atom

40
2552 Chollada Kulwat RMUTL Chiangmai 30/07/52 (Atom)

Upload: chollada-kulwat

Post on 07-Mar-2016

213 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Knowledge inside atom

TRANSCRIPT

Page 1: Atom

2552

Chollada Kulwat

RMUTL Chiangmai

30/07/52

����� (Atom)

Page 2: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 2

����� (Atom)

Chollada

30/07/52

Page 3: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 3

����� 1

����� (Atom)

��ก���������� !"#$��%� ������������� ���ก����� ���������ก � &'$(ก���)$��*+�,!-.%��)/�)0��1!.2ก��ก 3'(��ก�)$3��4�5��.�ก67�0�(����� ��ก���������� 3'(�8�(,�1-�!-�*9.:�ก���4�5��!�#$�(�)/ 3�ก��$(�)$��(!-2�;18

1.1 ���� �!"�#����� ,<��%� ����� ��3�ก+�6�ก�)ก =>.�%� ����������ก������

��ก>��"? "��ก�)ก@5��7 ,#� .A&�B>*� (Lucippus) =.� !1�@�,���*� (Democritus) :"8,<��)/!�)�ก ��� ������ก������ ������ ���!"���"��#$���$ ก%��!�!����ก !0�;18B������'ก6�!ก)$��ก�5���I*�)$�)0��1!.2ก =.��)=��,�1!ก)$��ก�5@,�(��8�(0�(�����%� ��������� ���ก����� ������������ก������ !"���"��#"�����!�� $��!"���"��#$���$ ก&����ก��!�!����ก$��� (=�%:�������/� ��(;�%�)ก���1.�( !B#$�B��A3� =.����5��*�=��,���,�11�(ก.%��)

�%������������� ;18!3��?ก8��-�8�0'/� =.���ก���������� ก2B������<�ก���1.�( ,8�-�,<���5!ก)$��ก�5!�#$�(�)/:��A>=55�%�(J�.�1�� 3�ก����$(!ก�1�'()���%�"0'/���:�>K ,.�.1805 3�ก=��,���,�10�(3�- � 1�.��� (John Dalton)

3�- � 1�.��� ;18!��������T��!ก)$��ก�5=553<�.�(����� =.�!>U��)$�����5 =.����5��*�3�ก��ก���������� :�������/�

�$���� 1.1 �����% 400 �(ก*��+�!�,-. ก��/

01�2�+�!�3, 0�4�5$�0,��+���+!10ก��6�ก ���37�+ 8�*+�,*����ก9�*0/:��0"�

�$���� 1.2 ;��-� 1�<� � (+... 1766-1844) 0ก!1���0�:�#+ �0���6 0�4�

�3��"�#/*�#��5��/��� #ก=>���6�ก;� 1�<� �0�!��,���� #,:�0�:��

��63 12 �( 8<�?/�/��!�,*��?�@*?�0�:�#8��0/,0���- AB�#0"�,��� C#?�2�#0��6�8<�?��!�6�< 6 ;�ก+���,�?;?�1����3�3�!6��!�6��D�

?��0"�91�.Bก>�0�:��#"�#8กE, AB�#�D�9�,$*ก��.Bก>��!/�0+��8<�0�:��#"�#�=>F������?����,31

Page 4: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 4

1.2 �=>F������ (Atomic Theory) �[6\)�����0�(1�.��� ก.%��;�8�%�

- ����>��ก�518������� &'$(!>U�-�%���)$!.2ก�)$�*1 =5%(=�ก�%�;>�)ก;�%;18 =.�;�%�����I��8�(0'/�-�#��<�.��:-8�A?-��;>

- 4��*!1)��ก��>��ก�518�������"��1!1)��ก�� �)��.=.�,*7��5���!-�#��ก�� =�%3�=�ก�%�(3�ก4��*�#$�

- ���>��ก�5!ก�13�กก��������0�(�����0�(4��*��/(=�% 2 "��10'/�;>18����1�%���)$,(�)$ - �����0�(4��*=�%.�"��13��)�A>�%�(=.��/<�-��ก!]B����� - �/<�-��ก0�(4��*�)$���ก�� ก2,#��/<�-��ก0�(�������/(-.��0�(4��*�)$���ก��

;�ก�=>F������"�#1�<� � �D�?��,�3�91��*� �����!>U�-�%��B#/�T��0�(ก��!ก�1���� @1������3�1�%�!>U���*+�,�)$!.2ก�)$�*10�(

4��*�)$��(,(��5�����(!,�)0�(4��*��/�;�8 =�8�%�1�.���;1808���*>0�(�������3�กก����(!ก���(�8�� =�%>^33*5��ก��:"8!,�#$�(�#�

����:-�%�)$�)>�����4�+�B�A(�<�:-8���3B5+�B0�(����� !-�#��ก�5�)$1�.���;18:-808���(!ก�;�8 ,#� M��3���ก��1��6�����0N�6#/�!101�6� ,*��,�����ก��0ก!1;�ก�����"�#M��3� C#8�* 2 /�!1

"BC�9�

�[6\)�����0�(1�.��� ;18"%���4�5��ก\B#/�T��!ก)$��ก�5ก����������(!,�)-.��08��)$�A83�กก��:�������/� ,#�

กFก������ �+#��� (Law of constant composition) : ������ก��*����+��� ,�"�*���$��,-���� ����%�"�������� (ก\�)/!>U�B#/�T��0�(�����T��:��[6\)������)$ก.%���%� ���>��ก�5!ก�13�ก4��*��กก�%� 1 "��1 �����ก�� ���>��ก�5"��1!1)��ก���8�(�)�����"��1�%�(J!-�#��ก��=.��)3<����0�(�����!�%�ก��!���)

กF��#��<"�#,,�� (Law of conservation of mass) : "�����"� ���������"�� .�ก���$������-��/�ก��� �,�����ก�� (ก\�)/!>U�B#/�T��0�(�����T��:��[6\)������)$ก.%���%� !�#$��)

�$���� 1.3 7�NN:C�5!�"�#,��กB�#� ��D� GaAs (8ก<0<�6�-

���-0A9�1-) AB�#91�;�ก0�+�!+���0��6ก�*� � �0�<<!#�!0<Zก����9�2+�,2ก�( (tunnelling electron

microscopy) ,�����*�#ก �,���#"BC�;�ก+��N!�0���-216,�0"��0�4������"�#8ก<0<�6� 8<�,����;�#ก�*�0�4������

"�#���-0A�!ก

Page 5: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 5

>`�ก�����!,�)!ก�10'/� �����0�(4��*3�;�%!>.)$��=>.(;>!>U������"��1�#$� >`�ก�����!,�)�)$!ก�10'/�3'(;�%;18�<�:-8!ก�1�����:-�%0'/�-�#�;�%�<�:-8�����!1���A?-��;>)

1�<� � ?/��=>F������?�ก����3����� กF, 1,*��N�3+$% (Law of multiple proportions) : I8�4��* 2 "��1 !"%� A =.� B ��

���ก��!>U����;18��กก�%� 1 "��1 ��.0�( B �)$���ก�5��.0�( A :�>����7�)$ก<�-�1:-8 3�!>U����!.0�)$�)��1�%���8���)$�*1

�����%�(!"%� : .�(B�3��7������%�((%��,#� �/<� =.� ;c@1�!3�!>�� ��ก;&1 &'$(�%�(ก2�) ;c@1�!3� =.� ��ก&�!3� !>U��(, >��ก�5 !��B5�%�

�/<� (H2O) !ก�13�ก O2 8 g ���ก�5 H2 1 g �%��;c@1�!3�!>�� ��ก;&1 (H2O2) :"8 O2 16 g ���ก�5 H2 1 g 3�!-2��%�� ���,*����<"�# O 0�:��0��6�ก � H 1 g ?� H2O2 : H2O = 2:1

ก��?/��=>F������"�#1�<� � �D�?��,�3�91��*� ��ก&�!3�:� H2O2 �8�(�)3<����!>U� 2 !�%�0�(��ก&�!3��)$��A%:� H2O !�#$�!�)�5ก�5 H �)$

!�%�ก��

1.3 8��;D�<�#����� (Atomic model) -.�(����0�(1�.��� 9.ก���1.�(0�(

��ก���������� �*%��%��� ;18,8�B5�%�������)@,�(��8�(�)$�.�5&�5&8�� �)4���"����)$!>U�;ffg�!ก)$��08�(��A%18�� =.������I=5%(=�ก:-8!.2ก.(;18�)ก:�5�(�����

�$���� 1.4 0�4�7�N��#+���+!1���8,1#?��0�Z���6<�0��61"�#2+�#,���#����� ���

,�1+<��#ก �5<ก���1<�# 8<�?/��M!��6

���กbก��%-"�#�����91�

Page 6: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 6

1�(��/� 3'(�)�)=553<�.�(�����0�(��ก���������� !ก�10'/����)ก-.��=55 ;18=ก% - =553<�.�(�����0�(������ - =553<�.�(�����0�(���!4�� f�� 1 - =553<�.�(�����0�(@5� - =553<�.�(�����0�(&��!��� fh.1 1.3.1 8��;D�<�#�����"�#���, �

:�ก.�(,��������6�)$ 18 ��ก���������� !��$��'ก6�ก����8�(>��3*;ffg� @1�:-8��ก� ;ffg�9%��-.�1�)$�A5!����ก����ก!ก#�5-�1

!�#$�9%����ก� ;ffg�=�(�A(!08�;>3��<�:-8!ก�1��(�)0'/�+��:�-.�1 "#$��%� ��(�)=,@�1 (Cathode rays) !B���!ก�13�ก0�/�;ffg�.5 -�#� =,@�1

�����I���3ก��!,.#$��;-�0�(��(�)=,@�1;18 !B�����(�)�)/�<�:-8���I* !"%� -.�1=ก8�!ก�1!�#�(=�(0'/�;18 =�(�)/!�)�ก�%� =�(f.A��!��!&�� (fluorescence) 08�,��3<� : +�B�)$>��ก`5�3�!,�#$�(��5@������ !ก�13�ก��(�)=,@�1

>ก����(�)=,@�1!,.#$���)$!>U�!�8���( =�%I8���A%:�����=�%!-.2ก-�#�����;ffg� 3�!,.#$���)$=55!.)/��!5� ,.8��ก�5ก��!,.#$���)$0�(��*+�,>��3*.5!�#$���A%:�����=�%!-.2ก-�#�����;ffg� =.�!�#$���(�)�)/�กก���5ก�5=9%�@.-� 3��<�:-8=9%�@.-�!ก�1>��3*.5;18

�$���� 1.5 �<�1,3@@�ก�.���?/�?�ก���1<�#,� 6+�!,.����>��� 18

�$���� 1.6 a. ?��<�1� #,�8+2�1 �!0<Zก�����!�#��ก;�ก" C�9eef�<���:�8+2�1 9�6 # " C�9eef���ก��:�8�2�1

b. 7�N�<�1� #,�8+2�1�����h�ก0�:�#8,# �D�?��0�Z���#�!�#"�#� #,�8+2�1 c. ��#�!�#"�#� #,�8+2�1���i$ก0���6#0��1��6,���8�*0�<Zก

Page 7: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 7

3�ก��5����)$>��ก`�)/�<�:-8���5�%� ��(�)=,@�1>��ก�518��.<�0�(��*+�,�)$�)>��3*.5 ,#�

�����ก%��� (electron) ��ก3�ก�)/��(B5�%� ��(�)=,@�1�)$!ก�13�ก���I*�%�("��1ก��3��),���=�ก�%�(ก���)ก18�� 08���(!ก�*!-.%��)/�<�:-8��*>;18�%�

�����ก������� ���ก��������������

-.�1��(�)=,@�1��A%:�=����/(]�กก�5����=�%!-.2กก�5����;ffg� ��(�)=,@�1-�#�.<�

0�(��!.2ก������$(��ก3�ก=9%�;ffg�.5�)$��A%18��&8�� @1�IAก!�%(!08�-�=9%�;ffg�5�ก�)$��A%18����(08�� ��/(�)/=9%�;ffg�5�ก�)"%�(��(ก.�( !B#$�:-8.<�0�(��!.2ก������$(9%��;18 ��(��$(0�(��!.2ก����3�IAก!5)$�(!5�;1818������=�%!-.2ก=.�����;ffg� 9.0�(����=�%!-.2ก=.�����;ffg��)$�)�%�ก��!5)$�(!5���(��$(0�(��!.2ก���� �<�;>:"8��1,%���.�%�>��3*0�(��!.2ก����

ก����1>����7�)$!>U�9.��3�กก��!,.#$���)$0�(��(�)=,@�1:�����=�%!-.2ก =.�����;ffg�B5�%� ������%��1�(ก.%���),%�!>U� 1.76 × 108 ,A.��5 �%�ก��� (C/g) 3�ก,%��)$;18�)/ �<�:-8��ก���������� �����I��1-�#�-�,%���.0�(��!.2ก����;18@1�(%�� ��/(�)/3�:"8,%�>����7�#$�J��,<���7�%��ก��

,.�. 1909 @�!5�� � ��..�=ก� (Robert Millikan) �����I��1>��3*0�(��!.2ก����3�กก���1.�(�)$�A83�กก��:�"#$��%� ก���1.�(18��-�1�/<����0�(��..�=ก� (Millikan oil-drop experiment)

�$���� 1.7 +... 1897 � กel,!ก,-/��� #ก=>/:�� ����� ��. ����� (James J.

Thomson) 91���+*�� ���,*��"�#���;39eef��*���<"�#�!0<Zก����216?/��<�1� #,�8+2�1

�$���� 1.8 7�N8,1# 0+�:��#�:�"�#�!<<!8ก����?/�� 1���;3"�#�!0<Zก���� �61�CD�� �0<Zกm���� ��!0<Zก����0��9��;�

i$ก�<*�6?��0+<:���<#?���!0�%����6$*����*�#85*����;39eef� 2 85*� �!<<!8ก�� 1ก��0+<:������"�#�61�CD�� ���C

0�:��0�<��6�8�<#. ก6-9eef� 0�:���D�"���$<���91���

+D���% ;���+*����;3"�#�61�CD�� �91� ก���1<�#��C8,1#?��0�Z��*����;3;���+*�0�4�0<";D����0�Z����0�4�

0�*�� �"�#+*� 1.60 × 10-19 +$<���- AB�#+*���C0�4�+*����;3"�#�!0<Zก����� ��0�#

Page 8: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 8

3�กก���1.�(18��-�1�/<����0�(��..�=ก� >��3*�)$��13�กก���1.�(�)/�),%�!>U�

1.60 × 10-19 ,A.��5 1�(��/�!�#$�:"8,%�������%��>��3*�%���.0�(��!.2ก�����)$��1;18 3�กก���1.�(0�(�������)$�),%�!>U� 1.76 × 108 C/g ��,<���73�;18��.0�(��!.2ก���� 1�(�)/

��<�!0<Zก���� =

ก���1.�(+��-.�(�<�:-8;18,%��)$=�%��<���ก0'/� ,%���.0�(��!.2ก�����)$>^33*5�������5ก��,#� 9.10939×10-28 g ��5�%�,%��)$;183�กก���1.�(0�(��..�=ก��),%�:ก.8!,)�(ก�5,%��)$:"8:�>^33*5����ก =.���.0�(��!.2ก������5�%��8����ก @1��8��ก�%���.0�(�����;c@1�!3�&'$(!>U�������)$!.2ก�)$�*1!ก#�5 2,000 !�%�

3�กก���1.�(!-.%��)/ �<�:-8,���!"#$��)$!08�:3ก���%� �����=5%(=�ก�)ก;�%;18 ;�%IAก�8�(�)ก�%�;> ������3'(;18!���=553<�.�(�����0'/�:-�%1�(�)/

������).�ก67�!>U��A>��(ก.� >��ก�518����*+�,�)$�)>��3*5�ก =.��)��!.2ก����&'$(�)>��3*;ffg�.5 �����@1�>ก����A%:��+�B�)$!>U�ก.�(��(;ffg� &'$(�<�:-8��/(��(>��3*�)/�)3<����!�%�ก�� =.�ก��3����A%��$�;>��%�(��$<�!���+��:������ @1��)ก��3�1!�)�(�)$�<�:-8������)�+�B�)$!�I)����ก�)$�*1

=�%=553<�.�(�����0�(�������)/ ��(;�%�����I�4�5��08��(���5�(��%�(;18 !"%� >��3*;ffg�5�ก ��A%ก��;18��%�(;�:������ =.�;�%�����I�4�5��,*7��5����#$�J0�(����� !"%� �!>ก�����)$=9%��ก��3�ก4��* 3'(�)��ก���������� �*%��%���,8�,�8�=.��1.�( !B#$�-�08�!�233��( =.�>^33*5��ก2;18���5�%�=553<�.�(������)/;�%IAก�8�(

1.3.2 8��;D�<�#�����"�#� �0M��-e��-1 ,.�.1906 ��ก���������� "����(ก[6"#$� !��� !�� ���!4�� f�� 1 (Ernest Rutherford) ;18

�'ก6���5������4���"���0�(���ก��������(�) =.�B5�%�ก��������(�)�)��A%18��ก�� 3 >��!+� ,#� ��(�)=�.f� (alpha, α) ��(�)5)�� (beta, β) =.���(�)=ก��� (gamma, γ) ��(�)=�%.�"��1�)��5���:�����;ffg��)$�%�(ก��

ggC

C 288

19

1010.9/1076.1

1060.1 −−

×=×

×

�$���� 1.9 8��;D�<�#�����"�#���, �

Page 9: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 9

��(�)=�.f�=.���(�)5)��IAก!5)$�(!5�:�����;ffg�;18 =�%�)�����(0�(ก��!5)$�(!5���(

08��ก�� �%����(�)=ก���;�%IAก!5)$�(!5�:�����;ffg� ,.�. 1910 ���!4�� f�� 1 ;18�<�ก���1.�(�)$�%(9.:-8=553<�.�(�����0�(������;�%

!>U��)$�����5�%�;> ก���1.�(�)/!>U�ก���'ก6��*�0�(�����(ก��!,.#$���)$0�(��*+�,=�.f� (���!,.)��0�(

�����c)!.)��) �)$IAก�<�:-8ก��!3�( (scatterring) (ก��������������,�ก$��ก�����9���������"!� ����:���%����ก��) !�#$�9%����*+�,;>��(=9%���(�)$5�(��กJ !0���(!ก��%� ��*+�,=�.f�!ก#�5��/(-�1��$(9%��=9%���(��%�(5�(;18@1�;�%!5)$�(!5�;> =.��)!B)�(5�(���!�%���/��)$���8��ก.�5����(�����(!1���)$��$(��ก;>

�$���� 1.10 N=�!ก���"�# � #,�8�<e� (α) � #,����� (β) 8<�� #,�8ก��� (γ) ?�,���9eef�

Page 10: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 10

,.�.1911 ���!4�� f�� 1�����I-�,<��4�5��ก���1.�(08�(�8�;18 @1���/(�����T���%� ��.�%����ก0�(������)>��3*!>U�5�ก��/(-�1 @1����ก����A%��%�(-��=�%�=.��)

0��1!.2ก &'$(!>U��%��-�'$(0�(������)$!�)�ก�%� ������� � (nucleus) �%��>��������/(-�10�(�����!>U�5��!�7�)$�)��!.2ก������$(����A%��5���!,.)��=.��%��:-?%!>U��)$�%�(

ก���1.�(��(��*+�,=�.f�;>��(=9%�

��(��%�(5�(��/� ��*+�,=�.f��%��:-?%��$(9%��5��!�7�)$�%�(0�(�����@1�;�%�*%(!ก)$��ก�5�%���#$�:10�(����� �<�:-8��ก;>!>U�!�8���( =�%I8 ���*+�,:1��$ ( !]) �1 !08 �:ก.8���!,.)��0�(��(��กB��)$3�!ก�1=�(9.�กก�5���!,.)�� =.�IAก!5)$�(!5���ก;> !B�����.0�(��*+�,=�.f��8��ก�%�0�(��(��ก =.�I8���*+�,=�.f�:1!08�:ก.8���!,.)����ก0'/��)ก ก23�!ก�1=�(9.�ก��ก0'/�3��<�:-8��*+�,�����/����8��ก.�5���;18

3�กก���1.�(�)/ ���!4�� f�� 13'(;18!���=553<�.�(�����:-�%�%�

��%�""���ก(=�>���� ���ก����� ���,�!??@���ก�����"ก��� .����:.� Aก������ ก��� ������� � B+��#9������C������" ��"���ก9�����"� ����%�" >� "������ก%������9����������������� ���� �� ����,�ก������� �"�ก �"9����� �ก�� ��� ��������� � $��������������� �ก�������ก%�����C�������������

�$���� 1.11 ก���1<�#"�#� �0M��-e��-1���.Bก>� ก��ก��0;!#"�#��37�+8�<e�

�$���� 1.12 7�N8��;D�<�#�����"�#� �0M��-e��-1 ����M!��6ก��ก��0;!#"�#��37�+8�<e�

85*���#��+������0�4�������<�6N �/ C� 0�:����37�+8�<e��!�#0"��/���:��!�#0"��?ก<�

�!�0+<�6,��# �D�?��0ก!18�#5< ก�6*�#8�#

��37�+8�<e��������<���6;�i$ก0���6#0��;�ก��#�!�#0�:��#;�ก8�#5< ก� C�

Page 11: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 11

=�%=553<�.�(�)/��(�)08��(����)$��(;�%�����I-�,<���5;18,#� 1. ��!.2ก�����)$!,.#$���)$@1��),���!�%(3�=9%,.#$�=�%!-.2ก;ffg���ก�� �<�:-8B.�((��

3.� .1.( �<�;���!.2ก������$(�����=553<�.�(�����0�(���!4�� f�� 1 3'(;�%�A?!�)�B.�((�� =.�;>�����A%�)$���!,.)�� 2. ������)$�)��!.2ก������กก�%�-�'$(��� !�#$���$(����5���!,.)��3�3�1ก��!�)�(�����%�(;�

3. >��3*5�ก�)$���ก����A%:����!,.)�� 3���A%ก��;18��%�(;� ��/(�)$!ก�1=�(9.�ก

1.3.3 8��;D�<�#�����"�#2��- ��ก���������� ;18B������'ก6�!�#$�(!ก)$��ก�5����� @1�;18!���=553<�.�(�����3�กก���1.�(�)$!ก�10'/� &'$(=553<�.�(�����0�(���!4�� f�� 1;18��5ก�������5=�%ก2;�%��5A�7 3'(�)9A8B�����-�,<��4�5��!B�$�!��� :�>K ,.�.1913 �).� @5� (Niels Bohr) ;18�<��[6\)ก.����� ,��������>���*ก� :"8:�ก���1.�( !B#$�B�u��=553<�.�(�����0�(���!4�� f�� 1 =�%:�ก���1.�(0�(!0������I�4�5��;18!]B�������0�(;c@1�!3��)$�)��!.2ก����!B)�(���!1)�� @1�;18!���=553<�.�(�����0�(;c@1�!3��%� 1. ��!.2ก����3���$(��!>U��(ก.���5���!,.)�� @1��)�(@,3�5�(�(�)$�)��!.2ก�����)$;�%=9%,.#$�=�%!-.2ก;ffg���ก��:��(@,3�1�(ก.%�� 2. ��!.2ก����3���5-�#�>.%��B.�((����ก�� !�#$��)ก��!>.)$���(@,3��)$ก.%��:�08��)$ 1 B.�((���)$��!.2ก������5-�#�>.%����ก��3���A%:��A>,.#$�=�%!-.2ก;ffg� &'$(�����T��0�(@5� �����I�4�5��>^?-�>��ก`ก��7 0�(�����;c@1�!3�;18,#� - !-�*9.�)$��!.2ก����@,3���5���!,.)��0�(;c@1�!3�;18@1�;�%=9%,.#$�=�%!-.2ก;ffg�!B�����!.2ก����@,3�:���1�5B.�((��0�(�����5�(�( &'$(�(:��*13�!�I)�� - �!>ก����0�(;c@1�!3�!ก�13�กก��!>.)$����1�5B.�((��0�(��!.2ก���� 3�ก�I���ก���*8�����(�I����$<�ก�%� -�#��I���B#/� @1�3�=9%,.#$�=�%!-.2ก;ffg���ก�� ��3!-2�!>U�!�8���%�(�)$;�%�%�!�#$�( =.���3�),���I)$�#$�J�)ก�)$����(;�%!-2� (1A���.�!�)�1:�-��08� 1.9 =.� 1.10)

�$���� 1.13 8��;D�<�#�����"�#� �0M��-e��-1

Page 12: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 12

1.3.4 8��;D�<�#�����"�#A �0���-el<1- =553<�.�(�����0�(&��!��� fh.1 (Summerfield) ก.%���%� w��!.2ก����3�@,3���5���!,.)�� &'$(�(=�ก3�!>U���(ก.� �(�%�J;>3�!>U��(�)x

1.4 ก��.Bก>���<"�#����� :����=�ก!"#$�ก���%� �����>��ก�518�� ��!.2ก���� =.�@>���� !�%���/� ��.0�(

�����3'(!>U� 9.�����-�%�(��.0�(��!.2ก����ก�5��.0�(@>���� =�%!�#$�(3�ก��.0�(��!.2ก�����8����ก!�#$�!�)�5ก�5@>���� 3'(�����I��1��/(;18 1�(��/� ��.0�(�����3'(,��!>U���.0�(@>����

!c��)$ ���!.� (Henry Mosley) �����I-�3<����@>�����)$�)��A%:������;18 3'(;18�<���!>U�08��A.�<�-��5:"8-���.�����

=�%3�กก���'ก6�B5�%� ��.0�(�������ก3��),%���กก�%���.0�(@>����>����7 2 !�%�0'/�;> !"%� 4��* C �) 6 @>���� =�%�)��.�����>����7 12 -�%�� 4��* O �) 8 @>���� =�%�)��.�����>����7 16 -�%��

3�ก,%�0�(��.�����&'$(!>U� 2 !�%�0�(��.@>���� �<�:-8!"#$�ก���%� +��:������3��8�(�)��*+�,�#$� ��ก!-�#�3�ก��!.2ก����=.�@>������A%18�� @1��)$��*+�,�)/,��3��)3<���� =.��)��.:ก.8!,)�(ก�5@>����

3�กก���1.�(�)$�<��)ก-.��,��/(�%��� �<�:-8�A8�%� :����!,.)���)��*+�,��/(�)$!>U�5�ก ,#� @>���� =.���*+�,�)$!>U�ก.�( ,#� �������

@1��)$ ���!4�� f�� 1 ,8�B5@>����:�>K ,.�.1919 �%�� !3�� ="1��ก (James Chadwick) !>U�9A8,8�B5�������

3�กก��,8�B5������� �<�:-8=553<�.�(�����!>.)$��=>.(;>3�ก!1�� ,#� ��%�"��C����ก�" ���ก����� >��%��$�����%��� ��"ก��� .�%��ก�����C�

������� � >� "������ก%��� B+��"�,-��������ก��>��%������� .������������ �

electrons, protons, and neutrons

Page 13: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 13

1.5 2+�#,���#"�#�����,� 6?��* :���(!,�) !��3�:"8+�B��%�((%���)$�)�(, >��ก�50�(��*+�,�A.T��0�(����� 3 "��1

,#� @>���� ������� =.���!.2ก���� =�������!B#$�=�1(B[��ก�����(!,�)0�(��� =.�!B#$�,�����1�ก3�:"8 >��3*��(;ffg� (electronic charge) &'$(�),%�!>U� -1.602×10-19 C

1�(��/� ��!.2ก����3'(�),%�>��3*!>U� 1- =���)$3��)>��3*�)$�)-�%��!>U�,A.��5 �%��>��3*0�(��*+�,"��1�#$�3�!>U�!.03<����!�%����0�(,%�>��3*�)/ !"%�@>�����)>��3*

!>U� 1+ �%���������;�%�)>��3* ������)$�)3<������!.2ก����!�%�ก�5@>���� 3�!>U�ก.�( ,#�;�%�)>��3*;ffg� 1�(�)$;18ก.%����=.8��%� @>����=.�������� �����A%18��ก��!>U����!,.)��0�(�����

=.��)��!.2ก����&'$(�)0��1!.2ก��ก ��$(����A%��5���!,.)�� @1�@>����1'(1A1��!.2ก����!��;�818��=�(1'(1A1��(;ffg� >�������%��:-?%0�(�����3'(!>U�5��!�7�)$�)��!.2ก������$(��A%@1���5

������)��.�8����ก &'$(������)$-��ก�)$�*1�)��.!B)�( 4×10-22 g !�%���/� ก��:"8-�%��!>U�ก��� (g) !B#$�=�1(��.0��1!.2ก��ก�)/3'(�*%(��ก ก���<� -�%����.����� (atomic mass unit, amu) ��:"83�:-8,�����1�ก��ก0'/�

กD���1?�� 1 amu = 1.66054×10-24 g 1�(��/� @>���� �)��.!>U� 1.0073 amu ������� �)��.!>U� 1.0087 amu =.� ��!.2ก���� �)��.!>U� 5.486×10-4 amu

3�!-2��%���.0�(@>���� =.� �������:ก.8!,)�(ก�� @1��),%��A(ก�%���.0�(��!.2ก������ก ,#��A(ก�%�I'( 1,836 !�%� ��.0�(������%��:-?%3'(!>U���.���0�(�������ก�5@>����

����#��� 1.1 8,1#"��0���6�0��6�"�# 2����� �!����� 8<��!0<Zก����

��37�+ ���;39eef� ��< (amu)

2����� ��ก (+) 1.0073

�$���� 1.14 �����0�4���#ก<� ���ก��1��62�����8<��!����� ���ก ��6$*��#ก<�#0�4��!�0+<�6, 216���!0<Zก���� AB�#��;D����0�*�ก �2������!�#�6$*���m�!�0+<�6,

Page 14: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 14

�!����� 9�*�� (ก<�#) 1.0087

�!0<Zก���� <� (-) 5.486×10-4

�����0�(4��*�%�(J �)0��1!�8�9%���A�� ก.�(��-�%�( 1×10-10 - 5×10-10 m -�#� 100 |

500 pm !B#$�,�����1�ก!��3�:"8-�%��!>U�=�(����� (o

A ) �)$;�%:"%-�%�� SI

��/(�)/ก<�-�1:-8 1o

A = 10-10 m �����3'(�)!�8�9%���A�� ก.�(��-�%�( 1-5 o

A Note: -�%�� SI !>U�-�%������T����ก. �%���3�ก,<�:�+�6�~��$(!���%� Systeme

International d� Unites &������"��� "&*������� ��>��"%� $�� $���%��" ��9����ก ��� ����%�"$��>"��ก��

�����%�(=55~�ก-�1 !B#$�=�1(:-8!-2��%� !�#$�!�)�50��1�����ก�5���I*�%�(J �)$�<�3�ก4��*��/�=.8� �����3��)0��1!.2ก��ก

� ��6*�#��� 1.1 !-�)�?��(=1(���-�'$(�)!�8�9%���A�� ก.�( 19 mm ����)�����0�(��(=1(�),%�

!B)�( 1.3 o

A 3(-�3<���������0�(��(=1(�)$!�)�("�1ก��=.8�;18!�8���(�)$�),������!�%�ก�5!�8�9%���A�� ก.�(0�(!-�)�?��(=1(��/�

)* �+ !��:"8�������(=1( 1 ����� �)$�)0��1 2.6 o

A !>U�-�%��=>.(�)$=�1(,������B��4 ��-�%�(3<���������ก�5������( 1�(��/�0�/��8�3'(!>.)$��������(:-8!>U�=�(�����ก%�� =.8�-��18��ก��:"8!�8�9%���A�� ก.�(0�(�������(=1( !B#$�=>.(,%�������(:-8!>U�3<���������

�����0�(��(=1(

= 7. 3×107 atom Ans

8��qrก� 1��� 1.1

�����,�� 5���)!�8�9%���A�� ก.�( 1.5 o

A (ก) 3(=�1(,%�!�8�9%���A�� ก.�(�)/!>U�-�%��B�@,!��� (pm) (0) 3(-�3<���������0�(,�� 5���)$!�)�("�1ก��;18!>U�!�8���(���!�%�ก�5;�81���� 0.10 mm

o10

o3

A6.2

atom 1 copperm10mm1

A1m10mm19×

×

××=

Page 15: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 15

!�8�9%���A�� ก.�(0�(���!,.)���):�������),%�>����7 10-4 o

A &'$(��5�%��)0��1!.2ก��ก !�#$�!�)�5ก�50��10�(�����

I8�����f*�5�.�)0��1!�%�ก�5����� ���!,.)��3��)0��1!�%�ก8��-��!.2กJก8��-�'$(!�%���/� ก���)$���!,.)���)0��1!.2ก��ก =�%ก.�5!>U���.-.�ก0�(����� =�1(�%� ���!,.)���),���

-��=�%��A(��ก

3�ก+�B=�1(������)$�).�ก67�1�(ก.%��08�(�8� ��!.2ก�����)$3�1�%�!>U�>�������%��:-?%

0�(�������/��<�-�8��)$-.�ก:�ก��!ก�1>`�ก����� 3�!-2��%�5��!�7�)$��!.2ก������$(��A%!>U�!��#��!��-��ก>ก,.*�

1.6 0<"����� 0<"��< , @< ก>%-�!�0+<�6�- 8<�9�2A2�� �����0�(4��*=�%.�"��1�%�(ก�� !B��� 3<����@>�����)$��A%:����!,.)��0�(�����=�%

.�"��1�);�%!�%�ก�� 1.6.1 0<"����� (Z) (��:� 0<"2�����)

0<"����� (Atomic number) : ��C�����D��� ��E�%�$%���*��� 5�(,��/(!�)�ก�%� �� >��%�� !B���!>U�,%��)$5�ก:-8!�����53<����@>���� :�-�'$(�����0�(4��*��/�J

"��+��;D� �������/(-�1:�4��*"��1-�'$(J 3��)3<����@>����!�%�ก��!���

0<"����� = ;D����2����� (AB�#;���+*�0�*�ก �;D�����!0<Zก����)

������)�+�B!>U�ก.�( !B���>��3*5�ก3�IAก-�ก.8�(18��>��3*.53<����!�%�ก�� 1�(��/� 3<����@>���� (+) 0�(�����"��1-�'$( 3��8�(!�%�ก�53<������!.2ก���� (-) !���

�$���� 1.15 85�7�N8,1#7�+� 1"��#���5*��กB�#ก<�#

����� �!�0+<�6,������ก��1��6�!�����8<�2��������8��;�0�4���<� C#��1"�#����� ,*�����0�<:�AB�#0�4����

�*�#8<����CD��� ก0��� C�0�4�����6$*"�#�!0<Zก����

Page 16: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 16

1.6.2 0<"��< (A) (Atomic mass) !��;18���5=.8��%� @>����=.�������� !>U���*+�,-��ก &'$(�<�:-8������)��. 1�(��/�

!.0��. 3'(5�ก:-8!�����5 3<����@>���� =.� ������� :�-�'$(�����

0<"��< = ;D����2����� + ;D�����!�����

!�������I-�3<�����������;18 I8�!�����5!.0����� 1�(�)/

;D�����!����� = 0<"��< t ;D����2�����

= 0<"��< t 0<"�����

ก��?/�0<"�����8<�0<"��< !�������I:"8!.0�����=.�!.0��. ��8�(+�B��5A�7 0�(�����;18 B�3��7������%�(�%�;>�)/ � ��6*�#��� 1.2 .�!�)���)!.0�����!�%�ก�5 3 !.0��.!�%�ก�5 7

.�!�)�� 1 ����� 3��)3<����@>���� ������� =.���!.2ก����!�%�:1 )* �+ !.0����� = 3 1�(��/� �) 3 @>���� =.� 3 ��!.2ก����

!.0��. = 7 1�(��/� 7 = 3<����@>���� + 3<����������� !�����5�%��) 3 @>���� ��$�,#� 7 = 3 + 3<����������� I8�!>U�;>����)/ 3<������������8�(!�%�ก�5 4 -�#�

3<����������� = !.0��. | !.0����� = 7 - 3 = 4

1 #� C� <!0��6� 1 ����� �� 3 2����� 3 �!0<Zก���� 8<� 4 �!����� Ans

1.6.3 , @< ก>%-�!�0+<�6�-

Page 17: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 17

!.0�����=.�!.0��. �����I=�1(18������%���(!,�) !�)�ก�%� ��F��ก(=A������� �A @1��)�A>=55@1���$�;>1�(�)/ XA

Z 3�ก08��A.0�( .�!�)�� :������%�( �����I=�1(;181�(�)/

0<"�� ,#� !.0��.

0<"<*�# ,#� !.0�����

�����0�(4��*@1�>ก��3��)�+�B!>U�ก.�(��(;ffg� !�#$�(3�ก�)3<����@>����!�%�ก�53<������!.2ก����

- I8������ ��,-�����ก��� -�#� ./0�����ก��� ;>ก23�ก.���+�B!>U� 1����*ก

- =�%I8������ ��������ก��� ��3�ก.���+�B!>U� 1�����

� ��6*�#0/*� Na0 Na+ + e-

Na �)!.0����� 11 3'(�) 3<����@>���� = 11 =.�3<������!.2ก���� = 11 !�#$�!�)���!.2ก����;> 1 ��!.2ก���� ก2��(,(�) 3<����@>���� = 11 =�%3<������!.2ก����!-.#�!B)�( 10 ��!.2ก���� 1�(��/�3'(ก.��!>U� Na+ &'$(�)>��3*;ffg�!>U� 1+ :���(��(08�� I8������;18��5��!.2ก���� 3�ก.���+�B!>U�;����.5 =.��)3<����

>��3*.5 !�%�ก�53<������!.2ก�����)$��5��

� ��6*�#0/*� Cl0 + e| Cl|

Cl �)!.0����� 17 3'(�) 3<����@>���� = 17 =.�3<������!.2ก���� = 17 !�#$���5��!.2ก������ 1 ��!.2ก���� ก2��(,(�) 3<����@>���� = 17 =�%3<������!.2ก����!B�$�!>U� 18 ��!.2ก���� 1�(��/�3'(ก.��!>U� Cl| &'$(�)>��3*;ffg�!>U� 1|

Li73

Al2713

0<"��<

0<"�����

Page 18: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 18

8��qrก� 1��� 1.2

1. ;�ก, @< ก>%-�!�0+<�6�-"�#9�����*�9���C ;#��;D����2����� �!0<Zก���� 8<� �!�����

ก. 0. 2. ;#0"�6�, @< ก>%-�!�0+<�6�-;�ก"���$<�*�9���C

ก. 4��*��� ก�� ( Ar ) &'$(�) 18 ��!.2ก���� =.� 22 ������� 0. ,.�;�1 ;���� ( Cl- ) &'$(�) 18 ��!.2ก���� =.� 18 ������� ,. =,.!&)��;���� ( Ca2+ ) &'$(�)!.0��. = 40 =.�3<������!.2ก���� = 18

1.6.4 9�2A2�� (Isotope)

4��*�*ก"��1�)������)$�)3<����@>����!�%�ก�53<������!.2ก���� =.�4��*"��1!1)��ก����3�)3<�����������;�%!�%�ก�� !"%� ,�� 5���)@>���� 6 ��� 3'(�)��!.2ก���� 6 ���18�� @1�>ก�� ,�� 5���)������� 6 ��� =�%,�� 5��5�("��1�)��������8��ก�%�-�#���กก�%� 6 ��� ����#��� 1.2 8,1#9�2A2���*�#m"�#M��3+��-��� 8<�;D������37�+N:C�x��"�#8�*<�

9�2A2��

, @< ก>%- ;D����2����� ;D�����:0<Zก���� ;D�����!�����

C11 6 6 5

C12 6 6 6

C13 6 6 7

C14 6 6 8 ,�� 5���)$B5:�4���"�����กก�%� 99% !>U� C12

�����0�(4��*�)$�)3<����@>���� =.� ��!.2ก����!�%�ก�� =�%�)3<������������%�(ก��

�<�:-8�)��.�%�(ก�� 3�1!>U� !�>B>�� (Isotope) ก��

1 #� C� C-11, C-12, C-13 8<� C-14 0�4�9�2A2��ก �

−23216 S +Na23

11

Page 19: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 19

, @< ก>%- ��:�0"�6��6*�##*�60�4� (+��-���,!�,�#)

8,1#�*�+��-�����C��2�����8<��!������6*�#<� 6 � �

,�3� 9�2A2�� ,#� �����0�(4��*"��1!1)��ก���)$�)3<����@>����!�%�ก�� =�%3<������������%�(ก�� 1.6.4.1 9�2A2��"�#M��39y21�0;�

1.6.4.2 9�2A���- 8<� 9�2A2��

9�2A���- (Isobar) : �����0�(4��*�%�("��1ก�� �)!.0��.!�%�ก�� =�%�)!.0�����=.�3<�����������;�%!�%�ก�� !"%�

C126 C12

p+ = 1, e- = 1, no = 1 p+ = 1, e- = 1, no = 0

�$���� 1.16 9�2A2��"�#9y21�0;�

H11 H2

1

Page 20: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 20

=.�

9�2A2�� (Isotone) : �����0�(4��*�%�("��1ก�� �)3<�����������!�%�ก�� =�%!.0�����=.�!.0��.;�%!�%�ก�� !"%�

=.� ����#��� 1.3 8,1#+������6"�#9�2A2��

Isotope A Z n

O168 16 8 8

O188 18 8 10

����#��� 1.4 8,1#+������6"�#9�2A���-

Isobar A Z n

N147 14 7 7

C146 14 6 8

����#��� 1.5 8,1#+������6"�#9�2A2��

Isotone A Z n

O168 16 8 8

C146 14 6 8

"��, #0ก� 3�ก��?.�ก67 ���!,.)�� &'$(�) A, Z =.�3<����������� (n) 4��*�)$3�!>U�;�@&@�> ;�@&5�� -�#� ;�@&@��ก�� 3��)��%�(:1��%�(-�'$(!�%�ก�� �%���)$!-.#��)ก 2 ��%�(3�;�%!�%�ก�� ��/(�)/ ��(!ก�;183�ก�����ก1:�+�6���(ก[6(�)$0)1!�8�:�8) 1�(�)/ ����#��� 1.6 0���6�0��6�,!�#���0�*�ก �8<�,!�#���9�*0�*�ก �"�#9�2A2�� 9�2A���- 8<�9�2A2��

N147 C14

6

O168 C14

6

Page 21: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 21

���07� ,!�#���0�*�ก � ,!�#���9�*0�*�ก �

ISOTOPE p ��:� Z A, n

ISOBAR A Z, n

ISOTONE n A, Z

8��qrก� 1��� 1.3

1. ;#��;D����2����� �!����� 8<��!0<Zก���� "�#������*�9���C

, @< ก>%- ;D����2������ ;D�����!0<Zก���� ;D�����!�����

O168

P3115

Ar4018

Ca4020

Kr8436

I12753

Cs13355

Pb20782

Fr22387

2. ;#��;D����2����� �!����� 8<��!0<Zก���� ?�9�2A2��� C#,�#"�#+<���� (Cl)

8<� Cl3517 Cl37

17

Page 22: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 22

3. 9y21�0;� (0<"����� 1) �� 3 9�2A2��1 #��C , 8<�

ก. ;�@&@�> ,#���;� ". 3(-�3<����@>���� ������� =.� ��!.2ก����0�(;�@&@�>��/(����)/ +. ��$(�)$!B�$�,���=�ก�%�(0�(;�@&@�>��/(��� ,#���;�

4. 0�<Zก�� 2 9�2A2��+:� Fe-56 8<� Fe-59

;#0�!�����#?��,��$�%-

9�2A2�� 0<"��< ;D����2������ ;D�����!�����

Fe-56

Fe-59

1.7 ก������<�����0h<��6"�#9�2A2�� @1���$�;> 4��*�%�(J3��);�@&@�>��A%:�4���"��� &'$(=�%.�"��13��)��.�����=.�

>����7:�4���"���;�%!�%�ก�� ก���"����%�" ��E�%� ,+�%����������D��� ,�ก!�>B>�� &'$(�),������B��4 1�(�)/

M = ��.�����!].)$�0�(;�@&@�>

% = >����7�8��.��)$�)��A%:�4���"��� A = ��.�����0�(=�%.�;�@&@�>

���60��3 :�ก�7)�)$@3�� ;�%ก<�-�1��.�����0�(=�%.�;�@&@�>:-8��33�:"8!.0��.0�(=�%.�;�@&@�>=��;18 � ��6*�#��� 1.3 3�กก��:"8=���!>ก@����!��� ;189.3�กก���1.�(�%� =ก����� ก��>��ก�518�� 3 ;�@&@�> ,#�

H11 H2

1 H31

100

.............)A(%)A(%

100

A%M 21 ++

==∑

4018, 38

18, 3618 ArArAr

Page 23: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 23

>����7;�@&@�>�) 0.1, 0.3 =.� 99.6% ���.<�1�5 3(,<���7��.�����!].)$�0�(

��� ก�� )* �+ 3�ก�A��

!�#$�(3�ก;�%ก<�-�1��.����� 3'(:"8!.0��.=��

��.�����!].)$�0�( Ar = 39.99 Ans 8��qrก� 1��� 1.4 1. ��(=1(�);�@&@�>,#� Cu-63 =.� Cu-65 ������%���/(��(;�@&@�>�)��. �����!�%�ก�5 63 =.� 65 ���.<�1�5 3��) Cu-63 =.� Cu-65 :�4���"�����%�(.�ก)$!>�� !&2�� I8���.����� !].)$�0�(��(=1(!>U� 63.546 2. ,�� 5���);�@&@�> 2 "��1,#� C-12 =.� C-13 ,%���.�����!].)$�0�(,�� 5��!>U�!�%�;� @1�ก<�-�1:-8

C-12 �):�4���"��� 98.89% ��.����� 12.000 C-13 �):�4���"��� 1.11% ��.����� 13.003

1.8 ก��; 1��1 �N< ##��"�#����� 3�ก=553<�.�(������)$�%� �����>��ก�518�����!,.)����A%��(ก.�( @1��)��!.2ก����

@,3���A%��5 J

�<�:-8!ก�1>^?-��%� �����ก%���� .����"ก�����"�!��� ���!�

!B�����!.2ก�����)>��3*.5!-�#��ก��,��3�9.�กก�� ��ก3�ก�)/��(;�%�����I�4�5��ก��!ก�1�)0�(!>.�;f!�#$��)ก��!9���� 3'(;18�)ก���'ก6���1�5B.�((��:������ =.�ก��ก��3��0�(

100

A)(%A)(%A)(%M 321 ++=

99.39=×+×+×

=100

40)(99.6 38)(0.3 36)(0.1 M

Page 24: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 24

��!.2ก����:���1�5B.�((���%�(J @1�:"808��A.!ก)$��ก�5 ก��!ก�1�!>ก���� (spectrum) =.� B.�((��;���;�!&"�� (Ionization energy)

!��!08�:3@,�(��8�(��!.2ก����+��:������3�กก����!,���- =�(�)$IAก���1A1ก.#�-�#��)$IAก���>.1>.%����ก�� 3'(3<�!>U��8�(�'ก6�!�#$�(0�(=�(ก%��

1.8.1 ,0�ก�� � =-.%(ก<�!��1=�(5�("��1��3:-8=�(�)$�),������,.#$�!B)�(,%�!1)�� !"%� =�(3�ก!.!&��

=�(-�#���(�)>��!+��)/!�)�ก�%� $��"���>��"�%�ก (monochromatic light)

=�%=-.%(ก<�!��1=�(��$�;> !"%� -.�1;ffg�-�#�1�(1�� :-8��(�)�)$�),������,.#$�;18-.��,%� !�#$���(�)3�ก=-.%(ก<�!��1!-.%��)/IAก=�ก��ก!>U�=�%.�,������,.#$� 3�;18=I50�(=�(�)$!�)�ก�%� �!>ก���� (spectrum)

�$���� 1.17 8,#����2+����!ก ���91�;�ก0<0A��- 8,#0<0A��-/�!1��C?/�?�ก��5*�� 1

�$���� 1.18 ,0�ก�� �8���*�0�:��#"�#8,#

�������#0�Z� 0ก!1;�ก5*��8,#,�"��9�6 #

��!AB� 8,#,�"��91�8ก* 8,#���!�6- ��:�8,#;�ก�<�19eM���1����?/�9,�

�$���� 1.19 ,0�ก�� �8���*�0�:��# (continuous spectrum)

Page 25: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 25

!�#$�=�(�)0��9%��>��&'���ก�� 3�=�ก��ก!>U�=I50�(=�(�)�%�(J ��/(=�% �%�( ,��� �/<�

!(�� !0)�� !-.#�( =�1 =.� =1( @1�;�%�)"%�(�%�(��-�%�(=�(=�%.��) =I5�)�)$����(!-2��*ก,������,.#$��)/ !�)�ก�%�!>U� ��ก����)���2���3�� (continuous

spectrum)

=�(0��!>U�,.#$�=�%!-.2ก;ffg��)$�),���I)$,.#$���-�%�( 4.29×1014 - 7.89×1014 Hz �����I

��(!-2�18����!>.%� !�#$�=�(0��9%��>��&'�3�IAก=�ก��ก!>U�=I5�)�%�(J�%�!�#$�(ก�� 7 �)����)$ก.%����=.8� !�)�(.<�1�53�ก,���I)$�A(;>�$<�

!"%� =�(�)�%�( �),���I)$ 7.14×1014 | 7.89×1014 Hz �),������,.#$� 380-420 nm =�(�)!-.#�( �),���I)$ 5.08×1014 | 5.17×1014 Hz �),������,.#$� 580-590 nm =�(�)=1( �),���I)$ 4.29×1014 | 4.62×1014 Hz �),������,.#$� 650-700 nm

1.8.2 ,0�ก�� �"�#M��3 =-.%(ก<�!��1=�(;�%3<�!>U��8�(:-8�!>ก����=55�%�!�#$�(!��� ก���<�=ก��"��1�%�(J��5��3*:�-.�1�*??�ก�� =.8�9%����ก� ;ffg�=�(�A(!08�;> 3��<�:-8=ก��!>.%(=�(�)$�)�)�%�(Jก�� !"%� =�(3�ก=ก���)���:-8�)�8�-=1( :"8:�-.�1;f@�67� -.�1;f:-8,�����%�(5��8�(I��:"8;�0�(@&!1)�� &'$(�<�:-8!ก�1=�(�)!-.#�( !�#$�:-8=�(9%��>��&'� 3�;18�!>ก����0�(=�(�)$!>U�!�8�J �)$�),%�,������,.#$�!B)�(5�(,%�

!�#$��<����>��ก�5"��1�%�(J��!9�;f �%��:-?%3�;18!>.�;f�)$�)�)�%�(ก�� ���>��ก�50�(@.-�"��1!1)��ก�� 3�;18!>.�;f�)$�)�)!-�#��ก�� ���>��ก�50�(@.-��%�("��1ก�� 3�;18!>.�;f�)$�)�)�%�(ก�� !"%� Na2CO3, NaCl, NaNO3 :-8!>.�;f�)!-.#�(!-�#��ก��

�$���� 1.20 +���6��+<:��"�#+<:��

8�*0�<Zก9eef� ��< ก>%�,0�ก�� �

0hN�����/*�#+<:�� 0��,����i��ก,��*�#m91�;�ก+*�+���6��+<:��

Page 26: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 26

!"%� Na2CO3, CaCO3, SrCO3 :-8!>.�;f�)$�)�)�%�(ก�� ,#� �)!-.#�( =1(��T =.�=1(!.#�1�ก ���.<�1�5 ��/(�)/!B���!>U�@.-��%�("��1ก��

!�#$�1A�)0�(!>.�;f18���!>ก@���@,> 3�!-2��!>ก����=55!�8��)$�)-.��!�8� =.��)�)�%�(Jก�� @1�!�8��!>ก�����)$�),���!08���ก�)$�*13��)�)!1)��ก�5�)0�(!>.�;f�)$��(!-2�;1818����!>.%� !"%� Na2CO3 !�#$�!9�;f3�!-2��)!-.#�( !�#$�1A9%��ก.8�(�!>ก@���@,>3�!-2�!�8��!>ก����-.��!�8� !"%�!�8��)!-.#�( �)�8� �)�%�( =�%�)$!1%�"�1�)$�*1 ,#�!�8��)!-.#�( &'$(!-�#��ก�5�)0�(!>.�;f

0,��"�#,��*�#m i$ก+ ��1��68i�,�1D� AB�#0�4���!0�%���9�*��8,#?1���กb ,0�ก�� ������+*�

+���6��+<:��0hN��� ���#+*���C 0��6ก�*� ��ก����)����0 (line spectrum)

ก��;<ก=��ก,3-*ก����ก���� �>�./0����*2� ?�-.������,ก����+��+����������@��A

�,31�2�2���3��ก�

�$���� 1.21 ,0�ก�� �"�#8,#"��8<�0,��,0�ก�� �"�#M��3��#M��3

Page 27: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 27

1.8.3 กF"�#8N<#+- ��กfh��ก� "��!������"#$� $"กBA $����A (Max Planck) B5�%�=�( -�#� ,.#$�=�%!-.2ก;ffg�

!>U�B.�((���A>-�'$( =.��)�%�����B��4 ก�5,���I)$0�(,.#$� @1���/(!>U�ก\!�)�ก�%� ก) ��$����A !0������6T���%� B.�((���)$�����>.1>.%����ก;> -�#�1A1ก.#�!08�;>=�%.�,��/( 3��8�(

�)>����7!]B���)$�),%��8���)$�*1,%�-�'$( &'$(!0�:-8"#$�>����7�)/�%� ����%�" (Quantum "� #+� ���"�=�����) �<�-��5>����7B.�((��0�(,.#$�=�%!-.2ก;ffg��)$>.1>.%����ก��-�#�IAก1A1ก.#�!08�;> (E) 3�!�%�ก�5,%�,(�)$,%�-�'$( (h) ,A7ก�5,���I)$ (ν)

N< ##��"�#+<:��8�*0�<Zก9eef� 0�4�, 1,*��216��#ก �+���i��"�#+<:�� 0�:�� E = B.�((��0�(,.#$�=�%!-.2ก;ffg� (-�%��!>U�3A.) ν = ,���I)$0�(,.#$�=�%!-.2ก;ffg� (-�%��!>U�!c�� � -�#� ��5/�����)) h = ,%�,(�)$0�(=B.(, = 6.626 × 10-34 3A..�����)

;

C = ,���!�2�0�(=�(:��*??�ก�� (-�%��!>U� !���/�����)) λ = ,������0�(,.#$�=�%!-.2ก;ffg� (-�%��!>U� !���)

� ��6*�#��� 1.4 =�(�)�8��)B.�((�� 3.31×10-19 J 3��),���I)$ =.� ,������,.#$�!>U�!�%�:1

)* �+ 3�ก

E = B.�((��0�(=�( = 3.31×10-19 J h = ,%�,(�)$0�(=B.(, = 6.626 × 10-34 J.s c = ,���!�2�0�(=�( = 3 × 108 m/s

λν

m/s 100.3106.626 J.s 106.626 J 103.31

834-34-19- ×××=××=×∴

ν∝ E νhE =

λν

c=Q

λν

hchE ==∴

λν

hchE ==

Page 28: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 28

Ans

Ans

8��qrก� 1��� 1.5 1. ,.#$�=�%!-.2ก;ffg��)$�),���I)$ 7.50×1014 Hz 3��)B.�((�� =.� ,������,.#$�!>U�!�%�:1 2. ,.#$�=�%!-.2ก;ffg��)�/<�!(���),������,.#$� 473 nm 3��)B.�((�� =.� ,���I)$0�(,.#$�!>U� !�%�:1 3. I8�=ก�� CO 1A1ก.#�=�(�)$,���I)$ 1.20×1011 Hz 3(,<���7,������,.#$�0�(=�(�)$IAก=ก��CO 1A1ก.#��)/ (!>U�!���) ,���!�2�0�(=�( = 3.0×108 m/s 4. ,.#$�=�%!-.2ก;ffg��)$�),������,.#$� 300 nm 3��)B.�((��!>U�ก)$3A. (J) ก<�-�1 h = 6.626×10-34 J.s =.� c = 3.0×108 m/s

1.8.4 ก��,���#8��;D�<�#�����0N:���M!��6ก��0ก!1,0�ก�� � =553<�.�(������)$ก.%����=.8���/(-�1 ;�%�����I�4�5��

- >��ก`ก��7 !ก)$��ก�5�)0�(!>.�;f!�#$�!9����>��ก�5 - !-�*:1���>��ก�50�(@.-��%�("��1ก��3'(:-8�)0�(!>.�;f�)$=�ก�%�(ก�� - @1�!]B����%�(��$( �4�5��ก��!ก�1�!>ก����;�%;18

3'(�8�(��8�(=553<�.�(�����:-�%0'/��� 3�กก\0�(=B.(, �������"������ก�� � ���ก�����"#�� ��$����%���� ก���)$3�:"8�4�5��

ก��!ก�1�!>ก����;18 $��,-������%�"������,��ก�� � ���ก��������� =.�!�#$�(3�ก���ก%��"����ก�� +�"���ก(=���C��������!"�%����9��� 1�(��/������������ .��� &���%�" �����C����������������!"�%����9���!"%�!1)��ก�� @1�����������T��1�(ก.%�� 3'(ก<�-�1@,�(��8�(0�(�����0'/�:-�%1�(�)/

• �����>��ก�518��@>����=.�����������ก��!>U����!,.)��

• ��5J���!,.)��3�=5%(��ก!>U�"�/�J�)$;�%�%�!�#$�(ก�� =�%.�"�/�3��)B.�((��>��3<�,%�-�'$(

Hz34

19105.0

J.s106.626J103.31 14×

××

=−

−=ν

m106.0J103.31

)m/s10(3.0)J.s10(6.626λ 7

19

834−

−×=

××××=

Page 29: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 29

• ��1�5B.�((��0�("�/��)$��A%:ก.8���!,.)���)$�*13��),%�B.�((���$<��*1 !�)�ก�%�������������������9�P�� =.�B.�((��3�!B�$�0'/�!�#$��J���.<�1�5:�"�/��)$��A%-%�(��ก;>

• ��!.2ก�����)$!,.#$���)$��A%��5J���!,.)��3�ก��3����A%:���1�5B.�((���%�(J @1�08�ก<�-�1�%���!.2ก����3���A%:���1�5B.�((��:1 3��8�(�)B.�((��:����!�%�ก�5,%�0�(B.�((��>��3<���1�5��/�

��!.2ก�����)$3���A%:���1�5B.�((�� E1, E2, E3,........3��8�(�)B.�((��:����!�%�ก�5 E1, E2, E3,........���.<�1�5

��!.2ก����:���1�5 E1 3�;>��A%:� E2 ;�%;18 :��<���(ก.�5ก�� ��!.2ก����:���1�5 E2 ก23���A%:���1�5 E1 ;�%;18!"%�!1)��ก��

I8���!.2ก������1�5�$<�;18��5B.�((��!B�$�0'/� 3�!,.#$���)$0#/�;>�A%��1�5B.�((���)$�A(0'/� &'$(�<�:-8;�%!�I)�� =.�3�B�����ก.�5�A%��1�5B.�((��!1�� @1�,��B.�((���%��-�'$(��ก;> !"%�I8���!.2ก����:� E1 ;18��5B.�((��!B�$�0'/� ก23�IAกก���*8�:-80'/�;>�A%��1�5 E2, E3, E4, ...... &'$(�<�:-8;�%!�I)�� 3��8�(,��B.�((����ก !B#$�:-8ก.�5���A%��1�5 E1

�$���� 1.22 +:��!�0+<�6, E1 +:�N< ##��,7���N:C�x��

E2, E3,...+:���1 �N< ##�����,$#"BC� E1 < E2 < E3 < �

�$���� 1.23 ��1 �"�#N< ##��"�#�!0<Zก����

�3

Page 30: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 30

1.8.5 ก���M!��6ก��0ก!1,0�ก�� � 3�ก=553<�.�(1�(ก.%�� 3�!-2�;18�%�!ก)$��08�(ก�5B.�((�� &'$(�<����4�5��ก��!ก�1

�!>ก����;18 ,#� !�#$����IAก!9�;f �����ก%���,�!����������������" +� 3'(#.กก��%���&� +�!��.�����������������.� +�$��!"���#� � �����ก%���,�ก����.����������������" >� �� ���������������ก�������ก &'$(3���A%:��A>0�(=�(�)$�),���I)$��(ก�5�)�%�(J:�=�(0�� 3'(�<�:-8!-2�!>.�;f-�#��!>ก����!>U��)�%�(Jก�� !�#$�(3�กB.�((���)$,����ก��;>��1,.8�(ก�5,%�,���I)$0�(=�(-.��,%� &'$(=�%.�,%���(ก�5�)0�(�!>ก�����%�(Jก�� 3'(!-2�!�8��!>ก����-.��!�8�!�#$�1A18���!>ก@�� �@,>

!�#$�(3�ก=553<�.�(�����:-�%�)/�4�5��>��ก`ก��7 !ก)$��ก�5�!>ก����;18 3'(I#��%�IAก�8�(ก�%�=553<�.�(�#$�J�)$9%����

1.8.6 ก������6�����*�#��1 �N< ##�� !�#$�(3�ก+��:�������)ก��=5%(��1�5B.�((��!>U�"�/�J��5J���!,.)�� ,!�#���;D�0�4����#���� - .�ก67�0�(ก��3�1��1�5B.�((����5J���!,.)��!>U���%�(;� - =�%.�"�/��),���=�ก�%�(0�(B.�((��!�%�ก��-�#�;�%

!��B�3��7�;183�กก���'ก6��!>ก����0�(;c@1�!3�

����#��� 1.7 8,1#5<�*�#"�#��1 �N< ##��7�6?������"�#9y21�0;�

Excited state

Stable state

�$���� 1.24 �$�;D�<�#ก��0ก!1,0�ก�� �

Page 31: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 31

0,��,0�ก�� � +���6��+<:��

(nm)

N< ##�� × 10-22

(kJ)

5<�*�#"�#N< ##��"�#0,��,0�ก�� �����6$*i 1ก �

× 10-23 (kJ)

,��*�# 410 4.84

,��CD�0#!� 434 4.57

,��CD���0< 486 4.08

,�81# 656 3.02

9.�%�(��-�%�(B.�((��0�(��1�5B.�((��,A%�)$��A%I�1ก��=�%.�,A%�),%�;�%!�%�ก�� �)$��1�5

B.�((���$<� J 9.�%�(0�(B.�((��3���ก �)$��1�5B.�((���A(J 9.�%�(0�(B.�((��3��8��.(

,�3� - :��������$�J;> ,���=�ก�%�(��-�%�(B.�((��0�(��1�5B.�((��=�%.���1�5�)$��A%I�1

ก��3��),%�;�%!�%�ก���.�1 - ,���=�ก�%�(0�(B.�((��3��),%�.1.(���.<�1�5 !�#$�B.�((���A(0'/� ,#� ��1�5B.�((����$(

�A(0'/� 3���$(��A%"�1ก����ก0'/� - ����-%�(��-�%�(��1�5B.�((���)$��A%:ก.8���!,.)��3��),%���ก =.��),%��8��.(-�#�"�1ก��

��ก0'/�!�#$���A%-%�(3�ก���!,.)����ก;>

3�ก�[6\),������0�(=B.(, �)08���(!ก��%� ,%�,(�)$0�(=B.(, �),%��8�� �<�:-8,%�B.�((��,������ hν �)>����7�8��18�� 1�(��/�,%��)$�%�(ก��!>U�0�/�J =�%�%�(ก��!.2ก�8�� 3'(��(!ก�;18��ก ก) ��$����A =�1(B.�((���)$;18��5-�#��A?!�)��%��),%�!�%�ก��!���;�%�%����I*��/�3��)0��1!.2ก!"%������-�#�:-?%3�3�5�8�(;18 ���I*0��1:-?%!�#$�;18��5-�#��A?!�)�B.�((�� 1 -�%��,������ 3'(;�%�����I��(!ก�;18 =�%I8�!>U����I*0��1!.2ก��1�5����� B.�((��,��������5�%��),%���ก=.��),����<�,�?��ก18�� �%�����.!5�� � ;�� �;�� (Albert Einstein) :"8�[6\)0�(=B.(, �4�5�� >��ก`ก��7 @f@���!.2ก���ก (photoelectric effect) �%� =�(�)$�กก���5ก�59��@.-� 3��<�:-8��!.2ก����0�(@.-�-.*1��ก;> @.-�=�%.�"��1�8�(ก��B.�((��!]B�����&'$(��%�(�8���8�(�),%�-�'$(&'$(�<�:-8��!.2ก����-.*1��ก;>;18 !"%� @.-�&)!&)�� (Cs) 3�>.1>.%����!.2ก������ก;18�8�(:"8=�(�)$�),���I)$ 4.60×1014 s-1 I8�:"8,���I)$�$<�ก�%��)/ ��!.2ก����3�;�%-.*1��ก;>

10.6

4.9

2.7

�$���� 1.25 (a) ���กbก��%-2e2��!0<Zก��!ก 0�:��?��2e������

��N< ##��,$#��กN� ก�������5!�"�#2<��

�!0<Zก����;��<31��ก91� (b) ���กbก��%-2e2��!0<Zก��!ก ?/�0�4�N:C�x��

Page 32: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 32

1.9 8��;D�<�#�����"�#2��- 9.(��0�(=B.(, =.�;�� �;�� ;18�<���(;>�A%,���!08�:3:�!�#$�(ก��3�1���0�(��!.2ก�����)$��A%:������ ��กfh��ก� "��!1���� ก "#$� ����A >��A (Niels Bohr) ;18!����[6\)�)$�4�5��>��ก`ก��7 ก��!ก�1!�8�0�(=�(�)$!�)�ก�%��!>ก���� !0�;18�<�9.ก���'ก6��!>ก����0�(4��*����8�(!>U�=553<�.�(�����0'/�:-�% !�)�ก�%� $��,-������%�" ��>��A -.�(3�ก�)$���!��� f�� 1,8�B54���"���0�(���!,.)��:��������/� ��ก���������� �),���,�1!ก)$��ก�5������%�!-�#��ก�5 �������� ������,����� (microscopic solar system) @5� �4�5��ก��!ก�1�!>ก����=55!�8�0�(;c@1�!3� @1�I#��%���!.2ก����@,3���5���!,.)��!>U��(ก.� ����[6\)fh��ก� =9�!1�� (classical physics) !�#$���*+�,�)$�)>��3* !"%� ��!.2ก����!,.#$���)$@1��)��(��$(!>U��( 3��A?!�)�B.�((��@1�>.1>.%��,.#$�=�%!-.2ก;ffg���ก����%�(�%�!�#$�( &'$(:��)$�*1 3��<�:-8��!.2ก������$(��!08�-����!,.)��

=��,�10�(@5� �)$:"8�4�5��ก��!>.%(��(�)0�(���I*�8����/�,.8��ก�50�(=B.(, &'$(ก\��(fh��ก� 07���/���(�);�%!B)�(B��)$3��4�5�������;18 !0�3'(�<��[6\)0�(=B.(, �)$!ก)$��ก�5B.�((��,��������:"8@1�!����%� ��>�,����"���:"����&�����+��%���"���������D���%�� �����ก%���,�� .�&���>�,����!�� %���"���������D�������+��������� B+����� ก��� �����������������C�!�� (allowed energy state) �����ก%������� .�&�������� ,�!"�������� ���������ก"� ������,+�!"�������� ���������� �

ก��:"8�����T��08�(�8��)/ @5� ;18=�1(:-8!-2��%� ��!.2ก����@,3���5���!,.)��18���(�)$�)����),%�-�'$( �(@,3��)$!>U�;18�)B.�((��!]B�� &'$(�)�A����%�((%��,#�

Page 33: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 33

= ����)0�(;�1 !5�� ก (Rydberg constant)

�%��!.03<����!�2� n �),%�;18��/(=�% 1 I'(,%������ (∞) !�)�ก�%� !.0,������-.�ก (principle quantum number)

�(@,3��)$�),%� n �%�(ก�� 3��)����)�(@,3��%�(ก�� ,#� I8� n �),%���ก0'/� �(@,3�3�:-?%0'/� @1� r !>U���1�%��ก�5 n2

1�(��/� �(@,3�=�ก (�)$:ก.8ก�5���!,.)����ก�)$�*1) �),%� n = 1 I�1;>!>U��(�)$��(�),%� n = 2 =.��%�;>!�#$��J �%������)0�(�(@,3��)$�),%� n = 2 3�!>U� 22 -�#� 4 !�%�0�(�(@,3��)$ 1

B.�((����!.2ก����:������;c@1�!3��)$,<���73�ก��ก��08�(�8� �),%�!>U�.5 ��$(B.�((���$<�.(!�%�:1 �������/�3��),���!�I)����ก0'/�!�%���/�

�<�-��5 n = 1 B.�((��3��),%��$<��*1 (!>U�.5) !�#$� n �),%��A(0'/� B.�((��3�!>U�.5�8��.(-�#��),%��A(0'/�

��1�5B.�((��0�(��!.2ก����0�/��$<��*1 !�#$� n !>U� 1 3�1!>U� �+���B#/� (ground state) 0�(�������/� !�#$������1A1ก.#�B.�((����!.2ก����3�0'/�;>��A%:���1�5B.�((��0�/��)$�A(ก�%�3�1!>U� �+���!�8� (excited state) &'$(;�%!�I)����!.2ก����;�%��A%���3�B�����ก.�5!08��A%�+���B#/�@1�,��B.�((����ก��:��A>0�(B.�((��=�( 3�ก+�B=�1(��1�5B.�((��0�(;c@1�!3��)$�),%� n �%�(Jก��

−=

2H n1

)R(E n ............4,........ 3, 2, 1,n =

HR J102.18 18−×=

�$���� 1.26 ��1 �N< ##��"�#�����9y21�0;����8��;D�<�#"�#2��- <$ก.�8,1#8���,!/ �

"�#�!0<Zก�������0�<��6���1 �N< ##��;�ก

��1 ���B�#9�6 #��ก��1 ���B�# AB�#?������C8,1#;�ก n = 1 9�iB# n = 6 8<���1 ���� n = ∞ ��

N< ##��0�4�.$�6-

Page 34: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 34

��3��*>;18�%� I8���!.2ก����:�������)B.�((�� 2 ��1�5 3�;18!�8��!>ก���� 1 !�8� &'$(!ก�13�กก��!>.)$��3�ก��1�5B.�((���A(;>��1�5B.�((���$<�0�(��!.2ก����:������ �%��� @�c��� 5�.!��� ;18�<�ก���'ก6��!>ก����0�(�����;c@1�!3�:�"%�(�����!>ก�����)$����(!-2�;18 (400-700 nm) B5�!>ก�����)$!1%�"�1 4 !�8� !�8��!>ก����:���*ก��5�.!��� ;183�กก���)$��!.2ก����ก��@113�ก��1�5B.�((���)$ 3 -�#��)$ 4 -�#��)$ 5 =.��)$�%�J;>����(��1�5B.�((���)$ 2 ก���)$��!.2ก����3�0'/�;>��A%:���1�5B.�((��:1ก2=.8�=�%>����7B.�((���)$;18��5 !�#$���!.2ก����ก.�5�A%�+���B#/�@1�>.%��B.�((��=�%.�3<������ก�����=�%3��กก.�5.(;>�A%��1�5B.�((��:1 3'(�<�:-8!ก�1!�8��!>ก����3<������ก

7�N8,1#8��;D�<�#�����"�#2��- �����!>U���(ก.� >��ก�518��

@>����=.��������!>U����!,.)�� @1��)��!.2ก����@,3���A%��5J���!,.)��!>U�"�/�J�����1�5B.�((��

�$���� 1.27 ��ก;�ก��3ก����<0���-

8<�� 6 #����3ก��9<8�� AB�#�6$*?�0"�� <���9�2�0<�"�#,0�ก�� � 8<���

��3ก��N�0A� ��3ก��8��ก0ก��- 8<���3ก��e3�1-?�0"��!�e�0�1

�$���� 1.28 7�N8,1#8��;D�<�#�����"�#2��-

Page 35: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 35

�<�-��5"�/�0�(B.�((����/� @5� ;18ก<�-�1��?.�ก67 0'/�@1�:-8"�/��)$��A%:ก.8���!,.)���)$�*1

!>U�"�/� K =.�"�/�I�1J;>!>U� L, M, N, O, P, =.� Q ���.<�1�5 &'$(:�>^33*5��!�)�ก��1�5B.�((���)$��A%:ก.8���!,.)���)$�*1 ("�/� K) �%� ��1�5B.�((�� n = 1 =.���1�5B.�((��I�1��ก;>!>U� n = 2, n = 3, ........... ก���1.�(0�(@5� =.�=553<�.�(�����0�(!0��),����<�,�?��ก !B���!>U�ก���<�=��,�1!ก)$��ก�5��1�5B.�((��,������0�(��!.2ก�����)$��A%:��������:"8 .�ก67�=55�)/;18�<���:"8ก�5=553<�.�(�����:�>^33*5�� =�%��%�(;�ก2��� =553<�.�(�����0�(@5� �4�5��;18!]B�������-�#�;�����)$�)��!.2ก����!1)$�� !"%� H, He+, =.� Li+ !�%���/� ;�%�����I�4�5�������=.�;����"��1�#$� �ก!�8�ก���4�5����%�(,�%��J!�%���/� 3'(�<�:-8�8�(�)ก��!>.)$��=>.(=553<�.�(������%�;>�)ก =�%��(,(=��,�10�(B.�((��,������=.��[6\)0�(=B.(, ;�8

1.10 ก��; 10��6#�!0<Zก��������!�0+<�6, 1.10.1 N< ##��9���9�0A/ � (Ionization energy)

:"8!>U�08��A.�<�-��5-�3<������!.2ก�����)$�)��A%:�=�%.���1�5B.�((�� !>U�ก���'ก6��%�3�กก��:"8�!>ก����-���1�5B.�((��:������ �<�:-8���5�%�:�=�%.���1�5B.�((�������I�)��!.2ก����;18ก)$��!.2ก���� -�#�:��*กJ��1�5B.�((��3��)��!.2ก����!�%�ก��-�#�;�% ก2�����IB�3��7�;183�กB.�((��;���;�!&"�� ������1���1�B@� -�#� !�)�ก�%��%� IE -���I'(B.�((���)$�8�(:"8:�ก��1'(��!.2ก���� 1 ��� ��ก3�ก����� -�#�;�����)$��A%:�+���=ก�� �����%�(!"%�

����������&*�&��"ก����������9���+������ก%�����ก,�ก��%�" �9� �������!���!��B*�� �9� IE

�����/���1�������/�+�)$!ก)$��08�(ก�5������1���1�B@�3��8�(��A%:�?�*�)กE�

!�%���/� =.�ก��+<������ก�����ก ���0��+<���ก ������ 1 ��* 3�ก��!.2ก�����)$��A%"�/���ก�*10�(�����-�#�;����

−++

−++

−+

+→

+→

+→

e(g)A(g)A

e(g)A(g)A

e(g)AA(g)

32

2

Page 36: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 36

.<�1�5�)$0�(B.�((��;���;�!&"�� 0'/���A%ก�53<������!.2ก����:������ ,#� I8��) n ��!.2ก���� 3��)B.�((��;���;�!&"�� n .<�1�5 B.�((��;���;�!&"��.<�1�5�)$ 1, 2, 3,........-���I'(B.�((���)$1'(��!.2ก������ก�*1����)$ 1, 2, 3,........��ก���.<�1�5 !"%�

1.10.2 ��;; 6�����5<�*�N< ##��9���9�0A/ � =5%(!>U� 2 >��!+� ,#� - 0��1����� -�#�������-�%�(���!,.)��ก�5��!.2ก����

������)$�)0��1:-?%3��),%�B.�((��;���;�!&"���8�� !�#$�(3�ก������-�%�(��!.2ก����ก�5���!,.)��-%�(ก����ก =�(1'(1A1�8�� :"8B.�((��;�%��กก2�����I1'(��!.2ก������ก;>;18 :���(��(08��������)$�)0��1!.2ก3��)B.�((��;���;�!&"����ก !B���=�(1'(1A1��-�%�(��!.2ก����ก�5���!,.)����ก

- 3<����>��3*5�ก:����!,.)�� �����-�#�;�����)$�)>��3*5�ก:����!,.)����ก 3��)B.�((��;���;�!&"����กก�%�������)$�)>��3*5�ก:����!,.)���8�� !B���!�#$�>��3*:����!,.)����ก3��)=�(1'(1A1ก�5��!.2ก������ก B.�((��;���;�!&"��3'(�),%���ก :�ก�7)�)$>^33����/(��(-�ก.8�(ก�� :-8I#��%�0��1�����!>U�>^33���)$�<�,�?ก�%� ��ก3�ก�)/��(��33��8�(B�3��7�>^33����%�(�#$�>��ก�518�� !"%�

2+�#,���#"�#����� 8<� ก��; 10��6#�!0<Zก����?������ - I8�@,�(��8�(0�(�����-�#�;����!-�#��ก��&!]#$�� �����3�!�I)��=.��)B.�((��;�

��;�!&"����ก - I8���!.2ก�����(��ก�*10�(�����=.�;�����)=�(9.�กก���8�� 3��)B.�((��;���;�

!&"����กก�%�ก�7)�)$��!.2ก�����)=�(9.�กก����ก

1.10.3 ก����;D�����!0<Zก����?���1 �N< ##���*�#m216?/�N< ##��9���9�0A/ �

−++

−++

−+

+→+

+→+

+→+

e(g)A(g)AIE

e(g)A(g)AIE

e(g)AA(g)IE

323

22

1

Page 37: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 37

IE 0�(4��*�����I:"8-�3<������!.2ก�����)$��A%:�=�%.���1�5B.�((��;18 @1�B�3��7�;183�ก����-%�(��-�%�(��!.2ก����ก�5���!,.)�� ��!.2ก�����)$��A%:���1�5B.�((��!1)��ก�� ,��3��) IE :ก.8!,)�(ก�� !B�����A%-%�(3�ก���!,.)��:�������(:ก.8!,)�(ก�� :�07��)$��!.2ก����&'$(��A%�%�(��1�5B.�((��3��),%� IE �%�(ก����%�(!-2�;18"�1 !B���������-�%�(��!.2ก����ก�5���!,.)���%�(ก����ก ก��-�3<������!.2ก�����)$��A%:���1�5B.�((���%�(J -�;183�กB.�((��;���;�!&"����/(-�10�(4��*��/�J

- -.�(3�ก-�,%� IE ��/(-�1=.8��<���3�1ก.*%�ก�� @1�:"8 IE �)$�),%�:ก.8!,)�(ก����A%:�ก.*%�!1)��ก��

- 3�ก3<���� IE �)$��A%ก.*%�!1)��ก���<�:-8���53<������!.2ก�����)$��A%:���1�5B.�((��!1)��ก�� (3<������!.2ก����:���1�5B.�((��!1)��ก�� ,#� 3<����.<�1�5�)$0�( IE �)$��A%:�ก.*%�!1)��ก��)

ก.*%� IE �)$�),%��A(�*13���A%:ก.8���!,.)���)$�*1 ก.*%� IE �)$�),%�.1.(ก23���A%:���1�5B.�((��I�1;> 3�I'(ก.*%��)$�) IE �$<��*13���A%:���1�5B.�((����ก�*1 ��!.2ก����:�ก.*%��)/ !�)�ก�%� !�!.�& ��!.2ก���� B�3��7������%�(0�(4��*f��f���� (15P)

P �) 15e- 3'(�) IE 15 .<�1�5 &'$(3�1ก.*%� IE ;181�(�)/ (-�%��!>U� MJ/mol) IE1, IE2,........................... 1.0, 1.9, 2.9, 5.0, 6.3, 21.3, 25.4, 29.9, 35.9, 41.0, 46.3, 54.1, 59.0, 271, 296

;�0�Z�91��*�8�*# IE ��ก91�0�4� 3 ก<3*� ก.*%�=�ก,#� IE1-IE5 ��� 5 .<�1�5 =�1(�%��) 5 ��!.2ก���� !�#$�(3�ก�)B.�((���$<��*1 3'(��A%

-%�(3�ก���!,.)����ก�)$�*1 3�1!>U�!�!.�& ��!.2ก���� ก.*%� 2 ��/(=�% IE6-IE13 ��� 8 .<�1�5 -�#��) 8 ��!.2ก�����)$��A%:���1�5B.�((���)/ !�#$�(3�ก�)

B.�((��!B�$�0'/� 3'(��A%:ก.8���!,.)����กก�%�ก.*%�=�ก

ก.*%��)$ 1 IE1 | IE5

ก.*%��)$ 2 IE6 | IE13

ก.*%��)$ 3 IE14 | IE15

Page 38: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 38

ก.*%� 3 &'$(!>U�ก.*%��*1�8���) IE14-IE15 !B)�( 2 .<�1�5 3'(�) 2 ��!.2ก����:�ก.*%��)/ !�#$�(3�ก�)B.�((���A(�*1 =�1(�%���A%:ก.8���!,.)����ก�)$�*1 -�#���A%:���1�5B.�((��=�ก0�(����� (n = 1)

3�ก,%� IE1 | IE15 �����I�<���3�1!�)�(��!.2ก���������1�5B.�((���%�(J 3�ก��1�5

B.�((��=�กI'(��1�5B.�((���*1�8��;18 1�(�)/ ��1 �N< ##����� 1 (n = 1) �� 2e-

��1 �N< ##����� 2 (n = 2) �� 8e-

��1 �N< ##����� 3 (n = 3) �� 5e- ก��3�1!�)�(��!.2ก����0�(4��* P :���1�5B.�((���%�( J 3'(!>U� 15P = 2, 8, 5

3�กก���'ก6�ก��3�1��!.2ก����0�(4��*�#$�J B5�%� 3<������!.2ก�����)$�);18��ก�)$�*1:���1�5B.�((���%�(J3���1,.8�(ก�5��*ก����(,7������� ,#� 2n2 !"%�

��1 �N< ##����� 1 (n = 1) �� e- ��ก���,31 = 2

��1 �N< ##����� 2 (n = 2) �� e- ��ก���,31 = 8

��1 �N< ##����� 3 (n = 3) �� e- ��ก���,31 = 18

�$���� 1.30 ก��; 10��6#�!0<Zก����"�#M��3 P ?���1 �N< ##���*�# m

�$���� 1.29 ก��; 10��6#�!0<Zก����?���1 �N< ##���*�#m����!�0+<�6,"�#M��3e�,e�� , (P)

Page 39: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 39

��1 �N< ##����� 4 (n = 4) �� e- ��ก���,31 = 32

1.10.4 �< ก0ก%�-� �� m 9�,D��� �ก��; 10��6#�!0<Zก����?������ ��ก3�ก�����B.�((��;���;�!&"�� !B#$�3�1!�)�(��!.2ก����:���1�5B.�((���%�(J=.8�

��(�8�(�����08��A.�#$�J>��ก�518�� !"%�08��A.3�กก��3�1��!.2ก����0�(4��*!]#$�� &'$(�<�:-8�����I��*>-.�ก!ก7� ��$�J;>�<�-��5ก��3�1��!.2ก���� ;181�(�)/

1. 3<������!.2ก�����)��ก�)$�*1:�=�%.���1�5B.�((�� = 2n2 2. 3<������!.2ก����:���1�5B.�((����ก�*1 (!�!.�& ��!.2ก����) �);18;�%!ก�� 8e- 3. 3<������!.2ก����:���1�5B.�((��I�13�ก�(��ก�*1 �);18;�%!ก�� 18e- 4. ก��3�1��!.2ก�����8�(3�1!�)�(:���1�5B.�((���)$�$<�ก�%�:-8!�2�ก%�� 3'(3�:�%:�

��1�5B.�((���)$�A(0'/�

� ��6*�#��� 1.5 ;#8,1#ก��; 10��6#�!0<Zก����"�#M��3�*�9���C a) 34Se �� 34e- ; 10��6#<D�1 � 1 #��C

2, 8, 18, 6 b) 85At �� 85e- ; 10��6#<D�1 � 1 #��C

2, 8, 18, 32, 18, 7

8��qrก� 1��� 1.6

1. N< ##��9���9�0A/ � 6 <D�1 �"�#M��3+��-�����+*�1 #��C 1.093, 2.359, 4.627, 6.229, 37.838

8<� 47.285 MJ/mol 5<�*�#"�#N< ##��9���9�0A/ �����*�#��1 �N< ##����� 1 ก ���1 �

N< ##����� 2 0�4�0�*�9�

2. M��3 K ��0<"�����0�4� 19 0�:��0ก!10�4�9���� K+ ;���ก��; 1�!0<Zก�����6*�#9�

3. M��3,���! 117X ;���ก��; 10��6#�!0<Zก�����6*�#9� 8<�+��;���0�0<�A-�!0<Zก����0�*�?1

4. ;#0"�6�ก��; 10��6#�!0<Zก����"�#M��3�*�9���C

, @< ก>%- ก��; 10��6#�!0<Zก����?���1 �N< ##���*�# m

O168

Atb)

Sea)

85

34

Page 40: Atom

Chemistry for Engineers [����� (ATOM)]

���� 40

P3115

Ar4018

Ca4020

Kr8436

I12753

Cs13355

Pb20782

Fr22387

1.11 8��;D�<�#�����8��ก<3*����ก ����)$ก.%����=.8��%� =553<�.�(�����0�(@5� :"8�4�5��;181)!]B�������-�#�;�����)$�)��!.2ก����!1)$�� =�;�%�����I�4�5�������0�(4��*�)$�)3<������!.2ก������กJ;18 3'(;18�)ก��!���=553<�.�(�����:-�%0'/��� !�)�ก�%� $��,-������%�"$��ก���""�ก &'$(�).�ก67�1�(�)/

- ��!.2ก����!,.#$���)$��5���!,.)����%�(��1!�2�18������)�)$;�%=�%���

- ;�%�����I5�ก�<�=-�%(�)$=�%���0�(��!.2ก����;18 5�ก;18=,%!B)�(@�ก���)$3�B5��!.2ก����:�5��!�7�%�(J >��ก`ก��7 =55�)/!�)�ก�%� ก.*%�-��ก��!.2ก���� 5��!�7:1�)$�)ก.*%���!.2ก����-��=�%� =�1(�%��)@�ก���)$3�B5��!.2ก������ก 5��!�7:1�)$�)ก.*%�-��ก��!.2ก����!5�5�( =�1(�%��)@�ก���)$3�B5��!.2ก�����8��

- ก��!,.#$���)$��5���!,.)��0�(��!.2ก������3!>U��A>��(ก.�-�#��A>�#$�J =.8�=�%�%���!.2ก����3���A%:���1�5B.�((��:1

- 9.���0�(ก.*%�-��ก0�(��!.2ก�����*ก��1�5B.�((�� 3�!>U��A>��(ก.�

�$���� 1.31 8��;D�<�#�����ก<3*����ก