เลขออกซิเดชัน

เกณฑ์การกำหนดค่าเลขออกซิเดชัน มีเกณฑ์ดังนี้

1. ธาตุอิสระทุกชนิดทั้งที่อยู่ในรูปอะตอมหรือโมเลกุล มีเลขออกซิเดชันเท่ากับศูนย์ เช่น Fe , Zn , H₂ , N₂ , O₂ , P₄ , S₈ ต่างมีเลขออกซิเดชันเท่ากับศูนย์

2. ออกซิเจนในสารประกอบทั่วไปมีเลขออกซิเดชัน -2 ยกเว้นในสารประกอบเปอร์ออกไซด์ เช่น Na₂O₂ , H₂O₂ , BaO₂ ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชัน -1 ในสารประกอบซูเปอร์ออกไซด์ เช่น KO₂ ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชัน -1/2 ในสารประกอบ OF₂ ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชัน +2

3. ไฮโดรเจนในสารประกอบทั่วไปมีเลขออกซิเดชัน +1 ยกเว้นในสารประกอบโลหะไฮไดรด์ เช่น NaH ไฮโดรเจนมีเลขออกซิเดชัน -1

4. ไอออนของธาตุมีเลขออกซิเดชันเท่ากับประจุของไอออนนั้น เช่น H⁺ เลขออกซิเดชันเท่ากับ +1 , Ca²⁺ เลขออกซิเดชันเท่ากับ +2 , Cl^- เลขออกซิเดชันเท่ากับ -1 เป็นต้น

5. ไอออนที่ประกอบด้วยอะตอมมากกว่า 1 ชนิด ผลรวมของเลขออกซิเดชันของทุกอะตอมเท่ากับประจุของไอออนนั้น เช่น Cr₂O₇^2- มีประจุ -2 ผลรวมของเลขออกซิเดชันของ Cr₂O₇^2- จึงเท่ากับ -2

6. ในสารประกอบใด  ผลรวมของเลขออกซิเดชันของทุกอะตอมเท่ากับศูนย์ เช่น CaO เลขออกซิเดชันของแคลเซียมเท่ากับ +2 ของออกซิเจนเท่ากับ -2 ซึ่งรวมกันจะเท่ากับศูนย์

การเรียกชื่อธาตุ

ไบยังการนำทางไปยังการค้นหา

เลข	คำเรียก	สัญลักษณ์	การออกเสียง
0	นิล (nil)	n	/nɪl/
1	อูน (un)	u	/uːn/
2	ไบ (b(i))	b	/baɪ/
3	ไทร (tr(i))	t	/traɪ/
4	ควอด (quad)	q	/kwɒd/
5	เพนท์ (pent)	p	/pɛnt/
6	เฮกซ์ (hex)	h	/hɛks/
7	เซปท์ (sept)	s	/sɛpt/
8	ออกท์ (oct)	o	/ɒkt/
9	เอน (en(n))	e	/ɛn/
คำปัจจัย	-เอียม (-ium)	ไม่มี	/iːəm/

สมบัติของธาตุตามหมู่และคาบ
1. ขนาดอะตอม (รัศมีอะตอม)
ตามหมู่ : ใหญ่ขึ้น ตามเลขอะตอม เพราะ ระดับพลังงานเพิ่มขึ้น (shell เพิ่มขึ้น)(บนเล็ก ล่างใหญ่)
ตามคาบ : เล็กลง ตามเลขอะตอม เพราะ จำนวนโปรตอน ที่ดูด electron ให้เข้าใกล้ นิวเคลียส
(ซ้ายใหญ่ ขวาเล็ก)
2. ขนาดไอออน (รัศมีไอออน)
     - ion บวก : ขนาดเล็กลงตามประจุบวก (ยิ่ง+มาก ยิ่งเล็ก) 
     -ion ลบ    : ขนาดใหญ่ขึ้นตามประจุลบ (ยิ่ง - มาก ยิ่งใหญ่)
3. IE , EN , EA , E0 : ตามหมู่ : ลดลง(บนสูง ล่างต่ำ) ตามคาบ : เพิ่มขึ้น(ซ้ายต่ำ ขวาสูง)
-IE (ionization energy) : พลังงานน้อยที่สุดที่ใช้ดึง อิเล็กตรอน ให้หลุดจากอะตอมในภาวะแก๊ส
-EN (electro negativity) : ความสามารถในการดึงดูด อิเล็กตรอน คู่ร่วมพันธะให้เข้าใกล้นิวเคลียส
-EA (Electron affinity) : พลังงานที่คายออกมา เพื่อรับ อิเล็กตรอน เข้าไปอยู่ในอะตอมในภาวะแก๊ส
-E0 (ศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์มาตรฐาน) : ความสามารถในการชิงอิเล็กตรอนในรูปของสารละลาย
4. ความหนาแน่น (D)
ตามหมู่ : เพิ่มขึ้น  (บนต่ำ ล่างสูง) การเพิ่มของมวลมีผลเหนือการเพิ่มของปริมาตร
ตามคาบ : เพิ่มขึ้น (ซ้ายต่ำ ขวาสูง) มวลเพิ่ม ปริมาตรลด
5. ความเป็นโลหะ
-โลหะ : ความสามารถในการจ่ายอิเล็กตรอน
-อโลหะ : ความสามารถในการรับอิเล็กตรอน
6.จุดเดือด(boiling point [bp]) จุดหลอมเหลว(melting point[mp])
-โลหะ หมู่ 1  2  3 มีแรงยึดระหว่างอนุภาคคือ พันธะโลหะ
  ตามหมู่ : ลดลง (บนเยอะ ล่างน้อย)
  ตามคาบ : เพิ่มขึ้น (ซ้ายน้อย ขวาเยอะ)
-อโลหะหมู่ 5 6 7 8 เกาะกันด้วยพันธะโควาเลนต์
 ตามหมู่ : เพิ่มขึ้น (บนน้อย ล่างเยอะ) เพราะ เมื่อเลขอะตอมเพิ่มจากแรงวัลเดอร์วาลส์เพิ่มขึ้น 
                 เพราะมวล/ขนาดโมเลกุลเพิ่มขึ้น
 ตามคาบ : ลดลง (ซ้ายเยอะ ขวาน้อย) เพราะเมื่อเลขอะตอมเพิ่มจากแรงวัลเดอร์วาลส์ลดลงเพราะ
                  ขนาดโมเลกุลลดลง
 หมู่ 4 : เช่น C , Si จุดหลอดเหลวจะขึ้นอยู่กับ โครงสร้างภายในโครงผลึกร่างตาข่าย

การจัดเรียงอิเล็กตรอนในเลขอะตอม

หลักการจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก
1.ต้องการจำนวนอิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุโดยใช้เลขอะตอม
2.จัดเลียงอิเล็กตรอนจากระดับชั้นพลังงานต่ำสูงไปสูงสุด
3.จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดในเเ่ละระดับพลังงานที่มีค่าเท่ากับ 2n ยกกำลัง 2
4.อิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานนอกสุด คือ เวเลนซ์อิเล็กตรอนและมีอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน
5.อิเล็กตรอนที่อยู่ถัดจากวงนอกเข้ามาหนึ่งวงจะมีจำนวนอิเล็กตรอนได้ไม่เกิน 8 อิเล็กตรอน
6.ถ้าธาตุมีเลขอะตอมอยู่ระหว่าง 1-20 และตั้งเเต่ 31 อนุภาคขึ้นไปให้จัดเลียงอิเล็กตรอน 2  8  18  32 ...
7.เลขอะตอม 21-30 จะจัดในรูป  2  8  x  2 
8.  24  29  จะจัดอยู่ในรูป 2  8  x  1 
หลักการจัดเรียงในระดับพลังงานย่อย

แบบจำลองกลุ่มหมอก

อิเล็กตรอนไม่ได้เคลื่อนที่เป็นวงกลม แต่เคลื่อนที่ไปรอบๆนิวเคลียส เป็นรูปทรงต่างตามระดับพลังงาน ไม่สามารถบอกตำแหน่งที่แน่นอนของอิเล็กตรอนได้ เนื่องจากอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมากและเคลื่อนทีเร็วตลอดเวลาทั่วทั้งอะตอม

อะตอมจะประกอบด้วยกลุมหมอกของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส บริเวณที่มีหมอกทึบ

การเกิดสเปกตรัม
1.การตรวจหาสเปกตรัมถ้าเป็นสารประกอบทำโดยการเผาสารประกอบ
2.สีเปลวไฟ หรือสเปกตรัม เกิดจากสาเหตุเดียวกันข้อเเตกต่างคือสีเปลวไฟเป็นสีที่มองเห็นด้วยตาเปล่าจะเห็นเป็นสีเดียวซึ่งเป็นสีที่ชัดเจนที่สุด สีสเปกตรัมเป็นสีที่ใช้เครื่องมือสเปกโคป ส่องดูเปลวไฟจะเป็นเส้นสเปกตรัมหลายเส้นและความเข้มมากที่สุดจะเป็นสีเดียวกันกับสีของเปลวไฟ
3.เมื่อนำธาตุต่างๆมาเผา พบว่า ได้สีเปลวไฟดังนี้

สมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ความยาวคลื่น  ใช้สัญลักษณ์ แลมดาร์ ( λ )คือระยะทางที่คลื่นเคลื่อนที่ครบ 1 รอบ

ความถี่ของคลื่น  ใช้สัญลักษณ์ นิว (v) คือ จำนวนรอบของคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านจุดใดจุดหนึ่งในเวลา 1วนาที มีหน่วยเป็นรอบต่อวินาที หรือ เฮิรตซ์ (Hz)

มักซ์พลังค์ (Max plank )

ชาวเยอรมันได้ศึกษาเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นพลังงานรูปหน่ง และสรุปได้ว่าพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความถี่ของคลื่น

                                                      E   a    n 

                           E   =    hn    

E คือ พลังงานของคลื่น มีหน่วยเป็น จูล ( J )

H คือ ค่าคงตัวของพลังค์ มีค่า 6.626 ❌ 10 ยกกำลังลบ 34 จูลต่อวินาที

V คือ ความถี่ของคลืนแม่เหล็กไฟฟ้า มีหน่วยเป็น รอบต่อวินที หรือเฮริตซ์

C คือ ความเร็ว

λ  คือ ความยาวคลื่น

แสงที่มีความยาวคลื่นมาก λ จะมีความถี่ ต่ำ v และพลังงาน E เช่น เเสงสีแดง

แสงที่มีความยาวคลื่นน้อย λ จะมีความถี่ สูง v และพลงงาน E เช่น เเสงสีม่วง

ความยาวคลื่นของแถบสีต่างๆ

สเปกตรัม  หมายถึง แถบสีแถบแสงสีหรือเส้นสีในพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

สเปกตรัมมี 2 ชนิดคือ

1.สเปกตรัมต่อเนื่อง คือ สเปกตรัมที่ประกอบด้วยแถของสีที่ต่อเนื่องกันไปจากสีหนึ่งไปยังสีหนึ่ง โดยจะมองไม่เห็นช่องว่างระหว่างสีเลย

2.สเปกตรัมไม่ต่อเนื่อง คือ สเปนตรัมที่มีลักษณะเส้นเป็นสีสว่างบนพื้นดำมืด บางทีเรียกว่าเส้นสเปกตรัม 

โดยจะมองเห็นเส้นสีเรียงจากเส้นหนึ่งไปอีกเส้นหนึ่งโดยแต่ละเส้นสีจะมีช่องวางละหว่างเส้นสีแยกกันอย่างชัดเจน

แบบจำลองอะตอมของนิลโบร์

นีลส์โบร์   ได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นมา สรุปได้ดังนี้
1 . อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสเป็นชั้นๆ ตามระดับพลังงาน  และแต่ละชั้นจะมีพลังงานเป็นค่าเฉพาะตัว
2. อิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุดจะเรียกว่าระดับพลังงานต่ำสุดยิ่งอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากขึ้น   ระดับพลังงานจะยิ่งสูงขึ้น
3. อิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสมากที่สุดจะเรียกระดับพลังงาน  n =  1   ระดับพลังงานถัดไปเรียกระดับพลังงาน  n =2, n = 3,… ตามลำดับ   หรือเรียกเป็นชั้น   K , L , M , N  ,O ,  P , Q ….

ไอออน (Ion)
คือ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ซึ่งเกิดจากอะตอมเสียหรืได้รับอิเล็กตรอน ประจุไฟฟ้ามีี 2ชนิด
1.ไอออนบวก คืออนุภาคที่มีโปรตรอน > อิเล็กตรอน เกิดจากอะตอมเสียอิเล็กตรอน
2.ไอออนลบ   คืออนุภาคทีมีโปรตรอน < อิเล็กตรอน เกิดจากอะตอมรับอิเล็กตรอน

ไอโซโทป (Isotope)
หมายถึง อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน มีเลขอะตอมเท่ากัน แต่เลขมวลต่างกัน จำนวนโปรตรอนและจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน แต่มีจำนวนนิวตรอนไม่เท่ากัน
ไอโซโทน (Isotone)
หมายถึง ธาต่ต่างชนิดกันแต่มีจำนวนนิวตรอนเท่ากัน
ไอโซบาร์ (Isobar)
หมายถึง ธาตุต่างชนิดกัน มีเลขมวลเท่ากัน แต่มีเลขอะตอมต่างกัน
ไอโซอิเล็กทรอนิกส์ (Isoelectronic) 
หมายถึง ธาตุหรืดไอออนทที่มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน

อนุภาคมูลฐานของอะตอม

จากการศึกษาพบว่าอะตอมประกอบด้วยอนุภาค 3 ชนิด คือ โปรตรอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน

โดยมีโปรตรอนกับนิวตรอนอยู่ภายในนิวเคลียสนี้จะครอบครองเนื้อที่ภายในอะตอมเพียงเล็กน้อย

และมีอิเล็กตรอนวิ่งนอบๆนิวเคลียสด้วยความเร็วสูง

การค้นพบนิวตรอน

Mosley ได้ศึกษาเกี่ยวกับรังสีเอ็กซ์ ทำให้ทราบจำนวนโปรตรอนในอะตอม และพบว่าธาตุส่วนใหญ่มีมวลประมาณ 2 เท่าของโปรตรอน

Rutherford ตั้งข้อสันนิษฐานว่า ในอะตอมน่าจะมีอนภาคอีกชนิดหนึ่งซึ่งมีมวลใกล้เคียงกับโปรตรอน

Thomson ศึกษาเกี่ยวกับมวลของอนุภาคบวกในหลอดลัสีแคโทด พบว่าแก็สนีออนในหลอดรังสีเเคโทดมีมวลของอนุภาคบวก 2 ค่า คือ20 และ22 ต่อมา Soddy ได้ตั้งชื่ออะตอมของธาตุเดียวกันแต่มวลต่างกันว่า Isotope  จากข้อมูลดังกล่าวเป็นการยืนยันว่า อะตอมตามแบบจำลองของ  Rutherford  มีอนุภาคของอีกชนิดหนึ่งอยู่

Chadwick  ได้ทำการศึกษาไปยังธาตุต่างๆ พบว่าภายในนิวเคลียสมีอนุภาคชนิดหนึ่งที่มีมวลใกล้เคียงกับโปรตรอนและเป็นกลางทางไฟฟ้า เรียกว่า นิวตรอน

กล่าวว่า จากการค้นพบนิวตรอนนี้ ทำให้ทราบว่าภายในอะตอมประกอบด้วยอนุภาค 3 ชนิด คือ 

โปรตรอน อิเล็กตรอนเเละนิวตรอน เรียกอนุภาคทั้ง 3 ชนิดว่าเป็น นิวเคลียร์

แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอรด์

ได้ทำการทดลองยิงอนุภาคแอลฟา ( นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม ) ไปที่แผ่นโลหะบาง ในปี พ.ศ.2449 และพบว่าอนุภาคนี้ สามารถวิ่งผ่านได้เป็นจำนวนมาก แต่จะมีเพียงส่วนน้อยที่เป็นอนุภาคที่กระเจิง ( การที่อนุภาคเบนจากแนวการเคลื่อนที่จากที่เดิมไปยังทิศทางต่างๆกัน ) ไปจากแนวเดิมหรือสะท้อนกลับทางเดิม

จากการทดลองนี้ รัทเธอร์ฟอร์ดจึงได้เสนอแบบจำลองอะตอมว่า " อะตอมมีลักษณะโปร่ง ประกอบด้วยประจุไฟฟ้าบวกที่รวมกันอยู่ที่ศูนย์กลางเรียกว่า นิวเคลียส ซึ่งถือว่าเป็นที่รวมของมวลเกือบทั้งหมดของอะตอม โดยมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบๆนิวเคลียสด้วยระยะห่างจากนิวเคลียสมาก เมื่อเทียบกับขนาดของนิวเคลียส และระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนเป็นที่ว่างเปล่า"

แต่แบบจำลองนี้ยังมีข้อกังขาที่ยังไม่สามารถหาคำตอบได้คือ

1.อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่โดยมีความเร่งจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ทำให้พลังงานจลน์ลดลง ทำไมอิเล็กตรอนวิ่งวนรอบนิวเคลียสตามแบบจำลองของรัทเธอร์ฟอร์ด จึงไม่สูญเสียพลังงาน และไปรวมอยู่ที่นิวเคลียส

2. อะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว เมื่อวิ่งวนรอบนิวเคลียสจะจัดการเรียงตัวอย่างไร

3. ประจุบวกที่รวมกันอยู่ในนิวเคลียส จะอยู่กันได้อย่างไร ทั้งๆที่เกิดแรงผลัก