Atomic Structure : โครงสร้างอะตอม [เคมีพื้นฐานสำหรับปี 1 ระดับมหาวิทยาลัย]

Power Point (รศ.อินทิรา หาญพงษ์พันธ์ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย)
เนื้อหาแบบสรุปสั้นๆ : http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/electron-structure/transparency/atom-str-SL.pdf

[Flash] เนื้อหาบางเรื่องต้องใช้จินตนาการ ตอนอ่านอาจจะทำความเข้าใจยากหน่อย ดูเนื้อหาจากฟิสิกส์ราชมงคล(เป็นภาพเคลื่อนไหว)จะเข้าใจง่ายขึ้นค่ะ
1.แบบจำลองอะตอมของนักวิทยาศาสตร์ : Atomic-Structure 1
2.วงโคจรของอิเล็กตรอน : Atomic-Structure 2

3.ปรากฎการณ์โฟโตอิเล็กตริก : Atomic-Structure 3

4.โมเมนตัมของแสง : Atomic-Structure 4

5.เลขควอนตัม : Atomic-Structure 5

6.บรรจุอิเล็กตรอนในออร์บิทัล : Atomic-Structure 6

7.เลขอะตอมมิก : Atomic-Structure 7

8.ใจกลางเครื่องปฏิกรณ์ : Atomic-Structure 8

**ดูหัวข้อที่อาจารย์สอนใน class ประกอบด้วย ถ้าเรื่องไหนไม่มีก็ไม่จำเป็นต้องอ่านละเอียดค่ะ แค่พอรู้ก็พอ
**เนื้อหาที่เอามาลงให้เป็นเนื้อหาที่หลายๆคนมักจะบ่นว่าเข้าใจยาก มีอยู่ 2 เรื่องคือเลขควอนตัมกับเทอร์โมไดนามิคส์ค่ะ ส่วนเรื่องที่เหลือเนื้อหาค่อนข้างเหมือนม.ปลาย แค่ทบทวนนิดหน่อยก็เข้าใจค่ะ

สรุป เลขควอนตัม (Quantum number)

      เลขควอนตัมคือ ตัวเลขหรือสัญลักษณ์ที่ใช้อธิบายสมบัติของอนุภาคขนาดเล็กมากๆหรืออิเล็กตรอนที่อยู่ในอะตอม เลขควอนตัมมีอยู่ 4 ชนิด คือ n, l, ml , ms
       1.) เลขควอนตัมหลัก (n) (Principle quantum number)

- บอกถึงระดับพลังงานหลัก

- เลขจำนวนเต็มบวก มีค่า 1,2,3…

# ถ้า n  มีค่ามาก  แสดงว่าอิเล็กตรอนอยู่ห่างนิวเคลียสมากและมีพลังงานมาก(ไม่เสถียร)

 

       2.) เลขควอนตัมออร์บิทัล (l) หรือ เลขควอนตัมโมเมนตัมเชิงมุม (Angular momentum quantum number)

- บอกรูปร่างของออร์บิทัลที่ e- อยู่ ซึ่งค่า l เป็นเลขจำนวนเต็ม ขึ้นกับค่า n

- l มีค่าตั้งแต่ 0,1,2… , n-1 (มีทั้งหมด n ค่า) 

      เช่น e- มี  n = 3     จะมีค่า  l = 0,1,2

  ·l = 0          เรียก    s   orbital

  ·l = 1              ,,     p   orbital   

  ·l = 2              ,,     d   orbital

  ·l = 3              ,,     f    orbital

  ·l = 4              ,,     g   orbital

 

       3.) เลขควอนตัมแม่เหล็ก (ml) Magnetic quantum number     

- บอกจำนวน ออร์บิทัล ในระดับพลังงานหลัก

- แสดงทิศทางการจัดตัวของ ออร์บิทัล

- ค่า ml เป็นเลขจำนวนต็ม ขึ้นกับค่า l 

- ml มีค่าระหว่าง  l  ถึง  – l 

- รวม 2l + 1 ค่า

•l =  0   ,   ml  = 0 (s)

•l =  1   ,   ml  = 0, +1, -1 (p_x, p_y, p_z)

•l =  2   ,   ml  = 0, +1, +2, -1, -2 (d_xy, d_yz, d_xz, d_x²-y², d_z²)

                   •l =  3   ,   ml  = 0, +1, +2,+3, -1, -2,-3 (f ไม่ต้องไปสนใจค่ะ มันยุ่งยาก)

(s-orbitals)

(p-orbitals : p_x, p_y, p_{z จะเห็นว่าถ้า n(ระดับพลังงานหลัก:เลขที่อยู่หน้าp)เพิ่ม}ขึ้น ขนาดออร์บิทัลจะใหญ่ขึ้น)

(d-orbitals : d_xy, d_yz, d_xz, d_x²-y², d_z²)

       4.) เลขควอนตัมสปิน, ms(Spin quantum number) 

  -เป็นตัวเลขบอกทิศทางการหมุนรอบตัวเองของ e- มีค่า  + ½ , - ½

•ms  = +½   à  e- อยู่ในสภาพ สปินขึ้น 

•ms  = -½   à  e- อยู่ในสภาพ สปินลง