วิชาการดอทคอม ptt logo

ช่วยด้วยค่ะ.. เรื่อง s p d f orbitals งงมากเลยค่ะ

โพสต์เมื่อ: 11:04 วันที่ 9 ต.ค. 2552         ชมแล้ว: 21,593 ตอบแล้ว: 4
วิชาการ >> กระทู้ >> ทั่วไป

พอไม่เข้าใจมันอ่านต่อไม่รู้เรื่องเลยค่ะ เครียดมากค่ะ
ใครก็ได้ช่วยทีนะคะ  s p d f มันต่างกันไงคะ มันคืออะไรกันแน่คะ? เกิดขึ้นยังไงคะ?
แล้วมันมาเป็น sp orbital sp3 orbital ได้ยังไงคะ?
ขอละเอียดนิดนึงนะคะ เพราะไม่เข้าใจเลย
ช่วยด้วยนะคะ หนูไม่อยากตก organic chemistry
ขอบพระคุณล่วงหน้าค่ะ



bambolina(58.9.97.98)





จำนวน 4 ความเห็น, หน้าที่ | -1-
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 9 ต.ค. 2552 (20:51)

อ้าว...ยังไม่ได้สอบอีกหรือครับ
ไม่ทราบจะทันไหม ของผมปิดเทอมไปแล้ว
ผมจะลองอธิบายแบบเป็นภาษาเด็กแนวแล้วกันนะครับ
เผื่อจะเข้าใจบ้าง...


ย้อนอดีตไปหาแบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ดและโบร์
กล่าวว่า... อะตอมเป็นทรงกลม ประกอบไปด้วย
โปรตอนและนิวตรอนรวมกันในนิวเคลียส
และมีอิเลคตรอนเคลื่อนที่รอบๆนิวเคลียส เป็นวงกลมเป็นชั้นๆ ตามระดับพลังงาน


อิเลคตรอนเคลื่อนที่ในระดับพลังงานต่างๆ
ระดับพลังงานแต่ละระดับมีค่าพลังงานเฉพาะ คล้ายวงโคจรดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์เลยละ
แต่ละระดับพลังงานก็มีพลังงานที่ไม่เท่ากัน
โดยชั้นใกล้นิวเคลียส มีพลังงานต่ำสุด เรียก K ส่วนชั้นถัดขึ้นไป ก็จะสูงขึ้นตามลำดับ
เรียก L,M,N,O,P... ไปเรื่อยๆ ระดับพลังงานที่สูงก็จะเป็นวงใกล้กันมากขึ้นๆ ตามรูป


คราวนี้อะตอมแต่ละธาตุ ก็แตกต่างกันไปตามชนิดของธาตุ เพราะมีธาตุมากมาย
ฉะนั้น อยากจัดเรียงอิเลคตรอนเป็น ต้อง...
1. ต้องรู้จักเลขอะตอมของธาตุนั้นๆก่อน เพราะ เลขอะตอม แทน จำนวนอิเลคตรอนทั้งหมดของธาตุนั้นๆ
2. จำนวนอิเลคตรอนในระดับพลังงานต่างๆ มีสูตร คือ 2n2
(โดยที่ n = แทนระดับพลังงาน และสูตรนี้ใช้ได้ระดับพลังงานที่ 1-4 เท่านั้น)
3. อิเลคตรอนระดับพลังงานชั้นนอกสุดเรียกว่า เวเลนซ์อิเลคตรอน
4. จำนวนอิเลคตรอนชั้นนอกสุดมีได้ไม่เกิน 8 อิเลคตรอน
5. จำนวนอิเลคตรอนระดับพลังงานที่ 4 ขึ้นไป มีได้ไม่เกิน 32 อิเลคตรอน
ดังนั้น ระดับพลังงานตั้งแต่ 5-7 ใช้สูตรในข้อ 2 ไม่ได้นะ
6. ระดับพลังงานของอิเลคตรอนในอะตอมของธาตุ จะสัมพันธ์กับตารางธาตุ
คือ  จำนวน เวเลนซ์อิเลคตรอนบอกเลขที่หมู่ได้
และ จำนวนระดับพลังงานบอกเลขที่คาบได้


อ่านแล้วงงไหมละครับ ...คงจะงง ผมจะค่อยๆยกตัวอย่างนะ โดยอ้างอิงกับบัญญัติ 6 ประการ นี้เลย


เช่น ธาต B (โบรอน) มีเลขอะตอม 5 แทรกนิดนนะครับ
ธาตุทั้ง 8 หมู่ ต้องท่องให้ได้นะครับ ธาตุฮิตๆ ควรจะจำเลขอะตอมเองได้
ธาตุยากๆ โจทย์จะบอกมาให้ ถ้าธาตุง่ายๆ จำเลขอะตอมไม่ได้
ก็ต้องม้วนเสื่อกลับบ้านได้เลยนะครับ เพราะจะจบปิดฉากตั้งแต่บัญญัติข้อที่ 1 เลย


ดังนั้น B มีเลขอะตอม 5 จึงมีอิเลคตรอนทั้งหมด 5 อิเลคตรอนด้วย ............(ตามบัญญัติข้อที่ 1)
แต่เพราะอิเลคตรอนทั้ง 5 ไม่ได้อัดแน่นรวมกระจุกอยู่ในระดับพลังงานชั้นแรกๆทั้งหมด
แต่แน่นอน มันจะต้องจัดเรียงตั้งแต่ชั้นต่ำสุดก่อน(ชั้น K)แล้วจึงกระจายออกไปยังชั้นที่สูงขึ้น
แต่เพราะแต่ละชั้นมีค่ากำหนดไว้แน่นอนตายตัวว่าห้ามเกิน 2n2 (n แทนระดับพลังงานนะ)
นั่นหมายถึง ระดับพลังงานชั้นที่ 1 ก็มีอิเลคตรอนให้อยู่ได้ 2(1)2 = 2 อิเลคตรอน
               ระดับพลังงานชั้นที่ 2 ก็มีอิเลคตรอนให้อยู่ได้ 2(2)2 = 8 อิเลคตรอน
               ระดับพลังงานชั้นที่ 3 ก็มีอิเลคตรอนให้อยู่ได้ 2(3)2 = 18 อิเลคตรอน
               ระดับพลังงานชั้นที่ 4 ก็มีอิเลคตรอนให้อยู่ได้ 2(4)2 = 32 อิเลคตรอน ............(ตามบัญญัติข้อที่ 2)

พอก่อน พอดี B มีเลคตรอน 5 อิเลคตรอนเอง
ฉะนั้น มาลองจัดเรียงอิเลคตรอนกันเล่นๆนะครับ

อะ... ระดับพลังงานชั้นที่ 1 มีได้ 2 อิเลคตรอน ดังนั้น = 2 อิเลคตรอนละ
ยังเหลืออีกเท่าไรเอ่ย 5 - 2 = 3 อิเลคตรอนนั่นเอง
จัดต่อ อย่าเพิ่งรีบจบนะ ก็ต้องเปลี่ยนเป็นระดับพลังงานชั้นที่ 2 ละ จริงไหม
เพราะชั้นที่ 1 มันเต็มแล้วนี่ (มีได้แค่ 2)
       ระดับพลังงานชั้นที่ 2 มีได้ 8 อิเลคตรอน
แต่ เราเหลือแค่ 3 อิเลคตรอนเอง จริงไหม
ฉะนั้น ระดับพลังงานชั้นที่ 2 ของ B จึงมี 3 อิเลคตรอน
(ทั้งๆที่ชั้นนี้มีได้เต็มที่ตั้ง 8 แต่ อิเลคตรอนของ B มันเหลือแค่ 3 เราก็เลยหยุดแค่นี้)
ดังนั้น การจัดเรียงอิเลคตรอนของธาตุ B = 2  3  จบละ ง่ายไหม
ทำให้เรารู้ได้ว่า B เป็นธาตุหมู่ 3 
                        อยู่ในคาบ 2 ............(ตามบัญญัติข้อที่ 3 และ 6)
วิธีที่ 2


วิธีอีกวิธีที่ง่ายมากๆ คือ ให้จำเลขมหัศจรรย์นี้
                                         2                         =  2 อิเลคตรอน     แถวที่ 1
                                       2  2                       = 4  อิเลคตรอน     แถวที่ 2
                                    2   8   2                     =12 อิเลคตรอน     แถวที่ 3
                                 2   8    8   2                  = 20 อิเลคตรอน    แถวที่ 4
                              2   8    18   8   2               = 38 อิเลคตรอน    แถวที่ 5
                            2   8   18   18   8   2            = 56 อิเลคตรอน   แถวที่  6
                         2    8   18  32   18   8   2         = 88 อิเลคตรอน   แถวที่  7
เลขจำไม่ยากนะ แต่มีประโยชน์มาก
เช่น K มีเลขอะตอม 19 ก็มีอิเลคตรอน = 19
ฉะนั้น 19 < 20  K น่าจะจัดเรียงอิเลคตรอนคล้ายแถวที่ 4 ของเลขมหัสจรรย์นี้
ดังนั้น K จะมีการจัดเรียงอิเลคตรอน คือ  2   8    8   2  
แต่ เอ๊ ถ้า  2   8    8   2    ก็เท่ากับ 20 นะซิ
งั้นปรับใหม่เร็วครับ ต้องเป็น  2   8    8   1 = 19 พอดี ...ได้ละ
นั่นคือ K เป็นธาตุในหมู่ 1 (วาเลนซ์อิเลคตรอน = 1)
                คาบที่ 4 (มี 4 ระดับพลังงาน )
แล้วแต่จะใช้วิธีไหนนะครับ...


คราวนี้มาถึงเรื่อง s p d f หมายถึงอะไร
ระดับพลังงานแต่ละชั้น(ต่ำสุดคือ K สูงขั้นมาคือ L,M,N,O,P...)
อันนี้เรียกระดับพลังงานหลัก
แต่ละระดับพลังงานหลัก จะมีระดับพลังงานย่อยแฝงตัวในระดับพลังงานหลักนั้นด้วย
แบ่งเป็น s p d f ตามลำดับ (s = sharp, p = principle, d=diffuse, f = fundamental)


แล้วออร์บิทัล คือหยั๋ง???
ออร์บิทัลคือโอกาสที่จะพบอิเลคตรอนมากน้อยเพียงใด
ในที่ว่างๆรอบๆนิวเคลียส  เพราะปัจจุบันเราทราบว่า
โครงสร้างอะตอม อิเลคตรอนจะกระจายแบบกลุ่มหมอก
ออร์บิทัลจึงหมายถึงเขตที่อิเลคตรอนเข้าไปอยู่
สิ่งที่ต้องจำคือ ระดับพลังงานย่อย s มีได้ 1 ออร์บิทัล
                  ระดับพลังงานย่อย p มีได้ 3 ออร์บิทัล
                  ระดับพลังงานย่อย d มีได้ 5 ออร์บิทัล
                  ระดับพลังงานย่อย f มีได้ 7 ออร์บิทัล


และต้องจำไว้ว่าในแต่ละออร์บิทัล
จะมีจำนวนอิเลคตรอนได้เพียง 2 อิเลคตรอนเท่านั้น
ดังนั้น           s ออร์บิทัล มีได้ 2 อิเลคตรอน
                  p ออร์บิทัล มีได้ 6 อิเลคตรอน
                  d ออร์บิทัล มีได้ 10 อิเลคตรอน
                  f ออร์บิทัล มีได้ 14 อิเลคตรอน
การจัดเรียงอิเล็กตรอน ให้จัดเรียง อิเลคตรอน
ในระดับพลังงานชั้นย่อยโดยจัดเรียงลำดับตามลูกศร




ผมจะยกธาตุ K มาให้ดูอีกรอบนะ
การจัดเรียงอิเลคตรอนของธาตุ K  เราหาได้ตั้งแต่ใช้ตัวเลขมหัสจรรย์ได้ว่า
= 2   8    8   1 นี่เป็นการเขียนแบบระดับพลังงานหลัก
 K มี 4 ีะดับพลังงานหลัก แต่จากที่ผมว่าไว้ว่า แต่ละระดับพลังงานหลัก
จะมีระดับพลังงานย่อยแฝงซ่อนอีกทีนะครับ(คือ s p d f นั่นแหละครับ)


ฉะนั้นถ้าอยากเขียนการจัดเรียงอิเลคตรอนแบบระดับพลังงานย่อย
จะสามารถเขียนได้ดังนี้
เอาทีละระดับพลังงานหลักนะครับ
ระดับพลังงานหลักที่ 1 ของ K คือ 2 เขียนแบบระดับพลังงานย่อนจะได้ 1s2


เอาละซิ งงไหมครับ สัญลักษณ์ 1s2หมายถึง
ตัวเลขข้างหน้าระดับพลังงานย่อย(ในที่นี้คือ 1)  หมายถึง ระดับพลังงานหลัก
s แทน ระดับพลังงานย่อยชั้นที่ 1
2 หมายถึง จำนวนอิเลคตรอนในระดับย่อย (ในที่นี้คือ s  ออร์บิทัล)


ต่อไปลองเขียนระดับพลังงานย่อยชั้นที่ 2 ของ K ซิ
ระดับพลังงานหลักชั้นที่ 2 ของ K คือ 8 ดังนั้น ระดับพลังงานย่อยชั้นที่ 2 ของ K เขียนได้ว่า
2s2  2p6  จริงบ่
ก็เพราะ พลังงานหลักชั้นที่ 2 ก็ต้องมีเลข 2 นำหน้าระดับพลังงานย่อยซิ
และเวลาเรียงระดับพลังงานย่อย เขาก็นับตั้งแต่ s -->p-->d-->f นะครับ
ระดับพลังงานย่อย p มีได้ 6 อิเลคตรอน ก็ใส่ครบพอดี


ต่อไประดับพลังงานหลักชั้นที่ 3 ของ K คือ 8
ก็เขียนระดับพลังงานย่อยชั้นที่ 3 ได้ว่า
3s2 3p6


ต่อไประดับพลังงานหลักชั้นที่ 4 ของ K คือ 1
ก็เขียนระดับพลังงานย่อยชั้นที่ 4 ได้ว่า
4s1
ที่เป็น 1 เพราะว่า เหลือเพียงอิเลคตรอนเดียวนั่นเองครับ

อีกตัวอย่างนะครับ 
Br มีเลขอะตอม 35
ถ้าอยากทำง่ายๆ แบบมีระบบ ก็เขียนไดอะแกรมตามข้างล่าง


เสร็จแล้วก็ให้เรียงลำดับการจัดเรียงอิเลคตรอนชั้นย่อย ตามลำดับลูกศรตามรูปข้างต้น


ธาตุ Br มีการจัดเรียงอิเล็กตรอน Br = 2,8,18,7 อันนี้เขียนแบบระดับพลังงานหลัก
ธาตุ Br มีการจัดเรียงอิเล็กตรอน Br = 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d10  4p5  อันนี้เขียนแบบการจัดเรียงระดับพลังงานย่อย
และมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน = 7 ดังนั้น อยู่หมู่ 7 คาบ 4


หวังว่าคงเข้าใจนะครับ ที่จริง ผมก็ทราบว่าน่าจะมีในแบบเรียน
ลองอ่านทำความเข้าใจดีๆซิครับ ...แล้วจะทำได้นะครับ
ขอให้สอบผ่านครับผม


teerapongxx
ร่วมแบ่งปัน672 ครั้ง - ดาว 77 ดวง

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 2 8 พ.ย. 2552 (15:28)

thank you


toon (IP:124.122.225.100)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 3 13 ม.ค. 2554 (02:25)
โคตร เข้าจัยคับ แต่รูภาพแก้ไขนิดหนึ่งนะคับคือระดับพลังงาน
ที่2 จะเป็น 2s,2p นะครับ 2รูปที่มีลูกศร( เด็ก วิศวะเครื่องกล ราชมงคลขอนแก่น)
golf_paisa@hotmail.com (IP:125.26.178.192)

ความเห็นเพิ่มเติมที่ 4 6 ก.ค. 2557 (12:31)
ขอบคุณมากๆ เข้าใจมากขึ้น ถึงจะห่างหายมา 30 กว่าปี พอจะจำไปอธิบายลูกได้ ขอบคุณอีกครั้งค่ะ
sinenut.m@gmail.com (IP:125.27.25.46)

จำไว้ตลอด

ความเห็นเพิ่มเติม วิชาการ.คอม
ชื่อ / email:
ข้อความ

กรุณาล๊อกอินก่อน เพื่อโพสต์รูปภาพ และ ใช้ LaTex ค่ะ สมัครสมาชิกฟรีตลอดชีพที่นี่
กรอกตัวอักษรตามภาพ
ตัวช่วย 1: CafeCode วิธีการใช้
ตัวช่วย 2: VSmilies วิธีการใช้
ตัวช่วย 3: พจนานุกรมไทย ออนไลน์ ฉบับราชบัณฑิต
ตัวช่วย 4 : dictionary ไทย<=>อังกฤษ ออนไลน์ จาก NECTEC
ตัวช่วย 5 : ดาวน์โหลด โปรแกรมช่วยพิมพ์ Latex เพื่อแสดงสมการบนวิชาการ.คอม