เวลาที่เพื่อน ๆ ซื้อแตงโมไร้เมล็ดที่ตลาดกับคุณแม่มาหนึ่งลูกใหญ่ เมื่อลองดูแค่ลักษณะภายนอก ก็จะเห็นชัดเจนว่า แตงโมประกอบไปด้วยเปลือกแข็ง ๆ สีเขียว และเมื่อผ่าก็จะเห็นเนื้อแตงโม (ไหนลองพูดคำว่าแตงโมติดกัน 3 ครั้งโดยไม่ใส่ทำนอง ปฏิบัติ !) สีแดงฉ่ำน่ากิน ซึ่งแต่ละบ้านก็จะผ่าแตงโมคนละแบบคนละสไตล์กันไป บางบ้านผ่าครึ่งแล้วจัดการลุยด้วยช้อน หรือผ่าเป็นชิ้นยาวก็มีเหมือนกัน แต่บางบ้านก็ชอบผ่าให้เล็กลงจนเป็นแว่น ยิ่งบ้านไหนมีน้องเล็ก ๆ ก็จะยิ่งผ่าเล็กลงจนเป็นลูกเต๋า โดยเมื่อเราผ่าแตงโมเป็นชิ้นเล็กลงเรื่อยๆ จนตาเรามองไม่เห็น และไม่สามารถผ่าได้อีกแล้ว เราจะได้อนุภาคจิ๋ว ซึ่งในวันนี้เองเราจะมาเรียนรู้เกี่ยวกับเจ้าอนุภาคนี้กันในบทเรียนวิชาเคมี เรื่องนิยามของอะตอมและแบบจำลองอะตอมของดอลตัน
นิยามของอะตอม (Atomic Definition)
จากตัวอย่างเรื่องแตงโม เราจะเห็นได้ว่า ชิ้นส่วนเล็ก ๆ ของแตงโมไร้เมล็ดที่ถูกแบ่งให้เล็กที่สุด สามารถมารวมกันกลายเป็นแตงโม 1 ลูกได้ ซึ่งนอกจากแตงโมแล้ว สสารอื่น ๆ ในโลกนี้ ล้วนประกอบด้วยสิ่งเล็ก ๆ ที่เรามองไม่เห็นมารวมกันอยู่ทั้งสิ้น โดยนักปราชญ์ชาวกรีกที่มีชื่อว่า ดีโมครีตัส (Democritus) ได้กล่าวว่าทุกสิ่งทุกอย่างประกอบขึ้นจากอนุภาคที่เล็กมาก จนไม่สามารถมองเห็นได้ และอนุภาคนั้นจะไม่แตกไม่แยกออกเป็นชิ้นส่วนที่เล็กลงไปอีกได้ และยังตั้งชื่ออนุภาคนี้ว่า “อะตอม (A tomos)” ซึ่งเป็นภาษากรีก แปลว่า ไม่สามารถแบ่งออกได้อีก
รู้จักแบบจำลองอะตอมของดอลตัน (Dalton's Atomic Model)
เพื่อน ๆ คงพอเข้าใจกันแล้วว่า แตงโมที่ถูกหั่นจนเล็กและไม่สามารถหั่นให้เล็กลงได้อีกนั้นเป็นอนุภาคที่มีชื่อเรียกว่า อะตอม แต่คงยังสงสัยกันอยู่แน่ ๆ เลยว่าหน้าตาและรูปร่างของอะตอมนั้นเป็นอย่างไร ซึ่งนักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์หลายต่อหลายคนในอดีตต่างก็สงสัยเช่นเดียวกันกับเราในตอนนี้นี่แหละ โดยแต่ละคนก็พยายามสร้างแบบจำลองอะตอมของตัวเองขึ้นมา แต่คนแรกที่ยืนหนึ่งในเรื่องนี้ คือ จอห์น ดอลตัน (John Dalton) นักวิทยาศาสตร์ผู้มีชีวิตอยู่ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19
โดยแบบจำลองอะตอมของดอลตันนั้น มีลักษณะเป็นทรงกลมตัน ที่ไม่สามารถแบ่งแยก ทำลาย หรือสร้างใหม่ได้
นอกจากนั้นเขายังเสนอแนวคิดเกี่ยวกับอะตอม 4 ข้อ ดังนี้
- สสารประกอบขึ้นจากอนุภาคที่เล็กที่สุด เรียกว่า อะตอม มีลักษณะเป็นทรงกลมตันที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้อีก
- อะตอมไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ หรือทำลายได้
- อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันจะมีคุณสมบัติเหมือนกัน
- เมื่ออะตอมของธาตุต่างชนิดกันมารวมตัวกัน จะเกิดเป็นสารประกอบ
นอกจากแบบจำลองอะตอมของดอลตันแล้ว ยังมีแบบจำลองอะตอมของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ อีก เช่น แบบจำลองอะตอมของทอมสัน (Thomson's model) แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด (Rutherford's model) เป็นต้น ซึ่งเพื่อน ๆ สามารถดูคลิปสรุปแบบจำลองอะติมได้ ข้างล่างนี้เลย
หรืออยากเรียนชีววิทยาบ้าง คลิกอ่านบทความเรื่องความเครียดของพืช ให้เพื่อน ๆ ได้เรียนรู้กันอีกเยอะเลย นอกจากนั้นอย่าลืมติดตามทุกวิชาในรูปแบบวิดีโอกันต่อได้ที่แอป StartDee คลิกแบนเนอร์ด้านล่างเพื่อดาวน์โหลดได้เลย
IntLink Education
Follow
Jan 18, 2019
·
2 min read
แบบจำลองอะตอม
รู้หรือไม่ว่า “แบบจำลองอะตอม” มีการเปลี่ยนแปลงมาแล้วหลายครั้ง
เมื่อมีความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ เกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์จะนำความรู้ที่ได้มาพัฒนาต่อยอดจากความรู้เดิมจึงทำให้แบบจำลองอะตอมมีการเปลี่ยนแปลงให้ถูกต้องยิ่งขึ้น
.
ไปดูกันว่าการเปลี่ยนแปลงสำคัญของ “แบบจำลองอะตอม” มีอะไรบ้าง
ไทม์ไลน์ของแบบจำลองอะตอม
- แบบจำลองอะตอมของ ดอลตัน (1808)
- แบบจำลองอะตอมของ ทอมสัน (1904)
- แบบจำลองอะตอมของ รัทเธอร์ฟอร์ด (1911)
- แบบจำลองอะตอมของ โบร์ (1913)
- แบบจำลองอะตอม กลศาสตร์ควอนตัม(กลุ่มหมอก) (1926-ปัจจุบัน)
สรุปแนวคิดของ จอห์น ดอลตัน
- สสารประกอบขึ้นจากอนุภาคที่เล็กที่สุด เรียกว่าอะตอม มีลักษณะเป็นทรงกลมตันที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้อีก
- อะตอมไม่สามารถสร้างขึ้นใหม่ หรือทำลายได้
- อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน จะมีคุณสมบัติเหมือนกัน
3.1 ในทางกลับกันอะตอมของธาตุต่างชนิดกัน จะมีสมบัติต่างกัน - เมื่ออะตอมของธาตุต่างชนิดกันมารวมตัวกัน จะเกิดเป็นสารประกอบ
4.1 โดยสารประกอบจะมีอัตราส่วนของธาตุเป็นเลขลงตัวจำนวนต่ำๆ
สรุปแนวคิดของ ทอมสัน
- อะตอมเป็นทรงกลมที่เป็นกลางทางไฟฟ้า ซึ่งประกอบขึ้นด้วยอนุภาคที่มีประจุบวกและอนุภาคที่มีประจุลบ ซึ่งมีค่าประจุไฟฟ้าเท่ากัน
- ประจุบวกและประจุลบของอะตอมจะกระจายตัวอยู่ทั่วทั้งอะตอมอย่างสม่ำเสมอ โดยประจุลบจะฝังตัวอยู่ในเนื้ออะตอมที่มีประจุบวก
สรุปแนวคิดของ รัทเธอร์ฟอร์ด
- ภายในอะตอมเป็นพื้นที่ว่างเป็นส่วนใหญ่
- เนื่องจากโปรตอนซึ่งมีประจุเป็นบวกนั้นรวมตัวกันอย่างหนาแน่นอยู่ตรงกลางของอะตอม เรียกกว่านิวเคลียส
- นิวเคลียสของอะตอมนั้นมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับขนาดทั้งหมดของอะตอม ถึงแม้ว่านิวเคลียสจะมีขนาดเล็กแต่ก็มีมวลสูงมาก
- อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อยู่รอบๆนิวเคลียส และเคลื่อนที่เป็นบริเวณกว้าง
สรุปแนวคิดของ โบร์
- อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสเป็นวงโคจร โดยมีขนาด และค่าพลังงานที่แน่นอน
- ขนาดวงโคจรของอิเล็กตรอนนั้นจะสำพันธ์กับระดับพลังงาน
2.1 ที่ระดับพลังงานต่ำ วงโคจรจะมีขนาดเล็ก และอยู่ใกล้กับนิวเคลียส
2.2 เมื่อระดับพลังงานเพิ่มขึ้น วงโคจรจะมีขนาดใหญ่ขึ้น และอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากขึ้น - อิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ข้ามจากระดับพลังงานหนึ่งไปยังระดับพลังงานหนึ่งได้ เมื่อมีได้รับหรือสูญเสียพลังงาน
3.1 เมื่อได้รับพลังงานจะอิเล็กตรอนจะข้ามขึ้นไปยังระดับพลังงานที่สูงขึ้น(ไกลจากนิวเคลียส)
3.2 เมื่อสูญเสียพลังงานอิเล็กตรอนจะข้ามลงมายังระดับพลังงานที่ต่ำลง (เข้าใกล้นิวเคลียส)
สรุปแนวคิดทาง กลศาสตร์ควอนตัม
- อิเล็กตรอนมีสมบัติเป็นทั้งอนุภาคและคลื่น ทำให้ไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของอิเล็กตรอนได้
- แต่สามารถระบุได้ว่าบริเวณใดที่มีโอกาศพบอิเล็กตรอน
- อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อยู่รอบๆนิวเคลียสในลักษณะของกลุ่มหมอกที่มีประจุเป็นลบ
3.1 ยิ่งเข้าใกล้นิวเคลียสโอกาศที่พบอิเล็กตรอนยิ่งสูงขึ้น - กลุ่มหมอกหรือบริเวณที่มีโอกาศพบอิเล็กตรอน เรียกว่า ออร์บิทัล
4.1 ออร์บิทัลมีหลายรูปแบบ เช่น s, p, d และ f
=======================
ติดตามทุกสรุปวิชา ‘เคมี’ ที่กระชับและเข้าใจง่าย รวมไปถึงทริคดี ๆ ในการพัฒนาตนเองได้ที่ INTLINK
Facebook: //www.facebook.com/IntLink.Education/
Twitter: //twitter.com/Intlink3