อะตอม

คำว่า "อะตอม" เป็นคำซึ่งมาจากภาษากรีกแปลว่าสิ่งที่เล็กที่สุด ซึ่งนักปราชญEwbr>ชาวกรีกโบราณที่ชื่อ ลูซิพปุส (Leucippus) และดิโมคริตุส (Democritus) ใช้สำหรับเรียกหน่วยที่เล็กที่สุดของสสาร ที่ไมEwbr>สามารถแบ่งแยกต่อไปได้อีก โดยเขาได้พยายามศึกษาเกี่ยวกับวัตถุที่มีขนาดเล็ก (ฟิสิกสEwbr>ระดับจุลภาค, microscopic) และมีแนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของสสารว่า สสารทั้งหลายประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุด จะไมEwbr>สามารถมองเห็นไดEและจะไมEwbr>สามารถแบ่งแยกให้เล็กลงกว่านั้นได้อีก แตEwbr>ในสมัยนั้นก็ยังไม่มีการทดลอง เพื่อพิสูจนEwbr>และสนับสนุนแนวความคิดดังกล่าว

ต่อมาวิทยาศาสตรEด้เจริญก้าวหน้าขึ้น และนักวิทยาศาสตรEwbr>ก็พยายามทำการ ทดลองค้นหาคำตอบเกี่ยวกับเรื่องนีEwbr>ในรูปแบบต่างEwbr>ตลอดมา จนกระทั่งเกิดทฤษฎีอะตอมขึ้นมาในปี ค.ศ.1808 จากแนวความคิดของจอหE ดาลตัน (John Dalton) ผู้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับแบบจำลองอะตอม และเป็นทีEwbr>ยอมรับและสนับสนุนจากนักวิทยาศาสตรEwbr>ในสมัยนั้น โดยทฤษฎีอะตอมของดาลตันได้กล่าวไว้ว่า

1. สสารประกอบด้วยอะตอม ซึ่งเป็นหน่วยที่เล็กที่สุด แบ่งแยกต่อไปอีกไม่ไดEและไม่สามารถสร้างขึ้นหรือทำลายให้สูญหายไป

2. ธาตุเดียวกันประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวกัน มีมวลและคุณสมบัติเหมือนกัน แต่จะแตกต่างจากธาตุอื่น

3. สารประกอบเกิดจากการรวมตัวของอะตอมของธาตุตั้งแตE2 ชนิดขึ้นไปด้วยสัดส่วนที่คงทีEBR>

4. อะตอมของธาตุแต่ละชนิดจะมีรูปร่างและน้ำหนักเฉพาะตัว

5. น้ำหนักของธาตุที่รวมกัน ก็คือน้ำหนักของอะตอมทั้งหลายของธาตุที่รวมกัน

แบบจำลองอะตอม (Atomic model) เป็นภาพทางความคิดที่แสดงให้เห็น รายละเอียดของโครงสร้างอะตอมที่สอดคล้อง กับผลการทดลองและใช้อธิบายปรากฎการณEwbr> ของอะตอมไดEซึ่งหลังจากสมัยของดาลตัน ผลการทดลองของนักวิทยาศาสตรEwbr>ในรุ่นต่อมาได้ค้นพบว่าอะตอมมีโครงสร้างที่สลับซับซ้อน มีธรรมชาติที่เป็นไฟฟ้าเกี่ยวข้องอยู่ด้วย และสามารถแบ่งแยกให้เล็กลงได้อีกในบางอะตอม ดังนั้นจึงมีแบบจำลองอะตอมของนักวิทยาศาสตรEwbr>เกิดขึ้นมาอีกหลายแบบ

การเตรียมสารละลาย

การเตรียมสารละลาย หมายถึง การเตรียมสารละลายโดยนำตัวถูกละลายมาเติมตัวทำละลายให้ได้ปริมาตรและความเข้มข้นตามต้องการ และในการเตรียมต้องทราบ ความเข้มข้นและปริมาตรของสารละลาย

4.8.1 การเตรียมสารละลายจากสารละลายบริสุทธิ์

วิธีการเตรียมสาร

1. ช่างสารตัวอย่างตามปริมาณที่กำหนดไว้

2. ละลายสารในบีกเกอร์

3. เทสารลงในขวดวัดปริมาตร

1. ล้างบีกเกอร์ด้วยน้ำกลั้นแล้วเทใขวดวัดปริมาตร

2. เขย่าขวดวัดปริมาตรเพื่อให้สารละลายผสมกัน

3. ตั้งขวกปริมาตรเพื่อให้อุณหภูมิของสารละลยลดลง

4. เติมน้ำกลั่นที่ละน้อยจนถึงขีดบอกปริมาตร

5. ส่วนโค้งต่ำสุดของสารละลายอยู่ตรงขีดบอกปรมาตร

6. กลับขวดขึ้นลงให้สารละลายผสมกัน

7. ถ่ายสารละลายที่เตรียมเก็บไว้ในภาชะเก็บสารปิดจุกปิดฉลาดโดยระบุชื่อสาร สูตรเคมี ความเข้มข้น เละวันที่เตรียมสารแล้วล้างขวดวัดปริมาตรและจุกคว่ำให้แห้ง ปิดจุกขวดนำไปเก็บในตู้เก็บอุปกรณ์

หลักการ

1. คำนวณหาปริมาณ ( จำนวนโมล ) ของตัวละลายในสารละลายที่ต้องการเตรียม โดยใช้สูตร

mol1 =

2. คำนวณหาปริมาตรของสารละลายที่เข้มข้น ที่มีจำนวนโมลเท่ากับจำนวนโมลที่คำนวณได้จากข้อ 1 โดยใช้สูตร M1V1 = M2V2

3. ทำสารละลายให้เจือจาง โดยใช้ปิเปตต์ดูดสารละลายเข้มข้นมีปริมาตรเท่ากับปริมาตรที่คำนวณได้ จากข้อ 2

4. เก็บสารละลาย ปิดฉลากให้ชัดเจน

ตัวอย่าง จงเตรียมสารละลาย NaOH เข้มข้น 0.2 mol / dm³ จำนวน 40 cm³

วิธีทำ สารละลาย NaOH 0.2 mol / dm³ หมายถึง

ในสารละลาย 1 dm³ หรือ 1000 Cm³ มีเนื้อNaOH ละลายอยู่ 0.2 mol หรือ = 0.2 X 40 = 8

ตัวอย่าง จงเตรียมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 6 mol/dm3 จำ นวน 60 cm3

วิธีทำ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 6 mol/dm3 หมายความว่า

ในสารละลาย 1,000 cm3 มีเนื้อสาร NaOH อยู่ = 6 mol

ถ้า สารละลาย 60 cm3 มีเนื้อสาร NaOH อยู่ = 6 × 60 mol = 0.36 mol

1,000

หรือ = 0.36 × 40 กรัม = 14.4 กรัม

(ตัวเลข 40 มาจากนํ้าหนักโมเลกุลของ NaOH คือ Na = 23, O = 16, H = 1 รวม 40)

นั่นคือ ชั่ง NaOH มา 14.4 กรัม ละลายในนํ้ากลั่นให้ได้ปริมาตร 60 cm³ จะได้สารละลาย

ตามต้องการ

ตัวอย่าง จงเตรียมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 5% โดยนํ้าหนัก จำ นวน 80 cm³

วิธีทำ สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้น 5% โดยนํ้าหนัก หมายความว่า

สารละลาย 100 cm³ มีเนื้อสาร NaOH อยู่ = 5 กรัม

ถ้า สารละลาย 80 cm³ จะมีเนื้อสารอยู่ = 5 × 80 = 4 กรัม

100

นั่นคือ ชั่ง NaOH มา 4 กรัม (ชั่งในบีกเกอร์หรือกระจกนาฬิกา อย่าชั่งบนกระดา€เพราะ

เป็นสารที่ดูดความชื้น จะทำ ให้กระดาษเปียก) ละลายในนํ้ากลั่นให้ได้ปริมาตร 80 cm³ จะได้สาร

ละลายตามต้องการ

4.8.2 การเตรียมสารละลายจากสารละลายเข้มข้น

หลักการ

1. คำนาณหาปริมาตรของสารละลายเดิมที่ใช้

2. ทำสารละลายให้เจือจาง

3. เก็บการสารละลาย

การทำสารละลายเข้มข้นให้เจือจางลงจำนวนโมลตัวละลายก่อนและหลังการทำให้เจือจางจะมีค่าเท่าเดิม ดังนั้น C₁V₁ = C₂V₂

C1 - ความเข้มข้นสารละลายก่อนเจือจาง (mol/dm³)

C2 - ความเข้มข้นสารละลายหลังเจือจาง (mol/dm³)

V1 - ปริมาตรสารละลายก่อนเจือจาง (dm³)

V2 - ปริมาตรสารละลายหลังเจือจาง (dm³)

ตัวอย่าง คำนวณหาปริมาตรสารละลายเดิมที่จะนำเตรียมสารละลายใหม่ต้องการเตรียมสารละลาย KI เข้มข้น 0.1 mol/dm3 จำนวน 100 cm3 จากสารละลาย KI เข้มข้น 2.0 mol/dm3

วิธีทำ C₁ = 2.0 mol/dm3 C₂ = 0.1 mol/dm3

V₁ = ? V₂ = 100 cm3

C₁V₁ = C₂V₂

(2.0 mol/dm³) V₁ = (0.1 mol/dm³) (100 cm³)

V₁ = (0.1 mol/dm³) (100 cm³)

(2.0 mol/dm³)

V₁ = 5 cm³

ตัวอย่าง จากสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 14.4 mol/dm³ จงเตรียมสารละลายกรด

ไฮโดรคลอริกเข้มข้น 6.0 mol/dm³ จำ นวน 60 cm³

วิธีทำ จากสูตร C1V1 = C2V2

เมื่อ C1 = ความเข้มข้นของสารละลายที่มีอยู่ (14.4 mol/dm³)

V1 = ปริมาตรของสารละลายที่มีอยู่ซึ่งต้องตวงมา (cm³)

C2 = ความเข้มข้นของสารละลายที่ต้องการ (6.0 mol/dm³)

V2 = ปริมาตรของสารละลายที่ต้องการ (60 cm³)

แทนค่าในสูตร 14.4 × V1 = 6.0 × 60

∴ V1 = 6.0 × 60 = 25 cm³

14.4

นั่นคือให้ตวงสารละลายกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 14.4 mol/dm³ 25 cm³ แล้วเทลงในบีกเกอร์ที่มีนํ้ากลั่น 35 cm³ จะได้สารละลายตามต้องการ

ตัวอย่าง มีสารละลายกรดแอซีติกเข้มข้น 99% โดยนํ้าหนัก จงเตรียมสารละลายกรดแอซีติก

เข้มข้น 5% โดยนํ้าหนัก จำ นวน 66 cm³

วิธีทำ จากสูตร C1V1 = C2V2

เมื่อ C1 = ความเข้มข้นของสารละลายที่มีอยู่ (99% โดยนํ้าหนัก)

V1 = ปริมาตรของสารละลายที่มีอยู่ซึ่งต้องตวงมา (cm³)

C2 = ความเข้มข้นของสารละลายที่ต้องการ (5% โดยนํ้าหนัก)

V2 = ปริมาตรของสารละลายที่ต้องการ (66 cm³)

แทนค่าในสูตร 99 × V1 = 5 × 80

∴ V1 = 5 × 66 = 3.33 cm³

99

นั่นคือให้ตวงสารละลายกรดมา 3.33 cm³ แล้วเทลงในบีกเกอร์ที่มีนํ้ากลั่น 62.77 cm³ ใช้

แท่งแก้วคนสารให้เข้ากัน จะได้สารละลายกรดเข้มข้น 5% โดยนํ้าหนัก ตามต้องการ

การกลั่นนำ้มันดิบ

การกลั่นนำ้มันดิบ ใช้วิธีการกลั่นลำดับส่วน โดยสารที่มีจุดเดือดสูงจะถูกกลั่นออกมาก่อน สารที่มีจุดเดือดตำ่ก็จะถูกกลั่นออกมาทีหลังตามลำดับ

เรียงลำดับสารที่มีจุดเืดือดตำ่ไปยังสูง ดังนี้
ถ้ามีรถเบนซ์นั่งก็จะดีหล่อและบีจะพาเต๋าและต๋อยไปเที่ยว
1.มี = มีเทน 2. เบนซ์ =นำ้มันเบนซิน 3. นั่ง = แนฟทา 4. ก็ = นำ้มันก๊าด
5.ดี = นำ้มันดีเซล 6. หล่อ = นำ้มันหล่อลื่น 7. เต๋า = นำ้มันเตา 8. ต๋อย = ยางมะตอย