnO4-

-2

SO42- CO32- HPO42- Cr2O72-

-3

PO43-

NH4+

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตารางที่พี่ใหนี้ พี่คิดวาในวิชาเคมีพื้นฐานจําเทานี้ก็เพียงพอแลว แตถาเรียนกันจริงๆ มันมีอีกเยอะมาก แตเอาไวเทานี้ แลวกัน และถานองอยากรูเพิ่มเติมก็สามารถไปสืบคนได ตัวอยางขอสอบ ธาตุ 3 ชนิด มีสัญลักษณดังนี้ ขอใดเปนสูตรเคมีของสารประกอบฟลูออไรด ของธาตุทั้งสามชนิดตามลําดับ ZF2 2. XF Y2F3 ZF2 1. XF YF3 3. XF2 Y2F3 ZF 4. XF2 YF3 ZF เฉลย ขอ 4. สําหรับวิธีการคิดขอนี้ก็คือ นองตองจัดเรียงอิเล็กตรอนใหไดกอนนะ ก็ไดดังนี้ :2,2 : 2 , 8, 3 : 2 , 8, 7 แสดงวา X Y และ Z เปนโลหะหมู IIA IIIA และอโลหะหมู VIIA ตามลําดับ เนื่องจาก ฟลูออไรด เปนอโลหะ เพราะฉะนั้นถา เปนพันธะโลหะเกิดพันธะกับอโลหะก็ตองเปนพันธะไอออนิก และถาเปนอโลหะกับอโหละ ก็เปนพันธะโคเวเลนต ธาตุ X อยู หมู IIA มีเลขออกซิเดชันเปน +2 เพราะฉะนั้นโครงสรางที่เกิดกับฟลูออไรดที่มีประจุ -1 ก็จะเปน XF2 ธาตุ Y อยูหมู IIIA มีเลข ออกซิเดชันเปน +3 เพราะฉะนั้นโครงสรางที่เกิดกับฟลูออไรด ที่มีประจุ -1 ก็จะเปน YF3 ธาตุ Z อยูหมู VIIA ตองการ 1 อิเล็กตรอน เชนเดียวกับ F เพราะฉะนั้นมันเลยแชรเวเลนซกัน 1 คู สูตรโมเลกุลก็เลยเปน ZF 5. แนวโนมตามตารางธาตุเบื้องตน ถาเรียนกันอยางจริงจัง หัวขอเราจะเรียนแนวโนมของหลายอยางมาก แตในเคมีพื้นฐานนี้พี่ขอกลาวถึงเพียง แนว โนมของรัศมีอะตอม ความวองไวของปฏิกิริยา IE และ EN นะนองๆ โดยคําวาแนวโนมตามตารางธาตุ เราจะดูแนวโนม 2 อยางนะ คือ แนวโนมตามหมู และแนวโนมตามคาบ 5.1 แนวโนมของรัศมีอะตอมตามตารางธาตุ เล็กลง

ใหญขึ้น

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

กอนอื่นนองตองเขาใจกอนวารัศมีอะตอม มีอะไรเปนปจจัยสําคัญ..? ปจจัยสําคัญก็คือ ระดับพลังงานของอิเล็กตรอน ยิ่งมีระดับพลังงานมาก อะตอมก็จะมีรัศมีมาก จริงไหม? สําหรับรัศมีอะตอม หรือเรียกงายๆวา ขนาดของอะตอม ถาเปนตามคาบ มันจะเล็กลง เพราะ ในคาบเดียวกันมี จํานวนระดับพลังงานเทากันแตจํานวนโปรตอน (ประจุบวก) เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามคาบ เลยทําใหโปรตอนที่เพิ่มขึ้นมีแรงดึงดูด ทําใหระดับพลังงานมันมาอยูใกลๆ กันมากขึ้น แตถาเปนตามหมู ระดับพลังงานมันเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ก็เลยทําใหอะตอมใหญขึ้นดวย นองบางคนอาจจะสงสัยวา “อาว ก็ตามหมู โปรตอนมันก็เพิ่มขึ้น แลวเราสรุปไดไงวามันจะใหญขึ้น” จําไวนะนองๆ ระดับพลังงานมันเปนปจจัยที่สําคัญกวา หมายความวา การเพิ่มขึ้นของระดับพลังงานมีอิทธิพลตอขนาดของอะตอมมากกวาการเพิ่มขึ้นของจํานวนโปรตอน 5.2 แนวโนมของความวองไวของปฏิกิริยาตามตารางธาตุ ลดลง เพิ่มขึ้น

เพิ่มขึ้น

เพิ่มขึ้น สําหรับเรื่องความวองไวของปฏิกิริยาเคมี พี่ขอเรียกวา “ความเกง” ก็แลวกัน ซึ่งความเกง เราไมสามารถเหมารวม ทั้งตารางธาตุได เพราะในตารางธาตุเราแบงออกเปน โลหะ กับอโหละ ซึ่งทั้งโลหะและอโหละตางก็มีความเกงตางกัน เหมือนผูชายกับผูหญิง เรามาเปรียบเทียบกันไมได เพราะฉะนั้นเราเลยตองแยกกันคิด สําหรับโลหะ (เสนทึบ) ความวองไวของปฏิกิริยาจะลดลงตามคาบ และเพิ่มขึ้นตามหมู แตถาเปนอโลหะ (เสนประ) ความวองไวของปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามคาบ (ตั้งแตหมู IV ถึงหมู VIIA ที่เราไมรวมถึงหมู VIIIA เพราะมันเปนแกสเฉื่อยนะ ไมวองไวอยูแลว) และเพิ่มขึ้นตามหมู เชนเดียวกันกับโลหะ 5.3 แนวโนมของพลังงานไอออไนเซชัน (IE) ตามตารางธาตุ เพิ่มขึ้น

ลดลง

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

IE หรือพลังงานที่นอยที่สุดที่ธาตุรับเขาไปแลวอิเล็กตรอนจะหลุดออกมา นองๆลองคิดตามนะ ธาตุที่อิเล็กตรอนหลุด งายๆ (เปนไอออนบวกไดงาย) ควรจะเปนธาตุจําพวกไหน .... ก็ควรจะเปนโลหะจริงไหม? สวนธาตุจําพวกอโลหะอิเล็กตรอน มันหลุดยากใชปาว (เปนไอออนลบไดงาย) เพราะฉะนั้นถาเปนโลหะ อิเล็กตรอนมันหลุดไดงาย IE มันก็ตองนอย แตอโลหะ อิเล็กตรอนมันหลุดยาก IE มันก็ตองมาก ดังนั้นตามคาบ IE มันก็ตองเพิ่มขึ้น สวนตามหมู IE มันจะลดลง เพราะวาอะตอมมี ขนาดใหญขึ้น แรงดึงดูดที่มีตออิเล็กตรอนมันก็นอย ดังนั้นอิเล็กตรอนมันก็หลุดไดงาย ก็คือ IE นอย 5.4 แนวโนมของอิเล็กโตรเนกาติวิตี (EN) ตามตารางธาตุ เพิ่มขึ้น

ลดลง แนวโนมของ EN นองก็ใชความเขาใจนะวา EN มันคือความสามารถในการรับอิเล็กตรอน ธาตุโลหะมันไมรับ อิเล็กตรอนอยูแลว สวนอโลหะก็รับอิเล็กตรอนเกง ดังนั้นตามคาบแนวโนมก็ตองเพิ่มขึ้น สวนถาเปนตามหมู เหตุผลก็คลายๆ กับ IE นะ ก็คือ อะตอมมันใหญขึ้น แรงที่มันจะไปดึงอิเล็กตรอนภายนอกเขามา มันก็นอย ดังนั้นธาตุที่อยูลางๆ ของตาราง ธาตุก็รับอิเล็กตรอนไมเกง เพราะฉะนั้นแนวโนมของ EN ตามหมู ก็เลย ลดลง 6. ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive element) ธาตุกัมมันตรังสี คือ ธาตุที่มีความไมเสถียรสูง ปลดปลอยพลังงานในรูปรังสีออกมาไดเพื่อใหมีความเสถียรมากขึ้น โดยการแผรังสีออกมานั้น อาจจะไดธาตุใหมหรือไมก็ได โดยเราจะเรียกรังสีที่ธาตุกัมมันตรังสีแผรังสีออกมาไดนั้นวา “กัมมันตภาพรังสี” เพราะฉะนั้นใชใหถูก ระหวางคําวา “กัมมันตรังสี” กับ “กัมมันตภาพรังสี” 6.1 รังสีที่ควรรูจัก , ) เปนนิวเคลียสของธาตุ He ซึ่งเสียอิเล็กตรอนไป 2 ตัว ดังนั้นจึงมีประจุเปน +2 รังสีแอลฟามี รังสีแอลฟา ( อํานาจทะลุทะลวงตํ่า มีพลังงานนอยเพราะแตกตัวไดดี เพียงกระดาษแผนเดียวก็กั้นแอลฟาได รังสี แอลฟา เบตา โพซิตรอน แกมมา โปรตอน ดิวเทอรอน ตริตอน นิวตรอน

สัญลักษณ

β+

0 −1 e

0 +1 e

รังสีเบตา ( , ) เปนอนุภาคที่มีสมบัติเหมือน อิเล็กตรอน มีประจุ -1 มีอํานาจทะลุทะลวงมากกวา แอลฟาประมาณ 100 เทา แตกตัวไดนอยกวาแอลฟา เบตาสามารถผานแผนโลหะบางๆได เชน แผนตะกั่ว 1 mm แผนอลูมิเนียม 5 mm

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

รังสีแกมมา เปนคลื่นแมเหล็กไฟฟาที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก ความถี่สูง ดังนั้นพลังงานจึงสูงดวย ไมมีมวล ไมมี ประจุ เปนพลังงาน มีอํานาจทะลุลวงสูงที่สุด ผานไม โลหะ เนื้อเยื่อได แตผานคอนกรีตหรือตะกั่วหนาไมได ขอสังเกตนะ นองๆ รังสีแกมมาเปนพลังงาน เลยไมมีสัญลักษณของธาตุเหมือนกับรังสีอื่น “ถานองจําไดก็จะดีมากเลยนะ เพราะวาเดี๋ยวมันจะเอาไปใชในเรื่อง สมการนิวเคลียร” 6.2 สมการนิวเคลียร สมการนิวเคลียรเปนไง?? .... สิ่งที่จะออกขอสอบในหัวขอนี้ก็งายมากๆ นองก็แคดุลสมการนิวเคลียร ซึ่งเดี๋ยวพี่จะ สอนวาตองทําไง หลักการดุลสมการนิวเคลียร

ผลรวมของเลขมวลและเลขอะตอมของสารตั้งตนและผลิตภัณฑตองเทากัน ตัวอยางโจทย ……………. 1. 2. ……………. พี่เฉลยขอ 1 กอนนะ นองก็ตองดูวา ฝงสารตั้งตน In ที่มีเลขอะตอม 49 และมวล 116 เปลี่ยนไปเปน Sn ที่มีเลขอะตอม 50 และเลขมวล 116 เราเทียบกันทีละอยาง (เทียบมวลกับมวล เทียบเลขอะตอมกับเลขอะตอม) จะเห็นไดวาเลขมวลไมเปลี่ยน และเลขอะตอมเพิ่มขึ้น แสดงวารังสีที่เปนคําตอบตองเปน , −01 e สวนขอที่ 2 เราคิดทีละอยางรวมเลขมวลกอน ฝงสารตั้งตนได 24 เลขอะตอมฝงสารตั้งตนได 12 ทีนี้ฝงผลิตภัณฑ (อนุภาคแอลฟา) มีเลขมวลแลว 4 และเลขอะตอม 2 ดังนั้นธาตุที่เกิดขึ้นก็ตองเปนธาตุที่มีเลขมวล 20 และเลขอะตอม 10 สมมติเปนธาตุ X แลวกันนะ สมมติวาเราไมรูวาธาตุอะไร นองก็อาจจะเขียนไดเปน 6.3 ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี (Half-life) เนื่องจากธาตุกัมมันตรังสี เปนธาตุที่ไมเสถียร ตองปลดปลอยพลังงานในรูปของรังสีออกมาตลอดเวลา ก็เลยทําให มวลของธาตุมันจะลดไปเรื่อยๆ ครึ่งชีวิต (Half–life) ใชสัญลักษณเปน คือ ระยะเวลาที่ทําใหธาตุกัมมันตรังสีมีมวลเหลือครึ่งเดียวจากตอนเริ่มตน เชน ธาตุ X มี 100 กรัม ผานไป 10 วัน เหลืออยู 50 กรัม เราจะเรียกวา “ธาตุ X มีครึ่งชีวิตเปน 10 วัน” ถาเราลองมาดูกราฟ การลดลงของมวลของธาตุกัมมันตรังสีก็จะไดดังรูปดานลางนี้ จากกราฟนี้ นองจะเห็นวาเดิมมีอยู 10 กรัม และพอลดลงเหลือ 5 กรัม (ครึง่ หนึง่ ของ 10) ใชเวลา 25 ป และใชเวลาอีก 25 ป ก็จะลดเหลือ 2.5 กรัม (ครึ่งหนึ่ง ของ 5) เปนอยางนี้ไปเรื่อยๆ เราก็เรียก วาธาตุนี้มีครึ่งชีวิตเปน 25 ป

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

การคํานวณครึ่งชีวิต การคํานวณครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี ไมใชเรื่องยาก มีอยูสูตรเดียวเอง ซึ่งสูตรก็คือ เมื่อ n คือ จํานวนครั้งที่ผานครึ่งชีวิต

คําวา “จํานวนครั้งที่ผานครึ่งชีวิต” นองงงกันไหม? ... ยกตัวอยางเชน ธาตุ X มีครึ่งชีวิต 10 ป ถาผานไปแลว 40 ป ก็แสดงวาผานครึ่งชีวิตมาแลว 4 ครั้ง ตัวอยางขอสอบ ธาตุกัมมันตรังสี X มีครึ่งชีวิตเทากับ 5,000 ป นักธรณีวิทยาคนพบซากของพืชโบราณที่มี ปริมาณธาตุกัมมันตรังสี X เหลืออยูเพียง 6.25% ของปริมาณเริ่มตน พืชโบราณนี้มีชีวิตประมาณกี่ ปมาแลว 1. 10,000 ป 2. 15,000 ป 3. 20,000 ป 4. 25,000 ป เฉลย ขอ 3. นองๆ ก็ลองใชสูตรที่เรียนไปเลยนะ โดยในที่นี้เขาไมไดกําหนดมาใหวาเริ่มตนมี X กี่กรัม แตเขาใหมาวาพบ 6.25% เราก็สมมติวาเริ่มตนมี 100% ก็แลวกัน ก็ลองไปแทนสูตร ไดเปน ก็ยายขางคํานวน ได n เทากับ 2n =16 นองก็ลองคิดซิวา 2 ยกกําลังอะไรได 16 ซึ่งก็ คือ 4 เพราะ 24 = 16 เพราะฉะนั้น n = 4 หมายความวา ผานครึ่งชีวิตมา 4 รอบ ดังนั้นพืชโบราณ นี้ก็มีอายุ 4 x 5,000 ป = 20,000 ป วิธีการตรวจสอบกัมมันตรังสี 1. ใชฟลมตรวจสอบ นําฟลมถายรูปไปหุมสารที่ตองการตรวจสอบในที่ที่ไมมีแสง นําฟลมไปลาง หากมีรอยจุดสีดํา แสดงวาวัตถุนั้นแผรังสีได 2. ใหนําสารที่คิดวาเปนสารกัมมันตรังสีเขาใกลสารเรืองแสง หากเปนสารกัมมันตรังสีจะเกิดการเรืองแสงขึ้น 3. เครื่องไกเกอรมูลเลอรเคานเตอร เมื่อรังสีเขาไปในเครื่องวัด จะไปกระทบกับ Ar ซึ่งทําใหแตกตัวเปน Ar+ ทําใหเกิด ความตางศักย เกิดกระแสไฟฟา และเครื่องจะแปลผลออกมาแสดงที่หนาปด เครื่องไกเกอรมูลเลอรเคานเตอร

ที่มา : radioactive-601.blogspot.com

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ปฏิกิริยานิวเคลียร (Nuclear reaction) เปนปฏิกิริยาที่เปลี่ยนแปลงภายในนิวเคลียสของอะตอมแลวไดธาตุใหมเกิดขึ้น และใหพลังงานมหาศาล ปฏิกิริยา นิวเคลียรมี 2 ประเภท ไดแก 1. ปฏิกิริยาฟชชัน (Fission reaction) คือปฏิกิริยานิวเคลียรที่เกิดจากการยิงนิวตรอนเขาไปในนิวเคลียสธาตุหนัก ทําใหแตกออกไดธาตุเล็กลง และไดนิวตรอนออกมาอีก 2-3 อนุภาค (ฟช แปลวา แตกออก) มนุษยเราก็นําความรูเรื่อง ปฏิกิริยาฟชชันมาใชเชน การผลิตไฟฟาในโรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียร ลองดูรูปใหเขาใจมากขึ้นนะ จากรูปนองๆ จะเห็นวา เดิมมีธาตุใหญๆ อยูธาตุ หนึ่ง และก็ยิงอนุภาคนิวตรอนเขาไป ทําใหธาตุ ใหญนนั้ แตกออกเปนอีก 2 ธาตุ และก็ไดนวิ ตรอน หลุดออกมาอีก และนิวตรอนทีห่ ลุดมาก็จะไปชน ธาตุ ทําใหแตกออกไปเรื่อยๆ เราเรียกลักษณะ ปฏิกิริยาแบบนี้วา “ปฏิกิริยาลูกโซ (chain reaction)” เพราะมันไมจบไมสนิ้ มันจะเปนอยางนีต้ อ ไปเรื่อยๆ 2. ปฏิกิริยาฟวชัน (fusion reaction) ปฏิกิริยานิวเคลียรที่นิวเคลียสของธาตุเบามา รวมกันเปนธาตุที่หนักขึ้น แตเนื่องจากเวลาเกิด ธาตุใหมขึ้น ตามหลักการมวลของธาตุหนักมัน ควรจะเทากับมวลของธาตุเล็กๆ ทีม่ ารวมกันจริง ไหม? แตปรากฏวามวลของธาตุหนักที่เกิดขึ้น ใหม นอยกวาผลรวมกันของมวลของธาตุเบา 2 ธาตุ ซึง่ มวลทีม่ นั หายไปนัน้ เอง มันเปลีย่ นไปเปน พลังงานทีป่ ลดปลอยออกมา ปฏิกริ ยิ าแบบนีเ้ กิด ขึ้นในดวงอาทิตยนะ การนํากัมมันตรังสีไปใชประโยชน - I-131 ใชตรวจสอบความผิดปกติของตอมไทรอยด - Na-24 ใชตรวจสอบการไหลเวียนของโลหิต - Co-60 รักษาโรคมะเร็ง ถนอมอาหาร - Ra-226 รักษาโรคมะเร็ง - U-238, Pu-239 ใชผลิตไฟฟาในโรงไฟฟา นิวเคลียร - C-14 หาอายุของวัตถุโบราณ ซากดึกดําบรรพ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ที่มา: www.plasma.inpe.br

โทษของสารกัมมันตรังสี หากไดรับรังสีเขาสูรางกายจะมีผลทําใหการสรางเซลลใหมในรางกายมนุษยเกิดการกลายพันธุ โดยเฉพาะเซลล สืบพันธุ สวนผลที่ทําใหเกิดความปวยไขจากรังสี เนื่องจากเมื่ออวัยวะสวนใดสวนหนึ่งของรางกายไดรับรังสี โมเลกุลของธาตุ ตางๆ ที่ประกอบเปนเซลลจะแตกตัว ทําใหเกิดอาการปวยไขได

นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่

Tag : สอนศาสตร เคมี เคมีอินทรีย สารชีวโมเลกุล กรด กรดนิวคลีอีก ไขมัน

• 03 : พันธะไอออนิก และพันธะโลหะ http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-1

• 04 : พันธะโคเวเลนต http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-2

• 05 : สมบัติของธาตุตามตารางธาตุ http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-3

• 06 : ปริมาณสารสัมพันธ :โมลและสารละลาย http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-4

• 07 : ปริมาณสารสัมพันธ : สมการเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-5

• สอนศาสตร เคมี ม.ปลาย : พันธะเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-6

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

• สมบัติของธาตุตามหมู http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-7 • ธาตุและสารประกอบ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-8

• ธาตุและสารประกอบ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-9

• ธาตุและสารประกอบ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-10

• เคมี ม.ปลาย - พันธะเคมี ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-11

• เคมี ม.ปลาย - พันธะเคมี ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch3-12

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

บทที่ 4

เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil)

Introduction

แมวาชื่อของบทๆ นี้ จะดูสะเทือนใจสําหรับคนมีอายุเล็กนอย แตบทนี้มีเสนหของมันอยูเล็กๆ เสนหของมันก็คือ ทองจําแหลก กอนอื่นเลย มารูจักกับคําวา เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ หรือ บางคนอาจเคยไดยินคําวา อินทรียวัตถุกันกอนดี กวา เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพหรืออินทรียวัตถุเปนเชื้อเพลิงพื้นฐานในการดํารงชีวิตที่สําคัญ ซึ่งเกิดจากการทับถมกันมาเปน เวลานานนับหลายลานป ดวยอุณหภูมิและความดันสูง จึงเกิดการยอยสลายผานกระบวนการหลายขั้นตอนและแปลงสภาพ ไป ซึ่งนองๆรูรึเปลาวา เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพนี้สามารถแบงไดหลากหลายประเภท

Outlines

1. ถานหิน 2. หินนํ้ามัน 3. ปโตรเลียม 4. ปโตรเคมีภัณฑ 5. มลพิษจากปโตรเคมีภัณฑ

ประเภทของเชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ สามารถแบง ไดเปน 3 ประเภท 1. ถานหิน (Coal) กําเนิดมาจากซากพืช ในภาวะที่มีออกซิเจน อย า งจํ า กั ด หรื อ ไม มี อ อกซิ เ จนเลย จากนั้ น จึ ง เกิ ด การ เปลี่ยนแปลงอยางชาๆ จนกลายมาเปนถานหิน ซึ่งนองเชื่อไหม วา ถานหินนี้เปนหินตะกอนชนิดหนึ่งที่สามารถใชเปนแรเชื้อ เพลิงและทําใหตดิ ไฟได และมีลกั ษณะเปนหินสีนาํ้ ตาลออนจนถึง สีดํา มีทั้งชนิดผิวมันและผิวดาน นํ้าหนักเบา และประกอบไป ดวยธาตุที่สําคัญหลายธาตุ อาทิ คารบอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน ออกซิเจน และกํามะถัน นอกจากนี้ยังมีธาตุหรือสารอื่น เชน ปรอท โครเมียม ทองแดง นิกเกิล สารหนู และซิลีเนียม เจือปน อยูเล็กนอยดวย ซึ่งรูไหมวา เมื่อนองๆนําถานหินไปใชเปนเชื้อ เพลิงสารที่เจือปนอยูนี้จะสามารถสงผลตอปญหาสุขภาพของ นองๆ และสิ่งแวดลอมไดดวยนะ โดยถานหินที่มีคุณภาพดีจะมี จํานวนคารบอนสูงและมีธาตุอื่นๆ ตํ่า เมื่อนํามาเผาจะใหความ รอนมาก ซึ่งสามารถแบงถานหินไดเปน 5 ประเภท มีอะไรบาง เรามาดูกัน

รูปแสดงประเภทตางๆ ของถานหิน (ที่มา : http://energyearth.co.th/product?lang=th)

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

1) พีต (Peat) ขั้นแรกในกระบวนการเกิดถานหิน เปนซากพืชบางสวนที่ไดสลายตัวไปแลวสามารถใชเปนเชื้อเพลิงได แตมีความชื้นมาก 2) ลิกไนต (Lignite) มีซากพืชหลงเหลืออยูเล็กนอย มีความชื้นมาก เปนถานหินที่ใชเปนเชื้อเพลิง แตจะมีควันและเถา ถานมาก นิยมใชในการผลิตไฟฟา 3) ซับบิทมู นิ สั (Subbituminous) เปนถานหินทีม่ ปี ริมาณออกซิเจนและความชืน้ ตํา่ แตมปี ริมาณคารบอนสูงกวาลิกไนต ใชเปนแหลงพลังงานสําหรับผลิตไฟฟาและงานอุตสาหกรรม 4) บิทูมินัส (Bituminous) เปนถานหินเนื้อแนน แข็ง มีสีดํามันวาว ใชเปนเชื้อเพลิงเพื่อการถลุงโลหะ 5) แอนทราไซต (Anthracite) มีอายุการเกิดนานที่สุด ลักษณะเปนสีดํา เนื้อแนน แข็งและเปนมัน มีปริมาณออกซิเจน และความชืน้ ตํา่ แตมปี ริมาณคารบอนสูงกวาถานหินชนิดอืน่ แมจะจุดไฟติดยาก แตเมือ่ ติดไฟจะมีควันนอยใหความรอนสูง อีก ทั้งไมมีสารอินทรียระเหยออกมาจากการเผาไหม จึงจัดวาเปนถานหินที่ใหความรอนไดดีที่สุด ประโยชนและโทษของถานหิน ถานหินถือเปนผลผลิตที่ไดจากธรรมชาติ และมีประโยชนอยูมากมายทีเดียว นองๆ รูรึเปลาวา แหลงถานหินใน ประเทศไทยสามารถพบไดในทั่วทุกภาคของประเทศไทยเลย แตสวนใหญจะอยูในเขตภาคเหนือซึ่งจะมีคุณภาพเปนขั้นลิกไนต และซับบิทูมินัส จึงใหความรอนไมสูงนักซึ่งนํามาใชเปนเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟา การถลุงโลหะ ผลิตปูนซีเมนต ผลิต ถานกัมมันต การบมใบยาสูบ การผลิตอาหารอีกทั้งยังสามารถนํามาทําถานสังเคราะหเพื่อดูดซับกลิ่น หรือการทําคารบอนด ไฟเบอรที่เปนวัสดุแข็งและเบาไดดวย สวนโทษของถานหิน เมื่อเกิดการเผาไหมจะทําใหเกิดแกสที่เปนมลพิษทางอากาศหลายชนิด ไดแก CO2, CO, SO2และ NO ซึ่งกาซเหลานี้นองๆทราบอยูแลวใชไหมวา เปนปจจัยของภาวะเรือนกระจกที่สงผลเสียตอโลกของเราอยางมากมาย **เกร็ดความรูเพิ่มเติม** ภาวะเรือนกระจก คือ ภาวะที่ชั้นบรรยากาศของโลกยอมใหรังสีผานลงมายังผิวโลกได อีกทั้งจะดูดกลืนรังสีคลื่นยาว ชวงอินฟราเรดทีแ่ ผออกจากพืน้ ผิวโลกเอาไวและก็จะคายพลังงานความรอนใหกระจายซํา้ ไปซํา้ มาอยูภ ายในชัน้ บรรยากาศและ พื้นผิวโลก ซึ่งผลกระทบที่ตามมานั้น สงผลโดยตรงตอสภาพภูมิอากาศของโลก และสิ่งมีชีวิตพื้นผิวโลกอยางมากมาย นองๆ รูหรือไม!? ในภาวะปกติของชั้นบรรยากาศของโลกนั้น จะประกอบดวย โอโซนไอนํ้าและกาซชนิดตางๆ ซึ่งทํา หนาทีก่ รองรังสีบางชนิดใหผา นมาตกกระทบพืน้ ผิวโลกโดยรังสีทตี่ กกระทบพืน้ ผิวโลกนีจ้ ะสะทอนกลับออกนอกชัน้ บรรยากาศ ไปสวนหนึง่ และทีเ่ หลือพืน้ ผิวโลกทีป่ ระกอบดวยพืน้ นํา้ พืน้ ดิน และสิง่ มีชวี ติ จะดูดกลืนเอาไวหลังจากนัน้ ก็จะคายพลังงานออก มาในรูปรังสีอนิ ฟราเรดแผกระจายขึน้ สูช นั้ บรรยากาศและแผกระจายออกนอกชัน้ บรรยากาศไปอีกสวนหนึง่ ผลทีเ่ กิดขึน้ คือทําให โลกสามารถ รักษาสภาพสมดุลทางอุณหภูมิไวไดจึงมีวัฏจักรนํ้า อากาศ และฤดูกาลตางๆ ดําเนินไปอยางสมดุลเอื้ออํานวยตอ การดํารงชีวิตพืชและสัตวโลกจึงเปรียบเสมือนเรือนปลูกพืชขนาดใหญที่มีไอนํ้าและกาซตางๆ ทั้งนี้ชั้นบรรยากาศมีลักษณะ คลายกับกระจกที่คอยควบคุมอุณหภูมิ และวัฏจักรตางๆ บนโลกใหเปนไปอยางสมดุลแตสิ่งที่เกิดขึ้นในปจจุบัน ชั้นบรรยากาศ ของโลกมีปริมาณกาซบางชนิดทีม่ ากเกินไปซึง่ เปนปจจัยทีท่ าํ ใหเสียสมดุลของธรรมชาติ ซึง่ กาซทีม่ ผี ลกระทบตอภาวะโลกรอน มีหลายชนิด อาทิ ไอนํ้า (H2O) นองเชื่อหรือไม วาไอนํ้าเปนกาซเรือนกระจกที่มีมากที่สุดบนโลก โดยมีอยูในอากาศประมาณ 0 - 4% เลยทีเดียว ขึ้นอยูกับลักษณะภูมิประเทศ ภูมิอากาศ และอุณหภูมิเชน ในบริเวณเขตรอนใกลเสนศูนยสูตรและ ชายทะเลจะมีไอนํ้าอยูมากสวนในบริเวณเขตหนาวแถบขั้วโลกอุณหภูมิตํ่าจะมีไอนํ้าในบรรยากาศเพียงเล็กนอย ไอนํ้าเปนสิ่งจําเปนตอสิ่งมีชีวิตอีกทั้ง เปนสวนหนึ่งของวัฏจักรนํ้าในธรรมชาติ นอกจากนี้ นํ้าสามารถเปลี่ยนสถานะ ไปมาทั้ง 3 สถานะ จึงเปนตัวพาและกระจายความรอนแกบรรยากาศและพื้นผิว

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

กาซคารบอนไดออกไซด (CO2) เปนกาซอีกชนิดหนึ่งที่พี่เชื่อวานองๆคงรูจักกันมาตั้งแตเด็ก ซึ่งในยุคเริ่มแรกของ โลกและระบบสุ ริ ย ะ มี ก  า ซคาร บ อนไดออกไซด ใ นบรรยากาศถึ ง 98% กั น เลยที เ ดี ย ว เนื่ อ งจากดวงอาทิ ต ย ยังมีขนาดเล็กและแสงอาทิตยยังไมสวางเทาทุกวันนี้จึงทําใหกาซคารบอนไดออกไซดชวยทําใหโลกอบอุนเหมาะ สําหรับเปนถิ่นที่อยูอาศัยของสิ่งมีชีวิตเมื่อเวลาผานไป ดวงอาทิตยมีขนาดใหญขึ้นและนํ้าฝนนี่เองที่เปนตัวการ ในการละลายกาซคารบอนไดออกไซดในอากาศลงมายังพื้นผิวแพลงกตอนและสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กบางชนิด รวมถึง พืชบางชนิดมีความสามรถในการตรึงกาซคารบอนไดออกไซดในอากาศ และมาสรางเปนอาหารโดยการสังเคราะห ดวยแสง ทําใหภาวะเรือนกระจกลดลง ธรรมชาติของกาซคารบอนไดออกไซดเกิดขึ้นจากการหลอมละลายของ หินปูนซึ่งโผลขึ้นมาจากปลองภูเขาไฟ และการหายใจของสิ่งมีชีวิต กาซคารบอนไดออกไซดมีปริมาณเพิ่มขึ้น เนื่องจากการเผาไหมในรูปแบบตาง ๆเชน การเผาไหมเชื้อเพลิง โรงงานอุตสาหกรรม การเผาปาเพื่อใชพื้นที่ สําหรับอยูอาศัยและการทําปศุสัตว เปนตน โดยการเผาปาเปนการปลอยกาซคารบอนไดออกไซดขึ้นสูชั้นบรรยากาศ ไดโดยเร็วที่สุดเนื่องจากตนไมมีคุณสมบัติในการตรึงกาซคารบอนไดออกไซดไวกอนที่จะลอยขึ้นสูชั้นบรรยากาศ ดังนั้นเมื่อพื้นที่ปาลดนอยลงกาซคารบอนไดออกไซดจึงลอยขึ้นไปสะสมอยูในบรรยากาศไดมากยิ่งขึ้นและทําให พลังงานความรอนสะสมบนผิวโลกและในบรรยากาศเพิ่มขึ้นประมาณ 1.56 วัตต /ตารางเมตร(ซึ่งยังไมรวมผล ทางออมที่จะเกิดขึ้น) แลวนองๆ ทราบกันหรือเปลาวาปริมาณกาซคารบอนไดออกไซดมาจากประเทศใดมากที่สุด จากผลสํารวจเรียงจากมากไปหานอยก็คือตั้งแตป ค.ศ.1950 10 อันดับแรกก็คือ 1.สหรัฐอเมริกา 2. สหภาพยุโรป 3. รัสเซีย 4. จีน 5. ญี่ปุน 6. ยูเครน 7. อินเดีย 8. แคนาดา 9. โปแลนด 10. คาซัคสถาน เปนตน ก า ซมี เ ทน (CH 4 ) ก า ซชนิ ด นี้ เ กิ ด ขึ้ น จากการย อ ยสลายของซากสิ่ ง มี ชี วิ ต แม ว  า ในอากาศจะมี เ พี ย ง 1.7 ppm แตกาซมีเทนมีคุณสมบัติของกาซเรือนกระจกสูงกวากาซคารบอนไดออกไซดในปริมาณที่เทากัน หรือ พูดงายๆก็คือ กาซมีเทนสามารถดูดกลืนรังสีอินฟราเรดไดดีกวากาซคารบอนไดออกไซด กาซมีเทนมีปริมาณ เพิ่มขึ้นเนื่องจากการทํานาขาว การทําปศุสัตวการเผาไหมมวลชีวภาพ การเผาไหมเชื้อเพลิงประเภทถานหิน นํ้ามัน และก า ซธรรมชาติ ซึ่ ง น อ งๆเชื่ อ หรื อ ไม ว  า การเพิ่ ม ขึ้ น ของก า ซมี เ ทนนั้ น จะส ง ผลกระทบโดยตรงต อ ภาวะ เรือนกระจกมากเปนอันดับ 2 รองจากกาซคารบอนไดออกไซดเลยทีเดียว กาซไนตรัสออกไซด (N2O) โดยทั่วไป กาซชนิดนี้เกิดจากการยอยสลายซากสิ่งมีชิวิตโดยแบคทีเรีย แตสาเหตุที่ ทําใหปริมาณกาซไนตรัสออกไซดเพิ่มสูงขึ้นในปจจุบันนั้นมาจากอุตสาหกรรมที่ใชกรดไนตริกในกระบวนการผลิต เช น อุ ต สาหกรรมผลิ ต เส น ใยไนลอน อุ ต สาหกรรมเคมี แ ละพลาสติ ก บางชนิ ด เป น ต น ซึ่ ง น อ งๆรู  ไ หมว า ก า ซไนตรั ส ออกไซด ที่ เ พิ่ ม ขึ้ น ส ง ผลกระทบโดยตรงต อ การเพิ่ ม พลั ง งานความร อ นที่ ส ะสมบนพื้ น ผิ ว โลก และ หากลอยขึ้นสูบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟยรมันจะทําปฏิกิริยากับกาซโอโซนทําใหเกราะปองกันรังสีอัลตราไวโอเล็ต ของโลกลดนอยลงอีกดวย สารประกอบคลอโรฟลูออโรคารบอน (CFC) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งวา “ฟรีออน Freon” สารวายรายตัวการในการ เกิ ด ภาวะโลกร อ น ซึ่ ง สารชนิ ด นี้ ไ ม ไ ด เ กิ ด ขึ้ น เองตามธรรมชาติ แ ต เ กิ ด จากชี วิ ต ประจํ า วั น ของน อ งๆ นั่ น แหละ สารชนิดนี้มีแหลงกําเนิดมาจากโรงงานอุตสาหกรรมและอุปกรณเครื่องใชในชีวิตประจําวัน เชน ตูเย็น เครื่องปรับ อากาศและสเปรย เปนตน สาร CFC นี้มีองคประกอบเปนคลอรีนฟลูออไรด และโบรมีน ซึ่งความสามารถของมัน นั้นรายแรงมาก เพราะมีความสามารถในการทําลายโอโซนที่เปนชั้นบรรยากาศของนองๆ นั่นเอง ปกติแลว สาร CFC ในบริ เ วณพื้ น ผิ ว โลกจะทํ า ปฏิ กิ ริ ย ากั บ สารอื่ น แต เ มื่ อ มั น ดู ด กลื น รั ง สี อุ ล ตราไวโอเล็ ต ในบรรยากาศชั้ น สตราโตสเฟยรโมเลกุลจะแตกตัวใหคลอรีนอะตอมเดี่ยว และทําปฏิกิริยากับกาซโอโซนเกิดกาซคลอรีนโมโนออกไซด (ClO) และกาซออกซิเจน นองๆอาจจะคิดวา ถาคลอรีนจํานวน 1 อะตอมสามารถทําลายกาซโอโซน 1 โมเลกุล ก็คงไมนาจะเปนปญหาอะไรแตพี่จะบอกวามันไมใชอยางที่นองๆคิด เพราะวาคลอรีน 1 อะตอม สามารถทําลาย

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

กาซโอโซน 1 โมเลกุล ไดนับพันครั้งเนื่องจากเมื่อคลอรีนโมโนออกไซดทําปฏิกิริยากับออกซิเจนอะตอมเดี่ยวแลว จะสามารถเกิดคลอรีนอะตอมเดี่ยวขึ้นอีกครั้งและเกิดเปนปฏิกิริยาลูกโซไปเรื่อยๆเชนนี้ จึงเปนการทําลายโอโซน อยางตอเนื่องแมวาปจจุบันนี้ จะมีการจํากัดการใชกาซประเภทนี้ใหนอยลง แตปริมาณของสารคลอโรฟลูออโร คารบอนยังคงสะสมอยูในชั้นบรรยากาศไมสูญหายไปไหน อีกทั้งยังเปนตนเหตุที่ทําใหมีพลังงานความรอนสะสม บนพื้นผิวโลกเพิ่มขึ้นอีกดวย โอโซน (O3) เปนกาซที่ประกอบดวยธาตุออกซิเจนจํานวน 3 โมเลกุล มีอยูเพียง 0.0008% ในบรรยากาศ โอโซนมีอายุอยูในอากาศไดเพียง 20 - 30 สัปดาหแลวก็สลายตัว โอโซนเกิดจากกาซออกซิเจน (O2) ดูดกลืน รั ง สี อุ ล ตราไวโอเล็ ต แล ว แตกตั ว เป น ออกซิ เ จนอะตอมเดี่ ย ว (O) จากนั้ น ออกซิ เ จนอะตอมเดี่ ย วรวมตั ว กั บ กาซออกซิเจนและโมเลกุลชนิดอื่นที่ทําหนาที่เปนตัวกลาง แลวใหผลผลิตเปนกาซโอโซนออกมา นองๆ อาจจะสงสัย วาที่ผานมากลาววา โอโซนชวยปองกันรังสีที่มายังโลก แลวทําไมถึงเปนปจจัยหนึ่งใหเกิดสภาวะโลกรอนขึ้นได คําตอบนั้นก็คือ กาซโอโซนมี 2 บทบาท หรือ พูดงายๆ เปนทั้งพระเอก และผูรายในกาซชนิดเดียวกัน ขึ้นอยูกับวา ระดั บ ชั้ น บรรยากาศที่ อ ยู  นั้ น อยู  ชั้ น ไหน ซึ่ ง โอโซนที่ อ ยู  ใ นชั้ น สตราโตสเฟ ย ร จ ะทํ า หน า ที่ ทํ า หน า ที่ ก รองรั ง สี อุลตราไวโอเล็ตจากดวงอาทิตยออกไป 99% กอนถึงพื้นโลก เพราะหากรางกายมนุษยไดรับรังสีนี้มากเกินไป จะทํ า ให เ กิ ด มะเร็ ง ผิ ว หนั ง ส ว นจุ ลิ น ทรี ย  ข นาดเล็ ก อย า งเช น แบคที เ รี ย ก็ จ ะถู ก ฆ า ตาย ส ว นโอโซนที่ อ ยู  ใ น ชั้ น โทรโพสเฟ ย ร มี คุ ณ สมบั ติ เ ป น ก า ซเรื อ นกระจกมากที่ สุ ด ซึ่ ง จะดู ด กลื น รั ง สี อิ น ฟราเรดทํ า ให เ กิ ด พลั ง งาน ความร อ นสะสมบนพื้ น ผิ ว โลก โอโซนในชั้ น นี้ เ กิ ด จากการเผาไหม ม วลชี ว ภาพและการสั น ดาปของเครื่ อ งยนต ส ว นใหญ เ กิ ด ขึ้ น จากการจราจรติ ด ขั ด เครื่ อ งยนต เครื่ อ งจั ก รและโรงงานอุ ต สาหกรรม ซึ่ ง ปะปนอยู  ในหมอกควัน นั่นเอง ฯลฯ อาทิ กาซไฮโดรฟลูโรคารบอน (HFCS) กาซเปอรฟลูโรคารบอน (CFCS) และกาซซัลเฟอรเฮกซาฟลูโอโรด (SF6) เปนตน ผลกระทบจากภาวะโลกรอนหลักๆที่นองควรทราบมี 2 อยางไดแก ปรากฏการณเอลนิโญ ปรากฏการณนี้ ทําใหเกิดการกอตัวของเมฆและฝนเหนือนานนํ้าบริเวณเอเชียตะวันออกเฉียง ใตจะลดลงและจะขยับไปทางตะวันออก ทําใหบริเวณตอนกลางและตะวันออกของแปซิฟก เขตศูนยสตู รรวมทัง้ ประเทศเปรูและ ประเทศเอกวาดอรมีปริมาณฝนมากกวาคาเฉลี่ย ขณะที่มีความแหงแลงเกิดขึ้นที่อินโดนีเซียอีกทั้งบริเวณเขตรอนของ ออสเตรเลีย (พืน้ ทีท่ างตอนเหนือ) มักจะเริม่ ฤดูฝนลาชานอก จากนีย้ งั มีความเกีย่ วของเชือ่ มโยงกับความผิดปกติของภูมอิ ากาศ ในพืน้ ทีซ่ งึ่ อยูห า งไกลดวยเชน ความแหงแลงทางตอนใตของแอฟริกา ในฤดูหนาวและฤดูรอ นของซีกโลกเหนือ (ระหวางเดือน ธันวาคม – กุมภาพันธ และ เดือนมิถุนายน – สิงหาคม) รูปแบบของฝนและอุณหภูมิหลายพื้นที่ผิดไปจากปกติดวย เชนในฤดู หนาวบริเวณตะวันออกเฉียงใตของแอฟริกาและตอนเหนือของประเทศบราซิลแหงแลงผิดปกติ ขณะทีท่ างตะวันตกของประเทศ แคนาดา และตอนบนสุดของอเมริกามีอุณหภูมิสูงผิดปกติ สวนบางพื้นที่บริเวณกึ่งเขตรอนของอเมริกาเหนือและอเมริกาใต บราซิลตอนเหนือถึงอารเจนตินาตอนกลาง มีปริมาณนํ้าฝนผิดปกติ นอกจากนี้ยังมีอิทธิพลตอการเกิดและการเคลื่อนตัวของพายุหมุนเขตรอนอีกดวย โดยปรากฏการณเอลนีโญไมเอื้อ อํานวยตอการกอตัวและการพัฒนาของพายุหมุนเขตรอนในมหาสมุทรแอตแลนติก ทําใหพายุหมุนเขตรอนในบริเวณที่พี่บอก ไปลดลง ในขณะที่บริเวณดานตะวันตกของประเทศเม็กซิโกและสหรัฐอเมริกามีพายุพัดผานมากขึ้น สวนพายุหมุนเขตรอนใน มหาสมุทรแปซิฟกเหนือดานตะวันตกที่มีการกอตัวทางดานตะวันออกของประเทศฟลิปปนส มีเสนทางเดินของพายุขึ้นไปทาง เหนือมากกวาที่จะเคลื่อนตัวมาทางตะวันตกผานประเทศฟลิปปนสลงสูทะเลจีนใต ประเทศไทยโดยเฉพาะในชวงฤดูรอนและ ตนฤดูฝนมีปริมาณฝนตํ่ากวาปกติมากขึ้น สําหรับอุณหภูมิปรากฏวาสูงกวาปกติทุกฤดูโดยเฉพาะในชวงฤดูรอนและตนฤดูฝน และสูงกวาปกติมากขึ้นในกรณีที่มีขนาดปานกลางถึงรุนแรง อยางไรก็ตามในชวงกลางและปลายฤดูฝนไมสามารถหาขอสรุป

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

เกี่ยวกับสภาวะฝนในปเอลนีโญไดชัดเจนซึ่งพี่เชื่อวานองๆทุกคนคงไมอยากใหเกิดเพราะมันจะทําใหประเทศไทยรอน ปรากฏการณลานีญา ปรากฏการณนี้มีผลทําใหอากาศลอยขึ้นและกลั่นตัวเปนเมฆและฝนบริเวณมหาสมุทรแปซิฟก ตะวันตกเขตรอนทําใหประเทศออสเตรเลีย ประเทศอินโดนีเซียและประเทศฟลปิ ปนสมแี นวโนมทีจ่ ะมีฝนมากและมีนาํ้ ทวม ขณะ ทีบ่ ริเวณมหาสมุทรแปซิฟก เขตรอนทางดานภาคตะวันออกมีฝนนอยและแหงแลง นอกจากนีย้ งั มีอทิ ธิพลไปยังพืน้ ทีซ่ งึ่ อยูห า ง ไกลออกไปดวย ซึ่งพบวาแอฟริกาใตมีแนวโนมที่จะมีฝนมากกวาปกติและมีความเสี่ยงตออุทกภัยมากขึ้นดวยขณะที่บริเวณ ตะวันออกของทวีปแอฟริกาและตอนใตของทวีปอเมริกาใตมีฝนนอยและเสี่ยงตอการเกิดความแหงแลงทางดานประเทศ สหรัฐอเมริกาจะแหงแลงกวาปกติอุณหภูมิพื้นผิวบริเวณเขตรอนโดยเฉลี่ยจะลดลงและมีแนวโนมตํ่ากวาปกติในชวงฤดูหนาว ของซีกโลกเหนือทางตะวันตกเฉียงเหนือของมหาสมุทรแปซิฟก บริเวณประเทศญี่ปุนและเกาหลีมีอุณหภูมิตํ่ากวาปกติ ขณะทีท่ างตะวันตกเฉียงใตของมหาสมุทรรวมถึงพืน้ ทีท่ างตะวันออกเฉียงเหนือของออสเตรเลียมีอณ ุ หภูมสิ งู กวาปกติ ทางดานประเทศไทยปริมาณฝนสวนใหญสงู กวาปกติโดยเฉพาะชวงฤดูรอ นและตนฤดูฝนเปนระยะทีม่ ผี ลกระทบตอสภาวะฝน ของประเทศไทยชัดเจนกวาชวงอืน่ ทวาในชวงกลางและปลายฤดูฝนมีผลกระทบตอสภาวะฝน ของประเทศไทยไมชดั เจน หาก พิจารณาดานอุณหภูมิปรากฏวาลานีญามีผลกระทบตออุณหภูมิในประเทศไทยชัดเจนกวาฝนโดยทุกภาคของประเทศไทยมี อุณหภูมติ าํ่ กวาปกติทกุ ฤดู และพบวาลานีญาทีม่ ขี นาดปานกลางถึงรุนแรงสงผลใหปริมาณฝนของประเทศไทยสูงกวาปกติมาก ขึ้นขณะที่อุณหภูมิตํ่ากวาปกติมากขึ้น 2. หินนํ้ามัน (Oil Shale) เปนหินตะกอนที่มีสารประกอบสําคัญ คือ เคอโรเจน แทรกอยูระหวางชั้นหินตะกอนเมื่อนองๆนํา หินนํ้ามันมาสกัดดวยอุณหภูมิที่สูงพอ เคอโรเจนจะสลายตัวใหนํ้ามันหิน ซึ่งหินนํ้ามันนี้นองเชื่อไหมวาเกิดจากการสะสมและ ทับถมตัวของซากพืชและสัตวเล็กๆ ภายใตแหลงนํา้ ทีม่ ภี าวะเหมาะสมคืออยูภ ายใตความกดดันสูงและมีปริมาณออกซิเจนจํากัด ซึง่ หินนํา้ มันมีองคประกอบทีส่ าํ คัญ 2 ประเภท (พีเ่ นนใหวา นองควรเขาใจ และแยกความแตกตางของทัง้ สองชนิดดวยนะ) คือ สารประกอบอนินทรีย ไดแก แรธาตุตา งๆ ทีไ่ ดจากชัน้ หิน ซึง่ ประกอบดวยกลุม แรทสี่ าํ คัญ 3 กลุม คือ กลุม แรซลิ ิ เกต กลุมแรคารบอเนต และกลุมแรซัลไฟดและฟอสเฟต สารประกอบอินทรีย ประกอบดวย บิทูเมนและเคอโรเจน นอกจากหินนํ้ามันจะใชเปนเชื้อเพลิงหรือแหลงพลังงานไดแลว ยังสามารถนํามาผลิตเปนนํ้ามันกาด พาราฟน นํ้ามันหลอลื่น ไข แนฟทาลีน และนํ้ามันเชื้อเพลิงไดอีกดวย *** NOTE : 1. สารประกอบอินทรีย คือ สารที่ประกอบที่มีองคประกอบหลักเปน C, H และ O ซึ่งสารประกอบอินทรียสวน ใหญ มักพบในสิ่งมีชีวิต สวนสารประกอบอนินทรีย คือ สารที่มีธาตุอื่นเปนองคประกอบหลัก 2. คําวา “องคประกอบหลัก” ใน ที่นี้หมายถึง มี % รอยละโดยมวลรวมกันแลวมีคามากกวาธาตุอื่นๆ 3. ปโตรเลียม (Petroleum) กอนอื่นพี่แนะนําใหนองๆ รูถึงรากศัพทของคําวา Petroleum กันกอนดีกวา รากศัพทของ Petroleum = Petra + Oleum ซึ่ง Petra ก็หมายถึงหิน (Rock) สวน Oleum คือนํ้ามัน (Oil) ดังนั้นปโตรเลียมจึงหมายถึง “นํ้ามันที่อยูในหิน” ปโตรเลียม จึงประกอบไปดวยสารไฮโดรคารบอนเปนหลัก และอาจมีธาตุไนโตรเจน ออกซิเจน และกํามะถัน เปนองคประกอบรวมอยูดวย ซึ่งมีสถานะทั้งในรูปของแข็งและกึ่งของแข็ง (มีชื่อเรียกหลากหลาย) ของเหลว หรือแกส เชน นํ้ามันดิบ (Crude Oil) และแกส ธรรมชาติ (Natural Gas) ตามลําดับดวยเหตุนี้จึงสามารถนํามาใชประโยชนในอุตสาหกรรมปโตรเคมีไดอยางหลากหลาย แต กอนอื่น พี่จะพานองๆ มาเริ่มจากการสํารวจหาแหลงปโตรเลียมกันกอน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

การสํารวจหาแหลงปโตรเลียม ถึงตอนนี้ นองๆ นาจะรูกันแลววา ปโตรเลียมคืออะไร ตัวอยางเชนอะไรบาง พี่จะพานองๆ มารูจักกับการสํารวจหา แหลงปโตรเลียมกันดีกวา แหลงปโตรเลียมสวนใหญจะอยูใตพื้นดิน จึงตองมีการสํารวจและขุดเจาะขึ้นมาใชประโยชน ซึ่งก็มี วิธกี ารสํารวจอยูห ลายวิธี ไมวา จะเปนการสํารวจทางธรณีวทิ ยา (ทําแผนทีภ่ าพถายทางอากาศ) การสํารวจทางธรณีฟส กิ ส (วัด คาความเขมของสนามแมเหล็กโลก) การวัดความโนมถวงของโลก การวัดคลื่นไหวสะเทือนและที่นิยมที่สุดคือ การเจาะสํารวจ เพื่อดูความยากงายของการขุดเจาะ จากนั้นจึงนําเขาสูกระบวนการกลั่นนํ้ามัน นอกจากนี้ยังตองสํารวจหาขอมูลทางดาน วิศวกรรมปโตรเลียมที่เกี่ยวของ เชน ความดันของแหลงปโตรเลียม อัตราการไหล ความสามารถในการผลิตปโตรเลียม และ ชนิดของปโตรเลียมในแหลงสะสมตัวอีกดวย 3.1 นํ้า มันดิบ(Crude Oil) นํ้ามันดิบที่ขุดพบจากการสํารวจนั้น ประกอบไปดวยสารไฮโดรคารบอนเปนหลัก แตก็มีสารประกอบอื่นเจือปนอยูจึง ตองทําการกลั่นแยกนํ้ามันดิบกอนนํามาใชงาน เพื่อใหเปนผลิตภัณฑนํ้ามันสําเร็จรูปชนิดตางๆ ตามตองการ และเหมาะสมตอ การใชประโยชน การกลั่นแยกนํ้ามันดิบ การกลั่นแยกนํ้ามันจะนิยมใชวิธีการกลั่นลําดับสวน (Fractional distillation) โดยนํานํ้ามันดิบมากลั่นในหอกลั่นลําดับ สวน เริ่มจากนํ้ามันดิบจะถูกสงผานเขาไปในเตาเผาที่มีอุณหภูมิสูงมาก หลังจากนั้นนํ้ามันดิบจะไหลผานไปในหอกลั่น ซึ่งใน หอกลั่นจะมีถาดเรียงกันเปนชั้น ๆ เมื่อสารไดรับความรอนจนถึงจุดเดือดจะควบแนนและกลั่นตัวลงมาเปนของเหลวในถาดชั้น นัน้ ๆ โดยชัน้ บนสุดจะเปนชัน้ ทีน่ าํ้ มันมีจดุ เดือดตํา่ ทีส่ ดุ นองๆ สงสัยไหมวา ทําไมถึงเปนเชนนี้ สาเหตุเนือ่ งจากวา สารทีม่ จี าํ นวน คารบอนนอย ทําใหมีจุดเดือดตํ่าและระเหยขึ้นไปไดสูง สวนชั้นถัดมาจะมีจุดเดือดสูงขึ้นเรื่อยๆ ดังรูปแสดงการกลั่นแยกนํ้ามัน ดิบในหอกลั่นลําดับสวนทําใหสามารถแยกชนิดของนํ้ามันดิบออกจากกันได ตามชวงจุดเดือดที่ตางกัน ตามตารางลําดับ ผลิตภัณฑที่ไดจากการกลั่นลําดับสวน หรือ พูดงายๆ ก็คือวา ยิ่งสารที่เล็กยิ่งระเหยไดงาย

รูปแสดงการกลั่นแยกนํ้ามันดิบในหอกลั่นลําดับสวน ที่มา : http://chemistryquiz.exteen.com/20081201/fractional-distillation

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตารางแสดงลําดับผลิตภัณฑที่ไดจากการกลั่นลําดับสวน และประโยขนที่ใช จํานวนคารบอน

ประเภท

ประโยชน

จุดเดือด (oC)

1–4

แกสปโตรเลียม

แกสหุงตม, เชื้อเพลิง

5–7 6 – 12 10 – 14 14 – 19

แนฟทาเบา แนฟทาหนัก นํ้ามันกาด นํ้ามันดีเซล

19 – 35

นํ้ามันหลอลื่น

นํ้ามันเบนซิน, ใชทําตัวทําละลาย นํ้ามันเบนซิน ใชกับตะเกียง, เชื้อเพลิง เชื้อเพลิงเครื่องยนต, ใชกับ เครื่องกําเนิดไฟฟา นํ้ามันหลอลื่น

มากกวา 35

ไข

นํ้ามันหลอลื่น

> 500

มากกวา 35

นํ้ามันเตา

ใชกับเครื่องยนตเรือเดินสมุทร, เครื่องกําเนิดไฟฟาขนาดใหญ

> 500

มากกวา 35

บิทูเมน

ยางมะตอย

> 500

< 30 30 - 110 65 - 170 170 - 250 250 - 340 > 350

**มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย ตารางนี้ พยายามทําความเขาใจนะ ลําดับความคิดใหเปนแลวขอสอบจะเปนเรื่องงาย เชน ระหวาง แก็สหุงตม กับ นํ้ามันหลอลื่น ขอใดมีจุดเดือดตํ่ากวา นองๆ คิดไปพรอมๆ พี่นะ แก็สหุงตมมีสถานะเปนแก็ส นํ้ามันหลอลื่นมี สถานะเปนของเหลว แก็สยอมระเหยไดงายกวาของเหลว สารที่ระเหยไดงายกวาแสดงวาเปนสารที่ตัวเล็กกวา ดังนั้นแก็ สหุงตมจึงมีจุดเดือดตํ่ากวานํ้ามันหลอลื่นนั่นเอง เรื่องนี้ขอเนนอีกรอบ พยายามลําดับความคิดใหเปน เกร็ดความรูเพิ่มเติม** • คุณสมบัติพื้นฐานของแกสที่นองควรรูไดแก 1. คาความรอน (Heating Value) หมายถึงปริมาณความรอนที่เชื้อเพลิงที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส คายออก มาจากการทําปฏิกริยากับออกซิเจนและแกสไอเสียที่เกิดจากการเผาไหมถูกทําใหกลับมามีอุณหภูมิ 25 องศา เซลเซียสเหมือนเดิม 2. คาความถวงจําเพาะ (Specific Gravity) อากาศที่นองๆ รูจักกันดีนองมีคาความถวงจําเพาะเทากับ 1 ดังนั้น แกสที่มีคาความถวงจําเพาะมากกวา 1.0 เปนแกสที่มีความหนาแนนมากกวาอากาศ ซึ่งเมื่อรั่วไหลออกสู บรรยากาศในปริมาณมาก จะไหลลงไปที่พื้น แตจะลอยอยูเรี่ยๆ กับพื้น และคอยๆ กระจายออกสูบรรยากาศ อยางชาๆ 3. ความดันไอ )Vapour Pressure) คือ คาความดันของของเหลวที่ไดรับความรอนจนกระทั่งเกิดการเดือด 4. ความสามารถในการติดไฟ (Flammability) คาที่แสดงถึงความสามารถในการติดไฟ ยิ่งมีคามาก แสดงวา สามารถเกิดการติดไฟไดงาย 5. จุดติดไฟอัตโนมัติ (Autoignition Temperature) การที่เชื้อเพลิงจะเกิดการติดไฟหรือเผาไหมได จะตองมี

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

องคประกอบ 3 ประการ คือ เชื้อเพลิง อากาศและพลังงาน (ความรอนหรือเปลวไฟ) แตเมื่อเชื้อเพลิงผสมกับ อากาศและมีอุณหภูมิสูงเพียงพอก็จะสามารถเผาไหมไดเองโดยไมตองมีประกายไฟ • คําวา แกสหุงตมนองๆ อาจจะยังไมคุน แตหากพี่บอกวา แก็ส LPG (Liqueified Petroleum Gas) นองๆ นาจะรูจักกันมากกวา นองรูหรือไมวาแก็ส LPG ประกอบดวยแกสโพรเพน (Propane) และแกสบิวเทน (Butane) เปนสวนประกอบหลักและจะบรรจุ ในสภาพเปนของเหลวโดยการอัดใหมีความดัน ประมาณ 100 - 130 ปอนดตอตารางนิ้วกระบวนการเกิดของแก็ส LPG เกิดได 2 วิธี คือ 1. ผลิตจากกระบวนการแยกแกสของแกสธรรมชาติ 2. ผลิตจากกระบวนการกลั่นนํ้ามันในโรงกลั่นนํ้ามันตางๆ • คําวา NGV (Natural Gas for Vehicle) ที่นองรูจักกันคือ กาซธรรมชาติสําหรับยานยนต ซึ่งมีคุณสมบัติที่สําคัญ คือ 1. สัดสวน ของคารบอนใน NGV นอยกวาเชื้อเพลิงชนิดอื่น และมีคุณสมบัติเปนกาซทําใหการเผาไหมสมบูรณ มากกวาเชื้อเพลิงชนิดอื่น และปริมาณไอเสียที่ปลอยออกจากเครื่องยนตใชกาซธรรมชาติมีปริมาณตํ่ากวาเชื้อเพลิงชนิดอื่นซึ่งเปนการชวยโลกทางหนึ่ง ที่นองๆสามารถทําได 2. เปนเชื้อเพลิงที่สะอาดไมกอใหเกิดควันดําหรือสารพิษที่เปนอันตรายตอสุขภาพของประชาชน ตัวอยางขอสอบ ขอใดคือเหตุผลหลักที่ผูประกอบการใชการกลั่นลําดับสวนแทนการกลั่นแบบธรรมดาในการกลั่นนํ้ามันดิบ 1. ในนํ้ามันดิบมีสารที่มีจุดเดือดใกลเคียงกันจึงแยกดวยการกลั่นแบบธรรมดาไมได 2. การกลั่นลําดับสวนจะไมมีเขมาที่เกิดจากการเผาไหมไมสมบูรณ 3. การกลั่นแบบธรรมดาตองใชเชื้อเพลิงมากกวาการกลั่นลําดับสวน 4. การกลั่นแบบธรรมดาจะไดสารปรอทและโลหะหนักออกมาดวย เฉลยขอ 1 การกลั่นนํ้ามันดิบจะใชวิธีการกลั่นลําดับสวน เนื่องจากมีสารที่มีจุดเดือดใกลเคียงกัน ทําใหไมสามารถแยกไดดวย การกลั่นแบบธรรมดา ตัวอยางขอสอบ สมบัติของตัวทําละลายในอุตสาหกรรมเคมีที่ไดจากการกลั่นปโตรเลียมขอใดถูกตอง 1. ประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนที่มีจํานวนคารบอนนอยกวา 5 อะตอม 2. เปนสารไฮโดรคารบอนที่ละลายนํ้าได 3. มีจุดเดือดสูงกวานํ้ามันดีเซล 4. มีสถานะเปนของเหลวที่อุณหภูมิและความดันปกติ เฉลยขอ 4 มีสถานะเปนของเหลวที่อุณหภูมิและความดันปกติเพราะตัวทําละลายในอุตสาหกรรมเคมีจะตองเปนของเหลวที่ อุณหภูมิและความดันปกติจึงสามารถใชงานได ตัวอยางขอสอบ จากภาพการกลั่นนํ้ามันปโตรเลียม

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

a. จํานวนอะตอมของคารบอน A มากกวา B b. จุดเดือดและความหนืดของ A มากกวา C c. เปนกระบวนการแยกทางกายภาพดวยการกลั่นแบบลําดับสวน จงพิจารณาขอความ ขอใดผิด 1. ขอ a และ b เทานั้น 2. ขอ a และ c เทานั้น 3. ขอ b และ c เทานั้น 4. ขอ a, b และ c เฉลยขอ 1 ขอ a และ b เทานั้นจากภาพพี่เชื่อวานองๆ นาจะทราบวาเปนการกลั่นลําดับสวน ที่เมื่ออุณหภูมิมากขึ้นจะทําให นํา้ มันทีม่ จี ดุ เดือดตํา่ ความหนืดนอย มวลโมเลกุลตํา่ หรือจํานวนอะตอมของคารบอนนอยกวานัน้ จะสามารถระเหยขึน้ ไปไดสงู กวา นํ้ามันที่ควรรูจัก ตอนนีพ้ จี่ ะพานองๆ มาทําความรูจ กั กับนํา้ มันกันตอดีกวา นํา้ มันมีอยูด ว ยกันหลายประเภท ทัง้ ทีไ่ ดมาจากการกลัน่ แยก นํ้ามันดิบ และที่คิดคนขึ้นมาใหมจากเทคโนโลยีขั้นสูง ดังนั้นนองๆ จึงควรรูจักและเลือกใชใหเหมาะสมกับการใชงาน (ถึงตอนนี้ พี่อยากจะใหนองๆ สังเกตดูวา ที่บานของนองๆ ใชนํ้ามันชนิดไหนกันบาง แลวเรามาดูคุณสมบัติของนํ้ามันแตละ ประเภทกันเลย) นํ้ามันเบนซินหรือแกสโซลีน เปนเชื้อเพลิงที่ระเหยไดงาย ไดมาจากการกลั่นนํ้ามันดิบในโรงกลั่นในประเทศไทยนิยม ใชเปนเบนซิน 91 และเบนซิน 95 นํ้ามันดีเซลแบงเปน 2 ชนิด คือ นํ้ามันดีเซลหมุนเร็วหรือโซลา ใชกับเครื่องยนตที่มีความเร็วรอบสูงเกิน 1,000 รอบตอนาที เชน รถยนตเครื่องยนตดีเซล นํ้ามันดีเซลหมุนชาหรือขี้โล ใชกับเครื่องยนตที่มีความเร็วรอบตํ่ากวา 1,000 รอบตอนาที เชน เครื่องจักรโรงงาน เครื่องยนต เดินทะเล แกสโซฮอลมาจากคําวา Gasoline + alcohol เปนเชื้อเพลิงที่เกิดจากการผสมระหวางนํ้ามันเบนซินกับเอทานอล แกส โซฮอลถูกพัฒนาขึ้นเพื่อเปนพลังงานทางเลือกทดแทนนํ้ามันเบนซิน โดยมีการเผาไหมที่สมบูรณขึ้น เนื่องจากโครงสรางทาง เคมีของแอลกอฮอล ทําใหลดมลพิษในอากาศ อีกทั้งแกสโซฮอลมีราคาตํ่ากวานํ้ามันเบนซินโดยทั่วไป ***NOTE : นองๆ มักจะเห็นตามปมนํ้ามันเวลาคุณพอคุณแมเติมนํ้ามัน เชน Gasohol E20 นองๆ รูหรือไมวา คําวา E20 หมาย ถึงนํานํ้ามันเบนซิน มาผสมกับเอทานอลบริสุทธในอัตราสวน 80 : 20 รึพูดงายๆ คือ เบนซิน 80 สวนผสมกับเอทานอลบริสุทธ 20 สวนนั่นเอง ดีโซฮอล มาจากคําวา Diesel + alcohol เปนเชื้อเพลิงที่เกิดจากการผสมระหวางนํ้ามันดีเซลกับเอทานอลพบวาดีโซ ฮอลสามารถลดควันดําไดรอยละ 50 แตมีตนทุนการผลิตที่มีราคาแพง จึงไปผลิตไบโอดีเซลแทน ไบโอดีเซลจัดเปนสารประเภทเอสเทอร ที่ผลิตจากนํ้ามันพืช นํ้ามันสัตว ผานกระบวนการทรานสเอสเตอริฟเคชัน (Transesterification Process) โดยใชนํ้ามันทําปฏิกิริยากับแอลกอฮอล ซึ่งไบโอดีเซลถือเปนพลังงานทดแทนดีเซลได เปนอยางดี การบอกคุณภาพของนํ้ามัน เลขออกเทน ใชบอกคุณภาพนํ้ามันเบนซิน ซึ่งเปนคาตัวเลขที่แสดงเปนรอยละโดยมวลของไอโซออกเทนในของผสม ระหวางไอโซออกเทนและเฮปเทนหรือ เปอรเซ็นตของไอโซออกเทนในสวนผสมระหวางไอโซออกเทนและเฮปเทน ซึ่งแสดง ถึงความสามารถในการตอตานการชิงจุดระเบิดของเครื่องยนต

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

โครงสรางของไฮโดรคารบอนที่เปนกิ่งจะมีคุณคาดีกวาโครงสรางแบบโซตรง และสามารถกําหนดเลขออกเทนได ดังนี้ - เลขออกเทน 100 คือ นํ้ามันเบนซินที่มีสมบัติในการเผาไหมไดดีเหมือนกับไอโซออกเทน - เลขออกเทน 0 คือ นํ้ามันเบนซินที่มีสมบัติในการเผาไหมเหมือนกับเฮปเทน **NOTE : 1. นํา้ มันเบนซินคาออกเทน 87 มีสเี ขียวนําไปใชกบั มอเตอรไซดเครือ่ งยนตสองจังหวะ และรถยนตทมี่ เี ครือ่ งยนตเบนซิน รุนเกาที่มีกําลังอัดในหองเผาไหมนอยกวา 8.5 ตอ 1 2. นํ้ามันเบนซินคาออกเทน 91 มีสีแดงนําไปใชกับรถยนตที่มีเครื่องยนตสี่จังหวะและมีกําลังอัดในหองเผาไหมตั้งแต 8.5 - 10.0 ตอ 1 3. นํ้ามันเบนซินคาออกเทน 95 มีสีเหลืองนําไปใชกับรถยนตที่มีเครื่องยนตเบนซินสี่จังหวะและมีกําลังอัดในหองเผา ไหมมากกวา 10.0 ตอ 1 4. การใชนํ้ามันที่มีคาออกเทนสูงกวาคาที่กําหนดไวบนยานพาหนะ ไมทําใหเครื่องมี กําลังเพิม่ ขึน้ หรือ ขับไดเร็วขึน้ แต อยางใด เพียงแตจะเพิ่มคาใชจายใหมากกวาตางหาก 5. การใชนํ้ามันที่มีคาออกเทนตํ่ากวาที่กําหนดไวบนยานพาหนะ อาจทําใหเครื่องยนตเสียหายได 6. ความแรงของยานพาหนะ ไมขึ้นกับชนิดของนํ้ามัน แตขึ้นกับสภาพการใชงาน การดูแลบํารุงรักษา และสภาพ เครื่องยนตในขณะนั้น เชน นํ้ามันเบนซินที่มีเลขออกเทน 95 จะมีสมบัติการเผาไหมเชนเดียวกับเชื้อเพลิงที่เกิดจากการผสมไอ โซออกเทนรอยละ 95 กับเฮปเทนรอยละ 5 โดยมวล การเพิม่ เลขออกเทนใหนาํ้ มันเบนซิน หากตองการใหคณ ุ ภาพนํา้ มันดีขนึ้ คือ ตองมีเลขออกเทนสูงขึน้ มีวธิ กี ารเติมสารเพิม่ เลข ออกเทนได 2 วิธี คือ 1. เติมเตตระเมทิลเลด (TML : [Pb (CH3)4]) หรือ เตตระเอธิลเลด (TEL : [Pb (CH3CH2)4]) ลงในนํ้ามันเบนซิน ทําให นํ้ามันมีเลขออกเทนสูงขึ้น แตจะกอใหเกิดสารปรอท (Pb)เปนสารมลพิษตามมา 2. เติม เมทิลเทอรเทียรีบิวทิลอีเทอร (Methyl Tertiary Butyl Ether ; MTBE) อาจเรียกกันวา นํ้ามันไรสารตะกั่ว หรือยู แอลจี (Unleaded gasoline ; ULG) ทําใหนิยมใช MTBE มากกวา TEL, TML เพราะไมเกิดมลภาวะในภายหลัง

MTBE

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

เลขซีเทนใชบอกคุณภาพนํ้ามันดีเซล ซึ่งเปนคาตัวเลขที่แสดงเปนรอยละโดยมวลของซีเทน ในของผสมระหวางซี เทนและแอลฟาเมทิลแนฟทาลีน ซึ่งเกิดการเผาไหมหมด

กําหนดเลขซีเทนได ดังนี้ - เลขซีเทน 100 คือ นํ้ามันดีเซลที่มีสมบัติในการเผาไหมดีเหมือนกับซีเทน - เลขซีเทน 0 คือ นํ้ามันดีเซลที่มีสมบัติในการเผาไหมเหมือนกับแอลฟาเมทิลแนฟทาลีน สรุปการบอกคุณภาพของนํ้ามัน เลขออกเทน – คุณภาพนํ้ามันเบนซิน เลขซีเทน – คุณภาพนํ้ามันดีเซล **มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย อยาลืมจําสูตรเคมีตางๆ นะ สําคัญมากสําหรับบทนี้ เพราะถานองจําสูตรได โครงสรางกเขียนได ชิวๆ เลย ตัวอยางขอสอบ ถาผสมนํ้ามันเบนซิลที่มีคาออกเทนเทากับ80 กับไอโซออกเทน ดวยอัตราสวน 3:1 จะทําใหไดนํ้ามันเบนซิลที่มีคาออกเทนเปน เทาใด 1. 95 2. 87 3. 85 4. 83 เฉลย ขอ3 มีคาออกเทน 85 โดยคิดจาก ถานํ้ามันมีคาออกเทน 300 สวน จะมีคุณภาพเหมือนไอโซออกเทน 240 สวน และถา มีคาออกเทน 100 สวนจะไดวามีคุณภาพเหมือนไอโซออกเทน100 สวน (อัตราสวน 3 : 1) จากนั้นผสมกันเปน 400 สวน จะมี ไอโซออกเทน 240+100 = 340 สวน เทียบไดเปน (340/400)*100 = 85 ตัวอยางขอสอบ นํ้ามันเบนซินชนิด 1 และ 2 มีเลขออกเทน 95 และ 75ตามลําดับ มีองคประกอบเปนสารที่มีโครงสรางในรูป A และ B

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

พิจารณาขอความตอไปนี้ ก. นํ้ามันเบนซิน 1 มีสาร B มากกวาเบนซิน 2 ข. นํ้ามันเบนซิน 1 มีสาร A 95 สวน แตเบนซิน แตเบนซิน 2 มีสาร A เพียง 75 หนวย ค. สาร B ทําใหประสิทธิภาพการเผาไหมของนํ้ามันเบนซิน 1 มากกวาเบนซิน 2 ง. การเติมสาร B ลงในนํ้ามันเบนซิน 1 และ 2 เปนการเพิ่มคุณภาพ เพราะเลขออกเทนสูงขึ้น ขอใดถูก 1.ข เทานั้น 2. ก, ค และ ง เทานั้น 3.ข, ค และ ง เทานั้น 4. ก, ข, ค และ ง เฉลยขอ 2 ก, ค และ ง เทานั้นที่ถูกตอง เนื่องจากสาร A คือ เฮปเทน และสาร B คือไอโซออกเทน การปรับคุณภาพนํ้ามัน 1. กระบวนการแตกสลาย (Cracking) แตกโมเลกุลขนาดใหญเปนโมเลกุลขนาดเล็กโดยใชความรอนตัวเรงปฏิกิริยาและ ความดันตํ่า

C10H22

C H 8 16

C2H6

2. รีฟอรมมิง (Reforming) การเปลี่ยนรูปแบบโครงสรางสาร เชน โซตรงเปลี่ยนเปนโซกิ่ง หรือ โครงสรางแบบวงเปลี่ยน เปนอะโรมาติก โดยใชความรอนตัวเรงปฏิกิริยา Catalyst

heat Catalyst heat 3. แอลคิเลชัน (Alkylation) เปนการรวมโมเลกุลของแอลเคนกับแอลคีนใหยาวขึ้นหรือมีกิ่งมากขึ้น

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

H2SO4

4. โอลิโกเมอไรเซชัน (Oligomerization) เปนการรวมตัวของโมเลกุลเล็กๆ ที่ยังไมอิ่มตัว (มีพันธะคู หรือ พันธะสาม) โดยใช ความรอนหรือตัวเรงปฏิกิริยาและเกิดเปนผลิตภัณฑที่ยังมีพันธะคูเหลืออยู

+ 3.2 แกสธรรมชาติ(Natural Gas) แกสธรรมชาติ มีลกั ษณะเปนแกสทีไ่ มมสี ไี มมกี ลิน่ และมีสถานะเปนแกสทีอ่ ณ ุ หภูมแิ ละความดันปกติ โดยเกิดจากการ ทับถมและแปรสภาพของอินทรียสารในชั้นหินใตผิวโลก แกสธรรมชาตินี้จะประกอบไปดวยสารประกอบไฮโดรคารบอนหลาย ชนิดเชน มีเทน (CH4) อีเทน (C2H6) โพรเพน(C3H8) บิวเทน (C4H10) ฯลฯ รวมถึงยังมีสารประกอบอื่นที่ไมใชไฮโดรคารบอน เชน นํ้า (H2O) คารบอนไดออกไซด (CO2) ไฮโดรเจนซัลไฟด (H2S) และไอปรอท (Hg) ปนอยูดวย จึงตองนํามาผานกระบวนการ แยกแกสธรรมชาติตอไป การแยกแกสธรรมชาติ การแยกแกสธรรมชาติ ทําเพื่อแยกสารที่ไมตองการออก จากนั้นนําแกสผสมที่ผานการแยกแกสที่ไมตองการออกแลวไปเพิ่ม ความดันและลดอุณหภูมิจนกลายเปนของเหลว และนําเขาสูหอกลั่นเพื่อแยกแกสตางๆ สามารถสรุปเปนขั้นตอนได ดังนี้ 1. แยกแกสเหลวออกจากแกสธรรมชาติ โดยผานหนวยแยกของเหลว 2. ผานแกสไปยังหนวยกําจัดปรอท เนื่องจากไอปรอทมีผลตอการสึกกรอนของระบบทอแกสและเครื่องมือตางๆ 3. ผานแกสไปยังหนวยกําจัดแกสคารบอนไดออกไซด โดยใหทําปฏิกิริยากับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด (KOH) 4. ผานแกสไปยังหนวยกําจัดความชื้น นั่นคือกําจัดไอนํ้า โดยใชสารดูดซับที่มีรูพรุนสูงและสามารถดูดซับนํ้าออกจาก แกสได 5. ทําใหแกสเปลี่ยนสถานะเปนของเหลว โดยการเพิ่มความดันและลดอุณหภูมิลง นําแกสเหลวที่ได ไปรวมกับแกส เหลวที่แยกไวในขั้นตอนที่ 1 6. ผานไปยังหอกลั่นเพื่อแยกแกสมีเทน โพรเพน และบิวเทนตามลําดับโดยการเพิ่มอุณหภูมิ ผลิตภัณฑที่ไดจากแกสธรรมชาติ 1. มีเทน (Methane) เปนสารที่มีอยูมากในแกสธรรมชาติ ใชเปนเชื้อเพลิงสําหรับการ ผลิตกระแสไฟฟาหรือเปน เชื้อเพลิงรถยนตและใชผลิตสารที่สําคัญของโรงงาน อุตสาหกรรม เชน ผลิตกาว ปุยเคมีแอมโมเนีย เปนตน 2. อีเทน (Ethane) ใชผลิตเชื้อเพลิง และการผลิตพลาสติกในอุตสาหกรรมปโตรเคมี 3. โพรเพน (Propane) ใชสําหรับผลิตพลาสติกในอุตสาหกรรมปโตรเคมี 4. บิวเทน (Butane) ใชเปนวัตถุดิบในการผลิตยางเทียมและไนลอน 5. เพนเทน (Pentane) ใชในการผลิตปุยและเมทานอล 6. คารบอนไดออกไซด (Carbon dioxide) ใชในการถนอมอาหาร,ผลิตนํ้าอัดลมหรือ ผลิตนํ้าแข็งแหง 7. แกสโซลีนธรรมชาติ (Natural Gasoline ; NGL) ประกอบดวยแกสเพนเทน เฮกเซนและสารประกอบอื่น ๆ ที่มี คารบอนผสมอยูตั้งแต C5H12 ขึ้นไป โดยแกสชนิดนี้สามารถนํามากลั่นเปนนํ้ามันเบนซิน เปนวัตถุดิบสําหรับเปนตัวทําละลาย และใชในโรงงานอุตสาหกรรมปโตรเคมีได

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

8. แกสปโตรเลียมเหลว (Liquefied Petroleum Gas ; LPG) ประกอบดวยแกสโพรเพนและบิวเทน ใชเปนเชื้อเพลิง ในการหุงตมในอุตสาหกรรมและครัวเรือน อีกทั้งยังใชเปนเชื้อเพลิงสําหรับรถยนตและโรงงานอุตสาหกรรมไดดวย 4. ปโตรเคมีภัณฑ ตอนนี้พี่เชื่อวา นองๆคงเชี่ยวชาญในความรูพื้นฐานของทั้งแก็ส และนํ้ามัน ชนิดตางๆ แลว ดังนั้น พี่จะพานองๆ มา รูจักกับคําวา ปโตรเคมีภัณฑกันดีกวา ปโตรเคมีภัณฑเปนการนําผลิตภัณฑที่ไดจากการแยกนํ้ามันดิบและแกสธรรมชาติ มาใช เปนสารตั้งตนในอุตสาหกรรมปโตรเคมี โดยสามารถแบงไดเปน 2 ประเภท ดังนี้ 1. อุตสาหกรรมขั้นตน เปนการนําสารประกอบไฮโดรคารบอนที่ไดจากแกสธรรมชาติหรือนํ้ามันดิบมาผลิตสารโมเลกุลขนาด เล็กที่เรียกวา มอนอเมอร (monomer) เชน อีเทนและโพรเพนผลิตเอทิลีนและโพรพิลีน แนฟทาผลิตเบนซีน โทลูอีน และไซลีน เบนซีนทําปฏิกิริยากับเอทิลีนไดเปนสไตรีนที่ใชผลิตพอลิสไตรีน 2. อุตสาหกรรมขั้นตอเนื่อง เปนการนํามอนอเมอรที่ไดจากอุตสาหกรรมขั้นตนมาผลิตสารโพลิเมอร (Polymer) ซึ่งกลายเปน โมเลกุลขนาดใหญขึ้น ผลิตภัณฑจากอุตสาหกรรมตอเนื่องนี้ จะนําไปใชเปนสารตั้งตนในอุตสาหกรรมตางๆ ตอไป 5. มลพิษจากปโตรเคมีภัณฑ เชื่อไหมวา นองๆ ทุกคนก็เคยเปนผูสรางมลพิษที่เกิดจากผลิตภัณฑปโตรเคมีภัณฑ ทําไมพี่ถึงพูดเชนนี้ เพราะชีวิต ประจําวันของคนเราไมสามารถเลีย่ งจากการสรางมลพิษได ดังนัน้ พีจ่ ะพานองๆ มารูถ งึ ผลกระทบตอสิง่ แวดลอมกันกอน ผลก ระทบตอสิง่ แวดลอมเกิดจากการเผาไหมถา นหินหรือปโตรเลียมเปนสิง่ ทีม่ นุษยใชเปนประจําในทุกๆ วัน ไมวา จะเปนการใชนาํ้ มัน หรือแกสในการเดินทางหรือขนสง การผลิตกระแสไฟฟา การทําผลิตภัณฑตางๆ เชนการผลิตยา พลาสติก และสบู จึงเกิดเปน มลพิษสูสิ่งแวดลอมเปนจํานวนมาก ทั้งที่เกิดจากการผลิตและการใชปโตรเคมี โดยมีสาเหตุหลักอยู 2 ประการ คือ การเพิ่ม จํานวนของประชากรและความเจริญกาวหนาทางเทคโนโลยี ซึ่งสามารถจําแนกมลพิษออกไดเปน 3 ทาง ไดแก 1. มลพิษทางอากาศ พี่เชื่อวา นองๆ ทุกคนเคยสรางมลพิษทางอากาศแนนอน อากาศที่มีสารเจือปนอยูในปริมาณที่สูงกวาระดับปกติเปน เวลานาน และทําใหเกิดอันตรายแกมนุษย สัตว พืช หรือทรัพยสินตางๆ มีทั้งมลพิษที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เชน ไฟไหม ภูเขาไฟระเบิด แผนดินไหว และที่เกิดจากการกระทําของมนุษย ไดแก มลพิษจากทอไอเสียของรถยนต การใชสารทําความเย็น การผลิตในขั้นตางๆ จากกระบวนการในโรงงานอุตสาหกรรม การเผาขยะ เปนตน แกสคารบอนไดออกไซด(CO2) มาจากการเผาไหมเชื้อเพลิงตางๆ เมื่อปลอยสูชั้นบรรยากาศในปริมาณมาก จะเกิด ปรากฏการณเรือนกระจก เนือ่ งจากจะเก็บความรอนบางสวนไวในโลกไมใหสะทอนกลับสูบ รรยากาศทัง้ หมด จนกลายเปนภาวะ โลกรอน แกสคารบอนมอนอกไซด (CO) เปนแกสที่ไมมีสี ไมมีกลิ่น เกิดจากการเผาไหมที่ไมสมบูรณเชื้อเพลิงของรถยนต สามารถเขาสูรางกายไดทางลมหายใจ เมื่อรวมตัวกับฮีโมโกลบิน จะขัดขวางการลําเลียงและขนสงกาซออกซิเจนของเลือดไป ยังสวนตางๆของรางกาย จนมีภาวะเลือดเปนกรดและอาจถึงขั้นเสียชีวิตได แกสซัลเฟอรไดออกไซด (SO2) เปนแกสที่ไมมีสี แตมีกลิ่นฉุนกอใหเกิดอันตรายตอระบบทางเดินหายใจ และเปน สาเหตุของฝนกรด (pH ตํ่ากวา 5.6) ซึ่งจะทําลายระบบนิเวศน ปาไม และแหลงนํ้า รวมถึงการกัดกรอนทําลายสิ่งกอสรางและ โบราณสถาน แกสไนตริกออกไซด (NO) และแกสไนโตรเจนไดออกไซด (NO2) เกิดจากการสันดาปของเชื้อเพลิงที่มีไนโตรเจนเปน องคประกอบหรือมาจากแหลงอุตสาหกรรม ซึง่ เปนอันตรายตอระบบทางเดินหายใจ โลหะผุกรอน เปนสาเหตุของฝนกรด และ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ทําใหพืชผลเสียหายและสีซีดจาง สารประกอบไฮโดรคารบอน มาจากการเผาไหมเชื้อเพลิงไมหมด มีผลตอระบบทางเดินหายใจ สารคลอโรฟลูออโรคารบอน (Chlorofluorocarbon; CFC) เปนสารใชทําความเย็น สารขับดันในกระปองสเปรย และ สารในอุตสาหกรรมโฟม สาร CFC ทําลายชั้นโอโซนในบรรยากาศและทําใหเกิดปรากฏการณเรือนกระจก 2. มลพิษทางนํ้า นํ้าเสีย คือ นํ้าที่มีสิ่งเจือปน ซึ่งมาจากแหลงกําเนิดตางๆ ไดแก อาคารบานเรือนชุมชนโรงงานอุตสาหกรรมและการ ทําการเกษตร สวนสารทีท่ าํ ใหเกิดมลพิษทางนํา้ ไดแก สารอินทรีย ฟอสเฟต และนํา้ มัน โดยเฉพาะนํา้ มันถือเปนสวนทีเ่ กีย่ วของ กับอุตสาหกรรมปโตรเลียมโดยตรง เมื่อไหลลงสูแหลงนํ้าจะลอยอยูบนผิวนํ้า ทําใหออกซิเจนในอากาศไมสามารถละลายลงสู แหลงนํ้าได สัตวนํ้าในบริเวณนั้นจึงขาดออกซิเจนและตายลงในที่สุด การบอกคุณภาพนํ้า DO (Dissolved Oxygen) คือ ปริมาณออกซิเจนที่ละลายอยูในนํ้า ซึ่งควรจะมีคา DO ไมนอยกวา 3 mg/dm3 BOD (Biological Oxygen Demand) คือ ปริมาณออกซิเจนที่แบคทีเรียใชยอยสลายสารอินทรียในนํ้า มีคาไมควรเกิน 100 mg/dm3 COD (Chemical Oxygen Demand) คือ ปริมาณออกซิเจนที่สารเคมีใชในการยอยสลายสารอินทรียในนํ้า ซึ่งควร มีคานอยๆ 3. มลพิษทางดิน มลพิษดานสุดทายนี้ คือ ปญหามลพิษของดินซึง่ เกิดจากการทําลายสมดุลทางธรรมชาติจนกอใหเกิดมลภาวะทางภาค พื้นดิน ดินเปนอนุภาคที่มีขนาดเล็ก อีกทั้งสามารถฟุงกระจายไปในอากาศความรุนแรงของมลพิษทางดินขึ้นอยูกับอนุภาคดิน นั้นมีองคประกอบอยางไรสภาพทางอุตุนิยมวิทยา สภาพพื้นที่ เปนตนหากอนุภาคดินถูกพัดพาไปยังแหลงนํ้าดินที่เปนมลสาร จะกอใหเกิดปญหามลพิษทางนํ้า โดยตรงทั้งทางคุณภาพและปริมาณ อีกทั้งยังกอใหเกิดปญหาโดยออมเมื่ออนุภาคดินนั้นมี ธาตุอาหารทีส่ ง เสริมการเจริญเติบโตของพืชนํา้ กอใหเกิดภาวะขาดออกซิเจนในแหลงนํา้ สัตวนาํ้ ในแหลงนํา้ นัน้ ไดรบั ผลกระทบ เกิดกลิ่นเหม็นของกาซไขเนา (hydrogen sulfide, H2S) อันตรายของมลภาวะทางดินตอสิ่งมีชีวิต ไดแก 1. อันตรายตอมนุษย ตัวอยางเชนพิษของสารประกอบไนเทรตไนไทรตในยาปราบศัตรูพืช จากนํ้าดื่ม นํ้าใชในแหลง เกษตรกรรมและจากผลผลิตทางการเกษตร เชน ผัก ผลไม จนถึงระดับที่เปนพิษตอรางกายได 2. อันตรายตอสัตว สัตวทหี่ ากินในดินจะไดรบั พิษจากการสัมผัสสารพิษในดินโดยตรงและจากการบริโภคอาหารทีม่ สี าร พิษปะปนอยู 3. อันตรายตอพืชและสิง่ มีชวี ติ ในดิน พืชจะดูดซึมสารพิษเขาไป ทําใหเจริญเติบโตผิดปกติ ผลผลิตตํา่ หรือเกิดอันตราย และการสูญพันธุขึ้น จากการศึกษามลพิษทางดานตางๆ ไป นองๆ รูส กึ เหมือนพีไ่ หมวา ชีวติ คนเรานีอ่ ยูไ มหา งไกลจากมลพิษเลย ดังนัน้ ทาง ที่ดีที่สุด พวกเราจึงควรดูแลรักษาสุขภาพใหดีอยูเสมอ ออกกําลังกายเปนประจํา ทานอาหารที่มีประโยชนใหครบ 5 หมู และ ถูกสุขอนามัย เทานี้นองก็จะสามารถดํารงชีวิตอยูในสังคมที่มีแตมลพิษไดอยางสบายๆ

นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่

Tag : สอนศาสตร เคมี เชื้อเพลิง ซากดึกดําบรรพ ถานหิน ปโตเลียม ผลิตภัณฑเคมี แกสธรรมชาติ นํ้ามัน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

• 16 : ปโตเลียมและพอลิเมอร http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch4-1 • สอนศาสตร เคมี ม.ปลาย : เชื้อเพลิง ซากดึกดําบรรพและผลิตภัณฑ http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch4-2

• เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ และผลิตภัณฑ ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch4-3

• เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ และผลิตภัณฑ ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch4-4

• เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ และผลิตภัณฑ ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch4-5

• แกสธรรมชาติ (Natural Gasses) http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch4-6

• นํ้ามันดิบ (Oil) http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch4-7

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

บทที่ 5

พอลิเมอร (Polymer)

Introduction

ในบทผานๆ มา สารเคมีที่นองๆ พบเจอ มักจะเปนสารเคมีเพียงตัวใด ตัวหนึ่ง อาจจะตัวเล็ก ตัวใหญปะปนกันไป แต ในบทนี้ สารเคมีที่นองๆ จะไดพบ ไมเพียงแตจะเปนสารเคมีที่มีโครงสรางขนาดใหญ แตพี่ขอบอกวา มันใหญมากเลยทีเดียว จนไมสามารถเขียนเต็มๆ ได ทางเดียวที่นองจะเขียนสูตรโครงสรางของสารจําพวกนี้ได คือ นองตองเขียนอยางยอ และที่ สําคัญสารประเภทนี้ อยูรอบๆตัวนองทั้งนั้นเลย ซึ่งพี่ขอเรียกสารเหลานี้วาเปนสารตระกูล “พอลิเมอร” กอนที่จะเขาสูบท เรียน พี่อยากใหนองๆลองพิจารณาถึงสิ่งรอบตัววา นองๆ คิดวาสิ่งรอบตัวนองนั้น มีสิ่งใดบางที่นาจะจัดเปนสารตระกูล พอ ลิเมอร

Outlines

1. ความหมาย และชนิดของพอลิเมอร 2. ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร 3. โครงสรางและสมบัติของพอลิเมอร 4. พลาสติก 5. เสนใย 6. ยาง 7. ความกาวหนาทางเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมพอลิเมอร

1. ความหมายและชนิดของพอลิเมอร พอลิเมอร คือ สารที่มีนํ้าหนักมวลโมเลกุลสูง สามารถพบไดในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และนํามาใชประโยชนตอการดํารงชีวิตของ มนุษยไดมาก อีกทั้งยังมีบทบาทสําหรับกระบวนการในอุตสาหกรรมตางๆ เชน พลาสติก ยางพารา และเสนใยสังเคราะห เปนตน โดยพอลิเมอรบางชนิดสามารถเกิดขึ้นไดเองตามธรรมชาติ เชนคารโบไฮเดรต เซลลูโลส โปรตีน และยางธรรมชาติ และบางชนิดไดจากการสังเคราะหขึ้น เชน พอลิเอทิลีน พอลิโพรพิลีน พอลิไวนิลคลอไรด และพอลิเมทิลเมทาคริเลต เปนตน กอนที่จะศึกษาตอ พี่จะพานองๆ มารูจักกับรากศัพทของคําวา พอลิเมอรกันกอนดีกวา คําวา พอลิเมอร นั้นเปนทับศัพทมาจาก ภาษาอังกฤษที่เขียนวา Polymer ซึ่ง Polymer มีรากศัพทมาจาก Poly + Meros ซึ่ง Poly หมายถึง จํานวนมากและ Meros คือ สวนหรือหนวย เมื่อรวมกันจะหมายความวาสารโมเลกุลขนาดใหญที่ประกอบดวยหนวยซํ้าๆ กันของมอนอเมอร (Monomer) มาเชื่อมตอกันดวยพันธะโคเวเลนต ดังภาพ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ชนิดของพอลิเมอร พอลิเมอรเปนสารที่มีอยูหลากหลายชนิด แตละชนิดจะมีการกําเนิด คุณสมบัติ องคประกอบ และประโยชนที่ใชแตกตางกัน ออกไปจึงมีการจัดจําแนกประเภทพอลิเมอรตามเกณฑ ดังนี้ • พิจารณาตามการกําเนิดแบงได 2 ชนิด คือ - พอลิเมอรธรรมชาติ (Natural Polymers) พอลิเมอรชนิดนีเ้ กิดขึน้ เองตามธรรมชาตินอ งสามารถพบไดในสิง่ มี ชีวติ ซึง่ จะมีความแตกตางกันไปตามชนิดของสิง่ มีชวี ติ และตําแหนงทีน่ อ งๆสามารถพบในสิง่ มีชวี ติ ไดเชนไกลโคเจน กรดนิวคลี อิก เซลลูโลสเสนใยพืช และไคติน - พอลิเมอรสงั เคราะห (Synthetic Polymers) เปนพอลิเมอรทมี่ นุษยเปนผูส งั เคราะหขนึ้ โดยการนําสารมอนอ เมอรจาํ นวนมากมาทําปฏิกริ ยิ าเคมีกนั ภายใตสภาวะทีเ่ หมาะสม และเกิดพันธะโคเวเลนตตอ กันจนกลายเปนโมเลกุลพอลิเมอร ไดแก พลาสติก ไนลอน ยางสังเคราะห และเสนใยสังเคราะห เปนตนซึ่งพอลิเมอรสังเคราะหนี้ นองๆจะไมสามารถหาจาก ธรรมชาติได เพราะตองผานกรรมวิธี หรือ แปรรูปออกมาตามความตองการเทานั้น • พิจารณาตามมอนอเมอรที่เปนองคประกอบแบงได 2 ชนิด คือ - โฮโมพอลิเมอร (Homo polymer) เปนพอลิเมอรทเี่ กิดจากมอนอเมอรชนิดเดียวกันทัง้ หมดมาตอกัน (คําวา Homoหมายถึง ชนิดเดียว) เชน โฮโมพอลิเมอรธรรมชาติ: แปง เซลลูโลส และไกลโคเจน ตางก็มีมอนอเมอรคือกลูโคสสวนยางธรรมชาติมีมอนอเมอร คือไอโซพรีน โฮโมพอลิเมอรสังเคราะห: พอลีเอทิลีน มีมอนอเมอรคือเอทิลีน สวนพอลีสไตรีน มีมอนอเมอรคือสไตรีนสามารถแสดงเปน ภาพการตอกันของมอนอเมอรได ดังนี้

ตัวอยางโครงสรางของเซลลูโลส

- โคพอลิเมอร (Co - polymer) เปนพอลิเมอรประกอบดวยมอนอเมอรมากกวา 1 ชนิดขึน้ ไปเชนโปรตีน กรดนิวคลี อิก พอลิเอสเทอร พอลิเอไมดเปนตน สามารถแสดงเปนภาพการตอกันของมอนอเมอรได (คําวา Co- หมายถึง มากกวา 1 ชนิดมารวมกัน) ดังนี้

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตัวอยางโครงสรางของพอลิเพปไทด

มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย นองๆ อาจเคยไดยินคําวา “มาโคกันนะ” หรือ “มาจอยกันนะ” ซึ่งหมายถึง มารวมกัน คําวา Homo- และ Co- เปนคําขยาย ซึ่ง Homo- หมายถึง ชนิดเดียว สวน Co- หมายถึง มากกวา 1 ชนิดมาอยูรวมกัน ดังนั้น Homopolymer จึงมีพอลิเมอรเพียงชนิดเดียว สวน Copolymer มีพอลิเมอรมากกวา 1 ชนิด ตัวอยางขอสอบ ขอใดเปนพอลิเมอรธรรมชาติทั้งหมด 1. แปง เซลลูโลส พอลิสไตรีน 2. ไกลโคเจน ไขมัน ซิลิโคน 3. โปรตีน พอลิไอโซพรีน กรดนิวคลีอิก 4. ยางพารา พอลิเอทิลีน เทฟลอน เฉลยขอ 3 โปรตีน พอลิไอโซพรีน กรดนิวคลีอิก ขอ 1. ผิด เพราะพอลิสไตรีนเปนพอลิเมอรสังเคราะห ขอ 2. ผิด เพราะไกลโคเจนเปนพอลิเมอรสังเคราะห สวนไขมันไมใชพอลิเมอร ขอ 3 ถูก เพราะโปรตีน พอลิไอโซพรีน และกรดนิวคลีอิก จัดเปนพอลิเมอรธรรมชาติทั้งหมด ขอ 4. ผิด เพราะพอลิเอทิลีน และเทฟลอน เปนพอลิเมอรสังเคราะห 2. ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร ถึงตอนนี้นองๆ นาจะรูจักพอลิเมอรชนิดตางๆ กันแลว พี่จะพานองๆ มารูจักกับกลไกในการเกิดพอลิเมอรที่นองพึ่งได เรียนรูไ ปกันดีกวา ปฏิกริ ยิ าการเกิดพอลิเมอร คือ ปฏิกริ ยิ าการรวมตัวกันของมอนอเมอรและเกิดเปนพอลิเมอร เรียกวาปฏิกริ ยิ า พอลิเมอรไรเซชัน (PolymerizationReaction) ซึ่งแบงไดเปน 2 แบบ ดังนี้ - ปฏิกิริยาพอลิเมอรไรเซชันแบบเติม (Addition Polymerization) หรือแบบรวมตัว เปนปฏิกิริยาที่เกิดจากมอนอ เมอรที่ไมอิ่มตัว (แอลคีน) มารวมตัวกันเปน พอลิเมอร โดยไมมีการกําจัดสวนใดออกจากโมเลกุลของมอนอเมอร เชน การเกิด พอลิเอทิลีน พอลีสไตรีนพอลิไวนิลคลอไรด เปนตน (ถาเทียบงายๆก็คือ สารมอนอเมอรที่เดิมทีจับสองแขน (พันธะคู) จะสละ 1 แขนเพื่อไปจับกับมอนอเมอรอีกตัว ทําใหเดิมการจับสองแขน (พันธะคู) เหลือจับเพียงแขนเดียว (พันธะดี่ยว) นั่นเอง)

ตัวเรง

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

- ปฏิกิริยาพอลิเมอรไรเซชันแบบควบแนน (Condensation Polymerization)เกิดจากมอนอเมอรที่ทีหมูฟงกชัน มากกวา 1 หมู มาทําปฏิกริ ยิ ากัน แลวเกิดพอลิเมอร โดยมีโมเลกุลเล็กๆ เชน H2O , NH3, HCl หรือ CH3OHเกิดขึน้ เปนผลพลอยได (นองๆลองพิจารณาคําวา ควบแนน พี่อยากรูวานองๆรูสึกเหมือนพี่ไหม พี่รูสึกวา คําวาควบแนน เหมือนกันนําสิ่งของ 2 สิ่งขึ้น ไปมารวมตัวกัน) ตัวอยาง การเกิดไนลอน 6, 6 จะมี H2O เกิดขึ้น

นํ้า : ผลพลอยได 3. โครงสรางและสมบัติของพอลิเมอร หลังจากที่นองๆ รูชนิด และกลไกการเกิดของพอลิเมอรแลว พี่จะพานองๆ มารูจักกับโครงสรางและสมบัติของ พอลิเมอรกัน ซึ่งโครงสรางขอพอลิเมอรนี้มีทั้งหมด 3 แบบใหญๆ ที่แตกตางกัน ไดแก 1. พอลิเมอรแบบเสน (Linear Polymers) มีลักษณะเปนโซตรงยาว โครงสรางจะชิดกันมาก ทําใหมีลักษณะแข็ง เหนียว ความหนาแนนสูง จุดหลอมเหลวสูง เมื่อไดรับความรอนจะออนตัวและกลับมาแข็งตัวเมื่ออุณหภูมิตํ่าสามารถจําแนก ตามโครงสรางไดเปน 3 แบบ คือ 1.1) พอลิเมอรที่สายโซเรียงชิดกันมากเปนพอลิเมอรที่แข็งแรงขุนและเหนียวเชนพอลิเอทิลีน

1.2) พอลิเมอรที่โมเลกุลอยูหางกันเปนพอลิเมอรที่ใสมากกวาพอลิเมอรที่สายโซเรียงชิดกัน เชน พอลิไวนิลคลอไรด และพอลิสไตรีน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

1.3) พอลิเมอรที่มีอะโรมาติกเปนองคประกอบในสายโซเปนพอลิเมอรที่มีความใสมากที่สุด เชน พอลิเอทิลีนเทเรฟ ทาเลต (PET) หรือขวดพลาสติก

มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย ขวดนํ้าที่นองๆ ดื่ม ก็ขวด PET นะ 2. พอลิเมอรแบบกิ่ง (Branched Polymers) มีสวนประกอบหลักอยู 2 สวน ดังตอไปนี้ 2.1) สวนที่เปนโซหลัก – ประกอบดวยมอนอเมอรชนิดเดียวเทานั้น 2.2) สวนทีเ่ ปนโซกงิ่ -เปนมอนอเมอรอกี ชนิดหนึง่ ทีไ่ มไดอยูใ นโซหลักดวยโครงสรางแบบกิง่ ทําใหพอลิเมอรชนิดนี้ ไมสามารถจัดเรียงตัวชิดกันได จึงมีความยืดหยุนสูง มีความหนาแนนตํ่า และมีจุดหลอดเหลวตํ่ากวาพอลิเมอรแบบเสน เชน พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแนนตํ่า (Low Density Polyethylene; LDPE)

3. พอลิเมอรแบบรางแห (Cross–Linked Polymers) เปนพอลิเมอรที่เกิดจากการเชื่อมโยงระหวางพอลิเมอรที่มี โครงสรางแบบเสน หรือแบบกิ่งตอเนื่องกันเปนรางแห ซึ่งมีจุดหลอมเหลวสูง เมื่อขึ้นรูปแลวจะไมสามารถหลอมหรือ เปลี่ยนแปลงรูปรางได ถาพันธะที่เชื่อมโยงระหวางโซหลักมีจํานวนนอย พอลิเมอรจะมีสมบัติยืดหยุนและออนตัวสูง แตถามี จํานวนพันธะมาก พอลิเมอรจะแข็งและไมยืดหยุน เชน เบกาไลต เมลามีน อีพอกซี

โครงสรางของอีพอกซี

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

สรุป รูปโครงสรางของพอลิเมอร ไดดังนี้

โครงสรางแบบเสน

โครงสรางแบบกิ่ง

โครงสรางแบบรางแห

4. พลาสติก พลาสติก เปนพอลิเมอรอีกชนิดหนึ่งที่เกิดจากการอัดใหเปนรูปรางตางๆ เพื่อเหมาะสมตอการนําไปใชประโยขน เชน ภาชนะบรรจุของ ขวดพลาสติก จาน ชอน เกาอี้ วัสดุทําอุปกรณไฟฟา ฯลฯ อีกทั้งยังใชแทนวัสดุธรรมชาติไดโดยพลาสติกมีทั้ง ชนิดแข็ง ชนิดไมแข็ง มีหลายสีขึ้นอยูกับกระบวนการผลิต พลาสติกเปนรอยขูดขีดไดงาย เมื่อใชไปนานๆ จะเปราะแตกได และ จะละลายไดดีในตัวทําละลายอินทรีย พี่เชื่อวา นองๆ คงรูจักกับ พลาสติกอยางดีแนนอน เพราะชีวิตประจําวันของนองๆก็คง ปฏิเสธไมไดวา พบกับพลาสติกบอยมากๆ แตนองๆ ทราบรึเปลาวาพลาสติกสามารถออกแบงเปน 2 ประเภท ดังตอไปนี้ 1. เทอรมอพลาสติก (Thermoplastic) เปนพลาสติกที่สามารถเปลี่ยนรูปกลับไปกลับมาได ระหวางพลาสติกแข็งและ พลาสติกหลอม โดยจะออนตัวเมือ่ ไดรบั ความรอน แตเมือ่ อุณหภูมลิ ดลงจะแข็ง ตัว จึงสามารถเปลี่ยนรูปรางได โดยที่สมบัติของพลาสติกไมเปลี่ยนแปลง ดัง นัน้ พลาสติกประเภทนีจ้ งึ นํากลับมาใชใหมไดซงึ่ พอลิเมอรประเภทนีม้ โี ครงสราง แบบเสนหรือแบบกิง่ และมีการเชือ่ มตอระหวางโซพอลิเมอรนอ ยมาก ตัวอยาง เชน พอลิเอทิลีน พอลิไวนิลคลอไรด พอลิโพรพิลีน พอลิสไตรีนตัวอยางในชีวิต ประจําวัน เชน ขวดนํ้าพลาสติกที่นองๆ ใชดื่มกัน

2. พลาสติกเทอรมอเซต (Thermosetting plastic) เปนพลาสติกที่ไมสามารถนํากลับมาขึ้นรูปใหมไดอีกเมื่อขึ้นรูปโดยการผาน ความรอนหรือแรงดันแลว เนื่องจากพอลิเมอรประเภทนี้มีโครงสรางแบบ รางแห เมือ่ แข็งตัวแลวจะมีความแข็งมาก ทนตอความรอนและความดันได ดีกวาเทอรมอพลาสติก ถาใหอุณหภูมิสูงมากจะแตกและไหมเปนเถา ตัวอยางเชน พอลิฟนอลฟอรมาลดีไฮด พอลิเมลามีนฟอรมาลดีไฮด และ พอลิยูรีเทน ตัวอยางเชน ทอนํ้าสีตางๆ ตามบานเรือนของนองๆ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

มุมเล็กๆขอเมาทมอย พลาสติกเทอรโมเซต มีคําวา “เซต” ซึ่งมาจากภาษาอังกฤษคําวา set ที่แปลวา กําหนดติดตั้ง ดังนั้นพลาสติกเทอรโมเซตจึงเปนชนิดของพลาสติกที่ถูกกําหนดติดตั้งไว จึงไมสามารถนํากลับมาขึ้นรูปใหมไดอีก ตางกับ เทอรโมพลาสติก ที่สามารถนํากลับมาขึ้นรูปใหม ตารางแสดงสูตรโครงสราง คุณสมบัติและประโยชนของมอนอเมอรและพอลิเมอรชนิด ตางๆ ที่เกิดจากปฏิกิริยาพอลิเมอรไรเซชันแบบเติม ประเภท เทอรมอพลาสติก มอนอเมอร เอทิลีน (H2C=CH2)

โพรพิลีน (H2C=CH-CH3) ไวนิลคลอไรด } (H2C=CH-Cl) เตตระฟลูออโรเอทิลีน (F2C=CF2)

สไตรีน

พอลิเมอร

คุณสมบัติ/ประโยชน เผา : กลิ่นพาราฟน ใชทําเครื่องใช ของเลน และ ฉนวนไฟฟา

พอลิเอทิลีน (PE)

เผา : กลิ่นพาราฟน ใชทําขวดนํ้าอัดลม ภาชนะบรรจุ สารเคมี

พอลิโพรพิลีน (PP)

พอลิไวนิลคลอไรด (PVC)

เผา : กลิ่นกรดเกลือ ใชทําทอนํ้า ทอสายไฟฟากระเบื้องยาง ฉนวนสายหุมไฟฟา

พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน หรือ เทฟลอน (PTFE)

ใชเคลือบผิวภาชนะที่ใชในครัว ทําสายไฟ

พอลิสไตรีน (PS)

เผา : กลิ่นคลายจุดตะเกียง ใชทําโฟม วัสดุลอยนํ้า ฉนวนไฟฟา

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

เมทิลเมทาคริเลต

พอลิเมทิลเมทาคริเลต (PMMA)

อะคริโลไนไตรต

พอลิอะคริโลไนไตรต (PAN)

ลักษณะใส โปรงแสง ใชทํากระจกแวนตา กระจก ครอบไฟทายรถ หรือพลาสติก ตกแตงบาน ทนตอเชื้อราไดดี ใชทําเสื้อผาและผาออมเด็ก

ตารางแสดงสูตรโครงสราง คุณสมบัติและประโยชนของมอนอเมอรและพอลิเมอรที่เกิด จากปฏิกิริยาพอลิเมอรไรเซชันแบบควบแนน ประเภท เทอรมอพลาสติก มอนอเมอร ไดเมทิลเทเรฟทาเลต + เอทิลีนไกลคอล

กรดอะดิปก + เฮกซะเมทิลีนไดเอมีน

บิส – ฟนอลเอ + ฟอสจีน 1,4 – บิวเทนไดออล + เฮกซะเมทิลีนไดไอโซ ไซยาเนต

พอลิเมอร พอลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ดาครอนหรือโทรเรเทโทรอน

พอลิเอไมด (PA) หรือ ไนลอน 6,6

พอลิคารบอเนต (PC)

พอลิยูริเทน (PU)

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

คุณสมบัติ/ประโยชน ใชทําขวดนํ้าอัดลม ขวดนํ้าดื่มชนิดแข็ง และใส ทําเสนใย เอ็น แห อวน เชือก ดายเสนเทปวีดิโอ เทปเพลง หรือทํา หินออนเทียม ใชทําเชือก ดายถุงนอง ชุดชั้น ใน ชิ้นสวนเครื่องจักรกล หรือ ปลอกหุมสายไฟฟา ใชทํากลองบรรจุเครื่องมือเครื่อง โทรศัพท ขวดบรรจุนํ้าดื่ม ขวดนมเด็ก หรือภาชนะที่ใชแทนเครื่องแกว ใชทําเสนใยของชุดวายนํ้า ลอรถเข็น นํ้ายาเคลือบผิว บุเกาอี้

ประเภท เทอรมอพลาสติก ฟนอล + ฟอรมาลดีไฮด

พอลิฟนอล-ฟอรมาลดีไฮด (เบกาไลท, PF)

ใชทํากาว หรือแผงวงจรไฟฟา

ยูเรีย + ฟอรมาลดีไฮด

พอลิยูเรีย-ฟอรมาลดีไฮด (UF)

ใชทํากาว โฟม หรือแผงวงจร อิเล็กทรอนิกส

พอลิเมลามีน-ฟอรมาลดีไฮด (MF)

ใชทําถวย ชาม แผงวงจร หรือผาใบกันนํ้า

เมลามีน + ฟอรมาลดีไฮด

จากที่เห็นนองๆ อาจจะคิดวา พลาสติกจะเปนสิ่งที่มี ประโยชนและนิยมนํามาใชมาก แตหารูไมวา พลาสติกเปน ปญหาหลักทางดานการกําจัด เพราะวายอยสลายไดยาก อีก ทั้งในปจจุบันสังคมมีความคํานึงถึงสิ่งแวดลอมมากขึ้น โดยมี สมาคม อุตสาหกรรมพลาสติกแหงอเมริกา (The Society of the Plastics Industry, Inc.)ไดกําหนดสัญลักษณมาตรฐานของ พลาสติกยอดนิยมกลุมตางๆ ที่สามารถนํากลับมาหมุนเวียน หรือรีไซเคิล (Recycle) ไว 7 ประเภทหลักๆ โดยหากพลาสติก ใดสามารถนํามารีไซเคิลได ก็จะมีสัญลักษณที่ประกอบดวยรูป ลูกศร 3 ตัว วนเปนรูปสามเหลี่ยมรอบตัวเลขตัวหนึ่ง

หมายเลข

สัญญลักษณ

การใชประโยชน

ชื่อ

PETE

พอลิเอทิลีน

นิยมใชทําขวดขวดนํ้าดื่ม ขวดนํ้า อัดลม

HDPE

พอลิเอทิลีนชนิดความหนาแนนสูง

ทําเปนภาชนะบรรจุตางๆ เชน ทัป เปอรแวร ขวดนม ถังนํ้ามัน โตะ และเกาอี้แบบพับได ถุงพลาสติก

ไวนิลหรือพอลิไวนิลคลอไรด (PVC)

ทําพลาสติกหออาหาร ถุงหูหิ้ว ขวด บรรจุชนิดบีบ กลองอุปกรณตางๆ ภาชนะบรรจุเครื่องดื่มอาหาร

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

PETE

พอลิเอทิลนี ชนิดความหนาแนนตํา่

ถุงหูหิ้ว ขวดพลาสติกบางชนิด ถุงเย็นสําหรับบรรจุอาหาร

พอลิโพรพิลีน

ใชทําภาชนะบรรจุอาหาร ขวดบรรจุ ยา สามารถนํามารีไซเคิลเปนกลอง แบตเตอรี่ในรถยนต ชิ้นสวนรถยนต

พอลิสไตรีน

ทําโฟม พลาสติกที่ใชแลวทิ้งเชน ถวย ชอน สอม มีด

OTHER

อื่นๆ

สามารถนํามาหลอมใหมได

ตัวอยางขอสอบ คุณสมบัติของพลาสติกชนิดหนึ่ง มีดังนี้ a. เปนเทอรมอพลาสติก b. ประกอบดวยมอนอเมอรเพียงชนิดเดียว c. ใชทํารองเทา กระดาษติดผนัง d. เมื่อไหมไฟจะเกิดควันสีขาว กลิ่นคลายกรดเกลือ จงพิจารณาวาพลาสติกชนิดใด มีสมบัติดังกลาว 1. พอลิสไตรีน 2. พอลิไวนิลคลอไรด 3. พอลิโพรพิลีน 4. พอลิยูเรียฟอรมาลดีไฮด เฉลยขอ 2. พอลิไวนิลคลอไรด เนื่องจากเปนโฮโมพอลิเมอรที่ประกอบดวยมอนอเมอรเพียงชนิดเดียว และเปนเทอร มอพลาสติกที่สามารถนํากลับมาใชใหมได โดยโครงสรางของพอลิไวนิลคลอไรดเปน ซึ่งมี Cl อยู เมื่อไหมไฟจึงเกิดปฏิกิริยาที่มีกลิ่นคลายกรดเกลือ (HCl) เคล็บลัดที่ไมลับ ถาถามเรื่องคุณสมบัติ เราไมจําเปนตองรูคุณสมบัติทุกชนิดก็ได แตตองพิจารณาจุด เดนๆ ใหเปนมากกวา

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

ตัวอยางขอสอบ ขอใดจัดประเภทของพลาสติกไดถูกตอง เทอรมอพลาสติก

พลาสติกเทอรมอเซต

ถุงพลาสติก

ดอกไมพลาสติก

โฟม

เกาอี้พลาสติก

ดามจับเตารีด

ฟลมถายภาพ

กระดาษปดผนัง

เตาเสียบไฟฟา

เฉลยขอ 4. เทอรมอพลาสติก – กระดาษปดผนัง พลาสติกเทอรมอเซต – เตาเสียบไฟฟา สวนขออื่นที่ผิด เนื่องจากจัดไมตรงกับประเภทของพลาสติก และการจัดประเภทที่ถูกตอง มีดังนี้ เทอรมอพลาสติก – เกาอี้พลาสติก ดอกไมพลาสติก ฟลมถายภาพ พลาสติกเทอรมอเซต – ดามจับเตารีด

5. เสนใย นองๆ รูจักกับคําวา เสนใย ดีมากนอยอยางไรกันบาง หลังจากที่เราเรียนเกี่ยวกับพลาสติก ซึ่งเปนพอลิเมอรชนิดแรก ไปแลว ตอนนีพ้ จี่ ะพานองๆ มารูจ กั กับเสนใยทีเ่ ปนพอลิเมอรอกี ชนิดหนึง่ กันตอ เสนใย คือ พอลิเมอรทมี่ โี ครงสรางของโมเลกุล เหมาะสมตอการนํามาทําเปนเสนดาย สามารถเกิดขึ้นเองในธรรมชาติและไดจากการสังเคราะห จึงสามารถจําแนกประเภท ของเสนใยตามลักษณะการเกิดได 3 รูปแบบ ไดแก 1. เสนใยธรรมชาติ (Natural Fibers) เปนเสนใยที่สามารถเกิดขึ้นเองในธรรมชาติ คุณสมบัติดูดซับนํ้าไดดีและแหงชา แตขึ้นราและยับงาย มีแหลงกําเนิดจากแหลงตางๆ ดังนี้ 1.1) เสนใยจากพืช (เซลลูโลส) เปนโฮโมพอลิเมอร ประกอบดวยโมเลกุลของกลูโคสจํานวนมาก มีโครงสรางเปนโซ กิง่ ใชในการผลิตสิง่ ทอ เสนใยชนิดนี้ ไดแก เสนใยเซลลูโลส ซึง่ ไดจากสวนตางๆของพืช เชน ฝาย ปาน ปอ ลินนิ นุน ใยสับปะรด ใยมะพราว ศรนารายณ เปนตน 1.2) เสนใยจากสัตว (โปรตีน) ไดแก เสนใยไหม ขนแกะ ขนแพะผม เปนตน ซึง่ เสนใยเหลานี้ มีสมบัตคิ อื เมือ่ เปยกนํา้ ความเหนียวและความแข็งแรงจะลดลง เสนใยจะหดตัว โดยถาสัมผัสแสงแดดนานๆ จะสลายตัวดังนั้นการทําความสะอาดจึง ใชการซักแหง 1.3) เสนใยจากสินแร (ใยหิน) เชน แรใยหิน มีความทนทานตอการกัดกรอนของสารเคมี ทนไฟ และไมนาํ ไฟฟา 2. เสนใยกึ่งสังเคราะห (Semi-Synthetic Fibers) เปนเสนใยที่นําสารจากธรรมชาติ มาปรับปรุงใหเหมาะกับการใช งาน นิยมใชทําผาเช็ดตัว และผาออม ไดแก เซลลูโลสแอซีเตต วิสคอส-เรยอง และแบมเบอรกเรยอง เปนตน 3. เสนใยสังเคราะห (Synthetic Fibers) เปนเสนใยที่สังเคราะหขึ้น เพื่อใชทดแทนเสนใยจากธรรมชาติ โดยใชสาร อนินทรียหรือสารอินทรียมาสังเคราะหมีคุณสมบัติดีกวาเสนใยธรรมชาติ คือ แหงเร็ว ไมยับงาย อีกทั้งยังทนตอสารเคมี เชื้อ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

รา และจุลินทรียได โดยแบงไดเปน 3 ประเภท คือ 3.1) พอลิเอสเทอร เชน ดาครอนหรือโทเรเทโทรอนมีประโยชนในการทําเชือก ฟลม ใชบรรจุในหมอน อีกทั้ง ยังเปนผาที่ทนตอความรอนและสารเคมี โดยเมื่อซักแลวจะไมตองรีด 3.2) พอลิเอไมด เชน ไนลอน มีหลายชนิด เชน ไนลอน 6 ไนลอน 6,6 หรือ ไนลอน 6,10 ซึ่งตัวเลขนี้จะแสดง จํานวนคารบอนอะตอมในมอนอเมอรของเอมีนและกรดคารบอกซิลิกตามลําดับดังรูป โครงสรางของไนลอน 66

โครงสรางของไนลอน 6

3.3) พอลิอะคริโลไนไตรลเชน โอรอน ใชเปนผาออมสําหรับเด็ก

มุมเล็กๆขอเมาทมอย

เสนใย ธรรมชาติ

เสนใยกึ่ง สังเคราะห

เสนใย สังเคราะห

เสนใยจากธรรมชาติเสนใยที่มนุษยผลิตขึ้น คําถาม หลังจากนองๆ ไดเรียนเกี่ยวกับประเภทของเสนใยไป ไหน นองๆลองยกตัวอยาง สิ่งของในชีวิตประจําวัน และลองถามตัวเองดูซิวา เปนเสนใยประเภทไหน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

สรุปประเภทของเสนใย ดังแผนภาพ เสนใย เสนใยธรรมชาติ เซลลูโลส

ใยหิน

เสนใยกึ่งสังเคราะห เรยอน

เสนใยสังเคราะห พอลิเอสเทอร

โปรตีน

6. ยาง

พอลิเอไมด

พอลิอะคริโลไนไตรล

อื่นๆ

ยาง (Rubber)

นอกจาก พลาสติก และเสนใยแลว ยางก็เปนพอลิเมอรอีกชนิดหนึ่งที่นองๆนาจะรูจักกันดี นองๆ รูหรือไมวายางเปน พอลิเมอรที่มีความยืดหยุนสูง มีความตานทานแรงดัน เปนฉนวนได และออนตัวเมื่อไดรับความรอน ซึ่งยางสามารถแบงได เปน 2 ประเภทตามแหลงกําเนิด ทั้งที่กําเนิดจากธรรมชาติหรือมาจากการสังเคราะหขึ้น ดังนี้ 1. ยางธรรมชาติ (Natural Rubbers)เปนพอลิเมอรที่เกิดจากตนยาง ประกอบดวย มอนอเมอร “ไอโซพรีน” ที่เชื่อม ตอกัน 1,500 ถึง 15,000 หนวย ยางพารา หรือ พอลิไอโซพรีน มีโครงสรางเปนแบบ cis – Isoprene (มีหมูท เี่ หมือนกันอยูด า นเดียวกันของพันธะ คู) คุณสมบัติที่ดี คือ ยืดหยุนไดสูง

ยางกัตตา ยางบาราทา ยางชิคเคิล หรือ พอลิไอโซพรีนมีโครงสรางเปนแบบ trans– Isoprene (มีหมูท เี่ หมือน กันอยูดานตรงขามกันของพันธะคู) เปนยางที่ไดจากตนยางกัตตา, ตนยางบาราทาและตนยางซิคเคิล

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

2. ยางสังเคราะห (Synthetic Rubbers) เปนยางที่ไดจากการสังเคราะหโดยเลียนแบบยางธรรมชาติ หรือ พูด งายๆ คือ ยางชนิดนี้ไมสามารถหาไดตามธรรมชาตินะ แตไดจากการสังเคราะหเทานั้น เชน พอลีบิวทาไดอีน (ใชบิวทาไดอีน เปนมอนอเมอร) ยาง SBR (Styrene-Butadiene Rubber) พอลิบิวทาไดอีนมีความยืดหยุนนอย ประกอบดวยมอนอเมอร คือ บิวตะไดอีน หรือ 1, 3 บิวตะไดอีน พอลิคลอโรพรีนมอนอเมอร คือ คลอโรพรีน

ยาง SBR หรือ ยางสไตรีน-บิวทาไดอีนเปนโคพอลิเมอร เนือ่ งจากประกอบดวย 2 มอนอเมอร คือ สไตรีน และ บิวทาไดอีน สามารถทนตอการขัดถูไดดี เกิดปฏิกิริยากับแกสออกซิเจนไดยากกวายางธรรมชาติ และยืดหยุนไดตํ่า กระบวนการวัลคาไนเซชัน (Vulcanization) กระบวนการวัลคาไนเซชันเปนกระบวนการปรับปรุงคุณภาพของยาง ซึ่งใชไดทั้งยางธรรมชาติและยางสังเคราะห โดยการนํากํามะถันมาเผากับยางซึ่งจะเกิดพันธะโคเวเลนซ เชื่อมระหวางโซพอลิเมอรดวยอะตอมซัลเฟอรเปนโมเลกุล เดียวกัน ทําใหคงสภาพที่อุณหภูมิตางๆ ทนตอความรอนและแสงแดด อีกทั้งยังละลายในตัวทําละลายไดยากขึ้น

(อางอิงจาก:เอกสารประกอบการสอนโครงการสอนเสริม สโมสรอาจารยจุฬาฯเรื่องผลิตภัณฑปโตรเคมีและพอลิเมอร) ตัวอยางขอสอบ พิจารณาขอความตอไปนี้ a. เอทิลีนจัดเปนมอนอเมอรที่มีขนาดเล็กที่สุดในการผลิตพอลิเมอร b. ซิลิโคนที่ใชในงานศัลยกรรมจัดเปนพอลิเมอรชนิดหนึ่ง c. ไนลอนและอีพอกซีจัดเปนเทอรมอพลาสติก d. ยางธรรมชาติและยางเทียม IR ตางมีไอโซพรีนเปนมอนอเมอร ขอใดถูกตอง 1. a, b และ c 2. a, b และ d 3. a, c และ d 4. b, c และ d เฉลยขอ 2. a. ถูกตอง เนื่องจากเอทิลีนมีโครงสรางโมเลกุลเปน (H2C=CH2) จึงจัดเปนมอนอเมอรที่มีขนาดเล็กที่สุด ที่ใชในการผลิตพอลิ เมอร b. ถูกตอง เนื่องจากซิลิโคนเกิดจาก SiO2 รวมกับอัลคิวคลอไรด(RCL)จะไดสารที่เปนมอนอเมอร c. ผิด เพราะอีพอกซีจัดเปนพลาสติกเทอรโมเซต d. ถูกตอง เนื่องจากยางธรรมชาติและยางเทียม IR มีไอโซพรีนเปนสารตั้งตนเหมือนกัน

100 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

7. ความกาวหนาทางเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมพอลิเมอร ในปจจุบันนี้ นองๆ ทราบไหมวา ประชากรทั่วโลกมีแนวโนมจํานวนของประชากรเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทําใหเกิดการใช ทรัพยากรที่เปนพอลิเมอรในการดํารงชีวิตประจําวันในปริมาณที่มากขึ้นตามไปดวย อีกทั้งยังมีการนําเทคโนโลยีเขามา ประยุกตใช เพื่อเพิ่มความแข็งแรง ทนทานมากขึ้น หรือเพื่อสีสันความสวยงาม ทั้งอุตสาหกรรมพลาสติก เสนใย และยาง โดยนําไปใชทั้งในดานการแพทย การทําเกษตรกรรม รวมถึงงานดานกอสรางดังนั้นกอนจะใชพอลิเมอรชิ้นหนึ่งๆ ไมวาจะเปน ขวดนํ้าดื่ม ถุงพลาสติก ภาชนะตางๆ โดยเฉพาะโฟม ก็อยาลืมคํานึงถึงภาวะมลพิษตอสิ่งแวดลอมที่ตามมา เพื่อใหโลกของ เรายังคงยั่งยืนไดตราบนานเทานาน เพราะพี่เชื่อวานองๆ ทุกคนก็คงอยากจะใหธรรมชาติอยูกับเราไปนานๆ นั่นเอง

นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่

Tag : สอนศาสตร เคมี พอลิเมอร การเกิดพอลิเมอร ยาง พลาสติก ปฏิกิริยาพอลิเมอร

• 16 : ปโตเลียมและพอลิเมอร http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-1

• Polymer ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-2

• Polymer ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-3

• Polymer ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-4

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

101

• Polymer ตอนที่ 4 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-5 • Polymer ตอนที่ 5 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-6

• พลาสติก http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch5-7

102 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

บทที่ 6

ปฏิกิริยาเคมี (Chemical reaction)

Introduction

ในบทนี้ นองๆ จะไดเรียนเกี่ยวกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี นองๆ บางคนอาจจะคิดในใจ คําวา ปฏิกิริยาเคมี มันดูลึกลับ ซับซอน แสดงวามันตองยากมากๆ แนๆ เลย ขามดีกวา แตเดี๋ยวกอน มันไมใชอยางที่นองคิดเลย กอนอื่นพี่จะพามาทําความ รูจักกับคําวา ปฏิกิริยาเคมีกันกอน ซึ่งมันก็ คือ การเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารตั้งตนและสารผลิตภัณฑ โดยสารกอนการ เปลีย่ นแปลงเรียกวา สารตัง้ ตน (Reactant) และสารทีเ่ กิดใหมเรียกวา ผลิตภัณฑ (Product) และพีๆ่ สัมผัสไดวา อาจมีพลังงาน หรือ บางสิ่งบางอยางที่ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงลักษณะนี้ก็เปนได ซึ่งสิ่งๆ นั้นเราเรียกมันวา ปฏิกิริยาเคมี นองๆ รูรึเปลา วา ปฏิกริ ยิ าสังเกตไดจากอะไร คําตอบก็คอื การเปลีย่ นสีของสาร การเกิดฟองแกส การเกิดตะกอน หรือการเกิดแกส เชน การ ยอยสลายสารอาหาร การสุกของผลไม ปฏิกิริยาที่เกิดในนํ้าอัดลม การเกิดสนิมของเหล็ก เปนตน ถึงตอนนี้นองๆ นาจะคุนๆ กับปฏิกิริยาเคมีกันบางแลวใชไหม !?^^

Outlines

1. หลักการของการเกิดปฏิกิริยา 2. ประเภทของปฏิกิริยาเคมี 3. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 4. ปจจัยที่มีผลตอการเกิดปฏิกิริยาเคมี 5. กฎอัตราเร็ว 6. พลังงานกับการดําเนินไปของปฏิกิริยา 1. หลักการของการเกิดปฏิกิริยา เรามารูจ กั หลักการของการเกิดปฏิกริ ยิ ากันดีกวาปฏิกริ ยิ าเกิดไดจากการชนกันของอนุภาค (อะตอม ไอออน หรือโมเลกุล) ของสารที่จะเขาทําปฏิกิริยากัน โดยที่จะตองชนในทิศทางที่เหมาะสม และพลังงานในการชนตองมีคาสูงกวาพลังงานกระตุน หรือพลังงานกอกัมมันต (Activation Energy, Ea) ตามทฤษฎีการชน (Collistion Theory) ดังนั้นพี่จะสรุปหลักการเกิดปฏิกิริยา เคมีงายๆ เปนกราฟดังรูปที่ 1 หรือ พูดงายๆก็คือปฏิกิริยาเคมีนี้ก็เหมือนกับรักแรกพบของนองๆ นั่นเอง ถานองจะหลงรักใคร ซักคนหนึ่ง นองๆ มักจะหลงรักคนที่นองพบครั้งแรก และรูสึกวาคนๆ นั้นนารักกวาคนทั่วๆ ไปจนอยากจะรูจัก ที่สําคัญคงตอง เปนเวลาที่นองโสดดวย ถาไมโสดจะไปมองคนอื่นไดอยางไร จริงไหมละ

รูปที่ 1 แสดงจํานวนโมเลกุลที่เกิดปฏิกิริยาได เมื่อพลังงานในการชนตองมีคาสูงกวา พลังงานกระตุน

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

103

ตัวอยางขอสอบ ขอใดเกิดปฏิกิริยาเคมี a. การผลิตนํ้าโคก b. การบมมะละกอดิบจนเปนมะละกอสุก c. การเหม็นหืนของนํ้ามัน เมื่อทิ้งไวนานๆ d. การทําทิงเจอรไอโอดีน โดยผสมไอโอดีนกับเอทานอล 1. ขอ a, b และ c 2. ขอ a, b และ d 3. ขอ a, c และ d 4. ขอ b, c และ d เฉลยขอ 1 ขอ a. การผลิตนํ้าโคกนั้นนองๆจะตองอัดแก็สที่มีชื่อวา คารบอนไดออกไซดลงไปในนํ้า เพื่อทําใหเกิดกรดคารบอนิก ซึ่งสาร ที่ใสลงไป กับสารที่ไดมาเปนสารคนละตัว ดังนั้นฟนธง เกิดปฏิกิริยาเคมีแนนอน ขอ b. การบมผลไมนั้น นองๆจะตองใชแก็สเอทิลีน ซึ่งทําใหผลไมสุกเร็วขึ้น ดังนั้นเกิดปฏิกิริยาเคมีชัวรๆ ขอ c. นองๆ รูใ ชไหมวา ในอากาศมีกา ซออกซิเจน และกาซออกซิเจนตัวนีแ้ หละ ทีจ่ ะเขาไปทําปฏิกริ ยิ าเคมีกบั นํา้ มันพืช ทีเ่ ปน ไขมันไมอิ่มตัว และเปนปจจัยที่ทําใหเกิดการเหม็นหืน ขอ d. ไอโอดีน สามารถละลายไดในเอทานอล แตไมมีการเปลีย่ นแปลงใหเกิดสารชนิดใหมขึ้นมา ทิงเจอรไอโอดีนคือ เจือจาง ไอโอดีนดวยเอทานอลเฉยๆ เหมือนกับที่นองๆเจือจางนํ้าเชื่อมใหเปนนํ้าหวาน ดังนั้นจึงไมเกิดปฏิกิริยาเคมี 2. ประเภทของปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาเคมีสามารถจําแนกไดถึง 3 ประเภทเลย ดังนี้ 1. ปฏิกิริยารวมตัว (Combination) เปนปฏิกิริยาที่เกิดจากการรวมตัวของสารโมเลกุลเล็กๆ รวมเปนสารโมเลกุลใหญ หรือเกิดจากการรวมตัวของธาตุไดเปนสารประกอบ เชน + O2 (g) 2H2O (l) 2H2 (g) 2. ปฏิกิริยาแยกสลาย (Decomposition) เปนปฏิกิริยาที่เกิดการแยกสลายของสารโมเลกุลใหญใหเปนสารโมเลกุล เล็กลง เชน 2H2 (g) + O2 (g) 2H2O (l) 3. ปฏิกิริยาแทนที่ (Replacement) เปนปฏิกิริยาการแทนที่ของสารหนึ่งเขาไปแทนที่อีกสารหนึ่ง เชน MgSO4 (aq) + H2 (g) Mg (s) + H2SO4 (aq) **มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย ปฏิกริ ยิ ารวมตัว ขอเรียกอยางสัน้ ๆ และเขาใจงายๆ วา หลายรวมเปนหนึง่ ปฏิกริ ยิ าแยกสลาย เรียกสั้นๆ วา หนึ่งแตกกระจาย และปฏิกิริยาแทนที่ คือ แลกคูกัน 3. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี หลังจากนองๆ รูจักกับปฏิกิริยาเคมีแลว นองๆ มาทําความรูจักกับอัตราการเกิดปฏิกิริยากันดวยดีกวาอัตราการเกิด ปฏิกริ ยิ าเคมีนอ งๆ สามารถพิจารณาจากปริมาณสารตัง้ ตนทีล่ ดลง หรือปริมาณสารผลิตภัณฑทเี่ กิดขึน้ ณ ชวงเวลาหนึง่ ๆ โดย มีความสัมพันธกัน ดังนี้ อัตราการเกิดปฏิกิริยา (R)= ปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลงไป ( X) เวลา ( t)

104 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

นองๆ อาจจะงงใชไหมวา ปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลงไปหมายถึงยังไง แลวเราจะรูไดยังไงปริมาณสารที่เปลี่ยนแปลง ไป คือ ปริมาณสารตั้งตนที่ลดลงหรือผลิตภัณฑที่เพิ่มขึ้นตอระยะเวลา โดยสารที่เรานํามาคิดนั้น จะนําเฉพาะสารที่มีสถานะ เปน กาซ หรือ สารละลายเทานั้น^^เชน สมการ aA+bB cC อัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร _ A_ B C + t t

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย

_1 A_1 B 1 C + a t

c t

b t

เมื่อ

A และ B แทนสารตั้งตน C แทนสารผลิตภัณฑ a, b และ c แทนคาคงที่ใดๆ ที่ทําใหสมการเปนจริง นองลองเขียนอัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ยของสมการนี้กันดูหนอยอยาพึ่งแอบดู H2O (l) โดยใชเวลา T เฉลย (ในกลองสี่เหลี่ยมนะ) H2(g) + O2(g) คําตอบ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเฉลี่ย

แตเราจะไมเขียน

= เพราะมีสถานะเปนของเหลว

ในปฏิกิริยาหนึ่งๆ อาจมีหลายขั้นตอน ซึ่งจะเกิดชาบาง เร็วบางขึ้นกับพลังงานกระตุนที่ใช ถาใชพลังงานมาก ปฏิกิริยาจะเกิดไดชา แตถาใชพลังงานนอยจะเกิดไดเร็ว ซึ่งในปฏิกิริยาจะมีขั้นกําหนดอัตรา (Rate DeterminingStep) โดยจะ เปนขั้นที่ปฏิกิริยาดําเนินไปชาที่สุด หรือใชพลังงานกระตุน (Ea) มากที่สุดนั่นเอง ดังนั้นจากรูปที่ 2 จะไดวาขั้นกําหนด ปฏิกิริยาคือ ขั้นที่ I **มุมเล็กๆ ขอเมาทมอย หลักการเกิดปฏิกิริยา เหมือนเวลานองๆ เดินขึ้นภูเขา ถาภูเขาชันมาก นองๆ ก็ตองใชแรง มากในการกาวเดิน นองก็จะเดินอยางลําบากสุดๆ เลย แตถาภูเขามันไมคอยชัน นองการใชแรงนิดเดียวในการเดิน นองก็ สามารถเดินไดอยางสบายใจเลย ถูกไหมละ

รูปที่ 2 แสดงขั้นตอนในการเกิดปฏิกิริยาหนึ่งๆ

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

105

นองๆ รูหรือไมวา การเกิดปฏิกิริยาในขณะเริ่มตนจะเกิดไดเร็ว เพราะปริมาณสารตั้งตนยังมีมาก ทําใหปริมาณ ผลิตภัณฑเกิดขึ้นมากเชนกัน แตเมื่อเวลาผานไปอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะชาลง เพราะมีปริมาณสารตั้งตนลดลง ทําใหเกิด ผลิตภัณฑไดชาลงตามไปดวย ถาเทียบแลวก็เหมือนนองๆ ที่ตนเดือน คุณแมใหเงินคาขนมมา อยากกิน อะไรก็ซื้องายจาย คลองกันเลยทีเดียว แตพอใกลๆ จะสิ้นเดือน เกิดปญหาเศรษฐกิจระดับโลกนั่นก็คือ เงินหมด ทําใหอาหารที่เดิมทีนองๆ ซื้อ งายจายคลอง เริ่มขาดแคลน อาหาร ขนมตางๆ เริ่มตองเสียเวลาตัดสินใจในการซื้อนั่นเอง ตัวอยางการเกิดปฏิกิริยาของสมการ 2H2O2(aq)

2H2O(l) + O2(g)

ถาพี่เอาขอมูลมาเขียนกราฟ จะสามารถเขียนกราฟแสดงความสัมพันธได ดังนี้ H2O2

H2O

เวลา

การคํานวณอัตราปฏิกิริยาเคมี • แบบอัตราเร็วคงที่ คือ ปฏิกิริยาที่มีอัตราการลดลงของสารตั้งตน และการเกิดผลิตภัณฑคงที่ตลอดจนสารตั้งตน หมดไปเหมือนกับนองที่บริหารเงินเกงมากๆ มีการวางแผนการใชเงินตั้งแตตนเดือน จนสามารถมีเงินจับจายใชสอย ในปริมาณที่เทากันตลอดทั้งเดือน ตัวอยางขอสอบ ปฏิกิริยาของสาร A สลายตัว ดังสมการ A 4B ไดขอมูลดังตาราง เวลา (s)

สาร A ที่เหลือ (mol/L)

3.0

2 5

2.6 2.0

1.4

1.0

จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร A ในชวง 0 – 2 วินาที และชวง 5 – 8 วินาที - ชวง 0 - 2 s = ความเขมขนA ที่เปลี่ยนไป(mol/L)= 3.0 - 2.6 mol/L = 0.2 mol/L.s เวลา (s) 2–0s - ชวง 5 - 8 s = ความเขมขนA ที่เปลี่ยนไป(mol/L)= 2.0 - 1.4 mol/L = 0.2 mol/L.s เวลา (s) 8–5s

106 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

จงหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาของสาร A และ B - R A = ความเขมขนA ที่เปลี่ยนไป(mol/L)= 3.0 – 1.0 mol/L = 0.2 mol/L.s เวลา (s) 2–0s - R B = R Ax 4 = 0.2 mol/L.s x 4 = 0.8 mol/L.s 1 หมายเหตุ 4/1 มาจากตัวเลขในสมการของสาร A และ B ที่ดุลสมการแลว นั่นคือเมื่อสาร A สลายตัว 1mol/L จะเกิดสาร B 4 mol/L • แบบอัตราเร็วไมคงที่ คือ ปฏิกิริยาที่มีอัตราการลดลงของสารตั้งตนในชวงแรกจะเกิดอยางรวดเร็วและคอยๆ ชา ลงเรื่อยๆ จนสารตั้งตนหมดไป เหมือนกับนองๆ คนที่ปกติทั่วไป ใชจายตามใจฉัน ตนเดือนจึงเปนชวงที่มีความสุข ที่สุด เพราะอยากไดอะไร ก็มีเงินซื้อทันที แตสิ้นเดือนการจะกินขาวจานหนึ่ง ยังตองคิดแลวคิดอีก ตัวอยางขอสอบ ปฏิกิริยาเคมีระหวางลวดแมกนีเซียมกับกรดซัลฟวริก เปนดังสมการ MgSO4(aq) + H2 (g) Mg(s) + H2SO4 (aq) บันทึกเวลาการเกิดแกส H2 เริ่มตนจนถึงปริมาตร 5cm3 ดังตาราง ปริมาตร H2ที่เกิด (cm3)

สาร A ที่เหลือ (mol/L)

2 3

5 9

จากขอมูลในตาราง ขอใดถูกตอง อัตราการเกิดปฏิกิริยา (cm3/s) อัตราเฉลี่ย

อัตราชวงเกิดแกส H2ปริมาตร 3 - 5cm3

1. 2. 3.

0.16

0.18

0.25

0.18

0.50

0.25

0.27

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

107

เฉลยขอ 2 MgSO4(aq) + H2 (g) ดุลสมการ Mg(s) + H2SO4 (aq) 3 3 อัตราเฉลี่ย = ปริมาตร H2ที่เกิด (cm ) = 5 (cm )= 0.25 cm3 เวลาที่ใชทั้งหมด (s) 20 (s) อัตราชวงเกิดแกส H2ปริมาตร 3 - 5cm3 = ปริมาตร H2ที่เกิด (cm3) = 5 – 3 (cm3) เวลาที่ใช (s) 20 – 9 (s) = 0.18 cm3 4. ปจจัยที่มีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 1. ธรรมชาติของสาร สารตั้งตนที่มีพันธะที่ออนแอหรือแตกออกงายจะเกิดปฏิกิริยาไดงายกวา และสารตั้งตนที่มีความ ซับซอนของโครงสรางนอยจะเกิดปฏิกริ ยิ าไดเร็วกวาสารทีม่ โี ครงสรางซับซอน (โครงสรางขนาดใหญ) 2.อุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิเพิ่ม ปฏิกิริยาจะเกิดเร็วขึ้น เนื่องจากโมเลกุลของสารจะมีพลังงานจลนสูงขึ้น ทําให เกิดการชนกันของโมเลกุลมากขึ้น แสดงไดดังรูป

3. พื้นที่ผิวสัมผัส

หากสารมีพื้นที่ผิวสัมผัสตอตัวทําละลายมาก ปฏิกิริยาจะเกิดไดเร็วขึ้น เชน กอนสังกะสี > เศษสังกะสี > ผงสังกะสี ดังภาพ

4. ตัวเรงปฏิกิริยา/ตัวคะตะลิสต (Catalyst) เมื่อเติมตัวเรงลงในสารตั้งตนจะทําใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น โดยตัวเรงจะไมมีผล ตอผลิตภัณฑเมื่อสิ้นสุดปฏิกิริยา เชนปฏิกิริยา ClO- + O2 C l-+ O3 ClO- + O2C l+ O2 จะมี Cl ทําหนาที่เปนตัวเรงปฏิกิริยาโดยลดพลังงานกระตุนลง **ถาไมเขาใจนึกถึงเวลาเราตองไปเรียน แลวมีภาพแมถือไมเรียวคอยเปนตัวกระตุน/ตัวเรงใหเรา รีบไปเรียนนั่นเอง !!

108 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

5. ตัวหนวง

เมื่อเติมตัวหนวงจะทําใหปฏิกิริยาเกิดชาลง เนื่องจากจะเขาไปเพิ่มพลังงานกระตุน **ถ า ไม เ ข า ใจนึ ก ภาพตอนน อ งๆ ถึ ง หน า โรงเรี ย น แล ว เจอเพื่ อ นชวนเข า ร า นเกม เพื่ อ นน อ งนั่ น ล ะ ตัวหนวงชั้นยอด ทําใหนองเขาโรงเรียนชาลง หรือ ไมเขาเลย !! 6. ความเขมขน สารตั้งตนที่มีความเขมขนสูง จะมีจํานวนโมเลกุลในระบบมากทําใหเกิดการชนกันไดงาย ดังนั้นปฏิกิริยาจะ เกิดเร็วขึ้น **มุมเล็กๆขอเมาทมอย ถาเทียบอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีกับโอกาสการจีบผูหญิงใหสําเร็จ ปจจัยอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

โอการในการจีบผูหญิงสําเร็จ

ธรรมชาติของสาร

หนาตาของผูจีบ ถาหนาตาดีมีชัยไปกวาครึ่ง

พื้นที่ผิวสัมผัส

ระยะเวลาที่เขาหา เขาหามาก สําเร็จมาก

ตัวเรงปฏิกิริยา/ตัวคะตะลิสต (Catalyst)

แรงผลักดันและความรัก

ตัวหนวง

ความสูญเสียความมั่นใจ

ความเขมขน

ความตั้งใจในการจีบ

ตัวอยางขอสอบ เมือ่ นําเหล็กใสลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอริกชิน้ หนึง่ วิธที ที่ าํ ใหปฏิกริ ยิ าเกิดเร็วขึน้ โดยไมเพิม่ ปริมาณเหล็กและกรด a. ใหความรอน b. ใชแทงแกวคนใหทั่ว c. เติมนํ้ากลั่นลงไปเทาตัว d. ใชผงเหล็กนํ้าหนักเทากันแทนชิ้นเหล็ก ขอใดถูกตอง 1. ขอ a, b และ c 2. ขอ a, b และ d 3. ขอ a, c และ d 4. ขอ a, b, c และ d เฉลยขอ 2 ขอ a. ถูก เนื่องจากการใหความรอนเปนการเพิ่มอุณหภูมิใหกับปฏิกิริยา ทําใหปฏิกิริยาเกิดไดเร็วขึ้น ขอ b. ถูก เนื่องจากการใชแทงแกวคนเปนการเพิ่มโอกาสใหโมเลกุลชนกันมากขึ้น สงผลใหปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น ขอ c. ผิด เนื่องจากการเติมนํ้ากลั่นลงไปเทาตัวนั้น เปนการลดความเขมขนของกรด ซึ่ง จะสงผลใหปฏิกิริยาเกิดไดชาลง นอกจากจะไมทําใหเร็วขึ้นแลว ยังทําใหชาลงอีกดวย ขอ d. ถูก เนื่องจากการใชผงเหล็กเปนการเพิ่มพื้นที่ผิวสัมผัสหะหวางเหล็กกับกรดมากขึ้น จึงเกิดปฏิกิริยาไดเร็วขึ้น

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

109

5. กฎอัตราเร็ว (Law of Mass Action) อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเปนสัดสวนโดยตรงกับความเขมขนของสารตั้นตนที่เขาทําปฏิกิริยา หรือพูดงายๆ คือ อัตราจะเยอะ จะนอยขึ้นกับความเขมขน ถาความเขมขนมาก อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะเกิดเร็ว ถาความเขมขนนอย อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะชา เหมือนนองๆ ถานองๆ มีเงินมาก โอกาสที่จะจับจายใชสอยก็มาก แตถานอยโอกาสที่จะจับ จายใชสอยก็จะนอยตามไปดวย เขียนเปนสัญลักษณไดวา Rate [A]m[B]n และสามารถสรุปเปนกฎอัตราไดเปน Rate = k[A]m[B]n เมื่อ

Rate แทนอัตราการเกิดปฏิกิริยา k แทนคาคงที่อัตรา [A] แทนความเขมขนของสารตั้งตน A [B] แทนความเขมขนของสารตั้งตน B m,n แทนคาคงที่ใดๆ ซึ่งหาไดจากผลการทดลองเทานั้น โดยถาเปนปฏิกิริยาขั้นตอนเดียว m และ n จะมีคาเทากับตัวเลขขางหนาของสารตามสมการที่ดุลแลว แต หากเปน ปฏิกิริยาที่มีหลายขั้นตอน อัตราเร็วของปฏิกิริยารวมจะขึ้นกับขั้นที่เกิดชาที่สุด และเรียก m + n วาอันดับของปฏิกิริยา เชน 1) ถาผลการทดลองได m = 0, n = 0 แสดงวา R = k แสดงวา สารตั้งตนไมมีผลตออัตราการเกิดปฏิกิริยา ไมวาความเขมขนจะเปลี่ยนแปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะไม เปลี่ยนแปลง จึงเปนปฏิกิริยาอันดับศูนยทั้งของ A, B และปฏิกิริยารวม 2) ถาผลการทดลองได m = 1, n = 0 แสดงวา R = k [A] แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับสาร A เทานั้น ถาความเขมขนของสาร A เปลี่ยนอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะ เปลี่ยน จึงจัดเปนปฏิกิริยาอันดับหนึ่งเมื่อเทียบกับ A เปนอันดับศูนยเมื่อเทียบกับ B และมีปฏิกิริยารวมเปนอันดับหนึ่ง 3) ถาผลการทดลองได m = 1, n = 1 แสดงวา R = k [A] [B] แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับความเขมขนของทั้ง A และ Bถาความเขมขนของสารใดสารหนึ่งเปลี่ยน แปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปฏิกิริยานี้เปนอันดับหนึ่ง เมื่อเทียบกับ A หรือ B และมีปฏิกิริยารวมเปน อันดับสอง 4) ถาผลการทดลองได m = 2, n = 1 แสดงวา R = k [A]2 [B] แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับความเขมขนของทั้ง A และ B แตขึ้นกับ A เปน 2 เทาของ B ถาความ เขมขนของสารใดสารหนึ่งเปลี่ยนแปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปฏิกิริยานี้เปนอันดับสอง เมื่อเทียบกับ A และเปนปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง เมื่อเทียบกับ B และมีปฏิกิริยารวมเปนอันดับสาม 5) ถาผลการทดลองได m = 2, n = 2 แสดงวา R = k [A]2 [B]2 แสดงวา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยูกับความเขมขนของทั้ง A และ B ถาความเขมขนของสารใดสารหนึ่ง เปลี่ยนแปลงไป อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งปฏิกิริยานี้เปนอันดับสอง เมื่อเทียบกับ A หรือ B และมีปฏิกิริยา รวมเปนอันดับสี่

110 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

6. พลังงานกับการดําเนินไปของปฏิกิริยา • ปฏิกิริยาดูดความรอน (Endothermic Reaction) สวนใหญใชในการสลายพันธะ ใหแตกออกจากกัน โดยดูดความ รอนจากสิ่งแวดลอมเขาไป มีผลทําใหอุณหภูมิตํ่าลง นึกถึงเมื่อนองๆ เอามือไปจับถุงนํ้าโคก นองๆ จะพบวามันเย็น เพราะมัน ดูดความรอนจากภายนอก และมีผลทําใหอณ ุ หภูมโิ ดยรอบลดตํา่ ลง โดยใชพลังงานเทากับพลังงานกระตุน แตจะดูดเก็บพลังงาน ไวสวนหนึ่ง ( E)ดังรูปที่ 3 เขียนสมการไดเปน A

• ปฏิกิริยาคายความรอน (Exothermic Reaction) สวนใหญใชในการสรางพันธะ โดยคายความรอนใหสิ่งแวดลอม มีผลทําใหอุณหภูมิเพิ่มขึ้นนึกถึงเมื่อนองๆ จับถุงใสนํ้าแกงรอนๆ นองๆ จะพบวามันรอน เพราะมันคายความรอนสูภายนอก และมีผลทําใหอุณหภูมิรอบๆ สูงขึ้น โดยใชพลังงานเทากับพลังงานกระตุน แตจะคายพลังงานออกมา ( E) ดังรูปที่ 3 เขียน สมการไดเปน A + B C + D + E

รูป 3.1 ปฏิกิริยาดูดความรอน

รูป 3.2) ปฏิกิริยาคายความรอน

ดังนั้นจึงสรุปสั้นๆ ไดวา “สรางคาย สลายดูด” ตัวอยางขอสอบ จากขอมูลตอไปนี้ สารละลาย

อุณหภูมิ (OC)

สารละลายใส ไมมีสี

X ผสม Y

สารละลายสีเหลือง

X ผสม Z

ตะกอนสีขาว

ลักษณะการเปลี่ยนแปลง

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

111

ขอสรุปใดถูก 1. X และ Z เปนสารเดียวกัน 2. Y ผสมกับ Z เกิดปฏิกิริยาดูดความรอน 3. X ผสมกับ Z เกิดปฏิกิริยาคายความรอน 4. X และ Y ไมทําปฏิกิริยากัน เฉลยขอ 2 ขอ 2 ถูก เนื่องจากเมื่อ Y ผสมกับ Z แลวมีอุณหภูมิตํ่าลง จึงเกิดปฏิกิริยาดูดความรอน ตัวอยางขอสอบ สารละลาย A, B และ C ตางก็เปนสารละลายที่ไมมีสี เมื่อนําสารแตละชนิดที่มีความเขมขนและปริมาณเทากันมาผสมกันที่ อุณหภูมิ 25 OC ไดผลดังตาราง

สารละลาย

อุณหภูมิหลังผสม (OC)

สิ่งที่สังเกตได

A ผสมกับ B

สารละลายสีฟา

B ผสมกับ C

สารละลายใส ไมมีสี

ขอสรุปใดไมถูกตอง 1. A กับ B เกิดปฏิกิริยาคายความรอน 2. B กับ C เปนสารละลายชนิดเดียวกัน 3. B กับ C ทําปฏิกิริยากัน โดยไมคายความรอน 4. B กับ C เปนสารละลายตางชนิดที่ไมทําปฏิกิริยากัน เฉลยขอ 1 ขอ 1 ผิด เนื่องจากเมื่อ A ผสมกับ B แลวมีอุณหภูมิตํ่าลง จึงเกิดปฏิกิริยาดูดความรอน

112 ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

นองๆ สามารถศึกษาเพิ่มเติมไดที่

Tag : สอนศาสตร เคมี ปฏิกิริยาเคมี สมดุลเคมี การเกิดปฏิกริยาเคมี อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี • 09 : อัตราการเกิดปฎิกิริยาเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-1

• 10 : สมดุลเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-2

• สอนศาสตร เคมี ม.ปลาย : อัตราการเกิดปฎิกิริยาเคมี http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-3

• สมดุลเคมี ตอนที่ 1 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-4

• สมดุลเคมี ตอนที่ 2 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-5

• สมดุลเคมี ตอนที่ 3 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-6

• สมดุลเคมี ตอนที่ 4 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-7

• สมดุลเคมี ตอนที่ 5 http://www.trueplookpanya.com/book/m6/onet-chemistry/ch6-8

ติวเขม O-NET Get 100 by TruePlookpanya

113