เรื่องอากาศ

1. บอกชื่อและปริมาณของแก๊สต่าง ๆ ในอากาศ
2. ระบุว่าสารเป็นธาตุหรือสารประกอบ และอยู่ในรูปอะตอมโมเลกุลหรือไอออนจากสูตรเคมี
3. ระบุจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนจากแบบจำลองอะตอมของโบร์ของธาตุที่กำหนดให้
4. เปรียบเทียบความเหมือนและความแตกต่างของแบบจำลองอะตอมของโบร์กับแบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก
5. ระบุจำนวนโปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอนของอะตอมและไอออนที่เกิดจากอะตอมเดียว
6. เขียนสัญลักษณ์นิวเคลียร์ของธาตุที่กำหนดให้ และระบุว่าธาตุใดเป็นไอโซโทปกัน
7. ระบุหมู่และคาบของธาตุในตารางธาตุ
8. ระบุว่าธาตุที่กำหนดให้เป็นโลหะ อโลหะ หรือกึ่งโลหะ หรือเป็นธาตุรีพรีเซนเททีฟ หรือธาตุแทรซิชันในตารางธาตุ
9. เปรียบเทียบการนำไฟฟ้าและการให้หรือรับอิเล็กตรอนของธาตุโลหะหรืออโลหะ
10. บอกประโยชน์ของแก๊สในอากาศ สืบค้นข้อมูลประโยชน์และอันตรายของธาตุได้
11. ยกตัวอย่างสารมลพิษทางอากาศได้

✓

✓

✓

✓

X

โลกของเราประกอบไปด้วยชั้นบรรยากาศ ปกคลุมอยู่ และชั้น

บรรยากาศก็ประกอบไปด้วยอากาศ ซึ่งเกิดจากโมเลกุลของก๊าซชนิด
ต่าง ๆ ผสมปนเปกัน โดยอากาศมีสมบัติ ดังนี้

1. ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส
2. มีความดัน โดยมีแรงกระท าต่อวัตถุทุกทิศทาง
3. เป็นสสาร มีมวล มีปริมาตร และต้องการที่อยู่
4. เป็นของไหลถ่ายเทไปได้ตลอดเวลา
5. มีความหนาแน่น ความชื้น และระดับอุณหภูมิ

สมบัติของอากาศ

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า สิ่งมีชีวิตจ าเป็น

ต้องหายใจเอาออกซิเจนเข้าสู่ร่างกาย และปล่อย
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา แต่ในความเป็นจริง
อากาศที่เราหายใจเข้าไปไม่ได้มีเพียงก๊าซออกซิเจน
ส่วนประกอบของอากาศประกอบไปด้วยก๊าซหลายชนิด

ส่วนประกอบของอากาศ

1. ไนโตรเจน (N )

เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่ช่วยให้ไฟติด และไม่

ติดไฟ อีกทั้งยังเป็นองค์ประกอบในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด
ในอากาศมีปริมาณของก๊าซไนโตรเจนอยู่ประมาณ 78.084%
ซึ่งเป็นสัดส่วนที่มากที่สุดในอากาศ

2

2. ออกซิเจน (O )

เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่ติดไฟ แต่ช่วยให้

ไฟติด เป็นก๊าซที่มีความจ าเป็นต่อการด ารงชีวิตของ
สิ่งมีชีวิต ในอากาศมีปริมาณของก๊าซออกซิเจนมาก
เป็นอันดับสองรองจากก๊าซไนโตรเจน คือ 20.948%

2

3. อาร์กอน (Ar)

เป็นก๊าซเฉื่อยที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และไม่ติดไฟ

ใช้เป็นแก๊สบรรจุในหลอดไฟ เพื่อให้ไส้หลอดมีอายุการใช้
งานที่ยาวนานขึ้น ในอากาศมีปริมาณของก๊าซอาร์กอน
ประมาณ 0.934%

4. คาร์บอนไดออกไซด์ (CO )

เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่ติดไฟ หากได้รับเข้าสู่ร่างกาย

ในปริมาณมาก อาจส่งผลให้เกิดการระคายเคืองในจมูกหรือทางเดิน
หายใจได้ ในอากาศมีปริมาณของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 0.031%

2

อากาศ

อยู่ในรูปของอะตอม

- แก๊สอาร์กอน (Ar)

- แก๊สฮีเลียม (He)

อยู่ในรูปของโมเลกุล

- แก๊สไนโตรเจน (N)

- แก๊สออกซิเจน (O )

- แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO )

- ไอน ้า (H O)

2

2

2

2

ธาตุ

โมเลกุล

ธาตุ

สารประกอบ

แบบจ าลองอะตอมและโมเลกุลของธาตุและสารประกอบ

สูตรเคมีของแก๊สองค์ประกอบในอากาศ

Kr

He

Xe
Ar

Ne

ท าใบงานที่ 1

1.2 อะตอม

Ne

Ar
Na
I

อะตอม

อะตอมเป็นหน่วยย่อยของสารเคมี ภายในอะตอมประกอบด้วย

โปรตอน(P) นิวตรอน(n) และอิเล็กตรอน(e)€ซึ่งมีจ านวน
ที่แตกต่างกันในธาตุแต่ละชนิด ท าให้ธาตุแต่ชนิดมีมวลของอะตอม
และสมบัติที่แตกต่างกัน เช่น อะตอมของออกซิเจน (O) มี 8 โปรตอน
8 นิวตรอน และ 8 อิเล็กตรอน ซึ่งมีสมบัติต่างจากฮีเลียม (He)
ที่มี 2 โปรตอน 2 นิวตรอน และ 2 อิเล็กตรอน

Ne

Ar

Na

I

จากแบบจ าลองอะตอมที่ก าหนดให้ จงเติมชื่อองค์ประกอบภายในอะตอมให้สมบูรณ์

อิเล็กตรอน,....................

..............,ไม่มีประจุ

.............., ประจุบวก

กิจกรรมที่ 1 องค์ประกอบภายในอะตอม

ประจุลบ

นิวตรอน

โปรตอน

แบบจ าลองอะตอมที่นิยมมาใช้ในการอธิบบายสมบัติทางเคมีของธาตุคือ

แบบจ าลองอะตอมของโบร์ (Bohr’s atomic model) ประกอบด้วยโปรตอน
(proton, p) ที่มีประจุบวก และนิวตรอน (neutron, n) ไม่มีประจุรวมกันอยู่
ในนิวเคลียส และอิเล็กตรอน (eletron , e) ที่มีประจุลบ
เคลื่อนที่รอบนิวเคลียสเป็นวง ซึ่งแต่ละวงมีระยะห่างจากนิวเคลียสและพลังงานต่างกัน
อิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกสุดเรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน (valence electron)

รูปที่ 1.5 แผนภาพแสดงแบบจ าลองอะตอมของโบร์ของฮีเลียมและออกซิเจน

นิวเคลียส

อิเล็กตรอน

(ก) ฮีเลียม
(ข) ออกซิเจน

ตรวจสอบความเข้าใจ

แบบจ าลองอะตอมของโบร์ที่แสดงในรูป 1.5
อะตอมของธาตุฮีเลียมและออกซิเจน
มีจ านวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเป็นเท่าใด

ตอบ
ธาตุฮีเลียมมีจ านวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2
ธาตุออกซิเจนมีจ านวเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 6

เนื่องจากอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กและเคลื่อนที่อย่างรวดแร็วตลอดเวลา ท าให้ไม่สามารถ
บอกต าแหน่งที่แน่นอนของอิเล็กตรอนได้ จึงมีการเสนอแบบจ าลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก
(electron cloud model of atom) ซึ่งแสดงโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนในลักษณะ
กลุ่มหมอก โดยบริเวณที่มีกลุ่มหมอกทึบเป็นบริเวณที่มีโอกาสพบอิเล็กตรอนได้มากกว่า
บริเวณที่มีกลุ่มหมอกจาง ดังรูป 1.6

รูปที่ 1.6 แบบจ าลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก

อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันมีจ านวนโปรตอนเท่ากัน แต่อะตอมของธาตุต่างชนิดกัน

มีจ านวนโปรตอนไม่เท่ากัน ดังนั้นจึงใช้จ านวนโปรตอนระบุชนิดของธาตุได้ เนื่องจากอะตอม
เป็นกลางทางไฟฟ้า จึงมีจ านวนอิเล็กตรอนเท่ากับจ านวนโปรตอน ส่วนจ านวนนิวตรอน
ของธาตุแต่ละชนิดอาจเท่าหรือไม่เท่าจ านวนโปรตอน ดังตาราง 1.1

ตาราง 1.1 จ านวนโปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอนของธาตุบางชนิด

สัญลักษณ์ธาตุ

ชื่อธาตุ

จ านวน

โปรตอน

อิเลล็กตรอน นิวตรอน

H

ไฮโดรเจน (hydrogen)

1

1

0

He

ฮีเลียม (helium)

2

2

2

C

คาร์บอน (carbon)

6

6

6

N

ไนโตรเจน (nitrogen)

7

7

7

O

ออกซิเจน (oxygen)

8

8

8

F

ฟลูออรีน (fluorine)

9

9

10

Ne

นีออน (neon)

10

10

10

Mg

แมกนีเซียม (magnesium)

12

12

12

Cl

คลอรีน (chlorine)

17

17

18

Ar

อาร์กอน (argon)

18

18

22

เมื่ออะตอมของธาตุมีการให้หรือรับอิเล็กตรอนท าให้เกิดเป็นไอออน โดยไอออนบวก

มีจ านวนอิเล็กตรอนน้อยกว่าโปรตอน และไอออนลบมีจ านวนอิเล็กตรอนมากกว่าโปรตอน
ดังตัวอย่างดังตาราง 1.2

ไอออน

จ านวน

โปรตอน อิเลล็กตรอน นิวตรอน

F

9

10

10

O

8

10

8

Na

11

10

12

Ca

20

18

20

ตาราง 1.2 จ านวนโปรตอน อิเล็กตรอน และนิวตรอนของไอออนบางชนิด

จากตารางสังเกตว่า อะตอมของธาตุแต่ละชนิดเกิดเป็นไอออนโดยที่จ านวนโปรตอน

และนิวตรอนไม่เปลี่ยนแปลง

-

2-

+

2+

ตรวจสอบความเข้าใจ

จากตาราง 1.1 ไอออนบวกของธาตุไฮโดรเจน (H )
ไอออนบวกของธาตุแมกนีเซียม (Mg )และไอออนลบ
ของธาตุคลอรีน (Cl ) มีจ านวนโปรตอน นิวตรอน และ
อิเล็กตรอนอย่างละเท่าใด

ตอบ ไอออนบวกของธาตุไอโดรเจน (H ) มี 1 โปรตอน ไม่มีนิวตรอนและอิเล็กตรอน
+

ไอออนบวกของธาตุแมกนีเซียม (Mg ) มี 12 โปรตอน 12 นิวตรอน 10 อิเล็กตรอน

2+

และไอออนลบของธาตุคลอรีน (Cl ) มี 17 โปรตอน 18 นิวตรอน และ 18 อิเล็กตรอน

-

+

2+

-

ชวนคิด

อะตอมของธาตุชนิดหนึ่งมี 13 โปรตอน นักเรียนสามารถระบุ

จ านวนอิเล็กตรอน และนิวตรอนนี้ได้หรือไม่ เพราะเหตุใด ?

ตอบ
สามารถบอกจ านวนอิเล็กตรอนได้ เพราะอะตอมของธาตุเป็นกลางทางไฟฟ้า
จึงมีจ านวนโปรตอนเท่ากับอิเล็กตรอน แต่ไม่สามารถบอกจ านวนนิวตรอนได้
เพราะจ านวนนิวตรอนและโปรตอนนไม่เท่ากัน

สัญลักษณ์นิวเคลียร์

A

Z

เลขอะตอม

เลขมวล

= จ านวนโปรตอน + นิวตรอน

= จ านวนโปรตอน

**ถ้าอะตอมเป็นกลางทางไฟฟ้า โปรตอนจะมีค่าเท่ากับอิเล็กตรอน

He

4
2
N

14
7
Ar

40
18

เลขมวล

เลขอะตอม

จ านวนโปรตอน
จ านวนนิวตรอน

........................ ........................ ........................
........................ ........................ ........................

2
2

7
7

18
22

เนื่องจากอะตอมมีจ ากนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากัน ดังนั้นจ านวน

อิเล็กตรอนของอะตอมจึงเท่ากับเลขอะตอมในสัญลักษณ์นิวเคลียร์
นองจากนี้ยังพบว่ามีธาตุชนิดเดียวกันที่มีเลขมวลต่างกันซึ่งเรียกว่า ไอโซโทป
(isotope) เช่น ธาตุไฮโดรเจน มีเลขอะตอมเท่ากับ 1 มี 3 ไอโซโทป
ที่มีเลขมวลเท่ากับ 1 2 และ 3 คือ H H และ H ตามล าดับ

1
1

2
1

3
1

ชวนคิด

ไอโซโทปของธาตุชนิดเดียวกันมีจ านวนโปรตอน

และอิเล็กตรอนเท่ากันหรือไม่อย่างไร

ตอบ
ไอโซโทปของธาตุชนิดเดียวกันจ านวนโปรตอน
และอิเล็กตรอนเท่ากันแต่จ านวนนิวตรอนไม่เท่ากัน

ท าใบงานที่ 2

ธาตุเป็นองค์ประกอบของแก๊สในอากาศมีทั้งอยู่ในรูปอะตอม และโมเลกุล

เช่น อาร์กอน (Ar) ฮีเลียม (He) แก๊สออกซิเจน (O2 ) แก๊สไนโตรเจน (N2)
ธาตุ

✓โครงสร้างพื้นฐานของสสาร เป็นสารบริสุทธิ์ที่ไม่สามารถแยกย่อยได้อีกด้วย

กระบวนการทางเคมี ธาตุเกิดขึ้นจากการรวมตัวกันของอนุภาคขนาดเล็กเรียกว่า(อะตอม)

✿ ธาตุ เป็นการรวมกันของอะตอมชนิดเดียวกัน

ภายในอะตอมของธาตุประกอบด้วย

P (โปรตอน) มีสมบัติทางไฟฟ้าเป็นบวก
n (นิวตรอน) มีสมบัติทางไฟฟ้าเป็นกลาง
e (อิเล็กตรอน) มีสมบัติทางไฟฟ้าเป็นลบ

ปัจจุบันมีธาตุที่ค้นพบแล้วไม่

น้อยกว่า 118 ธาตุ
นักวิทยาศาสตร์ได้จัดหมวดหมู่
ของธาตุในรูปแบบของธาตุที่
เรียกว่า ตารางธาตุ (periodic
table of the elements)

รูป 1.8 ตารางธาตุ

การค้นพบตารางธาตุ

นักวิทยาศาสตร์ได้ท าการศึกษาและค้นพบธาตุเป็นจ านวนมาก

จึงพยายามหาเกณฑ์ลความสัมพันธ์ตามสมบัติที่คล้ายคลึงกัน
เพื่อจัดเรียงธาตุอย่างเป็นระบบ และน าเสนอในรูปแบบของตาราง
ธาตุที่ใช้กันในปัจจุบัน

ตารางธาตุในปัจจุบันแบ่งตามแนวตั้งเป็น 18 แถว เรียกว่า หมู่ (group )

และตามแนวนอนเป็น 7 แถว เรียกว่า คาบ (period) การก าหนดหมู่ของธาตุ
มีอยู่ด้วยกัน 2 ระบบคือ IUPAC และ CAS

แถวตามแนวตั้ง เรียกว่า หมู่ (group)

แถวตามแนวนอน

เรียกว่า คาบ
(period)

กลุ่ม A เรียกว่า ธาตุเรพรีเซนเททีฟ
(representatives elements)

กลุ่ม B เรียกว่าแทรนซิซัน
(transition elements)

1) กลุ่มธาตุ A รีพรีเซนเททีฟ (representative elements)

2) กลุ่มธาตุ B แทรนซิซัน (transition elements)

คุณสมบัติตามตารางธาตุ

1. ความเป็นโลหะ หรืออโลหะของธาตุ

การรับหรือการให้อิเล็กตรอนซึ่งธาตุโลหะให้อิเล็กตรอนได้

ดีกว่า และธาตุอโลหะรับอิเล็กตรอนได้ดีกว่า

2. ขนาดออะตอม

ขนาดอะตอมบอกรัศมีของอะตอม

ตารางธาตุ

3. ขนาดไอออน

อะตอมสามารถกลายเป็นไอออนได้เมื่อเสียอิเล็กตรอน หรือรับอิเล็กตรอนมา

4. พลังงานไอออไนเซซัน (IE)

พลังงานที่น้อยที่สุดที่ท าให้อิเล็กตรอนหลุดจาอะตอมในสถานะแก๊ส

# พลังงานนี้บ่งบอกถึงความยากง่ายของการสูญเสียอิเล็กตรอนของธาตุในสถานะแก๊ส
5. สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน (EA)

ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนในสถานะแก๊ส # ธาตุที่มีค่า EA สูง

แสดงถึงอะตอมของธาตุนั้นสามารถรับอิเล็กตรอนได้ดี
6. อิเล็กโทรเนกาติวิตี้ (EN)

ความสามารถของอะตอมในการดึงดูดอิเล็กตรอนคู่ร่วมพันธะในโมเลกุล

ของสาร # ค่าEN จะขึ้นกับขนาดอะตอม

คุณสมบัติตามตารางธาตุ

ท าใบงานที่ 3

1.4 การใช้ประโยชน์จากอากาศ

แก๊สออกซิเจน

- บรรจุในถังช่วยหายใจส าหรับผู้ป่วย

นักประดาน ้า และนักบินอวกาศ

- รักษาโรค เช่น ปอดบวม ฝีในสมอง แผล

หายยากจากเบาหวาน

- ท าปฏิกิริยากับแก๊สอะเซทีน (C2H2)

เพื่อให้เปลวไฟที่มีความร้อนสูงใช้ในการ
ตัดและเชื่อมเหล็ก

- เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้เชื้อเพลิงใน

จรวดและเครื่องบินไอพ่น

การใช้ประโยชน์
ของออกซิเจน

แก๊สไนโตรเจน

• บรรจุในถุงขนม เพื่อป้องกันความชื้นและ

ออกซิเจน คงความกรุบกรอบ และคุณภาพ
อาหาร

• ป้องกันการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างอุปกรณ์

อิเล็กทรอนิกส์ หรือชิ้นงานในอุตสาหกรรม
กับแก๊สออกซิเจนในอากาศ

• เป็นสารตั้งต้นในกาผลิตปุ๋ยไนโตรเจน
• ท าให้เป็นไนโตรเจนเหลวที่ใช้ใน

กระบวนการผลิตอาหารแช่แข็ง และการเก็บ
รักษาน ้าเชื้อหรือตัวอ่อน

- แก๊สฮีเลียมน าไปบรรจุในลูกโปร่งสวรรค์
- แก๊สนีออนและซีนอนใช้บรรจุใน

หลอดไฟที่ให้แสงสีต่าง ๆ

- แก๊สอาร์กอนใช้บรรจุในหลอดไฟแบบมี

ใส้ เพื่อป้องกันใส้หลอดท าปฏิกิริยากับ
ออกซิเจนในอากาศ แล้วเกิดการลุกไหม้

แก๊สมีสกุล

มลพิษทางอากาศ

มลพิษทางอากาศ (Air Pollution)

ภาวะของอากาศที่มีสารเจือปนอยู่ในปริมาณที่มากพอ และเป็นระยะเวลานาน

พอที่จะท าให้เกิดผลเสียต่อสุขภาพ อนามัยของมนุษย์ สัตว์ พืช และวัสดุต่าง ๆ
สารดังกล่าวอาจเป็นธาตุหรือสารประกอบ ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติหรือเกิดจาก
การกระท าของมนุษย์ หรืออาจอยู่ในรูปของก๊าซ หยดของเหลว หรืออนุภาคของแข็ง
ก็ได้

สารมลพิษทางอากาศหลัก

คือ ฝุ่นละออง (SPM) ตะกั่ว (Pb) ก๊าซคาร์บอน

มอนออกไซด์ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ก๊าซ
ออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx)

ก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ (CO) : เป็นก๊าซที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น เกิดจากการเผาไหม้ไม่
สมบูรณ์ของเชื้อเพลิงที่มีคาร์บอนเป็นส่วนประกอบ เช่น น ้ามันปิโตรเลียม น ้ามันดีเซล หาก
ร่างกายเราได้รับก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ในปริมาณที่มากจะส่งผลให้เกิดอาการมึน งง และ
ง่วงนอนเนื่องจากก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์นี้จะไปจับตัวกับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดท าให้
ปริมาณออกซิเจนในเลือดต ่าลงนั่นเอง

ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2): เป็นก๊าซเรือนกระจกชนิดหนึ่งที่ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ซึ่ง
ส่วนใหญ่จะเกิดจากการท ากิจกรรมของมนุษย์ เช่น การเผาไหม้ของถ่านหิน น ้ามัน ก๊าซ
ธรรมชาติหรือการเผาไหม้เชื้อเพลิงในโรงงานอุตสาหกรรมและรถยนต์ เป็นต้น ซึ่งหาก
ร่างกายได้รับก๊าซนี้ในปริมาณที่มากจะท าให้เกิดอาการปวดศีรษะ วิงเวียน คลื่นไส้หรือ
อาเจียนได้

ก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (NOX): ส่วนใหญ่เกิดจากการเผาไหม้
เชื้อเพลิงประเภทน ้ามันดีเซล น ้ามันปิโตรเลียมและถ่านหินซึ่งก๊าซ
ดังกล่าวเป็นสาเหตุท าให้เกิดหมอก ควันและฝนกรด นอกจากนั้นยังท า
ให้เกิดโรคเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจได้หากได้รับในปริมาณที่มาก

แบบฝึกหัดท้ายบท