II · 2019-03-12 · ii ติวน้องเตรียมสอบโควตา ม.ขอนแก่น “เคมี” ผู้แต่ง. ครูหน่อง

II

ตวนองเตรยมสอบโควตา ม.ขอนแกน “เคม”

ผแตง ครหนอง (เจรญพร โชคบรบาล)

จดพมพและจดจ าหนายโดย

โรงเรยนกวดวชาดแอค (The Act. School)

123/2 หม 8 ต.ศลา อ.เมอง จ.ขอนแกน 40000

โทรศพท 043-257-176

โทรสาร 043-378-096

พมพท โรงพมพมหาวทยาลยขอนแกน

ราคา 240 บาท

คณคร/บรรณารกษ ทตองการสงซอจ านวนมาก ตดตอพเศษไดท...

คณปย โทร 043-257-176 ตอ 11 (จ.-ส. 9.00-16.00น.), 081-545-0716

สงวนลขสทธตามพระราชบญญตลขสทธ พ.ศ. 2537 โดยศนยประสานงานวชาการ ขอนแกน

(สถาบน The Act.) หามลอกเลยนแบบไมวาสวนใดสวนหนงของหนงสอเลมน ในรปแบบใดๆ

กตาม นอกจากจะไดรบอนญาตเปนลายลกษณอกษรจากผจดพมพเทานน

III

ค าน า

หนงสอ ตวนองเตรยมสอบโควตา ม.ขอนแกน “เคม” เลมนไดปรบปรงและดดแปลงมาจากหนงสอ เตรยมสอบโควตา ม.ขอนแกน พมพครงท 2 โดยหนงสอเลมนจดท าขนเพอใชเปนเอกสารประกอบการเรยนการสอนในคอรสฟนฟของสถาบน The Act. จ.ขอนแกน ภายในเลมประกอบดวย เ นอหา ทพบในขอสอบคด เ ลอกเขา ศกษาตอของมหาวทยาลยขอนแกน มหาวทยาลยเชยงใหม เปนพนฐาน ไดเพมขอสอบเขามหาวทยาลยทนาสนใจและเปนแนวทออกสอบบอยครง มการรวบรวม เพมเตมเนอหาสาระส าคญ สรป เพมเตมโจทยเพอเสรมทกษะในแตละบท เนอหาวชาเคมมท งหมด 13 บท แตละบทนนนอกจากสรปเนอหาส าคญแลว ยงมการยกตวอยางประกอบเพอใหเหนแนวทางของขอสอบอยางชดเจน อกทงมแบบฝกหดในแตละบท เหมาะส าหรบใชประกอบการเรยน หรอผทสนใจในการศกษาดวยตนเองทกทาน ดงนนหนงสอเลมนมประโยชนตอนกเรยน นกศกษา ผสนใจเตรยมสอบ ทงการสอบโควตา สอบ O-NET, สอบ PAT, 7 วชาสามญ หรอการใชเปนคมอเตรยมความพรอมในการสอบแขงขนเพอศกษาตอในสถาบนอดมศกษาทวประเทศ

ครหนองหวงวาหนงสอเลมนจะเปนประโยชนส าหรบนองๆ นกเรยน นกศกษา และเปนแนวทางใหนองๆสามารถสอบไดในคณะทใชและมหาวทยาทตนเองใฝฝนไว

สดทายนครหนองขอขอบคณทกทานทมสวนชวยใหหนงสอ ตวนองเตรยมสอบโควตา ม.ขอนแกน “เคม” เลมนส าเรจลลวงไดดวยด หากมขอผดพลาดประการใดครหนองขอนอมรบไว เพอน าไปปรบปรงและพฒนาในโอกาสตอไป

ดวยหวงใยจากใจจรงตลอดมา เจรญพร โชคบรบาล (ครหนอง)

สถาบน The Act.

IV

สารบญ

หนา ค าน า III อะตอมและโครงสรางอะตอม 1 – 20 สารและสมบตของสาร 21 – 31 การแยกสาร 32 – 40 พนธะเคม 41 – 63 สมบตของธาตตามตารางธาต 64 – 81 ปรมาณสารสมพนธ 82 – 95 แกส ของเหลว ของแขง 96 – 117 สมดลเคม 118 – 131 อตราการเกดปฏกรยาเคม 132 – 149 กรด – เบส 150 – 165 ปฏกรยาไฟฟาเคม 166 – 198 ไฮโดรคารบอน 199 – 259 สารชวโมเลกล 260 – 306 ปโตรเคมและผลตภณฑปโตรเลยม 307 – 335

เฉลยตวอยางและแบบฝกหดทายบท 336 - 387

1

1. แบบจาลองอะตอมของดอลตน (Dolton’s atomic model)

รปท 1.1 แบบจาลองอะตอมของดอลตน

1.1 สารประกอบดวยอนภาคทเลกทสดเรยกวา “อะตอม” แบงแยกตอ, ทาใหเกดขน, หรอสญหายไมได

1.2 อะตอมของธาตชนดเดยวกนจะมมวลเทากน, สมบตเหมอนกนแตถาตางอะตอมจะมมวลและสมบตตางกน

1.3 สารประกอบเกดจากการรวมตวของธาตตงแต 2 ชนดเปนตนไป และมอตราสวนเปนเลขลงตวงายๆ

1.4 อะตอมของธาต 2 ชนดอาจรวมตวกนดวยอตราสวนตางๆ กนไดสารประกอบหลายชนดเชน H2O, H2O2

2. แบบจาลองอะตอมของทอมสน (Thomson’s atomic model)

รปท 1.2 แบบจาลองอะตอมของทอมสน

เกดมาจากการทดลองหลอดรงสแคโทดททอมสนไดทดลองจนคนพบ“ประจลบ(อเลกตรอน)”จากนน

ตอมาโกลดสไตนจงไดดดแปลงหลอดรงสแคโทดใหมจงทาใหคนพบ“ประจบวก(โปรตอน)” สงผลใหทอมสน

จงไดสรปวา“แบบจาลองอะตอมจะตองมประจบวกและลบกระจายกนอยอยางสมาเสมอภายในอะตอม”

อะตอมและโครงสรางอะตอม

1

2

รปท 1.3 หลอดรงสแคโทดและการประยกตของโกลดสไตน

ในป พ.ศ. 2409 (ค.ศ. 1866) ออยเกน โกลดชไตน นกวทยาศาสตรชาวเยอรมน ไดทาการทดลองโดย

เจาะรทขวแคโทดในหลอดรงสแคโทด พบวาเมอผานกระแสไฟฟาเขาไปในหลอดรงสแคโทดจะมอนภาคชนด

หนงเคลอนทเปนเสนตรงไปในทศทางตรงกนขามกบการเคลอนทของรงสแคโทดผานรของขวแคโทด และทาให

ฉากดานหลงขวแคโทดเรองแสงได โกลดชไตนไดตงชอวา “รงสแคแนล” (canal ray) หรอ “รงสบวก” (positive

ray) สมบตของรงสบวกมดงน

1. เดนทางเปนเสนตรงจากแอโนดไปยงขวแคโทด

2. เมอผานรงสนไปยงสนามแมเหลกและสนามไฟฟา รงสนจะเบยงเบนไปในทศทางตรงขามกบรงส

แคโทด แสดงวารงสนประกอบดวยอนภาคทมประจไฟฟาเปนบวก

3. มอตราสวนประจตอมวลไมคงท ขนอยกบชนดของแกสในหลอด และถาเปนแกสไฮโดรเจนรงสน

จะมอตราสวนประจตอมวลสงสด เรยกอนภาคบวกในรงสแคแนลของไฮโดรเจนวา “โปรตอน”

4. มมวลมากกวารงสแคโทด เนองจากความเรวในการเคลอนทตากวารงสแคโทด

รปท 1.4 การเคลอนทของรงสในหลอดรงสแคโทด

2

3

ทอมสนไดวเคราะหการทดลองของโกลด ชไตน และการทดลองของทอมสน จงเสนอแบบจาลอง

อะตอมวา

นอกจากนทอมสนยงสามารถคนพบคาประจตอมวลของอเลกตรอน(มคาคงทเทานน)อกดวย

m

eของอเลกตรอน

81076.1 ×= คลอมบตอกรม

ซงตอมามลลแกนจงไดสามารถหาคาประจของอเลกตรอนไดจากการทดลอง Oil drop experiment โดยคา

ประจของอเลกตรอนทคานวณไดคอ

รปท 1.5 การทดลองหยดนามนของมลลแกน

ประจของอเลกตรอน 19

106.1−×−= คลอมบ

ทาใหสามารถคานวณหามวลของอเลกตรอนไดคอ

มวลของอเลกตรอน 28

101.9−×= กรม

3

4

3. แบบจาลองอะตอมของรทเทอรฟอรด (Rutherford’s atomic model)

รปท 1.7 แบบจาลองอะตอมของรทเทอรฟอรด

ในป พ.ศ. 2453 (ค.ศ. 1910) เซอร เออรเนสต รทเทอรฟอรด (Sir Ernest Rutherford) ไดศกษา

แบบจาลองอะตอมของทอมสน และเกดความสงสยวาอะตอมจะมโครงสรางตามแบบจาลองของทอมสนจรง

หรอไม โดยตงสมมตฐานวา“ถาอะตอมมโครงสรางตามแบบจาลองของทอมสนจรง ดงนนเมอยงอนภาคแอลฟา

ซงมประจไฟฟาเปนบวกเขาไปในอะตอม แอลฟาทกอนภาคจะทะลผานเปนเสนตรงทงหมดเนองจากอะตอมม

ความหนาแนนสมาเสมอเหมอนกนหมดทงอะตอม”เพอพสจนสมมตฐานน รทเทอรฟอรดไดทาการทดลองยง

อนภาคแอลฟาไปยงแผนทองคาบางๆ โดยมความหนาไมเกน 10–4cm โดยมฉากสารเรองแสงรองรบดาน

หลง ปรากฏผลการทดลองดงน

1. อนภาคสวนมากเคลอนททะลผานแผนทองคาเปนเสนตรง

2. อนภาคสวนนอยเบยงเบนไปจากเสนตรง

3. อนภาคสวนนอยมากสะทอนกลบมาดานหนาของแผนทองคา

รปท 1.8 การทดลองของรทเทอรฟอรดอนภาคแอลฟาทเบยงเบนจากการชนอนภาคในอะตอม

4

5

ตอมาเจมส แชดวกไดพฒนาการทดลองของรทเทอรฟอรดจนสามารถคนพบ“นวตรอน”ไดสงผลให

แบบจาลองอะตอมสามารถพฒนาไดจนเปนดงน

รปท 1.9 ชนดและตาแหนงของอนภาคมลฐานของอะตอม

4. อนภาคมลฐานของอะตอม ประกอบไปดวยโปรตอน อเลกตรอน และนวตรอน ซงมสมบตดงตอไปน

5. สญลกษณนวเคลยร จะบอกจานวนโปรตอน นวตรอน และอเลกตรอนของอะตอมชนดตางๆ

X

AZ Z เปนเลขอะตอม (Atomic Number) ซงบอกถงจานวนโปรตอนทมอยในนวเคลยส

A เปนเลขมวล (Atomic Mass) ซงบอกถงจานวนโปรตอนและนวตรอนทมอยในนวเคลยส

รวมกน

5.1 ไอโซโทป,ไอโซโทน,ไอโซบาร

ไอโซโทป (isotope) ธาตทมจานวนโปรตรอนเทากน H,H,H31

21

11

ไอโซโทน (isotone) ธาตทมจานวนนวตรอนเทากน N,C14

7136

ไอโซบาร (isobar) ธาตทมจานวนเลขบน(เลขมวล)เทากน N,C14

714

6

→

→

→

อนภาค สญลกษณ มวล(g) มวลเมอเปรยบเทยบ

กบอเลกตรอน ประจ(C) ชนดของประจ

โปรตอน P+ 241067.1−× 1836 19

106.1−× +1

นวตรอน n0 241067.1−× 1836 0 0

อเลกตรอน e- 28101.9−× 1 19

106.1−× -1

5

6

ไอโซอเลกทรอนก(isoelectronic) ธาตหรอไอออนทมจานวนอเลกตรอนเทากนเชน

−− 314

7216

8 N,O มจานวนอเลกตรอนเทากน = 10 e-

ตารางสรปอนภาคมฐานในอะตอม

ชนด เลขอะตอม เลขมวล จานวนนวตรอน จานวนโปรตอน ชนดของธาต

ไอโซโทป เทากน ตางกน ตางกน เทากน ชนดเดยวกน

ไอโซโทน ตางกน ตางกน เทากน ตางกน ตางกน

ไอโซบาร ตางกน เทากน ตางกน ตางกน ตางกน

6.แบบจาลองอะตอมของโบร(Bohr)

รปท 1.10 แบบจาลองอะตอมของโบว

6.1 ผลการทดลองของนลสโบว

เมอเผาสารประกอบของโลหะชนดเดยวกนจะเหนสของเปลวไฟหรอเสนสเปกตรมสเดยวกน

เสนสเปกตรมเกดจากสวนทเปนโลหะในสารประกอบชนดนนๆ

ธาตแตละชนดมเสนสเปกตรมเปนลกษณะเฉพาะตวไมซ ากน

สเปกตรม หมายถง แถบสหรอเสนสทไดจากการผานพลงงานแสงเขาไปในสเปกโตรสโคป แลวทาให

พลงงานแสงแยกออกเปนแถบสทเรยงกนตามความยาวคลน

แบบจาลองอะตอมของโบวพฒนาแบบจาลองอะตอมของรททอรฟอรดทาใหโบรคนพบวา“อเลกตรอน

จะเรยงตวเปนชนๆ ตามระดบชนพลงงาน” โดยจะมลกษณะดงตอไปน

- อเลกตรอนจะอยเปนชนๆ แตละชนเรยกวา “ระดบพลงงาน”

- แตละระดบพลงงานจะบรรจอเลกตรอน = 2n2 (แตใชไดถงแคชนท n = 4 เทานน)

- อเลกตรอนชนนอกสดจะเรยกวา “เวเลนซอเลกตรอน” ซงเปนอเลกตรอนทจะเกดปฏกรยาตางๆ ได

→

6

7

- อเลกตรอนวงในจะเสถยรมากกวาวงนอกเพราะอยใกลนวเคลยส (เพราะมแรงดงดดจากโปรตอนใน

นวเคลยส)

- ระดบพลงงานวงในจะอยหางกนมากกวาวงนอก

- การเปลยนระดบชนพลงงานของอเลกตรอนไมจาเปนตองเกดการเปลยนเฉพาะชนทอยตดกน อาจ

ขามชนได

6.2 สเปกตรม เปนอนกรมของแถบสทไดจากการผานพลงงานรงสเขาไปในสเปกโตรสโคป ทาใหพลงงาน

รงสแยกออกมาเปนแถบๆ หรอเปนเสนทมความยาวคลนตางๆ เรยงลาดบกนไป โดยแบงออกเปน 2 ชนดคอ

สเปกตรมตอเนอง(continuous spectrum) หมายถง สเปกตรมทประกอบไปดวยแถบสทมคาความถ

หรอความยาวคลนตอเนองกนเปนแถบสเปกตรม เชน สเปกตรมทเกดจากแสงอาทตย

สเปกตรมไมตอเนอง(line spectrum หรอ discontinuous spectrum) ประกอบไปดวยแถบสทไม

ตอเนองกน เปนเสนๆ หรอแถบเลกๆ ทไมตอเนองมชองวางระหวางเสน เสนทเกดขนเรยกวา เสนสเปกตรม เชน

สเปกตรมทเกดจากแสงซงเกดจากหลอดไฟฟาทบรรจแกสไฮโดรเจน

รปท 1.11 เสนสเปกตรมของไฮโดรเจน

6.3 การศกษาการเกดสเปกตรม

เสนสเปกตรมเกดจากอะตอมของธาตไดรบพลงงานสงขน อเลกตรอนไดรบพลงงานสามารถเคลอนจาก

ภาวะปกต(ground state)ไปยงระดบชนทมพลงงานสงกวา(excited state)ทาใหอะตอมไมเสถยร อเลกตรอนจงคาย

พลงงานเทากบพลงงานทไดรบเขาไป พลงงานสวนใหญทคายออกจะอยในรปคลนแมเหลกไฟฟาปรากฏเปนเสน

สเปกตรม การเปลยนระดบพลงงานของอเลกตรอน อาจมการเปลยนขามขนได อเลกตรอนในระดบพลงงานตาจะ

อยใกลนวเคลยส และในระดบพลงงานตาอยหางกนมากกวาระดบพลงงานสง ระดบพลงงานยงสงขนจะยงอยชดกน

7

ตวอยางขางตน เปนสวนหนงของหนงสอเลมนเทานน

หากสนใจเนอหา และตองการเปนเจาของหนงสอเลมน

สามารถสงซอออนไลนไดท www.theactkk.net

หรอ

โทรศพทสงซอไดท สถาบน The Act. โทร. 043-257-176

โดยแจงชอทอยทชดเจน แลวโอนเงนเขาบญชของทางสถาบน ภายใน 3 วน

สถาบนจะจดสงหนงสอทางพสดไปรษณยถงมอภายใน 5 วน

นบจากวนทไดรบเงน

ขอควรทราบกอนการสงซอ

สงซอหนงสอจ านวนเงนรวมกนตงแต 500 บาทขนไป ฟรคาจดสงลงทะเบยนทาง

ไปรษณย มลคา 60 บาท

นองสามารถรวมรายการสงซอกบเพอนๆ แลวสงซอในคราวเดยวกน จะท าให

ประหยดคาสง และคาธรรมเนยมโอนเงนผานธนาคาร อยางนอย 60+25=85 บาท

ส าหรบสมาชก The Act. สงซอหนงสอจ านวนเงนรวมตงแต 1,500 บาทขนไป จะ

ไดรบสวนลด 5-15 %

ผชนะ คอ ผทมเทคนคในการเรยนรและเตรยมตวทดกวาเสมอ เรามนใจวานองกคอ หนงในผชนะนน

เคลดลบแหงความส าเรจ “การรเขา รเรา รบรอยครง ชนะรอยครง”

“การรเขา” คอ การทนองไดรจกขอสอบจรง รยอนหลงหลายๆ ปทผานมา รความยากงาย สดสวน

น าหนกการออกขอสอบแตละบทเรยน อนจะน ามาซงการวางแผนเตรยมตวสอบทด

เยยม

“รเรา” คอ ใหนองท าขอสอบ จบเวลาตามก าหนด แลวถงมาดเฉลย จะเปนการเตรยมความพรอม

ทด ไดรจดออนของตน วาตองขยนอานและท าความเขาใจมากขนตรงจดไหน รจดแขงท

ตนท าไดดทตองรใหลก รใหจรง