ว 30131 เคมีพื้นฐาน โครงสร้างอะตอม

1. ว30131 เคมีพื้นฐานโครงสร้างอะตอม นายศราวุทธ แสงอุไร ครูวิชาการสาขาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ อิเล็กตรอนและโครงสร้างอะตอม โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

2. Democritus (460-370 BC) Originated idea of the atom โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

3. ดีโมครีตุส (Democritus) เป็นคนแรกที่เสนอทฤษฎีอะตอม 1.สารทุกชนิดประกอบด้วยหน่วยที่เล็กที่สุดซึ่งไม่สามารถแยกต่อไปได้อีก เรียกว่า อะตอม และ อะตอมนี้จะไม่มีการสูญหายหรือเกิดขึ้นใหม่ได้ 2.อะตอมของสารทุกชนิดจะเหมือนกันหมดแต่โครงสร้างการจับตัวของอะตอมของสารแต่ละชนิดจะไม่เหมือนกัน ดังนั้นสารต่างชนิดกันจึงมีอะตอมเหมือนกันแต่การจับตัวของอะตอมต่างกันเท่านั้น 3.ที่ว่างระหว่างอะตอม (Void) อะตอมสามารถเคลื่อนที่ ไปมาได้อย่างอิสระในที่ว่างนี้ โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

4. อริสโตเติล (Aristotle) • เป็นผู้ที่ไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีอะตอมของดีโมครีตุส ที่กล่าวว่าระหว่างอะตอมจะมีที่ว่าง เขาได้เสนอความคิดเห็นได้ดังนี้ สารทุกชนิดสามารถถูกแบ่งให้เล็กลงไปได้ โดยไม่มีที่สิ้นสุดและธาตุแท้ของสารทั้งหลายมีเพียงสี่อย่างเท่านั้นคือ " ดิน น้ำ ลม ไฟ " เนื่องจากขณะนั้นอริสโตเติลมีคนเลื่อมใสมากจึงทำให้ทฤษฎีอะตอมของดีโมครีตุสซบเซาไปเกือบสองพันปี โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

5. Dalton (1766 - 1844) 1803 Dalton’s Atomic Theory โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

6. ทฤษฎีอะตอมของดาลตัน (Dalton) • สสารประกอบด้วยอะตอมซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดที่ไม่สามารถแบ่งแยกต่อไปได้ • อะตอมของธาตุต่างชนิดกันจะมีลักษณะต่างกัน อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันจะมีลักษณะเหมือนกันทุกประการ • อะตอมของธาตุชนิดหนึ่งจะเปลี่ยนเป็นอะตอมของธาตุชนิดอื่นไม่ได้ • หน่วยย่อยของสารประกอบคือโมเลกุล จะประกอบด้วยอะตอมของธาตุองค์ประกอบในสัดส่วนที่แน่นอน • ในปฏิกิริยาเคมีใดๆ อะตอมจะสูญหาย หรือ เกิดขึ้นใหม่ไม่ได้แต่อะตอมจะเกิดการจัดเรียงตัวกันเป็นโมเลกุลใหม่เกิดเป็นสารประกอบใหม่ขึ้น โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

7. อิเล็กตรอน (Electron) • ในปี ค.ศ.1874 G.J. Stoney ได้อธิบายถึงลักษณะของอนุภาคไฟฟ้าที่อยู่ในสสารโดยกล่าวว่าอนุภาคไฟฟ้าที่อยู่ในสสารนั้นเป็นอนุภาคเล็กๆ และอนุภาคเหล่านั้นอยู่ร่วมกันกับอะตอม Stoney ได้เสนอชื่อของอนุภาคนั้นว่าอิเล็กตรอน(Electron ) • แต่นั่นเป็นเพียงการกล่าวถึงอิเล็กตรอนเท่านั้น โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

8. Crookes (1837-1919) 1879 Cathode rays are negative โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

9. William Crookes ได้ประดิษฐ์อุปกรณ์เพื่อจำลองปรากฎการณ์ฟ้าร้อง ฟ้าผ่าประกอบด้วยหลอดแก้วที่บรรจุ gas ความดันต่ำ มีขั้วไฟฟ้าเป็นแผ่นโลหะ(Electrode) 2 ขั้ว ต่อเข้ากับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์สูง (10,000 -20,000 volte) แผ่นโลหะด้านไฟฟ้าลบเรียกว่า ขั้ว cathode แผ่นโลหะด้านไฟฟ้าบวกเรียกว่า ขั้ว anode และยังได้วางฉากเรืองแสง (ZnS ซิงค์ซัลไฟด์) ขนานไปตามยาวหลอด โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

10. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

11. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

12. J.J. Thomson (1856-1940) 1897 Discovered the electron (“plum pudding” model) โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

13. Sir Joseph John Thomson • เมื่อนำสนามไฟฟ้าภายนอกมาล่อ จุดสว่างบนฉากเรืองแสงจะเบี่ยงเบนเข้าหาขั้วบวกเสมอ โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

14. หลอดรังสีแคโทดของ Thomson ดัดแปลงเพื่อใช้ทำการทดลองหาค่าประจุต่อมวล e / m = 1.759 x 108 คูลอมบ์ต่อกรัม โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

15. การทดลองของทอมสัน (J.J. Thomson) • ในปี ค.ศ.1897 J.J. Thomson ได้ทำการทดลองเพื่อหาค่าอัตราส่วนของประจุต่อมวลของอนุภาครังสีคาโธดแสดงการเครื่องมือของทอมสัน โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

16. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

17. Millikan (1868-1953) 1909 Discovered mass of electron โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

18. เครื่องมือทดลองวัดประจุในหยดน้ำมันเครื่องมือทดลองวัดประจุในหยดน้ำมัน • MillikanOil –Drop Experiment • ในปี ค.ศ.1909 (R.A. Milikan) ได้ทำการทดลองวัดหาค่าประจุและมวลของอิเล็กตรอนได้สำเร็จ เครื่องมือที่ใช้ทำการทดลองเป็นกล่องมิดชิด โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

19. การทดลองเราสามารถส่องดูหยดน้ำมันได้จากกล้องจุลทรรศน์ โดยการมองผ่านกระจกที่กล้อง จากรูปเมื่อหยดน้ำมันหยุดนิ่งแสดงว่าแรงลัพธ์ที่หยดน้ำมันเป็นศูนย์ ทำให้ได้สมการ โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

20. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

21. หลอดรังสีแคโทดของ Eugen Goldstein (การค้นพบ Proton ) • การที่อะตอมทุกชนิดมี electron เป็นองค์ประกอบ แต่อะตอมมีคุณสมบัติเป็นกลางทางไฟฟ้า ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าจะต้องมีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวกเป็นองค์ประกอบ ในปี ค.ศ. 1889 (พ.ศ. 2429) Eugen Goldstrin นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ได้ดัดแปลงหลอดรังสี cathode โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

22. รังสีนี้จะเกิดขึ้นพร้อมๆกับ cathode ray เรียกรังสีที่พบใหม่ว่า • positive ray หรือ anode ray หรือ canal ray • เปลี่ยนชนิดของ gas ในหลอด พบว่าอนุภาคที่มีประจุบวกเหล่านี้มีอัตราส่วนประจุต่อมวลไม่คงที่ และจะขึ้นอยู่กับชนิดของ gas ที่บรรจุในหลอด แต่ถ้าใช้ gas ชนิดเดิมแล้วเปลี่ยนชนิดขั้วโลหะที่ทำ anode พบว่า อัตราส่วนประจุต่อมวลมีค่าคงเดิม • Goldstien ได้สรุปผลการทดลองว่า อัตราส่วนประจุต่อมวลขึ้นอยู่กับชนิดของ gas (gas ต่างชนิดกันจะมีมวลต่างกัน) โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

23. หาค่า e /m ของ hydrogen gas หรือ proton • ได้เท่ากับ9.58 x 104 coulomb/ g • e = 1.6 x 10-19 • จะได้ค่ามวลproton = 1.66 x 10-24 g • เมื่อเปรียบเทียบมวลของproton กับมวลของ electron พบว่ามวลของ protonจะมีค่ามากกว่ามวลของ electron ประมาณ 1800 เท่า โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

24. Rutherford (1871-1937) 1911 Discovered the nucleus (gold foil experiment) โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

25. Hans Geiger (1882-1945) Rutherford’s associate โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

26. Lord Ernest Ruthetford นักวิทยาศาสตร์ชาวนิวซีแลนด์ได้ทำการศึกษาธรรมชาติของรังสีที่เกิดจากสารกัมมันตรังสี พบว่ามี 3 ชนิด คือ • 1. รังสี เอลฟา( -ray) ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก (+2) เป็นนิวเคลียสของอะตอมของธาตุฮีเลียม คือประกอบด้วย Proton 2 ตัว และ Neutron 2 ตัว ( ) อำนาจผ่านทะลุวัตถุได้น้อยมาก ถูกกั้นโดยกระดาษเพียงแผ่นเดียวหรือสองแผ่น • 2. รังสีเบตา (-ray) ประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูง มีอำนาจการผ่านทะลุสูงกว่ารังสีเเอลฟา ถูกกั้นโดยใช้แผ่นโลหะบางๆ • 3. รังสีแกมมา(-ray) แสดงสมบัติเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมากคล้าย X-ray รังสีแกมมาไม่มีมวลไม่มีประจุ มีอำนาจผ่านทะลุสูง ถูกกั้นได้โดยแผ่นตะกั่วหนา โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

27. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

28. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

29. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

30. การทดลอง C A B โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

31. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

32. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

33. James Chadwick 1932ในปีค.ศ. 1930 (พ.ศ. 2473) W. Bothe และ H. Becker นักเคมีชาวเยอรมันได้ทดลองใช้อนุภาคแอลฟายิงแผ่นโลหะแบริเลี่ยม (Be) ปรากฎว่าเกิดรังสีชนิดหนึ่งที่มีอำนาจทะลุผ่านได้ดี โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

34. 1 • 2 • 3 โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

35. Since opposite charges attract each other, why don’t the electrons fall into the nucleus? โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

36. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

37. ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเขียนได้ดังสมการปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเขียนได้ดังสมการ • 9Be + 4He -------> 12C + 1n • Electron ค้นพบ โดย Thomson • Proton ค้นพบโดย Glodstien • Neutron ค้นพบโดย Chadwick โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

38. ไอโซโทปคือธาตุที่มีเลขอะตอมเหมือนกัน แต่มีเลขมวลต่างกัน หรือธาตุที่มีจำนวน Proton เท่ากัน แต่มีจำนวน neutron ต่างกัน • 11H (โปรเทียม, สัญลักษณ์ H) • 12H (ดิวทีเรียม, สัญลักษณ์ D) • 13H (ทริเทียม, สัญลักษณ์ T) • H2O D2O (heavy water) T2O โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

39. การหาไอโซโทป • จะใช้เครื่องมือที่เรียกว่าMass spectrometer แผนผังแสดงหลักการของ เครื่อง Mass Spectrometer โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

40. Niels Bohr (1885-1962) 1913 proposed Planetary model โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

41. โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

42. Based upon the work of several men, a new model was developed Louis de Broglie (1892-1987) Werner Heisenberg (1901-1976) Erwin Schrodinger (1887-1961) 1926 quantum-mechanical model โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร

43. แหล่งอ้างอิง • Martin S. Silberberg, Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change, McGraw-Hill Higher Education, 2004 • Raymond Chang, Chemistry, Williams College, McGraw-Hill Higher Education, 2002 โครงสร้างอะตอม ชุดที่1 อ.ศราวุทธ แสงอุไร