ธาตุและสารประกอบ

   ธาตุและสารประกอบ

เนื้อหาเคมี

เคมี 1

 แบบจำลองอะตอม

******************************************************** 

                อะตอม  มาจากภาษากรีกว่า  “atomos”  ซึ่งแปลว่า  “แบ่งแยกอีกไม่ได้”  หมายความว่า  อะตอม คือ หน่วยย่อยที่เล็กที่สุดซึ่งไม่สามารถแบ่งให้เล็กลงไปได้อีก  แนวความคิดดังกล่าวนี้ได้จากนักปราชญ์ชาวกรีก ชื่อ ดิโมคริตุส (Demokritos)

                เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็กมากจึงยังไม่เคยมีใครมองเห็นด้วยตาเปล่า  แม้แต่ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ก็ยังไม่สามารถมองเห็นอะตอมได้  จนในปัจจุบันได้มีการพัฒนากล้องจุลทรรศน์สนามไอออนที่มีกำลังขยายสูงถึง  750,000  เท่าจึงสามารถถ่ายภาพปลายเข็มของธาตุรีเนียม (Rhenium)  ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นภาพของอะตอมได้ แม้ว่าจะถ่ายภาพที่เชื่อว่าเป็นอะตอมได้  แต่จากภาพถ่ายดังกล่าวก็ยังไม่สามารถบอกรายละเอียดภายในอะตอมได้

                การที่อะตอมมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถมองเห็นได้  การศึกษาเกี่ยวกับอะตอมจึงใช้วิธีการสันนิษฐาน โดยใช้ข้อมูลต่าง ๆ  ที่ได้จากการทดลอง  นำมาสร้างมโนภาพหรือแบบจำลองของอะตอมขึ้นมา  แบบจำนองอะตอมมีหลายแบบ  แต่ละแบบได้ถูกกำหนดขึ้นมาโดยอาศัยการทดลองเป็นหลัก  ในขั้นแรกมีข้อมูลเกี่ยวกับอะตอมจำนวนน้อย  ลักษณะของแบบจำลองอะตอมก็เป็นอย่างหนึ่ง  เมื่อมีข้อมูลเพิ่มขึ้นจนแบบจำลองนั้นไม่สามารถอธิบายข้อมูลที่ได้จากการศึกษาใหม่ ๆ ก็จำเป็นต้องมีการแก้ไขแบบจำลองอะตอม  ดังนั้นแบบจำลองอะตอมจึงได้มีการพัฒนาและเปลี่ยนแปลงไปได้เรื่อย ๆ แม้กระทั่งในปัจจุบัน

                แบบจำลอง  คือ มโนภาพที่สร้างขึ้นโดยอาศัยข้อมูลที่ได้จากการทดลอง  แบบจำลองทางวิทยาศาสตร์  เป็นมโนภาพที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้น  เพื่อบอกลักษณะของสิ่งที่มองไม่เห็น  เช่น  อะตอม  นอกจากนี้แบบจำลองยังใช้เป็นคำอธิบายสิ่งหนึ่งสิ่งใดก็ได้  แบบจำลองสามารถเปลี่ยนแปลงได้เมื่อข้อมูลจากการทดลองเปลี่ยนแปลงไป

แบบจำลองอะตอมของดอลตัน

                นักวิทยาศาสตร์ที่เสนอแบบจำลองเป็นคนแรก  คือ  จอห์น  ดอลตัน  (Jhon  Dalton) โดยเสนอความคิดเห็นเกี่ยวกับอะตอมไว้ในปี  พ.ศ. 2346  ซึ่งมีข้อความที่สำคัญสรุปได้ดังนี้

                1. สารแต่ละชนิดประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ เรียกว่าอะตอม  ซึ่งแบ่งแยกไม่ได้

                2. อะตอมจะทำให้เกิดใหม่หรือสูญหายไปไม่ได้

                3. อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีสมบัติเหมือนกันและแตกต่างจากอะตอมของธาตอื่น

                4.สารประกอบเกิดจากการรวมตัวกันของอะตอมของธาตุต่างชนิดกันด้วยอัตราส่วนของจำนวนอะตอมคงที่เป็นเลขลงตัวน้อย ๆ

                5.โมเลกุลของสารประกอบชนิดเดียวกันย่อยมีสมบัติเหมือนกัน  และ แตกต่างจากโมเลกุลของสารประกอบอื่น ๆ

                จากแนวคิดของดอลตันที่ว่า  อะตอมเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดซึ่งแบ่งแยกไม่ได้  ทำให้ได้แบบจำลองอะตอมของดอลตัน เป็น  “ทรงกลมที่มีขนาดเล็กที่สุด  ซึ่งแบ่งแยกไม่ได้”

                แบบจำลองอะตอมของดอลตันใช้อธิบายเกี่ยวกับกฏทรงมวลสารสัมพันธ์ได้  จึงเป็นที่ยอมรับกันในสมัยนั้น  และทำให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มหันมาสนใจศึกษาเกี่ยวกับอะตอมมากขึ้น  ต่อมาเมื่อการศึกษาได้พัฒนามากขึ้น  พบข้อมูลเกี่ยวกับอะตอมมากขึ้น  ข้อมูลใหม่ ๆ เหล่านี้บางประการก็ไม่สอดคล้องกับแนวความคิดของดอลตัน  เช่น พบว่าอะตอมไม่ใช่หน่วยที่เล็กที่สุด  อะตอมยังสมารถมีอนุภาคย่อย ๆ ลงไปได้อีกก  อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันก็อาจไม่จำเป็นต้องมีสมบัติต่าง ๆ เหมือนกันทุกประการ  เช่น  มีมวลต่างกันได้  (คือไอโซโทป  ซึ่งจะได้กล่าวในรายละเอียดต่อไป )  นอกจากนี้ข้อมูลบางเรื่องก็ไม่สามารถอธิบายได้โดยแนวความคิดของดอลตัน  เช่น  ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในหลอดรังสีแคโทด  นักวิทยาศาสตร์คนต่อ ๆ มาจึงได้พยายามเสนอแบบจำลองอะตอมชนิดใหม่

ตัวอย่าง

แนะนำตัวคะ

ครูโรงเรียนชนแดนวิทยาคม

อมรรัตน์  แก้วยศ

เคมี อะตอมและตารางธาตุ

แบบจำลองอะตอมมีทั้งหมด  5 แบบ
1.  แบบจำลองอะตอมของ ดอล  ตัน
2.  แบบจำลองอะตอมของ ธอมสัน