II

ติวน้อง เตรียมสอบโควตา ม.ขอนแกน่ เคม ี

ผู้แต่ง อ.หน่อง (เจริญพร โชคบริบาล)

จัดพิมพ์และจัดจ าหน่ายโดย

โรงเรียนกวดวิชาดิแอ๊ค (The Act. School)

123/2 หมู่ 8 ต.ศิลา อ.เมือง จ.ขอนแก่น 40000

โทรศัพท์ 043-257-176

โทรสาร 043-378-096

พิมพ์ที ่ โรงพิมพ์มหาวิทยาลัยขอนแก่น

ราคา 220 บาท

สงวนลิขสิทธิ์ตามพระราชบัญญัติลิขสทิธิ์ พ.ศ. 2537 โดยศูนย์ประสานงานวิชาการขอนแก่น

(สถาบัน The Act.) ห้ามลอกเลียนแบบ ไม่ว่าส่วนใดสว่นใดส่วนหนึ่งของหนังสือเลม่นี้

ไม่ว่าในรูปแบบใดๆ นอกจากจะได้รับอนญุาตเป็นลายลักษณอ์ักษรจากผู้จัดพิมพ์เท่านั้น

III

ค าน า

หนังสือติวน้อง เคมี เตรียมสอบโควตา ม.ขอนแก่น เล่มนี้ จัดท าขึ้นเพื่อใช้เป็นเอกสารประกอบการเรียนการสอนในคอร์สฟื้นฟูของสถาบัน The Act. ภายในเล่มประกอบด้วยเนื้อหาที่พบในข้อสอบคัดเลือกเข้าศึกษาต่อของมหาวิทยาลัยขอนแก่นเป็นพื้นฐาน โดยมีการรวบรวม เพิ่มเติมเนื้อหาสาระส าคัญ สรุปเพิ่มเติมโจทย์เพื่อเสริมทักษะในแต่ละบท เนื้อหาวิชาเคมีมีทั้งหมด 13 บท แต่ละบทนั้นนอกจากสรุปเนื้อหาส าคัญแล้ว ยังมีการยกตัวอย่างประกอบเพื่อให้เห็นแนวทางของข้อสอบอย่างชัดเจน อีกทั้งมีแบบฝึกหัดในแต่ละบท เหมาะส าหรับใช้ประกอบการเรียน หรือผู้ที่สนใจในการศึกษาด้วยตนเองทุกท่าน ดังนั้นหนังสือเล่มนี้จึงมีประโยชน์ต่อนักเรียน นักศึกษา ผู้สนใจเตรียมสอบ ทั้งการสอบโควตา, สอบ O-NET, สอบ PAT, 7 วิชาสามัญ หรือการใช้เป็นคู่มือเตรียมความพร้อมในการสอบแข่งขันเพื่อศึกษาต่อในสถาบันอุดมศึกษาท่ัวประเทศ

ครูหน่องหวังว่าหนังสือเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ส าหรับน้องๆ นักเรียน นักศึกษา และเป็นแนวทางให้น้องๆ สามารถสอบได้ในคณะที่ใช่และมหาวิทยาที่ตนเองใฝ่ฝันไว้

สุดท้ายนี้ครูหน่องขอขอบคุณทุกท่านที่มีส่วนช่วยให้หนังสือติวน้อง เคมี เล่มนี้ส าเร็จลุล่วงได้ด้วยดี หากมีข้อผิดพลาดประการใดครูหน่องขอน้อมรับไว้ เพื่อน าไปปรับปรุงและพัฒนาในโอกาสต่อไป

ด้วยหว่งใยจากใจจริงตลอดมา

เจริญพร โชคบริบาล (ครูหนอ่ง) สถาบัน The Act.

IV

สารบัญ

หน้า

ค าน า III

อะตอมและโครงสร้างอะตอม 2 - 20

สารและการแยกสาร 21 - 38

พันธะเคมี 39 - 59

สมบัติของธาตุตามตารางธาตุ 61 - 75

ปริมาณสารสัมพันธ์ 76 - 96

แก๊ส ของเหลว ของแข็ง 97 - 119

สมดุลเคมี 119 - 130

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี 131 - 145

กรด – เบส 1 – 2 146 - 163

ไฟฟ้าเคมี 1 - 2 164 - 192

สารประกอบไฮโดรคาร์บอน 193 - 240

สารชีวโมเลกลุ 241 - 282

ปิโตรเคมีและปิโตรเคมีภัณฑ์ 283 - 307

เฉลยตัวอย่างและแบบฝึกหัดท้ายบท 308 - 335

1

2

1. แบบจ ำลองอะตอมของดอลตัน (Dolton)

รูปที่ 1.1 แบบจ ำลองอะตอมของดอลตัน

1.1 สารประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุดเรียกว่า “อะตอม” แบ่งแยกต่อ, ท าให้เกิดขึ้น, หรือสูญหายไม่ได้ 1.2 อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันจะมีมวลเท่ากัน, สมบัติเหมือนกัรแต่ถ้าต่างอะตอมจะมีมวลและสมบัติต่างกัน 1.3 สารประกอบเกิดจากการรวมตัวของธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดเป็นต้นไป และมีอัตราส่วนเป็นเลขลงตัวง่ายๆ 1.4 อะตอมของธาตุ 2 ชนิดอาจรวมตัวกันด้วยอัตราส่วนต่างๆกันได้สารประกอบหลายชนิด เช่น H2O, H2O2 2. แบบจ ำลองอะตอมของทอมสัน (Thomson)

รูปที่ 1.2 แบบจ ำลองอะตอมของทอมสัน เกิดมาจากการทดลองหลอดรังสีแคโทดที่ทอมสันได้ทดลองจนค้นพบ “ประจุลบ (อิเล็กตรอน)” จากนั้น

ต่อมาโกลด์สไตน์จึงได้ดัดแปลงหลอดรังสีแคโทดใหม่จึงท าให้ค้นพบ “ประจุบวก (โปรตอน)” ส่งผลให้ ทอมสันจึงได้สรุปว่า “แบบจ าลองอะตอมจะต้องมีประจุบวกและลบกระจายกันอยู่อย่างสม่ าเสมอภายในอะตอม”

รูปที่ 1.3 หลอดรังสีแคโทดและกำรประยุกต์ของโกลด์สไตน์

อะตอมและโครงสร้ำงอะตอม

3

ในปี พ.ศ. 2409 (ค.ศ. 1866) ออยเกน โกลด์ชไตน์ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้ท าการทดลองโดยเจาะรูที่ขั้วแคโทดในหลอดรังสีแคโทด พบว่าเมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในหลอดรังสีแคโทดจะมีอนุภาคชนิดหนึ่งเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการเคลื่อนที่ของรังสีแคโทดผ่านรูของขั้วแคโทด และท าให้ฉากด้านหลังขั้วแคโทดเรืองแสงได้ โกลด์ชไตน์ได้ตั้งชื่อว่า “รังสีแคแนล” (canal ray) หรือ “รังสีบวก” (positive ray) สมบัติของรังสีบวกมีดังนี้

1. เดินทางเป็นเส้นตรงจากแอโนดไปยังขั้วแคโทด 2. เมื่อผ่านรังสีนี้ไปยังสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า รังสีนี้จะเบี่ยงเบนไปในทิศทางตรงข้ามกับรังสี

แคโทด แสดงว่ารังสีนี้ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวก 3. มีอัตราส่วนประจุต่อมวลไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับชนิดของแก๊สในหลอด และถ้าเป็นแก๊สไฮโดรเจนรังสีนี้จะมี

อัตราส่วนประจุต่อมวลสูงสุด เรียกอนุภาคบวกในรังสีแคแนลของไฮโดรเจนว่า “โปรตอน” 4. มีมวลมากกว่ารังสีแคโทด เนื่องจากความเร็วในการเคลื่อนที่ต่ ากว่ารังสีแคโทด

รูปที่ 1.4 กำรเคลื่อนท่ีของรังสีในหลอดรังสีแคโทด

ทอมสันได้วิเคราะห์การทดลองของโกลด์ ชไตน์ และการทดลองของทอมสัน จึงเสนอแบบจ าลองอะตอมว่า

นอกจากนี้ทอมสันยังสามารถค้นพบค่าประจุต่อมวลของอิเล็กตรอน (มีค่าคงที่เท่านั้น) อีกด้วย

me

ของอิเล็กตรอน 81076.1 คูลอมบ์ต่อกรัม

4

ซึ่งต่อมามิลลิแกนจึงได้สามารถหาค่าประจุของอิเล็กตรอนได้จากการทดลอง Oil drop experiment โดยค่าประจุของอิเล็กตรอนที่ค านวณได้ คือ

รูปที่ 1.5 กำรทดลองหยดน ำมันของมิลลิแกน

ประจุของอิเล็กตรอน 19106.1 คูลอมบ์

ท าให้สามารถค านวณหามวลของอิเล็กตรอนได้คือ

มวลของอิเล็กตรอน 28101.9 กรัม 3. แบบจ ำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด (Rutherford)

รูปที่ 1.6 แบบจ ำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

ในปี พ.ศ. 2453 (ค.ศ. 1910) เซอร์ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Sir Ernest Rutherford) ได้ศึกษาแบบจ าลองอะตอมของทอมสัน และเกิดความสงสัยว่าอะตอมจะมีโครงสร้างตามแบบจ าลองของทอมสันจริงหรือไม่ โดยตั้งสมมติฐานว่า “ถ้าอะตอมมีโครงสร้างตามแบบจ าลองของทอมสันจริง ดังนั้นเมื่อยิงอนุภาคแอลฟาซึ่งมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกเข้าไปในอะตอม แอลฟาทุกอนุภาคจะทะลุผ่านเป็นเส้นตรงทั้งหมดเนื่องจากอะตอมมีความหนาแน่น

5

สม่ าเสมอเหมือนกันหมดทั้งอะตอม” เพื่อพิสูจน์สมมติฐานนี้ รัทเทอร์ฟอร์ดได้ท าการทดลองยิงอนุภาคแอลฟาไปยังแผ่นทองค าบาง ๆ โดยมีความหนาไม่เกิน 10–4 cm โดยมีฉากสารเรืองแสงรองรับด้านหลัง ปรากฏผลการทดลองดังน้ี

1. อนุภาคส่วนมากเคลื่อนที่ทะลุผ่านแผ่นทองค าเป็นเส้นตรง 2. อนุภาคส่วนน้อยเบี่ยงเบนไปจากเส้นตรง 3. อนุภาคส่วนน้อยมากสะท้อนกลับมาด้านหน้าของแผ่นทองค า

รูปที่ 1.7 กำรยิงอนุภำคแอลฟำและเบี่ยงเบนจำกกำรชน

อนุภำคในอะตอม ต่อมาเจมส์ แชดวิกได้พัฒนาการทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ดจนสามารถค้นพบ“นิวตรอน”ได้ ส่งผลให้

แบบจ าลองอะตอมสามารถพัฒนาได้จนเป็นดังนี้

รูปที่ 1.8 ชนิดและต ำแหน่งของอนุภำคมูลฐำน

4. อนุภำคมูลฐำนของอะตอม ประกอบไปด้วยโปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอน ซึ่งมีสมบัติดังต่อไปนี้

อนุภำค สัญลักษณ์ มวล(g) มวลเมื่อเปรียบเทียบ

กับอิเล็กตรอน ประจุ(C) ชนิดของประจุ

โปรตอน P 241067.1 1836 19106.1 +1 นิวตรอน n 241067.1 1836 0 0 อิเล็กตรอน e 28101.9 1 19106.1 -1

6

5. สัญลักษณ์นิวเคลียร์ จะบอกจ านวนโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนของธาตุชนิดต่างๆ

Z เป็นเลขอะตอม (Atomic Number) ซึ่งบอกถึงจ านวนโปรตอนที่มีอยู่ในนิวเคลียส A เป็นเลขมวล (Atomic Mass) ซึ่งบอกถึงจ านวนโปรตอนและนิวตรอนที่มีอยู่ในนิวเคลียสรวมกัน

5.1 ไอโซโทป,ไอโซโทน,ไอโซบาร์

ไอโซโทป(isotope) ธาตุที่มีจ านวนโปรตรอนเท่ากัน H,H,H 31

21

11

ไอโซโทน(isotone) ธาตุที่มีจ านวนนิวตรอนเท่ากัน N,C 147

136

ไอโซบาร์(isobar) ธาตุที่มีจ านวนเลขบน(เลขมวล)เท่ากัน N,C 147

146

ไอโซอิเล็กทรอนิก(isoelectronic) ธาตหุรือไอออนที่มีจ านวนอิเล็กตรอนเท่ากัน เช่น

314

7216

8 N,O

ตำรำงสรุปอนุภำคมูฐำนในอะตอม ชนิด เลขอะตอม เลขมวล จ านวนนิวตรอน จ านวนโปรตอน ชนิดของธาตุ

ไอโซโทป เท่ากัน ต่างกัน ต่างกัน เท่ากัน ชนิดเดียวกัน ไอโซโทน ต่างกัน ต่างกัน เท่ากัน ต่างกัน ต่างกัน ไอโซบาร์ ต่างกัน เท่ากัน ต่างกัน ต่างกัน ต่างกัน

6. แบบจ ำลองอะตอมของโบร์ (Bohr)

รูปที่ 1.9 แบบจ ำลองอะตอมของโบว์

6.1 ผลกำรทดลองของนีลส์โบว์ เมื่อเผาสารประกอบของโลหะชนิดเดียวกันจะเห็นสีของเปลวไฟหรือเส้นสเปกตรัมสีเดียวกัน เส้นสเปกตรัมเกิดจากส่วนที่เป็นโลหะในสารประกอบชนิดนั้นๆ ธาตุแต่ละชนิดมีเส้นสเปกตรัมเป็นลักษณะเฉพาะตัวไม่ซ้ ากัน

XA

Z

ตัวอยา่งข้างต้น เป็นส่วนหนึ่งของหนังสือเล่มนี้เท่าน้ัน

หากสนใจเนื้อหา และต้องการเป็นเจ้าของหนังสือเล่มนี้

สามารถสั่งซื้อออนไลน์ได้ที่ www.theactkk.net

หรือ

โทรศัพท์สั่งซื้อได้ที่ สถาบัน The Act. โทร. 043-257-176

โดยแจ้งชื่อที่อยู่ที่ชัดเจน แล้วโอนเงินเข้าบัญชีของทางสถาบัน ภายใน 3 วัน

สถาบันจะจัดส่งหนังสือทางพัสดุไปรษณีย์ถึงมือภายใน 5 วัน

นับจากวันที่ได้รับเงิน

ข้อควรทราบก่อนการสั่งซื้อ

สั่งซื้อหนังสือจ านวนเงินรวมกันตั้งแต่ 500 บาทขึ้นไป ฟรีค่าจัดส่งลงทะเบียนทาง

ไปรษณีย์ มูลค่า 60 บาท

น้องสามารถรวมรายการสั่งซื้อกับเพือ่นๆ แล้วสั่งซื้อในคราวเดียวกัน จะท าให้

ประหยัดค่าส่ง และค่าธรรมเนียมโอนเงินผ่านธนาคาร อย่างน้อย 60+25=85 บาท

ส าหรับสมาชิก The Act. สั่งซื้อหนังสือจ านวนเงินรวมตั้งแต่ 1,500 บาทขึ้นไป จะ

ได้รับส่วนลด 5-15 %

ผู้ชนะ คือ ผู้ที่มีเทคนิคในการเรียนรู้และเตรียมตัวที่ดีกว่าเสมอ เรามั่นใจว่าน้องก็คือ หนึ่งในผู้ชนะนั้น

เคล็ดลับแห่งความส าเร็จ “การรู้เขา รู้เรา รบร้อยครั้ง ชนะร้อยครั้ง”

“การรู้เขา” คือ การที่น้องได้รู้จักข้อสอบจริง รู้ย้อนหลังหลายๆ ปีที่ผ่านมา รู้ความยากง่าย สัดส่วน

น้ าหนักการออกข้อสอบแต่ละบทเรียน อันจะน ามาซึ่งการวางแผนเตรียมตัวสอบที่ดี

เยี่ยม

“รู้เรา” คือ ให้น้องท าข้อสอบ จับเวลาตามก าหนด แล้วถึงมาดูเฉลย จะเป็นการเตรียมความพร้อม

ที่ดี ได้รู้จุดอ่อนของตน ว่าต้องขยันอ่านและท าความเข้าใจมากขึ้นตรงจุดไหน รู้จุดแข็งที่

ตนท าได้ดีที่ต้องรู้ให้ลึก รู้ให้จริง