Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩

Atoms, elements and compounds · ⁨อะตอม ธาตุ และสารประกอบ⁩

IGCSE Chemistry · ⁨Chemistry IGCSE⁩ · Topic 2 · ⁨หัวข้อ 2⁩

Video lesson for this topic · ⁨บทเรียนวิดีโอสำหรับหัวข้อนี้⁩ Open the video page · ⁨เปิดหน้าวิดีโอ⁩
16:46

อะตอมและพันธะเคมี

มองสองสิ่งนี้ ดIAMOND — วัสดุที่แข็งที่สุดที่คุณซื้อได้ และดินสอสีเทาอ่อนนุ่ม它们在完全不同。Yet both are…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨การบรรยายภาษาอังกฤษ · คำบรรยายภาษาอังกฤษ + 中文 ลอยตัวบนภาพ⁩

2.1

Elements, compounds and mixtures · ⁨ธาตุ สารประกอบ และสารผสม⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 Describe the differences between elements, compounds and mixtures
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 อธิบายความแตกต่างระหว่าง ธาตุ, สารประกอบ และ สารผสม

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

All substances are made from about 100 simple building blocks. Knowing how they are joined lets you sort every substance into one of three groups.

  • An element 元素 is a substance made of only one type of atom 原子. You cannot break it into anything simpler by a chemical reaction. Examples: copper, oxygen, carbon.
  • A compound 化合物 is two or more elements chemically joined (bonded) together. The atoms are joined in a fixed ratio. Examples: water, carbon dioxide. A compound has different properties from the elements in it.
  • A mixture 混合物 is two or more substances that are just mixed, not chemically joined. The parts keep their own properties and can be separated by physical methods. Example: air.

The key difference: in a compound the elements are bonded and can only be separated by chemical reactions; in a mixture they are not bonded and are easy to separate.

ไทย
แท่งและลูกบาศก์ผลึกวานาเดียมบริสุทธิ์
ธาตุบริสุทธิ์ (วานาเดียม): ธาตุคือสารที่ง่ายที่สุด

สารทั้งหมดประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานประมาณ 100 อย่าง การรู้วิธีการเชื่อมต่อกันช่วยให้คุณสามารถจัดกลุ่มสารทุกชนิดออกเป็นสามกลุ่มได้

  • ธาตุ คือสารที่ประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียวเท่านั้น คุณไม่สามารถแยกมันออกเป็นส่วนที่ซับซ้อนน้อยกว่าได้ด้วยปฏิกิริยาเคมี ตัวอย่าง: ทองแดง, ออกซิเจน, คาร์บอน
  • สารประกอบ คือธาตุสองชนิดขึ้นไปที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมี อะตอมจะเชื่อมต่อกันในอัตราส่วนที่กำหนดไว้เสมอ ตัวอย่าง: น้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์ สารประกอบจะมีคุณสมบัติต่างจากธาตุองค์ประกอบภายในมัน
  • ส่วนผสม คือสารสองชนิดขึ้นไปที่ถูกผสมกันเพียงอย่างเดียวโดยไม่มีการเชื่อมต่อกันด้วยพันธะเคมี ส่วนประกอบ的各ส่วนยังคงคุณสมบัติของตัวเองไว้และสามารถแยกออกจากกันได้ด้วยวิธีทางกายภาพ ตัวอย่าง: อากาศ

ความแตกต่างที่สำคัญ: ในสารประกอบ ธาตุจะถูก พันธะ กันและสามารถแยกออกได้เฉพาะโดยปฏิกิริยาเคมี; ในส่วนผสม ониไม่ถูกพันธะกันและแยกออกได้ง่าย

สามกล่องอนุภาค: ธาตุที่มีอะตอมชนิดเดียว, สารประกอบที่มีอะตอมสองชนิดที่พันธะกันในอัตราส่วนคงที่, และส่วนผสมของอะตอมที่ไม่พันธะกัน
ธาตุมีอะตอมชนิดเดียว; สารประกอบมีอะตอมต่างชนิดกันเชื่อมต่อกันในอัตราส่วนคงที่; ส่วนผสมไม่มีการเชื่อมต่อ
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Elements, compounds and mixtures lab · ⁨ห้องปฏิบัติการเรื่อง ธาตุ สารประกอบ และส่วนผสม⁩

Classify everyday particle examples by composition. · ⁨จำแนกตัวอย่างอนุภาคในชีวิตประจำวันตามองค์ประกอบ ⟦⟧.⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
element/ˈelɪmənt/ ธาตุ
compound/ˈkɒmpaʊnd/ สารประกอบ
mixture/ˈmɪkstʃə/ ส่วนผสม
nucleus/ˈnjuːklɪəs/ นิวเคลียส
2.2

Atomic structure · ⁨โครงสร้างอะตอม⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 Describe the structure of the atom as a central nucleus containing neutrons and protons surrounded by electrons in shells
2 State the relative charges and relative masses of a proton, a neutron and an electron
3 Define proton number/atomic number as the number of protons in the nucleus of an atom
4 Define mass number/nucleon number as the total number of protons and neutrons in the nucleus of an atom
5 Determine the electronic configuration of elements and their ions with proton number 1 to 20, e.g. 2,8,3
6 State that: (a) Group VIII noble gases have a full outer electron shell (b) the number of outer shell electrons is equal to the group number in Groups I to VII (c) the number of occupied electron shells is equal to the period number
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 อธิบายโครงสร้างของอะตอมโดยมี นิวเคลียส เป็นศูนย์กลางซึ่งประกอบด้วย นิวตรอน และ โปรตอน ล้อมรอบด้วย อิเล็กตรอน ใน ชั้นพลังงาน
2 บอกรูปแบบ ประจุสัมพัทธ์ และ มวลสัมพัทธ์ ของโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน
3 นิยาม เลขอะตอม/เลขโปรตอน ว่าคือจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม
4 นิยาม เลขมวล/เลขนิวคลีออน ว่าคือผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม
5 หา การกระจายตัวของอิเล็กตรอน ของธาตุและไอออนของธาตุนั้นๆ ที่มีเลขอะตอมตั้งแต่ 1 ถึง 20 เช่น 2,8,3
6 ระบุว่า: (ก) กลุ่ม VIII แก๊สนoble มีชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอกที่เต็มแล้ว (ข) จำนวนอิเล็กตรอนในชั้นนอกเท่ากับ กลุ่มเลข ในกลุ่ม I ถึง VII (ค) จำนวนชั้นอิเล็กตรอนที่ถูกใช้เท่ากับ ช่วงเลข

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

Inside the atom

Every atom has a small, dense centre called the nucleus 原子核. Around it, electrons 电子 move in shells 电子层 (energy levels). The nucleus contains two kinds of particle: protons 质子 and neutrons 中子.

Each particle has a relative mass and a relative charge 电荷. You must learn these values:

Particle Relative mass Relative charge
proton 1 $+1$
neutron 1 $0$
electron $\frac{1}{1840}$ (almost 0) $-1$

An atom has no overall charge because it has equal numbers of protons ($+1$ each) and electrons ($-1$ each).

Proton number and mass number

Two numbers describe an atom:

  • The proton number 质子数 (also called the atomic number 原子序数) is the number of protons in the nucleus. It tells you which element the atom is.
  • The mass number 质量数 (also called the nucleon number 核子数) is the total number of protons and neutrons in the nucleus.

So the number of neutrons $=$ mass number $-$ proton number.

Electronic configuration

The electrons fill the shells from the inside out. The first shell holds up to 2 electrons; the next shells hold up to 8 each (for the first 20 elements). The electronic configuration 电子排布 lists how many electrons are in each shell, starting from the inside.

For example, an atom with 13 electrons has the configuration $2,8,3$. Sodium (proton number 11) is $2,8,1$. Calcium (proton number 20) is $2,8,8,2$.

The configuration links to the Periodic Table 周期表:

  • A Group 族 number (Groups I to VII) equals the number of electrons in the outer shell. So $2,8,1$ is in Group I.
  • A Period 周期 number equals the number of shells that hold electrons. So $2,8,1$ has three shells, so it is in Period 3.
  • The noble gases 稀有气体 in Group VIII (or 0) have a full outer shell, which makes them very unreactive.
ไทย

ภายในอะตอม

อะตอมทุกตัวมีศูนย์กลางขนาดเล็กและหนาแน่นที่เรียกว่า นิวเคลียส รอบๆ นิวเคลียส อิเล็กตรอน จะเคลื่อนที่อยู่ใน ชั้นพลังงาน (energy levels) นิวเคลียสประกอบด้วยอนุภาคสองชนิดคือ โปรตอน และ นิวตรอน

อะตอมลิเธียม: นิวเคลียสสีส้มของโปรตอนและนิวตรอน พร้อมชั้นอิเล็กตรอนสองชั้นที่รองรับ 2 แล้วตามด้วย 1 อิเล็กตรอน
อะตอมมีนิวเคลียสขนาดเล็กประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน และมีอิเล็กตรอนอยู่ในชั้นรอบๆ

แต่ละอนุภาคมี มวลสัมพัทธ์ และ ประจุสัมพัทธ์ คุณต้องจำค่าเหล่านี้ให้ได้:

อนุภาค มวลสัมพัทธ์ ประจุสัมพัทธ์
โปรตอน 1 $+1$
นิวตรอน 1 $0$
อิเล็กตรอน $\frac{1}{1840}$ (เกือบเป็น 0) $-1$

อะตอมไม่มีประจุรวมเนื่องจากมีจำนวนโปรตอน ($+1$ ต่อตัว) เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน ($-1$ ต่อตัว)

เลขอะตอมและเลขมวล

ตัวเลขสองตัวใช้บรรยายอะตอม:

  • เลขอะตอม (หรือเรียกอีกอย่างว่าเลขอะตอม) คือจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส มันบอกคุณได้ว่าอะตอมนั้นคือธาตุอะไร
  • เลขมวล (หรือเรียกอีกอย่างว่าเลขนิวคลีออน) คือผลรวมของจำนวนโปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียส

ดังนั้น จำนวนนิวตรอน = $=$ - $-$

การจัดเรียงอิเล็กตรอน

อิเล็กตรอนจะเติมลงในชั้นพลังงานจากด้านในออกไปด้านนอก ชั้นแรกรองรับอิเล็กตรอนได้สูงสุด 2 ตัว; ชั้นถัดไปรองรับได้สูงสุด 8 ตัวต่อชั้น (สำหรับ 20 ธาตุแรก) การเรียงตัวอิเล็กตรอน แสดงจำนวนอิเล็กตรอนในแต่ละชั้น โดยเริ่มนับจากด้านในสุด

ตัวอย่างเช่น อะตอมที่มี 13 อิเล็กตรอน มีการเรียงตัว $2,8,3$ โซเดียม (เลขอะตอม 11) มีการเรียงตัว $2,8,1$ แคลเซียม (เลขอะตอม 20) มีการเรียงตัว $2,8,8,2$

การเรียงตัวเชื่อมโยงกับ ตารางธาตุ:

  • เลขกลุ่ม (Groups I ถึง VII) มีค่าเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในชั้นนอกสุด ดังนั้น $2,8,1$ จึงอยู่ในกลุ่ม I
  • เลขคาบ (Period) มีค่าเท่ากับจำนวนชั้นที่มีอิเล็กตรอนอยู่ ดังนั้น $2,8,1$ จึงมีสามชั้น จึงอยู่ในคาบที่ 3
  • แก๊สนoble ในกลุ่ม VIII (หรือ 0) มีชั้นนอกสุดที่เต็ม ทำให้他们有非常不reactive
อะตอมโซเดียมที่วาดอิเล็กตรอนไว้สามชั้นเป็น 2, 8, 1; อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดหนึ่งตัวหมายถึงกลุ่ม I และสามชั้นที่ใช้หมายถึงคาบที่ 3
การเรียงตัวของโซเดียม 2,8,1 เชื่อมโยงกับตารางธาตุ: อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดหนึ่งตัวหมายถึงกลุ่ม I, สามชั้นหมายถึงคาบที่ 3
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Electron shells · ⁨ชั้นอิเล็กตรอน⁩

Change the atomic number and watch the shells fill (2, 8, 8) — the electron arrangement of the first 20 elements. · ⁨เปลี่ยนเลขอะตอมและดูชั้นเติมเต็ม (2, 8, 8) — การจัดเรียงอิเล็กตรอนของ 20 ธาตุแรก⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
atom/ˈætəm/ อะตอม
shells/ʃelz/ ชั้น
protons/ˈprəʊtɒnz/ โปรตอน
neutrons/ˈnjuːtrɒnz/ นิวตรอน
Group/ɡruːp/ กลุ่ม
Period/ˈpɪərɪəd/ ช่วงเวลา
noble gases/ˈnəʊbl ˈɡæsɪz/ แก๊สนoble
isotopes/ˈaɪsətəʊps/ ไอโซโทป
Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
2.3

Isotopes · ⁨ไอโซโทป⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 Define isotopes as different atoms of the same element that have the same number of protons but different numbers of neutrons 3 State that isotopes of the same element have the same chemical properties because they have the same number of electrons and therefore the same electronic configuration
2 Interpret and use symbols for atoms, e.g. $^{12}_{6}\text{C}$, and ions, e.g. $^{35}_{17}\text{Cl}^-$ 4 Calculate the relative atomic mass of an element from the relative masses and abundances of its isotopes
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 นิยาม ไอโซโทป ว่าคืออะตอม的不同ของธาตุเดียวกันที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันแต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน 3 ระบุว่าไอโซโทปของธาตุเดียวกันจะมี คุณสมบัติทางเคมี เหมือนกันเพราะมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันและดังนั้นจึงมี การจัดเรียงอิเล็กตรอน เหมือนกัน
2 ตีความและใช้ สัญลักษณ์ สำหรับอะตอม เช่น $^{12}_{6}\text{C}$, และไอออน เช่น $^{35}_{17}\text{Cl}^-$ 4 คำนวณ มวลอะตอมสัมพัทธ์ ของธาตุจากมวลสัมพัทธ์และ ความอุดมสมบูรณ์ ของไอโซโทปต่างๆ ของธาตุนั้น

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

Isotopes 同位素 are atoms of the same element that have the same number of protons but different numbers of neutrons. Because the proton number is the same, they are the same element. Because the neutron number is different, they have different mass numbers.

You write an atom with its mass number on top and proton number below, like $^{12}_{6}\text{C}$. For an ion you add the charge, like $^{35}_{17}\text{Cl}^{-}$.

Isotopes of an element have the same chemical properties. This is because chemical reactions only involve electrons, and isotopes have the same number of electrons and the same electronic configuration. (The extra neutrons change only the mass.)

Calculating relative atomic mass

The relative atomic mass 相对原子质量 ($A_r$) of an element is the average mass of its atoms, taking into account how common each isotope is. The abundance 丰度 is the percentage of each isotope.

$$A_r = \frac{\sum (\text{isotope mass} \times \text{abundance})}{100}$$

For example, chlorine is 75% $^{35}\text{Cl}$ and 25% $^{37}\text{Cl}$:

$$A_r = \frac{(35 \times 75) + (37 \times 25)}{100} = 35.5$$

Worked example. Boron has two isotopes, $^{10}\text{B}$ and $^{11}\text{B}$, and its $A_r$ is 10.8. Find the percentage of each. Let the abundance of $^{11}\text{B}$ be $x$, so the abundance of $^{10}\text{B}$ is $(100 - x)$. Then

$$\frac{11x + 10(100 - x)}{100} = 10.8$$

so $11x + 1000 - 10x = 1080$, giving $x = 80$. Boron is 80% $^{11}\text{B}$ and 20% $^{10}\text{B}$. Check it against common sense: 10.8 lies closer to 11, so the heavier isotope must be the more common one. If your answer gives the majority to the isotope further from $A_r$, you have them the wrong way round.

ไทย

ไอโซโทป คืออะตอมของธาตุเดียวกันที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันแต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน เนื่องจากเลขอะตอมเท่ากันจึงเป็นธาตุเดียวกัน แต่เนื่องจากจำนวนนิวตรอนต่างกันจึงมีเลขมวลต่างกัน

เราเขียนสัญลักษณ์อะตอมโดยใส่เลขมวลด้านบนและเลขอะตอมด้านล่าง เช่น $^{12}_{6}\text{C}$ สำหรับไอออน เราจะเพิ่มประจุเข้าไป เช่น $^{35}_{17}\text{Cl}^{-}$

ไอโซโทปของธาตุหนึ่งจะมี คุณสมบัติทางเคมีเหมือนกัน เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนเท่านั้น และไอโซโทปมีจำนวนอิเล็กตรอนและการเรียงตัวอิเล็กตรอนเหมือนกัน (นิวตรอนที่เพิ่มขึ้นเปลี่ยนเพียงมวลเท่านั้น)

การคำนวณมวลอะตอมสัมพัทธ์

มวลอะตอมสัมพัทธ์ ($A_r$) ของธาตุคือมวลเฉลี่ยของอะตอมต่างๆ โดยพิจารณาจากความอุดมสมบูรณ์ของแต่ละไอโซโทป ความอุดมสมบูรณ์ (abundance) คือเปอร์เซ็นต์ของแต่ละไอโซโทป

$$A_r = \frac{\sum (\text{isotope mass} \times \text{abundance})}{100}$$

ตัวอย่างเช่น คลอรีนมี 75% เป็น $^{35}\text{Cl}$ และ 25% เป็น $^{37}\text{Cl}$:

$$A_r = \frac{(35 \times 75) + (37 \times 25)}{100} = 35.5$$
ไอโซโทปสองชนิดของคลอรีนวาดเป็นวงกลมขนาดตามความอุดมสมบูรณ์ 75% เป็น Cl-35 และ 25% เป็น Cl-37 ดังนั้นค่ามวลอะตอมสัมพัทธ์เฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก 35.5 จึงอยู่ใกล้กับ 35 มากขึ้น
มวลอะตอมสัมพัทธ์คือค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก: คลอรีนมี 75% เป็น Cl-35 และ 25% เป็น Cl-37 ดังนั้น A_r จึงเท่ากับ 35.5

ตัวอย่างวิธีทำ. บอโรนมีไอโซโทปสองชนิดคือ $^{10}\text{B}$ และ $^{11}\text{B}$, และมี $A_r$ เท่ากับ 10.8. จงหาเปอร์เซ็นต์ของแต่ละชนิด. ให้ปริมาณสัมพัทธ์ของ $^{11}\text{B}$ คือ $x$, ดังนั้นปริมาณสัมพัทธ์ของ $^{10}\text{B}$ คือ $(100 - x)$. แล้วได้สมการดังนี้

$$\frac{11x + 10(100 - x)}{100} = 10.8$$

ดังนั้น $11x + 1000 - 10x = 1080$ ซึ่งทำให้ $x = 80$ บอโรมี $^{11}\text{B}$ เป็น 80% และ $^{10}\text{B}$ เป็น 20% ตรวจสอบด้วยเหตุผลทั่วไป: 10.8 อยู่ใกล้กับ 11 มากกว่า ดังนั้นไอโซโทปที่มีมวลมากกว่าต้องมีความอุดมสมบูรณ์มากกว่า หากคำตอบของคุณให้สัดส่วนส่วนใหญ่เป็นไอโซโทปที่อยู่ห่างจาก $A_r$ มากกว่า คุณอาจสลับตำแหน่งกันแล้ว

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Protons, neutrons & isotopes · ⁨โปรตอน, นิวตรอน & ไอโซโทป⁩

Change the neutrons to make isotopes (same element, different mass number); change the electrons to make ions. · ⁨เปลี่ยนนิวตรอนเพื่อสร้างไอโซโทป (ธาตุเดียวกัน แต่เลขมวลต่างกัน); เปลี่ยนอิเล็กตรอนเพื่อสร้างไอออน⁩

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Isotope lab · ⁨ห้องปฏิบัติการไอโซโทป⁩

Classify isotope facts by proton, neutron and mass number. · ⁨จำแนกข้อเท็จจริงเกี่ยวกับไอโซโทปตามโปรตอน นิวตรอน และเลขมวล⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
relative atomic mass/ˈrelətɪv əˈtɒmɪk mæs/ มวลอะตอมสัมพัทธ์
abundance/əˈbʌndəns/ ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์
Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
2.4

Ions and ionic bonds · ⁨ไอออนและพันธะไอออนิก⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 Describe the formation of positive ions, known as cations, and negative ions, known as anions 5 Describe the giant lattice structure of ionic compounds as a regular arrangement of alternating positive and negative ions
2 State that an ionic bond is a strong electrostatic attraction between oppositely charged ions 6 Describe the formation of ionic bonds between ions of metallic and non-metallic elements, including the use of dot-and-cross diagrams
3 Describe the formation of ionic bonds between elements from Group I and Group VII, including the use of dot-and-cross diagrams 7 Explain in terms of structure and bonding the properties of ionic compounds: (a) high melting points and boiling points (b) good electrical conductivity when aqueous or molten and poor when solid
4 Describe the properties of ionic compounds: (a) high melting points and boiling points (b) good electrical conductivity when aqueous or molten and poor when solid
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 อธิบายการสร้างไอออนบวกที่เรียกว่า แคทไอออน และไอออนลบที่เรียกว่า แอนไอออน 5 อธิบายโครงสร้างแลตทิซขนาดใหญ่ของสารไอออนิกว่าเป็นการจัดเรียงที่เป็นระเบียบของไอออนบวกและลบสลับกัน
2 ระบุว่าพันธะไอออนิกคือการดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตที่แข็งแรงระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน 6 อธิบายการสร้างพันธะไอออนิกระหว่างไอออนของธาตุโลหะและไม่โลหะ รวมถึงการใช้แผนภาพจุดและกากบาท
3 อธิบายการสร้างพันธะไอออนิกระหว่างธาตุในกลุ่ม I และกลุ่ม VII รวมถึงการใช้แผนภาพจุดและกากบาท 7 อธิบายในเชิงโครงสร้างและพันธะถึงคุณสมบัติของสารไอออนิก: (ก) จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง (ข) นำไฟฟ้าได้ดีเมื่อละลายน้ำหรือเป็นของเหลวไหล และนำไฟฟ้าได้ไม่ดีเมื่อเป็นของแข็ง
4 อธิบายคุณสมบัติของสารไอออนิก: (ก) จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง (ข) นำไฟฟ้าได้ดีเมื่อละลายน้ำหรือเป็นของเหลวไหล และนำไฟฟ้าได้ไม่ดีเมื่อเป็นของแข็ง

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English
Ionic bonding: electron transfer

An ion 离子 is an atom (or group of atoms) that has lost or gained electrons, so it has an electric charge.

  • A metal atom loses electrons to form a positive ion, called a cation 阳离子.
  • A non-metal atom gains electrons to form a negative ion, called an anion 阴离子.

Atoms do this to get a full outer shell, like a noble gas.

How an ionic bond forms

An ionic bond 离子键 is a strong electrostatic attraction 静电引力 between oppositely charged ions (a $+$ ion and a $-$ ion pull together).

Ionic bonds form between a metal 金属 and a non-metal 非金属. Take sodium chloride, $\text{NaCl}$. Sodium ($2,8,1$) gives its one outer electron to chlorine ($2,8,7$). Now sodium is $\text{Na}^{+}$ ($2,8$) and chlorine is $\text{Cl}^{-}$ ($2,8,8$). Both have full outer shells, and the opposite charges attract.

You can show this with a dot-and-cross diagram: draw each atom's outer-shell electrons as dots for one element and crosses for the other, then show the electron moving from the metal to the non-metal.

The structure and properties of ionic compounds

An ionic compound 离子化合物 is not made of separate molecules 分子. The ions pack together into a giant lattice 晶格 — a regular pattern of huge numbers of alternating 交替 positive and negative ions.

This structure explains the properties:

Property Reason
high melting point 熔点 and boiling point 沸点 the strong electrostatic attraction between ions needs a lot of energy to break
poor electrical conductivity 导电性 when solid the ions are fixed in place and cannot move
good conductor when molten 熔融 or aqueous 水溶液 the ions are now free to move and carry charge
ไทย

*การเกิดพันธะไอออน: การถ่ายโอนอิเล็กตรอน

ไอออน คืออะตอม (หรือกลุ่มของอะตอม) ที่สูญเสียหรือได้รับอิเล็กตรอน sehingga它有电charge

  • อะตอมโลหะ สูญเสีย อิเล็กตรอนเพื่อสร้างไอออนบวก ซึ่งเรียกว่า แคทไอออน
  • อะตอมอโลหะ ได้รับ อิเล็กตรอนเพื่อสร้างไอออนลบ ซึ่งเรียกว่า แอนไอออน

อะตอมทำเช่นนี้เพื่อให้ได้ชั้นนอกสุดที่เต็มเหมือนแก๊สนoble

การเกิดพันธะไอออนิก

พันธะไอออนิก คือแรง ดึงดูดไฟฟ้าสถิต ที่แข็งแรงระหว่างไอออนที่มีประจุตรงข้ามกัน (ไอออน $+$ และไอออน $-$ ดึงดูดเข้าหากัน)

พันธะไอออนิกเกิดขึ้นระหว่าง โลหะ และ อโลหะ ตัวอย่างเช่น โซเดียมคลอไรด์, $\text{NaCl}$. โซเดียม ($2,8,1$) ส่งอิเล็กตรอนวงนอกหนึ่งตัวให้คลอรีน ($2,8,7$). ตอนนี้โซเดียมเป็น $\text{Na}^{+}$ ($2,8$) และคลอรีนเป็น $\text{Cl}^{-}$ ($2,8,8$). ทั้งสองมีวงอิเล็กตรอนวงนอกเต็มแล้ว และประจุที่ตรงข้ามจะดึงดูดกัน

คุณสามารถแสดงสิ่งนี้ได้ด้วย แผนภาพจุดและเครื่องหมายไขว้: วาดอิเล็กตรอนวงนอกของแต่ละอะตอมโดยใช้จุดสำหรับธาตุหนึ่งและเครื่องหมายไขว้สำหรับอีกธาตุหนึ่ง จากนั้นแสดงการเคลื่อนย้ายของอิเล็กตรอนจากโลหะไปยังอโลหะ

อิเล็กตรอนวงนอกเพียงตัวของโซเดียมถ่ายโอนไปยังคลอรีน; โซเดียมกลายเป็น Na+ (2,8) และคลอรีนกลายเป็น Cl- (2,8,8)
โซเดียมส่งอิเล็กตรอนวงนอกให้คลอรีน; ทั้งสองมีวงอิเล็กตรอนวงนอกเต็มและประจุตรงข้ามดึงดูดกัน (อิเล็กตรอนสีฟ้ามาจากโซเดียม)

โครงสร้างและคุณสมบัติของสารประกอบไอออนิก

สารประกอบไอออนิก ไม่ประกอบด้วย โมเลกุล แยกต่างหาก ไอออนจะจัดเรียงตัวเข้าด้วยกันเป็น โครงข่ายผลึกขนาดใหญ่ — ซึ่งเป็นรูปแบบที่เป็นระเบียบของ ไอออนบวกและลบสลับกัน จำนวนมหาศาล

ตารางของไอออน Na+ สีฟ้าขนาดเล็กและไอออน Cl- สีส้มขนาดใหญ่ที่สลับกันซ้ำในรูปแบบที่เป็นระเบียบ
ไอออนจัดเรียงตัวเป็นโครงข่ายผลึกขนาดใหญ่: รูปแบบที่เป็นระเบียบและซ้ำซ้อนของไอออนบวกและลบสลับกัน
คริสตัลเกลือหินที่แตกออกเป็นลูกบาศก์หน้าเรียบมุมเหลี่ยม
คริสตัลเกลือหิน: รูปร่างทรงลูกบาศก์ของโซเดียมคลอไรด์คือโครงข่ายผลึกไอออนิกภายในมัน ที่ขยายใหญ่พอให้เห็นได้

โครงสร้างนี้อธิบายคุณสมบัติเหล่านี้:

คุณสมบัติ เหตุผล
จุดหลอมเหลว และ จุดเดือดสูง การดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตที่แข็งแกร่งระหว่างไอออนต้องใช้พลังงานมากในการทำลาย
นำไฟฟ้าได้ไม่ดี เมื่อเป็นของแข็ง ไอออนถูกยึดไว้กับที่และไม่สามารถเคลื่อนที่ได้
นำไฟฟ้าได้ดีเมื่อ ละลาย หรือ ละลายน้ำ ปัจจุบันไอออนอิสระในการเคลื่อนที่และพกพาประจุ
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Forming an ionic bond (NaCl) · ⁨การสร้างพันธะไอออนิก (NaCl)⁩

Step through it. A metal hands its outer electron to a non-metal; the oppositely charged ions then attract and pack into a giant lattice. · ⁨ดูขั้นตอน: โลหะส่งอิเล็กตรอนชั้นนอกให้กับไม่โลหะ; ไอออนที่มีประจุตรงข้ามกันจะดึงดูดและจัดเรียงเป็นตาข่ายผลึกขนาดใหญ่⁩

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Ionic bonding (electron transfer) · ⁨พันธะไอออนิก (การถ่ายโอนอิเล็กตรอน)⁩

Step through it: the metal hands its outer electron(s) to the non-metal, both reach full shells, and the resulting + and − ions attract — an ionic bond. · ⁨ดูขั้นตอน: โลหะส่งอิเล็กตรอนชั้นนอกให้กับไม่โลหะ ทั้งคู่ได้ชั้นเต็ม และไอออน + และ − ที่เกิดขึ้นจะดึงดูดกัน — นี่คือพันธะไอออนิก⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
charge/tʃɑːdʒ/ ประจุไฟฟ้า
proton number/ˈprəʊtɒn ˈnʌmbə/ เลขอะตอม
atomic number/əˈtɒmɪk ˈnʌmbə/ เลขอะตอม
mass number/mæs ˈnʌmbə/ เลขมวล
nucleon number/ˈnjuːklɪən ˈnʌmbə/ เลขนิวคลีออน
electronic configuration/ɪlekˈtrɒnɪk kənˌfɪɡjəˈreɪʃn/ การจัดเรียงอิเล็กตรอน
Periodic Table/ˌpɪərɪˈɒdɪk ˈteɪbl/ ตารางธาตุ
ion/ˈaɪɒn/ ไอออน
cation/ˈkætaɪən/ แคทไอออน
anion/ˈænaɪən/ แอนไอออน
ionic bond/aɪˈɒnɪk bɒnd/ พันธะไอออนิก
electrostatic attraction/ɪˌlektrəʊˈstætɪk əˈtrækʃn/ electrostatic attraction
lattice/ˈlætɪs/ ผลึก (lattice)
alternating/ˈɔːltəneɪtɪŋ/ สลับขั้ว
melting point/ˈmeltɪŋ pɔɪnt/ จุดหลอมเหลว
boiling point/ˈbɔɪlɪŋ pɔɪnt/ จุดเดือด
electrical conductivity/ɪˈlektrɪkl kɒndəkˈtɪvɪti/ การนำไฟฟ้า
molten/ˈməʊltn/ หลอมเหลว
aqueous/ˈeɪkwɪəs/ สารละลายในน้ำ
Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
2.5

Simple molecules and covalent bonds · ⁨โมเลกุลเล็กและพันธะโคเวเลนต์⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 State that a covalent bond is formed when a pair of electrons is shared between two atoms leading to noble gas electronic configurations
2 Describe the formation of covalent bonds in simple molecules, including $\text{H}_2$, $\text{Cl}_2$, $\text{H}_2\text{O}$, $\text{CH}_4$, $\text{NH}_3$ and $\text{HCl}$. Use dot-and-cross diagrams to show the electronic configurations in these and similar molecules 4 Describe the formation of covalent bonds in simple molecules, including $\text{CH}_3\text{OH}$, $\text{C}_2\text{H}_4$, $\text{O}_2$, $\text{CO}_2$ and $\text{N}_2$. Use dot-and-cross diagrams to show the electronic configurations in these and similar molecules
3 Describe in terms of structure and bonding the properties of simple molecular compounds: (a) low melting points and boiling points (b) poor electrical conductivity 5 Explain in terms of structure and bonding the properties of simple molecular compounds: (a) low melting points and boiling points in terms of weak intermolecular forces (specific types of intermolecular forces are not required) (b) poor electrical conductivity
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 ระบุว่าพันธะโคเวเลนต์เกิดขึ้นเมื่อคู่อิเล็กตรอนถูกแบ่งปันกันระหว่างสองอะตอมจนเกิดการกระจายตัวของอิเล็กตรอนแบบแก๊สนoble
2 อธิบายการสร้างพันธะโคเวเลนต์ในโมเลกุล đơn รวมถึง $\text{H}_2$, $\text{Cl}_2$, $\text{H}_2\text{O}$, $\text{CH}_4$, $\text{NH}_3$ และ $\text{HCl}$ ใช้แผนภาพจุดและกากบาทเพื่อแสดงการกระจายตัวของอิเล็กตรอนในโมเลกุลเหล่านี้และโมเลกุลที่คล้ายกัน 4 อธิบายการสร้างพันธะโคเวเลนต์ในโมเลกุล đơn รวมถึง $\text{CH}_3\text{OH}$, $\text{C}_2\text{H}_4$, $\text{O}_2$, $\text{CO}_2$ และ $\text{N}_2$ ใช้แผนภาพจุดและกากบาทเพื่อแสดงการกระจายตัวของอิเล็กตรอนในโมเลกุลเหล่านี้และโมเลกุลที่คล้ายกัน
3 อธิบายในเชิงโครงสร้างและพันธะถึงคุณสมบัติของสารโมเลกุล đơn: (ก) จุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ (ข) นำไฟฟ้าได้ไม่ดี 5 อธิบายในเชิงโครงสร้างและพันธะถึงคุณสมบัติของสารโมเลกุล đơn: (ก) จุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำเนื่องจากแรงระหว่างโมเลกุลอ่อน (ไม่จำเป็นต้องระบุประเภทเฉพาะของแรงระหว่างโมเลกุล) (ข) นำไฟฟ้าได้ไม่ดี

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English
Covalent bonding: a shared pair

A covalent bond 共价键 forms when two atoms share a pair of electrons. By sharing, each atom gets a full outer shell (a noble gas configuration). Covalent bonds form between non-metal atoms.

Some molecules to know:

  • $\text{H}_2$ — two hydrogen atoms share one pair of electrons (a single bond).
  • $\text{Cl}_2$, $\text{HCl}$ — one shared pair each.
  • $\text{H}_2\text{O}$ — oxygen shares one pair with each of two hydrogen atoms.
  • $\text{NH}_3$ — nitrogen shares a pair with each of three hydrogen atoms.
  • $\text{CH}_4$ — carbon shares a pair with each of four hydrogen atoms.
  • $\text{O}_2$ and $\text{CO}_2$ have double bonds (two shared pairs); $\text{N}_2$ has a triple bond (three shared pairs); $\text{C}_2\text{H}_4$ and $\text{CH}_3\text{OH}$ also use shared pairs.

In a dot-and-cross diagram for a molecule, you draw the outer electrons of each atom and show which pairs are shared in the overlap between the atoms.

Properties of simple molecular compounds

These substances are made of small, separate molecules.

  • They have low melting points and boiling points. The covalent bonds inside each molecule are strong, but the intermolecular forces 分子间作用力 (the forces between one molecule and the next) are weak, so little energy is needed to separate the molecules.
  • They are poor conductors of electricity, because the molecules have no overall charge and no free electrons or ions to carry charge.
ไทย
พันธะโคเวเลนต์: คู่อิเล็กตรอนที่แบ่งปันกัน
โมเดลลูกบอลและแท่งของโมเลกุลน้ำ
โมเดลโมเลกุลน้ำ: อะตอมแบ่งปันอิเล็กตรอนในพันธะโคเวเลนต์.

พันธะโคเวเลนต์ เกิดขึ้นเมื่อสองอะตอม แบ่งปัน อิเล็กตรอนคู่หนึ่ง通过将 By sharing, each atom gets a full outer shell (a noble gas configuration). Covalent bonds form between non-metal atoms.

โมเลกุลบางชนิดที่ต้องรู้จัก:

  • $\text{H}_2$ — อะตอมไฮโดรเจนสองตัวแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่หนึ่ง (พันธะเดี่ยว).
  • $\text{Cl}_2$, $\text{HCl}$ — แต่ละตัวแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่ละหนึ่ง.
  • $\text{H}_2\text{O}$ — ออกซิเจนแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่หนึ่งกับไฮโดรเจนแต่ละตัวจำนวนสองอะตอม.
  • $\text{NH}_3$ — ไนโตรเจนแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่หนึ่งกับไฮโดรเจนแต่ละตัวจำนวนสามอะตอม.
  • $\text{CH}_4$ — คาร์บอนแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่หนึ่งกับไฮโดรเจนแต่ละตัวจำนวนสี่อะตอม.
  • $\text{O}_2$ และ $\text{CO}_2$ มีพันธะคู่ (แบ่งปันอิเล็กตรอนคู่ละสอง); $\text{N}_2$ มีพันธะสาม (แบ่งปันอิเล็กตรอนคู่ละสาม); $\text{C}_2\text{H}_4$ และ $\text{CH}_3\text{OH}$ ก็ใช้การแบ่งปันอิเล็กตรอนเช่นกัน

ในแผนภาพจุดและเครื่องหมายไขว้ของโมเลกุล คุณวาดอิเล็กตรอนวงนอกของแต่ละอะตอมและแสดงว่าคู่ใดบ้างที่ถูกแบ่งปันในพื้นที่ทับซ้อนระหว่างอะตอม

แผนภาพจุดและเครื่องหมายไขว้สำหรับไฮโดรเจน (แบ่งปันอิเล็กตรอนคู่ละหนึ่ง), น้ำ (แบ่งปันอิเล็กตรอนคู่ละสองและมีคู่อิเล็กตรอนโดดเดี่ยว) และเมเทน (แบ่งปันอิเล็กตรอนคู่ละสี่)
ในพันธะโคเวเลนต์ อะตอมแบ่งปันอิเล็กตรอนคู่เพื่อให้แต่ละอะตอมมีวงอิเล็กตรอนวงนอกเต็ม

คุณสมบัติของสารประกอบโมเลกุลเล็ก

สารเหล่านี้ประกอบด้วยโมเลกุลเล็กแยกต่างหาก

  • มี จุดหลอมเหลว และ จุดเดือด ต่ำ พันธะโคเวเลนต์ภายในแต่ละโมเลกุลมีความแข็งแรง แต่ แรงระหว่างโมเลกุล (แรงระหว่างโมเลกุลหนึ่งกับอีกโมเลกุลหนึ่ง) อ่อนแอ จึงใช้พลังงานน้อยในการแยกโมเลกุลออกจากกัน
  • เป็น ตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี เนื่องจากโมเลกุลไม่มีประจุสุทธิ และไม่มีการเคลื่อนตัวของอิเล็กตรอนอิสระหรือไอออนที่จะพาประจุไฟฟ้า
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Why a molecule has its shape · ⁨เหตุผลที่โมเลกุลมีรูปร่างเฉพาะ⁩

Shared electron pairs repel one another and spread out as far apart as they can. Four bonding pairs and no lone pairs gives a tetrahedral shape, like methane (CH4). · ⁨คู่电子ที่แบ่งปันกันจะผลักกันและกระจายตัวออกให้ห่างที่สุด สี่คู่ bonding และไม่มี lone pair จะให้รูปทรงสี่หน้า (tetrahedral) เช่น เมทาน (CH4)⁩

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Covalent bonding (sharing) · ⁨พันธะโคเวเลนต์ (การแบ่งปัน)⁩

Step through it: two non-metal atoms overlap and share a pair of electrons — counting for both — so each reaches a full outer shell. That shared pair is the covalent bond; O₂ shares two pairs (a double bond). · ⁨ขั้นตอนการทำงาน: อะตอมของธาตุอโลหะสองชนิดซ้อนทับกันและแบ่งปันคู่ electron หนึ่งคู่ — นับรวมสำหรับทั้งสองข้าง — ทำให้แต่ละอะตอมมีชั้น outer ที่เต็มแล้ว คู่ที่แบ่งปันนี้คือพันธะโคเวเลนต์; O₂ แบ่งปันสองคู่ (เป็นพันธะคู่)⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
metal/ˈmetl/ โลหะ
non-metal/nɒn ˈmetl/ โลหะมีloid
ionic compound/aɪˈɒnɪk ˈkɒmpaʊnd/ สารประกอบไอออนิก
molecules/ˈmɒlɪkjuːlz/ โมเลกุล
covalent bond/ˈkəʊvələnt bɒnd/ พันธะโคเวเลนต์
intermolecular forces/ˌɪntəməˈlekjʊlə ˈfɔːsɪz/ แรงระหว่างโมเลกุล
giant covalent structure/ˈdʒaɪənt ˈkəʊvələnt ˈstrʌktʃə/ โครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่
Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
2.6

Giant covalent structures · ⁨โครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 Describe the giant covalent structures of graphite and diamond 3 Describe the giant covalent structure of silicon(IV) oxide, $\text{SiO}_2$
2 Relate the structures and bonding of graphite and diamond to their uses, limited to: (a) graphite as a lubricant and as an electrode (b) diamond in cutting tools 4 Describe the similarity in properties between diamond and silicon(IV) oxide, related to their structures
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 อธิบายโครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่ของกราไฟต์และเพชร 3 อธิบายโครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่ของซิลิคอน(IV)ออกไซด์, $\text{SiO}_2$
2 เชื่อมโยงโครงสร้างและพันธะของกราไฟต์และเพชรกับการใช้งาน ซึ่งจำกัดไว้เพียง: (ก) กราไฟต์ใช้เป็นสารหล่อลื่นและเป็นขั้วไฟฟ้า (ข) เพชรใช้ในเครื่องมือตัด 4 อธิบายความคล้ายคลึงกันในคุณสมบัติระหว่างเพชรและซิลิคอน(IV)ออกไซด์ ซึ่งสัมพันธ์กับโครงสร้างของทั้งสอง

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

Some covalent substances are not small molecules. Instead, millions of atoms are joined by covalent bonds into one giant covalent structure 巨型共价结构. The two you must know are both forms of carbon.

Diamond 金刚石: each carbon atom is bonded to four other carbon atoms. This makes a very strong, rigid 3-D network. Diamond is extremely hard, so it is used in cutting tools 切割工具.

Graphite 石墨: each carbon atom is bonded to only three others, forming flat layers 层. There are weak forces between the layers, so the layers can slide over each other — this makes graphite a good lubricant 润滑剂. The fourth outer electron of each carbon is free; these delocalised electrons 离域电子 can move, so graphite conducts electricity and is used as an electrode 电极.

Silicon(IV) oxide 二氧化硅 ($\text{SiO}_2$) has a giant covalent structure like diamond, so it is also very hard and has a very high melting point.

ไทย

สารโคเวเลนต์บางชนิดไม่ใช่โมเลกุลเล็ก แทนที่จะเป็นเช่นนั้น อะตอมหลายล้านตัวเชื่อมต่อกันด้วยพันธะโคเวเลนต์เป็น โครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่เดียว สองชนิดที่คุณต้องรู้คือรูป allotrope ของคาร์บอนทั้งสอง

เพชร: อะตอมคาร์บอนแต่ละตัวเชื่อมต่อกับอะตอมคาร์บอนอีกสี่ตัว ทำให้เกิดโครงสร้างเครือข่าย 3-D ที่แข็งแรงและแข็งทื่อมาก เพชรมีความแข็งสูงมากจึงถูกนำไปใช้ใน เครื่องมือตัด

กราไฟต์: คาร์บอนแต่ละตัวเชื่อมต่อกับอีกสามตัวเท่านั้น สร้างเป็น ชั้นแบนราบ มีแรงอ่อนๆ ระหว่างชั้น ทำให้ชั้นสามารถลื่นไถลผ่านกันได้ — สิ่งนี้ทำให้กราไฟต์เป็น น้ำมันหล่อลื่น ที่ดี อิเล็กตรอนวงนอกตัวที่สี่ของคาร์บอนแต่ละตัวเป็นอิสระ; อิเล็กตรอนที่ไม่Localization เหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ได้ ดังนั้นกราไฟต์จึงนำไฟฟ้าได้และใช้เป็น ขั้วไฟฟ้า

เพชรที่คาร์บอนแต่ละตัวเชื่อมต่อกับสี่ตัวอื่นในเครือข่าย ข้างเคียงกับชั้นหกเหลี่ยมแบนราบของกราไฟต์ที่จับกันด้วยแรงอ่อน
เพชรเชื่อมคาร์บอนแต่ละตัวเข้ากับสี่ตัวอื่น (แข็ง); กราไฟต์สร้างชั้นแบนราบที่มีแรงอ่อนๆ ระหว่างชั้น (ลื่น)
ตัวอย่างกราไฟต์ธรรมชาติ: แร่สีเทาเข้ม-black ที่แตกเป็นแผ่นบาง
กราไฟต์ธรรมชาติ: แรงอ่อนๆ ระหว่างชั้นเหล่านั้นคือเหตุผลที่ตัวอย่างแตกเป็นแผ่น และทำไมมันถึงทิ้งรอยบนกระดาษ

ซิลิกอน(IV)ออกไซด์ ($\text{SiO}_2$) มีโครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่เหมือนเพชร ดังนั้นจึงมีความแข็งมากและมีจุดหลอมเหลวสูงมาก

Explore · ⁨สำรวจ⁩

Giant covalent lab · ⁨ห้องปฏิบัติการโครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่⁩

Compare giant covalent structures by bonding and properties. · ⁨เปรียบเทียบโครงสร้างโคเวเลนต์ขนาดใหญ่โดยพิจารณาจากพันธะและคุณสมบัติ⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
diamond/ˈdaɪəmənd/ เพชร
cutting tools/ˈkʌtɪŋ tuːlz/ เครื่องมือตัด
graphite/ˈɡræfaɪt/ กราไฟต์
layers/ˈleɪəz/ เลเยอร์
lubricant/ˈluːbrɪkənt/ สารหล่อลื่น
2.7

Metallic bonding · ⁨พันธะโลหะ⁩

Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
English
Core Supplement
1 Describe metallic bonding as the electrostatic attraction between the positive ions in a giant metallic lattice and a ‘sea’ of delocalised electrons
2 Explain in terms of structure and bonding the properties of metals: (a) good electrical conductivity (b) malleability and ductility
ไทย
แก่น เพิ่มเติม
1 อธิบายพันธะโลหะว่าเป็นการดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตระหว่างไอออนบวกในแลตทิซโลหะขนาดใหญ่และ "ทะเล" ของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อิสระ
2 อธิบายในเชิงโครงสร้างและพันธะถึงคุณสมบัติของโลหะ: (ก) นำไฟฟ้าได้ดี (ข) ทนต่อการตีขึ้นรูปและดัดดึง

Source: Cambridge International syllabus · ⁨แหล่งที่มา: หลักสูตร Cambridge International⁩

English

A metal is a giant structure of positive ions surrounded by a 'sea' of delocalised electrons that are free to move through the whole metal. Metallic bonding 金属键 is the strong electrostatic attraction between these positive ions and the sea of electrons.

This explains two key properties of metals:

  • Good electrical conductivity: the delocalised electrons are free to move and carry charge through the metal.
  • Malleability 展性 (can be hammered into sheets) and ductility 延性 (can be pulled into wires): the layers of positive ions can slide over each other without breaking the metallic bond, so the metal changes shape instead of shattering.
ไทย

โลหะเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ของไอออนบวกที่ล้อมรอบด้วย "ทะเล" ของ อิเล็กตรอนที่ไม่Localization ที่อิสระในการเคลื่อนที่ผ่านโลหะทั้งหมด พันธะโลหะ คือการดึงดูดทางไฟฟ้าสถิตที่แข็งแกร่งระหว่างไอออนบวกเหล่านี้กับทะเลของอิเล็กตรอน

โครงข่ายผลึกที่เป็นระเบียบของไอออนโลหะบวกที่มีอิเล็กตรอนอิสระกระจายอยู่ในช่องว่างระหว่าง них
โลหะคือไอออนบวกใน "ทะเล" ของอิเล็กตรอนที่ไม่Localization ที่อิสระในการเคลื่อนที่และพกพาประจุ

สิ่งนี้อธิบายคุณสมบัติสำคัญสองประการของโลหะ:

  • นำไฟฟ้าได้ดี: อิเล็กตรอนที่ไม่Localization อิสระในการเคลื่อนที่และพกพาประจุผ่านโลหะ
  • ความเหนียว (Malleability) (สามารถตีเป็นแผ่นบาง) และ ความดักติล (Ductility) (สามารถดึงเป็นเส้นลวด): ชั้นของไอออนบวกสามารถเลื่อนทับกันได้โดยไม่ทำให้พันธะโลหะแตกหัก ทำให้โลหะเปลี่ยนรูปแทนที่จะแตกสลาย
Explore · ⁨สำรวจ⁩

Inside a metal — and why it behaves that way · ⁨ภายในโลหะ — และเหตุผลที่มันมีพฤติกรรมเช่นนั้น⁩

Step through it. Positive ions sit in a shared sea of delocalised electrons — that one picture explains conduction and why metals bend instead of snapping. · ⁨ขั้นตอนการทำงาน: ไอออนบวกนั่งอยู่ในทะเลของอิเล็กตรอนดีโลคาไลซ์ — ภาพเดียวอธิบายการนำไฟฟ้าและทำไมโลหะถึงงอแทนที่จะแตกหัก⁩

Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
metallic bonding/məˈtælɪk ˈbɒndɪŋ/ การพันธะโลหะ
malleability/ˌmæləˈbɪlɪti/ ความยืดหยุ่น
ductility/dʌkˈtɪlɪti/ ความยืดหยุ่น
Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
2.7

Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

English
  • Number of neutrons = mass number − proton number. The proton number is what decides which element an atom is.
  • Isotopes have the same chemical properties because reactions involve only electrons, and isotopes share the same electron configuration; only the mass differs.
  • Match structure to properties: ionic = giant lattice (high melting point; conducts only when molten or aqueous); simple molecular = weak forces between molecules (low melting point; no conduction); giant covalent = very hard, very high melting point.
  • Graphite conducts and is slippery (one free electron per carbon; layers slide); diamond does neither (all four electrons bonded, so hard and non-conducting). Metals conduct and bend thanks to the sea of delocalised electrons.
  • For relative atomic mass, take the weighted average: $A_r = \dfrac{\sum(\text{isotope mass} \times \text{abundance})}{100}$.
ไทย
  • จำนวนนิวตรอน = เลขมวล − เลขอะตอม เลขอะตอมคือสิ่งที่กำหนดว่าอะตอมนั้นเป็นธาตุใด
  • ไอโซโทปมีคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกันเนื่องจากปฏิกิริยาเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนเท่านั้น และไอโซโทปมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเดียวกัน มีเพียงมวลที่แตกต่างกันเท่านั้น
  • จับคู่โครงสร้างกับคุณสมบัติ: ไอออนิก = contender ขนาดใหญ่ (จุดหลอมเหลวสูง; นำไฟฟ้าได้เฉพาะเมื่อหลอมเหลวหรือละลายน้ำ); โมเลกุลเล็ก = แรงอ่อน ระหว่าง โมเลกุล (จุดหลอมเหลวต่ำ; ไม่นำไฟฟ้า); โคเวเลนต์ขนาดใหญ่ = แข็งมาก จุดหลอมเหลวสูงมาก
  • กราไฟต์นำไฟฟ้าและลื่น (อิเล็กตรอนอิสระหนึ่งตัวต่อคาร์บอน; ชั้นเลื่อนกัน); เพชรไม่ทำทั้งสองอย่างนี้ (อิเล็กตรอนทั้งสี่จับตัวกันทั้งหมด จึงแข็งและไม่นำไฟฟ้า) โลหะนำไฟฟ้าและโค้งงอได้เพราะทะเลของ อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ได้อิสระ (delocalised electrons)
  • สำหรับมวลอะตอมสัมพัทธ์ ให้ใช้ค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนัก: $A_r = \dfrac{\sum(\text{isotope mass} \times \text{abundance})}{100}$
Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
English ไทย
electrons/ɪˈlektrɒnz/ อิเล็กตรอน
delocalised electrons/dɪˈlɒkəlaɪzd ɪˈlektrɒnz/ อิเล็กตรอนที่กระจายตัว
electrode/ɪˈlektrəʊd/ อิเล็กโทรด
silicon(IV) oxide/ˈsɪlɪkən ˈɒksaɪd/ ซิลิคอน(IV) ออกไซด์

Interactive lessons on this topic · ⁨บทเรียนเชิงโต้ตอบสำหรับหัวข้อนี้⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ทำทีละขั้นตอน พร้อมแบบฝึกหัดตรวจสอบผลทันที⁩

Past Papers · ⁨ข้อสอบย้อนหลัง⁩

More topics in IGCSE Chemistry · ⁨Chemistry IGCSE⁩ · ⁨หัวข้อเพิ่มเติมใน IGCSE Chemistry · ⁨Chemistry IGCSE⁩⁩

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP