Page 2 - มวลสารสัมพันธ์
P. 2
ห น้ า | 30 บทที่ 2 มวลสารสัมพันธ์ในปฏิกิริยาเคมีว่าด้วยอะตอม นิวเคลียส โมเลกุล และไอออน
ในบทนี้ เราจะศึกษาถึงปริมาณของสารที่ถูกใช้ในปฏิกิริยาเคมีหรือสารตั้งต้น (reactant) และสารที่เกิดขึ้นใน
ปฏิกิริยาเคมีหรือสารผลิตภัณฑ์ (product) เราเรียกการศึกษานี้ว่า ปริมาณสัมพันธ์ในปฏิกิรยาเคมี (chemical
stoichiometry) เพื่อความเข้าใจเกี่ยวกับปริมาณสัมพันธ์ ในบทนี้จะกล่าวถึงอะตอม โมเลกุล ไอออน สารประกอบ และสูตร
เคมี นอกจากนี้ยังกล่าวถึงปฏิกิริยาเคมีและความสัมพันธ์มวลในปฏิกิรยาเคมี
1. ทฤษฎีอะตอมของดาลตัน
ในปี 1808 John Dalton เสนอทฤษฎีใหม่ของสสาร เรียกว่า ทฤษฎีอะตอมของดาลตัน (Dalton’s atomic
theory) ซึ่งมีสมมติฐานดังนี้
1. ธาตุแต่ละชนิดประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กมากๆ เรียกว่า อะตอม (atom) ซึ่งไม่สามารถแบ่งแยกได้
2. อะตอมไม่สามารถสร้างขึ้นหรือท าให้สูญหายได้
3. แต่ละธาตุมีมวลของอะตอมไม่เท่ากัน อะตอมของธาตุเดียวกันมีมวลเท่ากัน แต่อะตอมของธาตุต่าง
ชนิดกันมีมวลต่างกัน
3. การรวมกันทางเคมีของธาตุเพื่อเกิดสารต่างชนิดกัน เกิดขึ้นเมื่ออะตอมรวมกันในอัตราส่วนเลขจ านวน
เต็มลงตัวน้อยๆ
4. ปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องกับการรวมกัน การแยก หรือการจัดเรียงอะตอมเพื่อให้อะตอมรวมกันได้
กล่าวโดยสรุป อะตอมคืออุนภาคที่เล็กสุดของธาตุที่แสดงสมบัติทางเคมีของธาตุนั้น
2. เลขอะตอมและมวลอะตอม
เลขอะตอม
ทุกอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีจ านวนโปรตอนในนิวเคลียสเท่ากัน เช่น ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่ง่ายที่สุดซึ่งมี
หนึ่งโปรตอนในนิวเคลียส ทุกอะตอมของฮีเลียมมีสองโปรตอน ขณะที่ทุกอะตอมของลิเทียมและเบริลเลียมมี
สามโปรตอนและสี่โปรตอนในนิวเคลียสตามล าดับ จ านวนโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุ เรียกว่า เลขอะตอม
(atomic number) และเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ Z
มวลอะตอม: มวลเฉลี่ยของอะตอมของธาตุ
ส่วนที่ส าคัญในทฤษฎีอะตอมของดาลตัน คือทุกอะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีมวลเท่ากัน อย่างไรก็ตาม
เนื่องจากไอโซโทป อะตอมของธาตุเดียวกันบ่อยครั้งที่มีมวลต่างกัน ดังนั้นดาลตันไม่ได้ถูกต้องสมบูรณ์ แต่เรา
สามารถค านวณมวลเฉลี่ยซึ่งเรียกว่า มวลอะตอม (atomic mass) หรือน ้าหนักอะตอม (atomic weight)
ของแต่ละธาตุ
มวลอะตอมของแต่ละธาตุแสดงอยู่ใต้สัญลักษณ์ของธาตุในตารางธาตุและแทนมวลเฉลี่ยของไอโซโทป
ของธาตุนั้น หน่วยที่ใช้แสดงมวลอะตอมคือหน่วยมวลอะตอม (atomic mass unit, amu) นิยามของ
amu คือ 1/12 ของมวลคาร์บอนอะตอมที่มีหกโปรตอนและหกนิวตรอน ดังนั้น คาร์บอนอะตอมมีมวล
12.000 amu ตัวอย่างมวลอะตอมของธาตุ เช่น มวลอะตอมของคลอรีน (Cl) คือ 35.45 amu คลอรีนที่พบใน
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สมศักดิ์ ศิริไชย
