นักฟิสิกส์เผยวิธีสร้าง "รูหนอน" แบบไม่พังทลายในชั่วพริบตา

แนวคิดเรื่องการสร้าง "รูหนอน" (wormhole) หรือเส้นทางลัดข้ามจักรวาลที่เกิดจากการบิดเบี้ยวพับตัวของปริภูมิ-เวลา (space-time) ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์นั้น หลายคนทราบดีว่าเป็นไปได้ยาก เพราะต้องใช้การผสมผสานระหว่างมวลและพลังงานชนิดพิเศษ เพื่อให้เกิดรูหนอนที่มีความเสถียร ไม่พังทลายไปเสียก่อนจะเคลื่อนย้ายวัตถุหรือข้อมูลสู่ปลายทางได้สำเร็จ

ล่าสุดทีมนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตซานตาบาร์บารา (UCSB) ของสหรัฐฯ ได้เสนอวิธีการทางทฤษฎีเพื่อสร้างรูหนอนแบบที่มั่นคงแข็งแกร่งกว่าปกติ ในบทความวิจัยที่เผยแพร่ทางคลังเอกสารวิชาการออนไลน์ arXiv.org โดยระบุว่าวิธีการดังกล่าวประกอบไปด้วย 3 ขั้นตอนด้วยกัน

1. ทำให้หลุมดำมีประจุไฟฟ้า

ในทางทฤษฎีแล้ว รูหนอนอาจเกิดขึ้นได้เองตามธรรมชาติ แต่หากเกิดการรบกวนเช่นมีผู้ส่งโฟตอนหรืออนุภาคของแสงเพียง 1 อนุภาคเข้าไปภายในรูหนอน สิ่งที่จะเกิดขึ้นตามมาคือรูหนอนพังทลายลงด้วยความเร็วเหนือแสง ทำให้ทางเข้าออกของมันปิดตายในชั่วพริบตา และการ "วาร์ป" เคลื่อนย้ายวัตถุหรือข้อมูลไม่เป็นผลสำเร็จ
ปัญหานี้อาจแก้ไขได้ด้วยการใช้วัตถุที่มวลเป็นลบ (negative mass) ซึ่งจะไม่ทำให้เกิดการรบกวนโครงสร้างของรูหนอน แต่ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นหาสสารที่มีมวลเป็นลบไม่พบ ทำให้ต้องคิดคำนวณหาทางอื่นที่เป็นไปได้จริงมากกว่าแทน
วิธีการหนึ่งซึ่งเป็นขั้นตอนแรกในการสร้างรูหนอนที่เสถียรมากขึ้น ก็คือการทำให้หลุมดำคู่หนึ่งมีประจุไฟฟ้า ทีมผู้วิจัยระบุว่าตามปกตินั้นหลุมดำสามารถจะมีประจุไฟฟ้าในตัวได้อยู่แล้ว โดยหลุมดำประเภทนี้จะมีภาวะเอกฐาน (singularity) ที่ยืดขยายและบิดเบี้ยวได้ ทำให้เกิดช่องทางเชื่อมต่อกับหลุมดำอีกแห่งหนึ่งที่มีประจุไฟฟ้าขั้วตรงข้าม จนกลายเป็นประตูทางเข้าออกของรูหนอนข้ามจักรวาลขึ้นในที่สุด

 

2. "ผูกโบว์" เสริมความแข็งแกร่งด้วยเส้นคอสมิก

อย่างไรก็ตาม รูหนอนที่เกิดจากคู่หลุมดำซึ่งต่างก็มีประจุไฟฟ้าขั้วตรงข้ามมาเชื่อมต่อกัน ยังคงมีปัญหาเรื่องความไม่คงทนถาวรอยู่เมื่อมีการส่งวัตถุหรือข้อมูลผ่านเข้าไปในนั้น
อุปสรรคอีกข้อหนึ่งก็คือหลุมดำทั้งสองอาจดึงดูดเข้าหากันเอง หากตั้งอยู่ในระยะห่างที่ไม่มากพอ ซึ่งจะทำให้คู่หลุมดำมีประจุรวมตัวเข้าด้วยกัน กลายเป็นหลุมดำขนาดใหญ่ที่เป็นกลางทางไฟฟ้า แต่ไม่สามารถจะใช้ประโยชน์จากการสร้างรูหนอนอีกได้
เพื่อให้แน่ใจว่ารูหนอนจะเปิดอยู่เป็นเวลานานพอ จนสามารถเคลื่อนย้ายวัตถุหรือส่งข้อมูลได้ทันก่อนที่มันจะพังลงมา ทีมผู้วิจัยได้เสนอให้ใช้ "เส้นคอสมิก" (cosmic string) เสริมความแข็งแกร่งให้กับรูหนอนนี้
เส้นคอสมิกเป็นสิ่งที่นักฟิสิกส์สันนิษฐานว่ามีอยู่จริงในทางทฤษฎี โดยเป็นร่องรอยของข้อบกพร่องที่หลงเหลืออยู่หลังเกิดเหตุการณ์บิ๊กแบง คล้ายกับการเกิดรอยแตกในแผ่นน้ำแข็งเมื่อน้ำเริ่มเย็นจัดและแข็งตัว คาดว่าเส้นคอสมิกมีความบางเฉียบไม่เกินขนาดของอนุภาคโปรตอน แต่หากมันมีความยาวเพียง 1 นิ้ว ก็จะมีน้ำหนักมากกว่าเขาเอเวอเรสต์ทั้งลูก
เส้นคอสมิกสามารถทำให้เกิดแรงดึง (tension) ในระดับมหาศาลขึ้นได้ หากเรานำมันสอดเข้าไปในรูหนอนระหว่างคู่หลุมดำเหมือนร้อยเส้นด้าย จากนั้นดึงที่ปลายทั้งสองข้างของเส้นคอสมิกให้ตึง จนแรงดึงเพิ่มขึ้นถึงระดับที่เป็นอนันต์ ก็จะมีแรงต้านทานให้ทางเข้าออกของรูหนอนเปิดอยู่นานขึ้นและคู่หลุมดำไม่ขยับเข้าใกล้จนมารวมตัวกัน

 

3. สั่นสะเทือนจนเกิดพลังงานลบ

หากต้องการให้รูหนอนมีความแข็งแกร่งยิ่งขึ้น ทีมผู้วิจัยระบุว่าให้ทบปลายทั้งสองข้างของเส้นคอสมิกที่โผล่พ้นรูหนอนให้บรรจบเข้าด้วยกันเป็นวงกลม จะทำให้รูหนอนไม่พังทลายอย่างง่ายดายในชั่วพริบตาเหมือนเช่นเดิม
การที่เส้นคอสมิกกลายเป็นวงกลม ทำให้มันบิดตัวไปมาและสั่นอย่างรุนแรงขึ้นเรื่อย ๆ จนสร้างความปั่นป่วนให้กับปริภูมิ-เวลาโดยรอบ ซึ่งหากการสั่นเพิ่มไปถึงระดับที่เหมาะสมแล้ว พลังงานที่อยู่ในบริเวณนั้นจะมีค่าเป็นลบ (negative energy) โดยในทางฟิสิกส์พลังงานนี้จะให้ผลแบบเดียวกับมวลที่เป็นลบ ซึ่งจะทำให้รูหนอนเสถียรได้
แต่อย่างไรก็ดี การสั่นของเส้นคอสมิกจะทำให้มันค่อย ๆ สูญเสียมวลและพลังงานในตัวเองทีละน้อย จนกระทั่งมีขนาดเล็กลงและหดหายไป จนเหลือแต่ความว่างเปล่าในที่สุด
ถึงกระนั้นก็ตาม ช่วงเวลาที่เส้นคอสมิกยังคงสั่นอยู่ ได้ช่วยยืดระยะเวลาให้รูหนอนมีความเสถียรอยู่นานพอ จนสามารถเคลื่อนย้ายวัตถุ ข้อมูล หรือแม้แต่ทีมสำรวจอวกาศของชาวโลกไปยังอีกฝั่งของห้วงจักรวาลได้อย่างปลอดภัย ถึงจุดหมายปลายทางในชั่วพริบตา
เพียงแต่ตอนนี้บรรดานักวิทยาศาสตร์จะต้องเริ่มค้นหา "เส้นคอสมิก" ให้เจอเสียก่อนก็เท่านั้น

ที่มา:https://www.bbc.com/thai/features-49530491

อนุภาคผี "นิวทริโน" เบากว่าอิเล็กตรอนอย่างน้อย 6 ล้านเท่า

 

อนุภาคนิวทริโน หรือ "อนุภาคผี" (Ghost particle) คืออนุภาคมูลฐานชนิดหนึ่งที่ตรวจจับได้ยาก เนื่องจากมีมวลอยู่น้อยมากเหมือนกับไม่มี สามารถทะลุผ่านวัตถุต่าง ๆ ได้โดยไม่ทำให้เกิดปฏิกิริยาใด ๆ ขึ้นทั้งสิ้น จนเป็นที่มาของฉายาที่ทำให้นึกถึงภูตผีปีศาจนั่นเอง

ล่าสุดทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติจากสหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส และบราซิล ประกาศว่าสามารถตรวจหาค่าของมวลที่เป็นไปได้ในระดับสูงสุดของอนุภาคนิวทริโนชนิดที่เบาที่สุดได้แล้ว โดยพบว่าเบาหวิวยิ่งกว่าอิเล็กตรอนถึงอย่างน้อย 6 ล้านเท่า และอาจมีมวลในระดับต่ำสุดเป็นศูนย์ได้ด้วย
แนวคิดที่ว่านิวทริโนมีมวลยังถือว่าเป็นเรื่องใหม่ในแวดวงวิทยาศาสตร์ มีการค้นพบข้อเท็จจริงนี้ครั้งแรกในปี 1998 ซึ่งทำให้นักวิจัยผู้ค้นพบได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2015 โดยพบว่านิวทริโนมีอยู่ 3 ชนิดหรือ "เฟลเวอร์" (flavor) และแต่ละชนิดมีมวลมากน้อยแตกต่างกันไป แต่ไม่ทราบถึงค่าของมวลดังกล่าวอย่างแน่ชัด
ดร. อาร์เทอร์ ลูเรโร จากยูนิเวอร์ซิตี คอลเลจ ลอนดอน (ยูซีแอล) หนึ่งในทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติที่ตรวจหามวลของนิวทริโนในครั้งนี้บอกว่า "นิวทริโนที่พบบนโลกส่วนใหญ่มาจากดวงอาทิตย์ และนิวทริโนราว 1 แสนล้านอนุภาคเคลื่อนผ่านพื้นที่ขนาดเท่านิ้วโป้งของเราไปในทุกวินาที"
"ระหว่างที่เคลื่อนผ่านวัตถุต่าง ๆ ไป นิวทริโนจะเกิดการสั่นจนสามารถเปลี่ยนสถานะไปมาระหว่าง 3 เฟลเวอร์ที่มีอยู่ได้ ซึ่งปรากฎการณ์นี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อนิวทริโนอย่างน้อย 2 เฟลเวอร์มีมวลอยู่เท่านั้น"
"เปรียบเสมือนไอศกรีมลูกหนึ่งที่มีสามรสชาติอยู่รวมกัน ทั้งช็อกโกแลต วานิลลา และสตรอว์เบอรี โดยสามรสชาตินี้จะปรากฏอยู่เสมอ แต่มีการเปลี่ยนแปลงสัดส่วนของแต่ละรสไปได้เรื่อย ๆ พฤติกรรมแปลกประหลาดของนิวทริโนก็เช่นเดียวกัน เราจะสามารถจะเข้าใจได้ก็ต่อเมื่อยอมรับว่ามันมีมวลอยู่เท่านั้น" ดร. ลูเรโรกล่าว

 

ทีมผู้วิจัยตีพิมพ์ผลการศึกษาดังกล่าวในวารสาร Physical Review Letters โดยระบุว่าใช้ข้อมูลขนาดใหญ่หรือ Big data เกี่ยวกับเอกภพและอนุภาคมูลฐานมากที่สุดเท่าที่จะรวบรวมได้ แล้วนำมาประมวลผลโดยสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อให้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ "เกรซ" (Grace) ของยูซีแอล คำนวณหาค่าของมวลที่เป็นไปได้ในระดับสูงสุดของอนุภาคนิวทริโนชนิดที่เบาที่สุด ซึ่งพบว่าเท่ากับ 0.086 อิเล็กตรอนโวลต์ หรือ 1.5 × 10 ¯³⁷ กิโลกรัม
ดร. ลูเรโรยังบอกว่า "เราใช้ข้อมูลจากหลากหลายแหล่งที่มา ทั้งจากโครงการสำรวจการสั่นของอนุภาคแบรีออน (BOSS) ใน 1.1 ล้านกาแล็กซี ไปจนถึงข้อมูลจากการทดลองชนอนุภาคจำนวนมหาศาล เพื่อให้ทราบถึงความหนาแน่นโดยประมาณของนิวทริโนในเอกภพและข้อจำกัดต่าง ๆ ในเชิงพฤติกรรมของอนุภาค ซึ่งท้ายที่สุดได้ช่วยให้เราคำนวณหามวลของนิวทริโนได้"
"ข้อมูลความรู้ที่ได้มานี้ มีความสำคัญต่อการไขปริศนาต่าง ๆ ทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในอนาคต เช่นคำถามที่ว่าเอกภพรวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนอยู่ได้อย่างไร เหตุใดจักรวาลจึงขยายตัวด้วยอัตราเร่ง และสสารมืดคืออะไรกันแน่"

ที่มา:https://www.bbc.com/thai/features-49471163

PAT 2

บทโครงสร้างอะตอม(แบบจำลองอะตอม)

1. ทิศทางของไอออน He+ และ Ne+ เคลื่อนที่ไปด้วยกัน ผ่านสนามไฟฟ้า แนวทางการเคลื่อนที่ของไอออนทั้งสองควรมีลักษณะตามข้อใด (PAT-2 ก.ค.52)
ก. เคลื่อนที่เป็นสองแนวแยกกันไปในทิศตรงข้าม
ข. เคลื่อนที่เป็นสองแนวในทิศทางเดียวกัน โดย He+ มีรัศมีการเลี้ยวเบนสั้นกว่า
ค. เคลื่อนที่เป็นสองแนวในทิศทางเดียวกัน โดย Ne+ มีรัศมีการเลี้ยวเบนสั้นกว่า
ง.  เคลื่อนที่เป็นแนวทางเดียวกัน

เฉลย ข. เพราะ Ne+ และ He+ จะเคลื่อนไปด้าน Cathode เช่นกัน แต่ Ne+ จะเลี้ยวเบนได้ระยะทางที่ยาวกว่า (ไกลกว่า) เนื่องจากมีมวลหนักกว่า จึงมีแรงเฉื่อยในการเคลื่อนที่มากกว่า


2. ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับสเปกตรัมของอะตอมไฮโดรเจน (PAT-2 มี.ค.58)
ก. แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
ข. ระดับชั้นพลังงานของอิเล็กตรอน
ค. แบบจำลองอะตอมกลุ่มหมอก
ง. รัศมีวงโคจนของอิเล็กตรอน

เฉลย ก. เพราะ แบบจำลองของรัทเทอร์ฟอร์ด มีระดับพลังงานชั้นเดียว จึงอธิบายเกี่ยวกับสเปกตรัมไม่ได้

3. พิจารณาข้อมูลต่อไปนี้
    I. อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอน
    II. อิเล็กตรอนโคจนรอบนิวเคลียส โดยมีวงโคจรที่แน่นอน
    III. การดูดหรือคายพลังงานของอิเล็กตรอน จะทำให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนระดับพลังงาน
    IV. โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับระยะห่างจากนิวเคลียส
ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับแบบจำลองอะตอมกลุ่มหมอก (PAT-2 พ.ย.58)
ก. I , II
ข. II , IV
ค. II , III
ง. I , II และ III

เฉลย ข. เพราะแบบจำลองแบบกลุ่มหมอก อธิบายว่า อิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียส ไม่มีวงโคจรที่แน่นอน แต่จะพบอิเล็กตรอนอยู่ในออร์บิทัล และโอกาสพบอิเล็กตรอนบริเวณหมอกหนาทึบมากกว่าบริเวณที่มีหมอกจางไม่ใช่ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากนิวเคลียส

4. ข้อใด ถูกต้อง เกี่ยวกับแบบจำลองอะตอมกลุ่มหมอก (PAT-2 พ.ย.58)
ก. อิเล็กตรอนอยู่ไม่ประจำที่
ข. อิเล็กตรอนกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในอะตอม
ค. ระดับชั้นพลังงานของอิเล็กตรอนมีค่าไม่แน่นอน
ง. อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสโดยมีรัศมีวงโคจรแน่นอน
จ. ความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนมีค่าไม่เท่ากันในแต่ละบริเวณ

เฉลย จ. เพราะบริเวณที่มีหมอกหนาทึบ มีโอกาสพบอิเล็กตรอนมากกว่า บริเวณที่หมอกจาง

บทตารางธาตุ สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ

5. ธาตุ X เมื่อเกิดสารประกอบไอออนิกกับธาตุออกซิเจนพบว่าได้สารที่มีสูตรเคมีเป็น XO2 โดยออกซิเจนในสารประกอบมีการจัดอิเล็กตรอนเป็น 1s2 2s2 2p5 จากข้อมูลข้างต้นข้อใดถูกต้อง 
(PAT-2มี.ค.54)
ก. X เป็นอโลหะ
ข. X เป็นธาตุในคาบ 2
ค. X เป็นธาตุที่อยู่หมู่เดียวกับธาตุที่มีเลขอะตอม 88
ง. X เป็นธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากที่สุดในตารางธาตุ

เฉลย ค. เพราะจากการจัดเรียงอิเล็กตรอนของออกซิเจนเป็น 1s2 2s2 sp5 แสดงว่าออกซิเจนรับอิเล็กตรอนมาเพียง 1 ตัว เพื่อเกิดสารประกอบไอออนิกออกซิเจนจึงเป็นไอออนลบหนึ่ง (O-) เมื่อคิดเลขออกซิเดชันของสารประกอบเป็นดังนี้ X (+2) O2 (-1)

6. พิจารณาสูตรเคมี และสมบัติของสารประกอบระหว่างไนโตรเจนกับธาตุสมมติ A , D , E  และ G
ในตารางต่อไปนี้ โดยที่ธาตุสมมติเหล่านี้อยู่ในคาบเดียวกัน

สารประกอบไนโตรเจนของ	สูตรเคมี	สมบัติ
A	A3N	จุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำมาก
B	D3N2	จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมาก
C	E3N4	จุดหลอมเหลวสูงมากถึง 1900 องศาเซลเซียส
D	G2N2	โครงสร้างเป็นวง แรงยึดระหว่างโมเลกุลเป็นแรงระหว่างขั้ว

จากข้อมูลข้างต้นให้เรียงลำดับขนาดอะตอมของ A , D , E และ G (PAT-2 เม.ย.57)
ก. A > D > E > G
ข. D> E > G > A
ค. E > G > A > D
ง. G > A > D > E

เฉลย ข. เพราะ ธาตุ A , B , E , G น่าจะเป็นธาตุคาบ 3 Na Mg(D) Al Si(E) P S(G) Cl(A)

7. ธาตุสมมติ A , D และ E เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมเรียงกันและอยู่ในคาบ 3 พบว่าทั้งออกไซด์ของ E และไฮไดรด์ของ A , D และ E มีสถานะเป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้องจากข้อมูลนี้ ข้อใดถูกต้อง (PAT-2 พ.ย.57)
ก. ค่า IE1 ของ D > E > A
ข. สูตรของสารประกอบออกไซด์ของ
ค. ธาตุ A , D และ E อยู่ใน 5A , 6A และ 7A ตามลำดับ
ง. เลขอะตอมของ A , D และ E คือ 13 , 14 และ 15 ตามลำดับ
เฉลย ก. เพราะ ธาตุที่ 3 ข้อมูลธาตุ E ของ ข้อ ข , ค , ง ขัดแย้ง 
               ค่า IE หมู่ 5 สูงกว่าหมู่ 6


8. สารประกอบฟลูออไรด์ของธาตุในคาบที่สามทั้ง 5 ชนิด คือ A , D , E , G และ J มีสูตรดังนี้

ธาตุ	สูตรของสารประกอบฟลูออไรด์
A	AF2 , AF4 , AF6
D	DF2
E	EF4
G	GF3 , GF5
J	JF , JF3 , JF5

จากข้อมูลข้างต้น ข้อใด ผิด (PAT-2 มี.ค.60)
ก. A เป็นธาตุหมู่ 3
ข. D เป็นโลหะ
ค. ออกไซด์ของ E มีสูตรเป็น EO2
ง. D และ G เกิดสารประกอบที่มีสูตรเป็น D3G2
จ. สารประกอบออกไซด์หนึ่งของ J คือ J2O7

เฉลย ก. เพราะธาตุในคาบ 3 Na Mg (D) Al Si(E) P(G) S(S) Cl(J) Ar ข้อ ก. ผิดเพราะธาตุ Ar เกิดสารประกอบกับฟลูออรีนไม่ได้

9. ธาตุสมมติ A , B , C และ D อยู่ในคาบ 2 สารประกอบของธาตุเหล่านี้มีสมบัติดังข้อมูลต่อไปนี้
    I.    สารประกอบไฮไดรด์ของ A มีจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารประกอบไฮไดรด์ของธาตุคาบ 3 ในหมู่                 เดียวกัน และสารประกอบคลอไรด์ของธาตุ A มีสูตร ACl3
    II.   สารประกอบออกไซด์ของ B มีสูตรเป็น B2O และสารประกอบออกไซด์ของธาตุตัวอื่นๆในหมู่                   เดียวกับ B มีสมบัติเป็นเบส
    III.  สารประกอบคลอไรด์ของธาตุ C มีสถานะเป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง 25 องศา และสารประกอบนี้มี               สมบัติเป็นตัวรับอิเล็กตรอนที่ดี
    IV.  สารประกอบไฮไดรด์ของ D มีสมบัติเป็นกรดอ่อน

จากข้อมูลข้างต้น ข้อใด ถูกต้อง (PAT-2 ธ.ค.56)
ก. เลขอะตอมของ D > C > A > B
ข. ขนาดอะตอมของ B > C > A > D
ค. พลังงานไอออไนเซซันของ D > C > A > B
ง. ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนของ B > C > A > D

เฉลย ข. เพราะ ธาตุคาบ 2   Li --> B(Li2O)  Be  B --> C(BCl3)  C  N --> A(NH3)  O  F -->D(HF) Ne
A(NH3) มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็น H-b ส่วน PH3 มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็นแรงระหว่างขั้ว
C(BCl3) เป็นสารประกอบที่มีเวเลนต์อิเล็กตรอนไม่ครบ 8 จึงสามารถรับอิเล็กตรอนได้ดี 

10. พิจาณาโครงสร้างของสารประกอบออกไซด์ของธาตุสมมติ A , B , C และ D ซึ่งเป็นธาตุในคาบที่ 3 ในตารางต่อไปนี้

ออกไซด์ของธาตุ	รายละเอียดของโครงสร้าง
A	A แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 4 ตัว และ O แต่ละตัวมี A ล้อมรอบ 2 ตัว
B	B แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 6 ตัว และ O แต่ละตัวมี B ล้อมรอบ 4 ตัว
C	C แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 4 ตัว และ O แต่ละตัวมี C ล้อมรอบ 8 ตัว
D	D แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 6 ตัว และ O แต่ละตัวมี D ล้อมรอบ 6 ตัว

หมายเหตุ มีธาตุ 3 ตัวเป็นโลหะ และธาตุ 1 ตัวเป็นกึ่งโลหะ
จากข้อมูลในตาราง ข้อใดถูกต้อง (PAT-2 ต.ค.55)
ก. ขนาดของ A > B > C > D
ข. ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนของ A > B > C > D
ค. ค่าพลังงานไอออไนเซชันอันดับ 1 ของ D > C > B > A
ง. เลขออกซิเดชันของ A , B , C และ D ในสารประกอบออกไซด์เหล่านี้เป็น +2 , +3 , +4 และ +1 ตามลำดับ

เฉลย ข. เพราะ ธาตุ A B C D เป็นธาตุคาบที่ 3 มีโลหะ 3 ตัว กึ่งโลหะ 1 ตัว แสดงว่า A , B , C , D
จะต้องเป็นธาตุหมู่ 1-4 เช่นกัน
A2O4 ----> AO2 (SiO2)
B4O6 ----> B2O3 (Al2O3)
C8O4 ----> C2O (Na2O)
D6O6 ----> DO (MgO)

สัญลักษณ์นิวเคลียร์ เลขมวล เลขอะตอม และไอโซโทป

11. ธาตุ A อยู่ในคาบ 4 หมู่ 1A ธาตุ B อยู่ในคาบ 3 หมู่ 6A ธาตุ A และ B เกิดสารประกอบ AxBy จากข้อมูลข้างต้น ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง (PAT-2 มี.ค. 52)
ก. ธาตุ A มีเลขอะตอมเท่ากับ 20 ธาตุ B มีเลขอะตอมเท่ากับ 16
ข. จำนวนอิเล็กตรอนของไอออนของ A มีค่าเท่ากับ 18
ค. จำนวนนิวตรอนของธาตุ A น้อยกว่า B
ง. ธาตุ B เกิดสารประกอบโคเวเลนต์กับธาตุ H ได้สารที่มีสถานะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง

เฉลย ข. เพราะ A อยู่คาบ 4 หมู่ 1 (การจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 8 8 1)
จำนวนอิเล็กตรอนของ A+ เป็น 2 8 8

คลื่น สเปกครัม และแบบจำลองอะตอมของโบร์

12. ปรากฏการณ์ใดต่อไปนี้ที่ไม่ได้นำทฤษฏีควอนตัมของพลังงาน E = hV มาใช้ในการอธิบาย 
(PAT-2 ธ.ค. 56)
ก. ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
ข. สเปกตรัมเส้นที่ได้จากอะตอมไฮโดรเจน
ค. การยิงอนุภาคแอลฟาผ่านแผ่นทอง
ง. การเปล่งแสงของวัตถุเมื่อได้รับความร้อน

เฉลย ค. เพราะการยิงอนุภาคแอลฟาผ่านแผ่นทองคำ เป็นการยิงอนุภาคบวกไปชนอนุภาคภายในอะตอม และศึกษาการเบี่ยงเบนของรังสีแอลฟา

แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก และ การจัดอิเล็กตรอน

13. ข้อความต่อไปนี้ ข้อใด ไม่ถูกต้อง (PAT-2 ก.ค. 53)
ก. ออร์บิทัลชนิด d จะเริ่มมีในระดับพลังงาน n = 3
ข. ระดับพลังงานย่อย f ในระดับพลังงาน n = 3 มีจำนวน 7 ออร์บิทัล
ค. ในระดับพลังงาน n = 3 มีจำนวนออร์บิทัลทั้งหมด 9 ออร์บิทัล
ง. ในระดับพลังงาน n = 4 มีจำนวนพลังงานย่อย 4 ระดับ

เฉลย ข. ผิดเพราะในระดับพลังงานที่ 3 ไม่มี f orbital

14. ธาตุในข้อใดมีสมบัติสอดคล้องกับข้อมูลต่อไปนี้ (PAT-2 มี.ค. 58)
       1. อะตอมของธาตุนี้ในสถานะพื้นมีจำนวนอิเล็กตรอนเดี่ยว 1 ตัว
       2. สูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายที่สุดในคาบ
       3. มีเลขอะตอมมากว่า 31 แต่น้อยกว่า 46
ก.  เลขอะตอม 35A  
ข.  เลขอะตอม 37D
ค.  เลขอะตอม 39E
ง.  เลขอะตอม 41G

เฉลย ข. เพราะ เลขอะตอม 37D [Kr] 5s1 มีอิเล็กตรอนเดี่ยว 1 ตัว จ่ายอิเล็กตรอนออกไป ธาตุจะเสถียร

15. พิจารณา electron configuration ของธาตุสมบัติต่อไปนี้
      A : [Ar] 4s2  3d10  4p3
      B : [Ar] 4s2  3d10  4p6
      C : [Kr] 5s2  4d10  5p3
      D : [Kr] 5s2  4d10  5p6
ธาตุใดอยู่ในหมู่เดียวกัน (PAT-2 ต.ค. 54)
ก. A , B
ข. B , C
ค. B , D
ง. A , C

เฉลย ง. เพราะ A และ C มีเวเลนต์อิเล็กตรอนจัดเรียงเป็น 4p3 และ 5p3 ตามลำดับทั้งคู่อยู่หมู่ 5

16.  ข้อใดถูกเกี่ยวกับพลังงานไอออไนเซชัน ลำดับที่ 1 ของตารางธาตุแต่ละคู่ (PAT-2 ก.ค. 53)
ก. 1H มีค่ามากกว่า 2He
ข. 11Na มีค่ามากกว่า 12Mg
ค. 18Ar มีค่ามากกว่า 19K 
ง. 18Ar มีค่ามากว่า 10Ne

เฉลย ค. เพราะเวเลนต์อิเล็กตรอนของ Ar เสถียรมากกว่า K

บทสมบัติของธาตุในหมู่ต่างๆ

17. เมื่อพิจารณาจากการจัดเรียงอิเล็กตรอน ไอออนที่น่าจะมีความเสถียรมากที่สุด คือ ชนิดใด
(PAT-2 ก.ค. 52)
ก. H+
ข. He+
ค. He2+
ง. Li+

เฉลย ง. เพราะ Li+ จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 เสถียรเหมือนแก๊สเฉื่อย (He)

18. พิจารณาสมบัติของธาตุสมบัติต่อไปนี้

ธาตุ	สมบัติ
A	มีขนาดใหญ่ที่สุดในคาบ 3 และทำปฏิกิริยากับน้ำ
D	รับอิเล็กตรอนยากที่สุดในหมู่ VA หรือหมู่ 15
E	มีจำนวนอิเล็กตรอนน้อยที่สุดในตารางธาตุ
G	มีค่าอิเล็กโทรเนกาวิตีมากที่สุดในตารางธาตุ
J	อยู่หมู่ IVA หรือหมู่ 14 และเป็นองค์ประกอบสำคัญในการควอตซ์

สารประกอบระหว่างธาตุคู่ใดต่อไปนี้ที่เกิดปฏิกิริยากับน้ำแล้วให้เกิดแก๊สไฮโดรเจน (PAT-2 ต.ค. 59)
ก. A และ E 
ข. D และ G
ค. E และ G 
ง. G และ J

เฉลย ก. เพราะ A คือ Na ,  D คือ N , E คือ H , G คือ F , J คือ Si
                                  NaH + H2O ----> NaOH + H2

19. พิจารณาสัญลักษณ์อะตอมของธาตุสมมติต่อไปนี้ 16A , 17B , 19C , 20D , 35E ข้อใดผิด
เกี่ยวกับสมมติของธาตุเหล่านี้ (PAT-2 ธ.ค. 56)
ก. ธาตุที่ว่องไวในการเกิดปฏิกิริยากับน้ำมากที่สุดคือ C
ข. B เป็นธาตุที่รับอิเล็กตรอนได้ง่ายที่สุด
ค. ขนาดของ C > D > E > A > B
ง. สารประกอบระหว่าง A และ B คือ AB3 , AB4 , AB6

เฉลย ง. เพราะ A คือ S ส่วน B คือ Cl ไม่พบสาร SCl3 เนื่องจาก S มีอิเล็กตรอนเดี่ยวสารประกอบดังกล่าวไม่เสถียร

บทธาตุ Transition

20. ข้อใดเป็นการจัดเรียงอิเล็กตรอนของ 24Cr3+  (PAT-2 ต.ค.53)
ก. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s1  3d2
ข. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  3d3
ค. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d1
ง.  1s2  2s2  2p6  3s2  3p3  4s1  3d5

เฉลย ข. เพราะ 24Cr = [Ar] 4s1  3d5
                         24Cr3+ = [Ar] 3d3

21. ข้อใดเป็นการจัดอิเล็กตรอนที่สภาวะพื้นของ Fe(II) (Z = 26) (PAT-2 มี.ค. 54)
ก. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d4
ข. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s0  3d6
ค. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s1  3d5
ง. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p5  4s2  3d5

เฉลย ข. เพราะ  26Fe = [Ar]  4s2  3d6
                          26Fe2+  = [Ar]  3d6

22. พิจารณาการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุต่อไปนี้ 
       A :  [Ar]  4s2  3d7
       B :  [Ne]  3s2  3p4  4s1
       C :  [Ne]  3s1
       D :  [Ne] 3s2  3p3
จากข้อมูลข้างต้น ข้อใด ถูกต้อง (PAT-2 มี.ค.56)
ก. ธาตุ A สามารถเกิดสารประกอบกับ B ได้สารประกอบไอออนิกและสารประกอบเชิงซ้อน
ข. ธาตุ B อยู่หมู่เดียวกับธาตุ C
ค. ธาตุ B มีขนาดใหญ่กว่าธาตุ C และธาตุ D
ง. สูตรของสารประกอบระหว่างธาตุ B และธาตุ D คือ DB3 เท่านั้น

เฉลย ก. เพราะ ธาตุ A คือ 27Co  ,   ธาตุ B คือ 17Cl   ,  ธาตุ C คือ 11Na  ,  D คือ 15P

23. ข้อใดไม่ใช่สาเหตุที่ทำให้ [CoCl4]2- (สีน้ำเงิน) และ [Co(H2O)6]2+ (สีชมพู) มีสีต่างกัน 
(PAT 2 ต.ค. 54)
ก. ประจุแตกต่างกัน
ข. โครงสร้างแตกต่างกัน
ค. ชนิดของหมู่ที่ล้อมรอบอะตอมกลางแตกต่างกัน
ง. จำนวนหมู่ที่ล้อมรอบอะตอมกลางแตกต่างกัน

เฉลย ก. เพราะ ประจุ 2- กับ 2+ ไม่มีผลให้สีเปลี่ยน

24. จากการศึกษาสารประกอบเชิงซ้อนชนิดหนึ่งพบว่า 1 โมเลกุลประกอบด้วย Co(III) 1 ไอออน , 
Br- 3 ไอออน และ H2O 6 โมเลกุล สารนี้เกิดไอโซเมอร์ขึ้นหลายไอโซเมอร์โดยบางไอโซเมอร์ H2O ทำหน้าที่เป็นหมู่ที่มาล้อมรอบ เช่น [Co(H2O)6]Br3 บางไอโซเมอร์ H2O ทำหน้าที่เป็นน้ำผลึก เช่น [CoBr3(H2O)3].3H2O (H2O ที่อยู่นอกวงเล็บทำหน้าที่เป็นน้ำผลึก) โดยน้ำผลึกนี้จะถูกทำให้ระเหยไปได้ โดยอบสารที่อุณหภูมิ 120 C ในขณะที่ H2O ที่เป็นหมู่ที่มาล้อมรอบจะไม่ระเหยไปที่อุณหภูมินี้ นักเรียนคนหนึ่งทำการสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อนนี้พบว่าได้ของผสมไอโซเมอร์ต่างๆ ออกมา แล้วทำการไอโซเมอร์ต่างๆ โดยใช้เทคนิคทางเคมี นักเรียนคนนี้พยายามทำการวิเคราะห์เบื้องต้นเกี่ยวกับสูตรของไอโซเมอร์ต่างๆโดยใช้อุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อน วิธีการใดต่อไปนี้เหมาะสมที่สุด (PAT 2 ต.ค. 55)
ก. โครมาโทกราฟี
ข. กรอง
ค. การให้ความร้อน 
ง. การตกผลึก

เฉลย ค. เพราะ โครงสร้างในสารประกอบเชิงซ้อน น้ำบางส่วนไม่สามารถระเหยได้ แต่น้ำบางส่วนสามารถระเหยได้ ดังนั้นการศึกษาโครงสร้าง สามารถใช้อุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อนตรวจสอบได้ คือ การให้ความร้อน

บทพันธะเคมี -พันธะไอออนิก


25. ผลึกไอออนิกแตกหักเมื่อมีแรงเข้าไปกระทำเพราะเหตุใด (PAT 2 ก.ค. 53)
ก. ประจุชนิดเดียวกันผลักกัน
ข. อิเล็กตรอนหลุดออกจากผลึก
ค. จำนวนประจุบวกและลบไม่เท่ากัน
ง. อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เร็วขึ้น เนื่องจากมีพลังงานจลน์มากขึ้น

เฉลย ก. เพราะ ประจุแต่ละชนิดจะต้องผลักกันตามหลักของขั้ว

26. ธาตุ X มีเลขอะตอม 53 จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
      1. X รวมตัวกับโลหะปรอทแล้วจะมีสูตรเคมีเป็น Hg2X2
      2. X เมื่อเป็นไอออนจะมีโครงสร้างอิเล็กตรอนเป็น 2  8  18  18  8
      3. X เมื่อเป็นไอออนจะมีรัศมีไอออนเล็กกว่าไอออนของธาตุที่มีโครงสร้างอิเล็กตรอนเป็น 
          2  8  18  18  8  1
ข้อใดถูกต้อง (PAT 2 มี.ค. 52)
ก. 1 และ 2
ข. 2 และ 3
ค. 1 และ 3
ง. 2

เฉลย ก. เพราะ สารประกอบปรอทสามารถมีสูตรเป็น Hg2Cl2 , Hg2I2 ได้

27. จุดหลอมเหลวของ MgO สูงกว่า NaF เนื่องจากสาเหตุใดต่อไปนี้ (PAT 2 มี.ค. 55)
      1. Mg2+ มีประจุบวกสูงกว่า Na+
      2. O2- มีประจุลบสูงกว่า F-
      3. O2- ใหญ่กว่า F-
ก. ข้อ 2 เท่านั้น
ข. ข้อ 1 และ 2
ค. ข้อ 1 และ 3
ง. ข้อ 1 , 2 และ 3

เฉลย ข. เพราะ 1.ประจุที่สูงกว่าจะทำให้เกิดแรงยึดเหนี่ยวได้มากกว่า จุดหลอมเหลวจึงสูงกว่า
                         2. ขนาด O2- ที่ใหญ่กว่า F- ทำให้โครงร่างผลึกห่างจากกันมากแรงยึดเหนี่ยวจะอ่อนลง                               ไม่ได้ทำให้จุดหลอมเหลวของ MgO สูงกว่า NaF

28. ข้อใดผิดเกี่ยกับการนำไฟฟ้าของสารชนิดต่างๆ (PAT 2 ต.ค. 53)
ก. การนำไฟฟ้าของสารประกอบไอออนิกในสถานะของเหลวเกิดจากการถ่ายเทอิเล็กตรอนจากไอออนบวกให้ไอออนลบ
ข. การนำไฟฟ้าของโลหะเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์สูง
ค. แกรไฟต์ซึ่งเป็นอัญรูปหนึ่งของคาร์บอนนำไฟฟ้าได้เนื่องจาก การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
ง. สารกึ่งตัวนำ จะนำไฟฟ้าได้ก็ต่อเมื่อได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งแล้วทำให้อิเล็กตรอนเกิดการเปลี่ยนระดับพลังงาน

เฉลย ก. เพราะ การนำไฟฟ้าของไอออนิกเป็นการเคลื่อนที่ของไอออน ไม่ใช่การถ่ายเทอิเล็กตรอน

พลังงานในการเกิดพันธะไอออนิก

29. พิจารณาปฏิกิริยา Ca (s) + 1/2 O2 (g) ------>   CaO (s)
      พลังงานในข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยานี้ (PAT 2 มี.ค. 54)
ก. พลังงานแลตทิช
ข. พลังงานการระเหิดของ Ca
ค. พลังงานไอออไนเซชั่นของธาตุออกซิเจน
ง. พลังงานการสลายพันธะของธาตุออกซิเจน

เฉลย ค. เพราะ Ca (s) + 1/2O2 ---->  CaO (s) 
          พลังงานในการเกิดมี 5 ขั้นตอน พลังงานไอออไนโซชันเกิดกับธาตุ Ca ไม่เกิดกับธาตุออกซิเจน

30. พิจารณาวัฏจักร Born-Haber สำหรับการเกิดเฮไลด์ของธาตุสมมติ A(AXn)
      a.  X2 (s) ----> X2 (l)                                                       ∆H1 
      b.  X2 (l) ----> X2 (g)                                                      ∆H2
      c.  X2 (g) ----> 2X (g)                                                      ∆H3
      d.  X (g) + e- ----> X- (g)                                                 ∆H4
      e.  A (s) ----> A (g)                                                          ∆H5
      f.   A (g) ----> An+ (g) + ne-                                            ∆H6 
      g.  An+ (g) + nX- (g) ----> AXn (s)                                 ∆H7 
ถ้าพบว่า A (s) + n/2 X2 ----> AXn (s) มีค่า  ∆H = ∆H2 + ∆H3 + 2∆H4  + ∆H5 + ∆H6 + ∆H7
สารประกอบ AXn ควรเป็นข้อใด  (PAT 2 เม.ย. 57) 
ก. CaCl3
ข. CaBr2
ค. AlCl3
ง. AlBr3

เฉลย ข. เพราะ จากสมการรวมทั้งหมด (∆H)  ไม่เกี่ยวข้องกับ ∆H1 แสดงว่า X ต้องเป็นของเหลวในที่นี้คือ Br2 และจากสมการ d ต้องใช้พลังงานเท่ากับ 2 ∆H4 แสดงว่า Br ต้องมี 2 อะตอม

31. การเกิดสารประกอบ Na2O เกี่ยวข้องกับพลังงานในขั้นตอนต่างๆดังนี้
      (I)   Na (s) ----> Na (g)                                                     ∆H = E1  kJ
      (II)  Na (g) ----> Na+ (g) + e-                                           ∆H = E2  kJ
      (III) O2 (g)  ----> 2O (g)                                                   ∆H = E3  kJ
      (IV) O (g) + 2e- ----> O2- (g)                                           ∆H = E4  kJ
      (V)  2Na+ (g) + O2- (g) ----> Na2O (s)                            ∆H = E5  kJ
จากข้อมูลนี้ข้อใดผิด (PAT 2 พ.ย. 57)ก. E2 มีค่ามากกว่า IE1 ของ 19K
ข. ขั้นที่ IV และ V เป็นขั้นตอนที่คายพลังงาน
ค. ขั้นที่ I , II , III เป็นขั้นตอนที่ดูดพลังงาน
ง. พลังงานแลตทิชมีค่าเท่ากับ E1 + 2E2 + E3/2 + E4 + E5

เฉลย ง. เพราะ พลังงานแลตทิช มีค่าเท่ากับ E5

พลังงานในการละลายสารประกอบไอออนิก

32. ข้อใดไม่ใช่สมการที่อยู่ในวัฏจักรพลังงานการละลายน้ำของ NaNO3 (s) (PAT 2 ต.ค. 53)
ก. NaNO3 (s) ----> Na+ (g) + NO3- (g)
ข. Na+(g) ----> Na+ (aq)
ค. NO3- (g) ----> NO3- (aq)
ง. NaNO3 (g) ----> Na+ (g) + NO3- (g)

เฉลย ง. เพราะ ข้อ ก. เป็นปฏิกิริยาแสดงพลังงานแลตทิช
ข้อ ข , ค เป็นปฏิกิริยาไฮเดรชันของไอออนบวกและไอออนลบ
ข้อ ง. ผิดเพราะ NaNo3 ต้องมีสถานะของแข็งไม่ใช่แก๊ส

รูปร่างและมุมพันธะ

33. โมเลกุลในข้อใดมีโครงสร้างเหมือนกันทั้งหมด (PAT 2 มี.ค. 52)
ก. CO2  SO2  CS2
ข. NH3  PH3  SO3
ค. CO2  N2  N3-
ง. CCl4  (SO4)2- XeF4

เฉลย ค. เพราะ ทุกตัวมีรูปร่างเป็นเส้นตรง

34. สารประกอบโคเวเลนต์ ข้อใดมีรูปร่างเหมือนกันทั้งหมด (PAT 2 มี.ค. 53)
ก. CCl4  NH4+  XeF4
ข. BF3  NH3  PCl3
ค. BrF5  PCl5  IF5
ง. H2O  SO2  O3
เฉลย ง. เพราะ  ทุกตัวเป็นรูปมุมงอ

35. สารประกอบใดต่อไปนี้มีโครงสร้างแตกต่างจากข้ออื่น (PAT 2 มี.ค. 54)
ก. NF3
ข. SO3
ค. NO3-
ง. B(C6F5)3
เฉลย ก. เพราะ  ก. เป็นรูปพีระมิดฐานสามเหลี่ยม ส่วน ข , ค , ง เป็นรูปแบบสามเหลี่ยมแบนราบ

36. สารประกอบหรือไอออนในข้อใด เมื่อรวมกันในทุกสารประกอบแล้วมีค่าน้อยที่สุด (PAT 2 ก.ค. 53)
(กำหนดเลขอะตอม Be = 4 , Br = 35 , H = 1 , O = 8 , C = 6 , Cl = 17 , S = 16 , N = 7 )
ก. BeBr2 และ H2O
ข. CCl4 และ (SO4)2-
ค. NH4+ และ CH3Cl
ง. CO2 และ H2S

เฉลย ข. เพราะ ต่างก็เป็นทรง 4 หน้าที่มีตัวล้อมรอบเหมือนกัน แต่ ข้อ ค. ก้เป็นทรง 4 หน้า แต่ CH3Cl มีตัวล้อมรอบต่างกันทำให้มุมต่างกันเล็กน้อย

37. A เป็นธาตุสมมติ เกิดสารประกอบฟลูอออไรด์ได้หลายชนิดดังนี้ AF2 , AF4 , AF6 โดยที่
      1.  มุมพันธะใน AF2 มีค่าเป็น 180 องศา
      2. AF4 มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมแบนราบ
ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับธาตุ A และสารประกอบฟลูออไรด์ของธาตุ  A (PAT 2 ต.ค. 59)ก. A เป็นธาตุในคาบ 3
ข. AF6 มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว
ค. ธาตุ A เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง
ง. AF4 มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่
จ. A อยู่หมู่เดียวกับธาตุที่มีเลขอะตอมเท่ากับ 16

เฉลย ข. เพราะ จากสมบัติดังกล่าว A เป็นธาตุหมู่ 8 เมื่อเกิดสารประกอบ AF6 จะมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเหลือ 1 คู่

แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล

38. ข้อใดผิดเกี่ยวกับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (lone paired electron) ของอะตอมกลางในโมเลกุลใดๆ (PAT 2 มี.ค. 58)
ก. มีผลต่อโครงสร้างของโมเลกุล
ข. ทำให้หลุดจากโมเลกุลยากกว่าอิเล็กตรอนตัวอื่น
ค. เป็นตำแหน่งที่เกิดแรงกระทำกับไอออนบวก
ง. ไม่เกี่ยวข้องกับการสร้างพันธะของโมเลกุล

เฉลย ค. เพราะ ตำแหน่งที่กระทำกับไออออนบวก ต้องมีสภาพเป็นขั้วลบ โดยพิจารณาจากค่า EN ไม่ใช่ดูจากอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว

39. แรงระหว่างโมเลกุลคู่ใดแข็งแรงที่สุด (PAT 2 มี.ค. 58)
ก. เมทานอล - น้ำ
ข. เมทิลคลอไรด์ - เอทิลโบรไมด์
ค. ไดเมทิลอีเทอร์ - แอซิโตน 
ง. ไอโอดีน - น้ำ

เฉลย ก. เพราะ แรงระหว่างโมเลกุลของสารประกอบทั้งคู่เป็น พันธะไฮโดรเจน

บทโครงสร้างอะตอม(แบบจำลองอะตอม)

1. ทิศทางของไอออน He+ และ Ne+ เคลื่อนที่ไปด้วยกัน ผ่านสนามไฟฟ้า แนวทางการเคลื่อนที่ของไอออนทั้งสองควรมีลักษณะตามข้อใด (PAT-2 ก.ค.52)
ก. เคลื่อนที่เป็นสองแนวแยกกันไปในทิศตรงข้าม
ข. เคลื่อนที่เป็นสองแนวในทิศทางเดียวกัน โดย He+ มีรัศมีการเลี้ยวเบนสั้นกว่า
ค. เคลื่อนที่เป็นสองแนวในทิศทางเดียวกัน โดย Ne+ มีรัศมีการเลี้ยวเบนสั้นกว่า
ง.  เคลื่อนที่เป็นแนวทางเดียวกัน

เฉลย ข. เพราะ Ne+ และ He+ จะเคลื่อนไปด้าน Cathode เช่นกัน แต่ Ne+ จะเลี้ยวเบนได้ระยะทางที่ยาวกว่า (ไกลกว่า) เนื่องจากมีมวลหนักกว่า จึงมีแรงเฉื่อยในการเคลื่อนที่มากกว่า


2. ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับสเปกตรัมของอะตอมไฮโดรเจน (PAT-2 มี.ค.58)
ก. แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด
ข. ระดับชั้นพลังงานของอิเล็กตรอน
ค. แบบจำลองอะตอมกลุ่มหมอก
ง. รัศมีวงโคจนของอิเล็กตรอน

เฉลย ก. เพราะ แบบจำลองของรัทเทอร์ฟอร์ด มีระดับพลังงานชั้นเดียว จึงอธิบายเกี่ยวกับสเปกตรัมไม่ได้

3. พิจารณาข้อมูลต่อไปนี้
    I. อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอน
    II. อิเล็กตรอนโคจนรอบนิวเคลียส โดยมีวงโคจรที่แน่นอน
    III. การดูดหรือคายพลังงานของอิเล็กตรอน จะทำให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนระดับพลังงาน
    IV. โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับระยะห่างจากนิวเคลียส
ข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับแบบจำลองอะตอมกลุ่มหมอก (PAT-2 พ.ย.58)
ก. I , II
ข. II , IV
ค. II , III
ง. I , II และ III

เฉลย ข. เพราะแบบจำลองแบบกลุ่มหมอก อธิบายว่า อิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียส ไม่มีวงโคจรที่แน่นอน แต่จะพบอิเล็กตรอนอยู่ในออร์บิทัล และโอกาสพบอิเล็กตรอนบริเวณหมอกหนาทึบมากกว่าบริเวณที่มีหมอกจางไม่ใช่ขึ้นอยู่กับระยะห่างจากนิวเคลียส

4. ข้อใด ถูกต้อง เกี่ยวกับแบบจำลองอะตอมกลุ่มหมอก (PAT-2 พ.ย.58)
ก. อิเล็กตรอนอยู่ไม่ประจำที่
ข. อิเล็กตรอนกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในอะตอม
ค. ระดับชั้นพลังงานของอิเล็กตรอนมีค่าไม่แน่นอน
ง. อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสโดยมีรัศมีวงโคจรแน่นอน
จ. ความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนมีค่าไม่เท่ากันในแต่ละบริเวณ

เฉลย จ. เพราะบริเวณที่มีหมอกหนาทึบ มีโอกาสพบอิเล็กตรอนมากกว่า บริเวณที่หมอกจาง

บทตารางธาตุ สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ

5. ธาตุ X เมื่อเกิดสารประกอบไอออนิกกับธาตุออกซิเจนพบว่าได้สารที่มีสูตรเคมีเป็น XO2 โดยออกซิเจนในสารประกอบมีการจัดอิเล็กตรอนเป็น 1s2 2s2 2p5 จากข้อมูลข้างต้นข้อใดถูกต้อง 
(PAT-2มี.ค.54)
ก. X เป็นอโลหะ
ข. X เป็นธาตุในคาบ 2
ค. X เป็นธาตุที่อยู่หมู่เดียวกับธาตุที่มีเลขอะตอม 88
ง. X เป็นธาตุที่มีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากที่สุดในตารางธาตุ

เฉลย ค. เพราะจากการจัดเรียงอิเล็กตรอนของออกซิเจนเป็น 1s2 2s2 sp5 แสดงว่าออกซิเจนรับอิเล็กตรอนมาเพียง 1 ตัว เพื่อเกิดสารประกอบไอออนิกออกซิเจนจึงเป็นไอออนลบหนึ่ง (O-) เมื่อคิดเลขออกซิเดชันของสารประกอบเป็นดังนี้ X (+2) O2 (-1)

6. พิจารณาสูตรเคมี และสมบัติของสารประกอบระหว่างไนโตรเจนกับธาตุสมมติ A , D , E  และ G
ในตารางต่อไปนี้ โดยที่ธาตุสมมติเหล่านี้อยู่ในคาบเดียวกัน

สารประกอบไนโตรเจนของ	สูตรเคมี	สมบัติ
A	A3N	จุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำมาก
B	D3N2	จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมาก
C	E3N4	จุดหลอมเหลวสูงมากถึง 1900 องศาเซลเซียส
D	G2N2	โครงสร้างเป็นวง แรงยึดระหว่างโมเลกุลเป็นแรงระหว่างขั้ว

จากข้อมูลข้างต้นให้เรียงลำดับขนาดอะตอมของ A , D , E และ G (PAT-2 เม.ย.57)
ก. A > D > E > G
ข. D> E > G > A
ค. E > G > A > D
ง. G > A > D > E

เฉลย ข. เพราะ ธาตุ A , B , E , G น่าจะเป็นธาตุคาบ 3 Na Mg(D) Al Si(E) P S(G) Cl(A)

7. ธาตุสมมติ A , D และ E เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมเรียงกันและอยู่ในคาบ 3 พบว่าทั้งออกไซด์ของ E และไฮไดรด์ของ A , D และ E มีสถานะเป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้องจากข้อมูลนี้ ข้อใดถูกต้อง (PAT-2 พ.ย.57)
ก. ค่า IE1 ของ D > E > A
ข. สูตรของสารประกอบออกไซด์ของ
ค. ธาตุ A , D และ E อยู่ใน 5A , 6A และ 7A ตามลำดับ
ง. เลขอะตอมของ A , D และ E คือ 13 , 14 และ 15 ตามลำดับ
เฉลย ก. เพราะ ธาตุที่ 3 ข้อมูลธาตุ E ของ ข้อ ข , ค , ง ขัดแย้ง 
               ค่า IE หมู่ 5 สูงกว่าหมู่ 6


8. สารประกอบฟลูออไรด์ของธาตุในคาบที่สามทั้ง 5 ชนิด คือ A , D , E , G และ J มีสูตรดังนี้

ธาตุ	สูตรของสารประกอบฟลูออไรด์
A	AF2 , AF4 , AF6
D	DF2
E	EF4
G	GF3 , GF5
J	JF , JF3 , JF5

จากข้อมูลข้างต้น ข้อใด ผิด (PAT-2 มี.ค.60)
ก. A เป็นธาตุหมู่ 3
ข. D เป็นโลหะ
ค. ออกไซด์ของ E มีสูตรเป็น EO2
ง. D และ G เกิดสารประกอบที่มีสูตรเป็น D3G2
จ. สารประกอบออกไซด์หนึ่งของ J คือ J2O7

เฉลย ก. เพราะธาตุในคาบ 3 Na Mg (D) Al Si(E) P(G) S(S) Cl(J) Ar ข้อ ก. ผิดเพราะธาตุ Ar เกิดสารประกอบกับฟลูออรีนไม่ได้

9. ธาตุสมมติ A , B , C และ D อยู่ในคาบ 2 สารประกอบของธาตุเหล่านี้มีสมบัติดังข้อมูลต่อไปนี้
    I.    สารประกอบไฮไดรด์ของ A มีจุดหลอมเหลวสูงกว่าสารประกอบไฮไดรด์ของธาตุคาบ 3 ในหมู่                 เดียวกัน และสารประกอบคลอไรด์ของธาตุ A มีสูตร ACl3
    II.   สารประกอบออกไซด์ของ B มีสูตรเป็น B2O และสารประกอบออกไซด์ของธาตุตัวอื่นๆในหมู่                   เดียวกับ B มีสมบัติเป็นเบส
    III.  สารประกอบคลอไรด์ของธาตุ C มีสถานะเป็นแก๊สที่อุณหภูมิห้อง 25 องศา และสารประกอบนี้มี               สมบัติเป็นตัวรับอิเล็กตรอนที่ดี
    IV.  สารประกอบไฮไดรด์ของ D มีสมบัติเป็นกรดอ่อน

จากข้อมูลข้างต้น ข้อใด ถูกต้อง (PAT-2 ธ.ค.56)
ก. เลขอะตอมของ D > C > A > B
ข. ขนาดอะตอมของ B > C > A > D
ค. พลังงานไอออไนเซซันของ D > C > A > B
ง. ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนของ B > C > A > D

เฉลย ข. เพราะ ธาตุคาบ 2   Li --> B(Li2O)  Be  B --> C(BCl3)  C  N --> A(NH3)  O  F -->D(HF) Ne
A(NH3) มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็น H-b ส่วน PH3 มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเป็นแรงระหว่างขั้ว
C(BCl3) เป็นสารประกอบที่มีเวเลนต์อิเล็กตรอนไม่ครบ 8 จึงสามารถรับอิเล็กตรอนได้ดี 

10. พิจาณาโครงสร้างของสารประกอบออกไซด์ของธาตุสมมติ A , B , C และ D ซึ่งเป็นธาตุในคาบที่ 3 ในตารางต่อไปนี้

ออกไซด์ของธาตุ	รายละเอียดของโครงสร้าง
A	A แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 4 ตัว และ O แต่ละตัวมี A ล้อมรอบ 2 ตัว
B	B แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 6 ตัว และ O แต่ละตัวมี B ล้อมรอบ 4 ตัว
C	C แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 4 ตัว และ O แต่ละตัวมี C ล้อมรอบ 8 ตัว
D	D แต่ละตัวมี O ล้อมรอบ 6 ตัว และ O แต่ละตัวมี D ล้อมรอบ 6 ตัว

หมายเหตุ มีธาตุ 3 ตัวเป็นโลหะ และธาตุ 1 ตัวเป็นกึ่งโลหะ
จากข้อมูลในตาราง ข้อใดถูกต้อง (PAT-2 ต.ค.55)
ก. ขนาดของ A > B > C > D
ข. ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนของ A > B > C > D
ค. ค่าพลังงานไอออไนเซชันอันดับ 1 ของ D > C > B > A
ง. เลขออกซิเดชันของ A , B , C และ D ในสารประกอบออกไซด์เหล่านี้เป็น +2 , +3 , +4 และ +1 ตามลำดับ

เฉลย ข. เพราะ ธาตุ A B C D เป็นธาตุคาบที่ 3 มีโลหะ 3 ตัว กึ่งโลหะ 1 ตัว แสดงว่า A , B , C , D
จะต้องเป็นธาตุหมู่ 1-4 เช่นกัน
A2O4 ----> AO2 (SiO2)
B4O6 ----> B2O3 (Al2O3)
C8O4 ----> C2O (Na2O)
D6O6 ----> DO (MgO)

สัญลักษณ์นิวเคลียร์ เลขมวล เลขอะตอม และไอโซโทป

11. ธาตุ A อยู่ในคาบ 4 หมู่ 1A ธาตุ B อยู่ในคาบ 3 หมู่ 6A ธาตุ A และ B เกิดสารประกอบ AxBy จากข้อมูลข้างต้น ข้อใดต่อไปนี้ถูกต้อง (PAT-2 มี.ค. 52)
ก. ธาตุ A มีเลขอะตอมเท่ากับ 20 ธาตุ B มีเลขอะตอมเท่ากับ 16
ข. จำนวนอิเล็กตรอนของไอออนของ A มีค่าเท่ากับ 18
ค. จำนวนนิวตรอนของธาตุ A น้อยกว่า B
ง. ธาตุ B เกิดสารประกอบโคเวเลนต์กับธาตุ H ได้สารที่มีสถานะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง

เฉลย ข. เพราะ A อยู่คาบ 4 หมู่ 1 (การจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 8 8 1)
จำนวนอิเล็กตรอนของ A+ เป็น 2 8 8

คลื่น สเปกครัม และแบบจำลองอะตอมของโบร์

12. ปรากฏการณ์ใดต่อไปนี้ที่ไม่ได้นำทฤษฏีควอนตัมของพลังงาน E = hV มาใช้ในการอธิบาย 
(PAT-2 ธ.ค. 56)
ก. ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
ข. สเปกตรัมเส้นที่ได้จากอะตอมไฮโดรเจน
ค. การยิงอนุภาคแอลฟาผ่านแผ่นทอง
ง. การเปล่งแสงของวัตถุเมื่อได้รับความร้อน

เฉลย ค. เพราะการยิงอนุภาคแอลฟาผ่านแผ่นทองคำ เป็นการยิงอนุภาคบวกไปชนอนุภาคภายในอะตอม และศึกษาการเบี่ยงเบนของรังสีแอลฟา

แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก และ การจัดอิเล็กตรอน

13. ข้อความต่อไปนี้ ข้อใด ไม่ถูกต้อง (PAT-2 ก.ค. 53)
ก. ออร์บิทัลชนิด d จะเริ่มมีในระดับพลังงาน n = 3
ข. ระดับพลังงานย่อย f ในระดับพลังงาน n = 3 มีจำนวน 7 ออร์บิทัล
ค. ในระดับพลังงาน n = 3 มีจำนวนออร์บิทัลทั้งหมด 9 ออร์บิทัล
ง. ในระดับพลังงาน n = 4 มีจำนวนพลังงานย่อย 4 ระดับ

เฉลย ข. ผิดเพราะในระดับพลังงานที่ 3 ไม่มี f orbital

14. ธาตุในข้อใดมีสมบัติสอดคล้องกับข้อมูลต่อไปนี้ (PAT-2 มี.ค. 58)
       1. อะตอมของธาตุนี้ในสถานะพื้นมีจำนวนอิเล็กตรอนเดี่ยว 1 ตัว
       2. สูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายที่สุดในคาบ
       3. มีเลขอะตอมมากว่า 31 แต่น้อยกว่า 46
ก.  เลขอะตอม 35A  
ข.  เลขอะตอม 37D
ค.  เลขอะตอม 39E
ง.  เลขอะตอม 41G

เฉลย ข. เพราะ เลขอะตอม 37D [Kr] 5s1 มีอิเล็กตรอนเดี่ยว 1 ตัว จ่ายอิเล็กตรอนออกไป ธาตุจะเสถียร

15. พิจารณา electron configuration ของธาตุสมบัติต่อไปนี้
      A : [Ar] 4s2  3d10  4p3
      B : [Ar] 4s2  3d10  4p6
      C : [Kr] 5s2  4d10  5p3
      D : [Kr] 5s2  4d10  5p6
ธาตุใดอยู่ในหมู่เดียวกัน (PAT-2 ต.ค. 54)
ก. A , B
ข. B , C
ค. B , D
ง. A , C

เฉลย ง. เพราะ A และ C มีเวเลนต์อิเล็กตรอนจัดเรียงเป็น 4p3 และ 5p3 ตามลำดับทั้งคู่อยู่หมู่ 5

16.  ข้อใดถูกเกี่ยวกับพลังงานไอออไนเซชัน ลำดับที่ 1 ของตารางธาตุแต่ละคู่ (PAT-2 ก.ค. 53)
ก. 1H มีค่ามากกว่า 2He
ข. 11Na มีค่ามากกว่า 12Mg
ค. 18Ar มีค่ามากกว่า 19K 
ง. 18Ar มีค่ามากว่า 10Ne

เฉลย ค. เพราะเวเลนต์อิเล็กตรอนของ Ar เสถียรมากกว่า K

บทสมบัติของธาตุในหมู่ต่างๆ

17. เมื่อพิจารณาจากการจัดเรียงอิเล็กตรอน ไอออนที่น่าจะมีความเสถียรมากที่สุด คือ ชนิดใด
(PAT-2 ก.ค. 52)
ก. H+
ข. He+
ค. He2+
ง. Li+

เฉลย ง. เพราะ Li+ จัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น 2 เสถียรเหมือนแก๊สเฉื่อย (He)

18. พิจารณาสมบัติของธาตุสมบัติต่อไปนี้

ธาตุ	สมบัติ
A	มีขนาดใหญ่ที่สุดในคาบ 3 และทำปฏิกิริยากับน้ำ
D	รับอิเล็กตรอนยากที่สุดในหมู่ VA หรือหมู่ 15
E	มีจำนวนอิเล็กตรอนน้อยที่สุดในตารางธาตุ
G	มีค่าอิเล็กโทรเนกาวิตีมากที่สุดในตารางธาตุ
J	อยู่หมู่ IVA หรือหมู่ 14 และเป็นองค์ประกอบสำคัญในการควอตซ์

สารประกอบระหว่างธาตุคู่ใดต่อไปนี้ที่เกิดปฏิกิริยากับน้ำแล้วให้เกิดแก๊สไฮโดรเจน (PAT-2 ต.ค. 59)
ก. A และ E 
ข. D และ G
ค. E และ G 
ง. G และ J

เฉลย ก. เพราะ A คือ Na ,  D คือ N , E คือ H , G คือ F , J คือ Si
                                  NaH + H2O ----> NaOH + H2

19. พิจารณาสัญลักษณ์อะตอมของธาตุสมมติต่อไปนี้ 16A , 17B , 19C , 20D , 35E ข้อใดผิด
เกี่ยวกับสมมติของธาตุเหล่านี้ (PAT-2 ธ.ค. 56)
ก. ธาตุที่ว่องไวในการเกิดปฏิกิริยากับน้ำมากที่สุดคือ C
ข. B เป็นธาตุที่รับอิเล็กตรอนได้ง่ายที่สุด
ค. ขนาดของ C > D > E > A > B
ง. สารประกอบระหว่าง A และ B คือ AB3 , AB4 , AB6

เฉลย ง. เพราะ A คือ S ส่วน B คือ Cl ไม่พบสาร SCl3 เนื่องจาก S มีอิเล็กตรอนเดี่ยวสารประกอบดังกล่าวไม่เสถียร

บทธาตุ Transition

20. ข้อใดเป็นการจัดเรียงอิเล็กตรอนของ 24Cr3+  (PAT-2 ต.ค.53)
ก. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s1  3d2
ข. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  3d3
ค. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d1
ง.  1s2  2s2  2p6  3s2  3p3  4s1  3d5

เฉลย ข. เพราะ 24Cr = [Ar] 4s1  3d5
                         24Cr3+ = [Ar] 3d3

21. ข้อใดเป็นการจัดอิเล็กตรอนที่สภาวะพื้นของ Fe(II) (Z = 26) (PAT-2 มี.ค. 54)
ก. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s2  3d4
ข. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s0  3d6
ค. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p6  4s1  3d5
ง. 1s2  2s2  2p6  3s2  3p5  4s2  3d5

เฉลย ข. เพราะ  26Fe = [Ar]  4s2  3d6
                          26Fe2+  = [Ar]  3d6

22. พิจารณาการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุต่อไปนี้ 
       A :  [Ar]  4s2  3d7
       B :  [Ne]  3s2  3p4  4s1
       C :  [Ne]  3s1
       D :  [Ne] 3s2  3p3
จากข้อมูลข้างต้น ข้อใด ถูกต้อง (PAT-2 มี.ค.56)
ก. ธาตุ A สามารถเกิดสารประกอบกับ B ได้สารประกอบไอออนิกและสารประกอบเชิงซ้อน
ข. ธาตุ B อยู่หมู่เดียวกับธาตุ C
ค. ธาตุ B มีขนาดใหญ่กว่าธาตุ C และธาตุ D
ง. สูตรของสารประกอบระหว่างธาตุ B และธาตุ D คือ DB3 เท่านั้น

เฉลย ก. เพราะ ธาตุ A คือ 27Co  ,   ธาตุ B คือ 17Cl   ,  ธาตุ C คือ 11Na  ,  D คือ 15P

23. ข้อใดไม่ใช่สาเหตุที่ทำให้ [CoCl4]2- (สีน้ำเงิน) และ [Co(H2O)6]2+ (สีชมพู) มีสีต่างกัน 
(PAT 2 ต.ค. 54)
ก. ประจุแตกต่างกัน
ข. โครงสร้างแตกต่างกัน
ค. ชนิดของหมู่ที่ล้อมรอบอะตอมกลางแตกต่างกัน
ง. จำนวนหมู่ที่ล้อมรอบอะตอมกลางแตกต่างกัน

เฉลย ก. เพราะ ประจุ 2- กับ 2+ ไม่มีผลให้สีเปลี่ยน

24. จากการศึกษาสารประกอบเชิงซ้อนชนิดหนึ่งพบว่า 1 โมเลกุลประกอบด้วย Co(III) 1 ไอออน , 
Br- 3 ไอออน และ H2O 6 โมเลกุล สารนี้เกิดไอโซเมอร์ขึ้นหลายไอโซเมอร์โดยบางไอโซเมอร์ H2O ทำหน้าที่เป็นหมู่ที่มาล้อมรอบ เช่น [Co(H2O)6]Br3 บางไอโซเมอร์ H2O ทำหน้าที่เป็นน้ำผลึก เช่น [CoBr3(H2O)3].3H2O (H2O ที่อยู่นอกวงเล็บทำหน้าที่เป็นน้ำผลึก) โดยน้ำผลึกนี้จะถูกทำให้ระเหยไปได้ โดยอบสารที่อุณหภูมิ 120 C ในขณะที่ H2O ที่เป็นหมู่ที่มาล้อมรอบจะไม่ระเหยไปที่อุณหภูมินี้ นักเรียนคนหนึ่งทำการสังเคราะห์สารประกอบเชิงซ้อนนี้พบว่าได้ของผสมไอโซเมอร์ต่างๆ ออกมา แล้วทำการไอโซเมอร์ต่างๆ โดยใช้เทคนิคทางเคมี นักเรียนคนนี้พยายามทำการวิเคราะห์เบื้องต้นเกี่ยวกับสูตรของไอโซเมอร์ต่างๆโดยใช้อุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อน วิธีการใดต่อไปนี้เหมาะสมที่สุด (PAT 2 ต.ค. 55)
ก. โครมาโทกราฟี
ข. กรอง
ค. การให้ความร้อน 
ง. การตกผลึก

เฉลย ค. เพราะ โครงสร้างในสารประกอบเชิงซ้อน น้ำบางส่วนไม่สามารถระเหยได้ แต่น้ำบางส่วนสามารถระเหยได้ ดังนั้นการศึกษาโครงสร้าง สามารถใช้อุปกรณ์ที่ไม่ซับซ้อนตรวจสอบได้ คือ การให้ความร้อน

บทพันธะเคมี -พันธะไอออนิก


25. ผลึกไอออนิกแตกหักเมื่อมีแรงเข้าไปกระทำเพราะเหตุใด (PAT 2 ก.ค. 53)
ก. ประจุชนิดเดียวกันผลักกัน
ข. อิเล็กตรอนหลุดออกจากผลึก
ค. จำนวนประจุบวกและลบไม่เท่ากัน
ง. อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เร็วขึ้น เนื่องจากมีพลังงานจลน์มากขึ้น

เฉลย ก. เพราะ ประจุแต่ละชนิดจะต้องผลักกันตามหลักของขั้ว

26. ธาตุ X มีเลขอะตอม 53 จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้
      1. X รวมตัวกับโลหะปรอทแล้วจะมีสูตรเคมีเป็น Hg2X2
      2. X เมื่อเป็นไอออนจะมีโครงสร้างอิเล็กตรอนเป็น 2  8  18  18  8
      3. X เมื่อเป็นไอออนจะมีรัศมีไอออนเล็กกว่าไอออนของธาตุที่มีโครงสร้างอิเล็กตรอนเป็น 
          2  8  18  18  8  1
ข้อใดถูกต้อง (PAT 2 มี.ค. 52)
ก. 1 และ 2
ข. 2 และ 3
ค. 1 และ 3
ง. 2

เฉลย ก. เพราะ สารประกอบปรอทสามารถมีสูตรเป็น Hg2Cl2 , Hg2I2 ได้

27. จุดหลอมเหลวของ MgO สูงกว่า NaF เนื่องจากสาเหตุใดต่อไปนี้ (PAT 2 มี.ค. 55)
      1. Mg2+ มีประจุบวกสูงกว่า Na+
      2. O2- มีประจุลบสูงกว่า F-
      3. O2- ใหญ่กว่า F-
ก. ข้อ 2 เท่านั้น
ข. ข้อ 1 และ 2
ค. ข้อ 1 และ 3
ง. ข้อ 1 , 2 และ 3

เฉลย ข. เพราะ 1.ประจุที่สูงกว่าจะทำให้เกิดแรงยึดเหนี่ยวได้มากกว่า จุดหลอมเหลวจึงสูงกว่า
                         2. ขนาด O2- ที่ใหญ่กว่า F- ทำให้โครงร่างผลึกห่างจากกันมากแรงยึดเหนี่ยวจะอ่อนลง                               ไม่ได้ทำให้จุดหลอมเหลวของ MgO สูงกว่า NaF

28. ข้อใดผิดเกี่ยกับการนำไฟฟ้าของสารชนิดต่างๆ (PAT 2 ต.ค. 53)
ก. การนำไฟฟ้าของสารประกอบไอออนิกในสถานะของเหลวเกิดจากการถ่ายเทอิเล็กตรอนจากไอออนบวกให้ไอออนลบ
ข. การนำไฟฟ้าของโลหะเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์สูง
ค. แกรไฟต์ซึ่งเป็นอัญรูปหนึ่งของคาร์บอนนำไฟฟ้าได้เนื่องจาก การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน
ง. สารกึ่งตัวนำ จะนำไฟฟ้าได้ก็ต่อเมื่อได้รับพลังงานจำนวนหนึ่งแล้วทำให้อิเล็กตรอนเกิดการเปลี่ยนระดับพลังงาน

เฉลย ก. เพราะ การนำไฟฟ้าของไอออนิกเป็นการเคลื่อนที่ของไอออน ไม่ใช่การถ่ายเทอิเล็กตรอน

พลังงานในการเกิดพันธะไอออนิก

29. พิจารณาปฏิกิริยา Ca (s) + 1/2 O2 (g) ------>   CaO (s)
      พลังงานในข้อใดไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยานี้ (PAT 2 มี.ค. 54)
ก. พลังงานแลตทิช
ข. พลังงานการระเหิดของ Ca
ค. พลังงานไอออไนเซชั่นของธาตุออกซิเจน
ง. พลังงานการสลายพันธะของธาตุออกซิเจน

เฉลย ค. เพราะ Ca (s) + 1/2O2 ---->  CaO (s) 
          พลังงานในการเกิดมี 5 ขั้นตอน พลังงานไอออไนโซชันเกิดกับธาตุ Ca ไม่เกิดกับธาตุออกซิเจน

30. พิจารณาวัฏจักร Born-Haber สำหรับการเกิดเฮไลด์ของธาตุสมมติ A(AXn)
      a.  X2 (s) ----> X2 (l)                                                       ∆H1 
      b.  X2 (l) ----> X2 (g)                                                      ∆H2
      c.  X2 (g) ----> 2X (g)                                                      ∆H3
      d.  X (g) + e- ----> X- (g)                                                 ∆H4
      e.  A (s) ----> A (g)                                                          ∆H5
      f.   A (g) ----> An+ (g) + ne-                                            ∆H6 
      g.  An+ (g) + nX- (g) ----> AXn (s)                                 ∆H7 
ถ้าพบว่า A (s) + n/2 X2 ----> AXn (s) มีค่า  ∆H = ∆H2 + ∆H3 + 2∆H4  + ∆H5 + ∆H6 + ∆H7
สารประกอบ AXn ควรเป็นข้อใด  (PAT 2 เม.ย. 57) 
ก. CaCl3
ข. CaBr2
ค. AlCl3
ง. AlBr3

เฉลย ข. เพราะ จากสมการรวมทั้งหมด (∆H)  ไม่เกี่ยวข้องกับ ∆H1 แสดงว่า X ต้องเป็นของเหลวในที่นี้คือ Br2 และจากสมการ d ต้องใช้พลังงานเท่ากับ 2 ∆H4 แสดงว่า Br ต้องมี 2 อะตอม

31. การเกิดสารประกอบ Na2O เกี่ยวข้องกับพลังงานในขั้นตอนต่างๆดังนี้
      (I)   Na (s) ----> Na (g)                                                     ∆H = E1  kJ
      (II)  Na (g) ----> Na+ (g) + e-                                           ∆H = E2  kJ
      (III) O2 (g)  ----> 2O (g)                                                   ∆H = E3  kJ
      (IV) O (g) + 2e- ----> O2- (g)                                           ∆H = E4  kJ
      (V)  2Na+ (g) + O2- (g) ----> Na2O (s)                            ∆H = E5  kJ
จากข้อมูลนี้ข้อใดผิด (PAT 2 พ.ย. 57)ก. E2 มีค่ามากกว่า IE1 ของ 19K
ข. ขั้นที่ IV และ V เป็นขั้นตอนที่คายพลังงาน
ค. ขั้นที่ I , II , III เป็นขั้นตอนที่ดูดพลังงาน
ง. พลังงานแลตทิชมีค่าเท่ากับ E1 + 2E2 + E3/2 + E4 + E5

เฉลย ง. เพราะ พลังงานแลตทิช มีค่าเท่ากับ E5

พลังงานในการละลายสารประกอบไอออนิก

32. ข้อใดไม่ใช่สมการที่อยู่ในวัฏจักรพลังงานการละลายน้ำของ NaNO3 (s) (PAT 2 ต.ค. 53)
ก. NaNO3 (s) ----> Na+ (g) + NO3- (g)
ข. Na+(g) ----> Na+ (aq)
ค. NO3- (g) ----> NO3- (aq)
ง. NaNO3 (g) ----> Na+ (g) + NO3- (g)

เฉลย ง. เพราะ ข้อ ก. เป็นปฏิกิริยาแสดงพลังงานแลตทิช
ข้อ ข , ค เป็นปฏิกิริยาไฮเดรชันของไอออนบวกและไอออนลบ
ข้อ ง. ผิดเพราะ NaNo3 ต้องมีสถานะของแข็งไม่ใช่แก๊ส

รูปร่างและมุมพันธะ

33. โมเลกุลในข้อใดมีโครงสร้างเหมือนกันทั้งหมด (PAT 2 มี.ค. 52)
ก. CO2  SO2  CS2
ข. NH3  PH3  SO3
ค. CO2  N2  N3-
ง. CCl4  (SO4)2- XeF4

เฉลย ค. เพราะ ทุกตัวมีรูปร่างเป็นเส้นตรง

34. สารประกอบโคเวเลนต์ ข้อใดมีรูปร่างเหมือนกันทั้งหมด (PAT 2 มี.ค. 53)
ก. CCl4  NH4+  XeF4
ข. BF3  NH3  PCl3
ค. BrF5  PCl5  IF5
ง. H2O  SO2  O3
เฉลย ง. เพราะ  ทุกตัวเป็นรูปมุมงอ

35. สารประกอบใดต่อไปนี้มีโครงสร้างแตกต่างจากข้ออื่น (PAT 2 มี.ค. 54)
ก. NF3
ข. SO3
ค. NO3-
ง. B(C6F5)3
เฉลย ก. เพราะ  ก. เป็นรูปพีระมิดฐานสามเหลี่ยม ส่วน ข , ค , ง เป็นรูปแบบสามเหลี่ยมแบนราบ

36. สารประกอบหรือไอออนในข้อใด เมื่อรวมกันในทุกสารประกอบแล้วมีค่าน้อยที่สุด (PAT 2 ก.ค. 53)
(กำหนดเลขอะตอม Be = 4 , Br = 35 , H = 1 , O = 8 , C = 6 , Cl = 17 , S = 16 , N = 7 )
ก. BeBr2 และ H2O
ข. CCl4 และ (SO4)2-
ค. NH4+ และ CH3Cl
ง. CO2 และ H2S

เฉลย ข. เพราะ ต่างก็เป็นทรง 4 หน้าที่มีตัวล้อมรอบเหมือนกัน แต่ ข้อ ค. ก้เป็นทรง 4 หน้า แต่ CH3Cl มีตัวล้อมรอบต่างกันทำให้มุมต่างกันเล็กน้อย

37. A เป็นธาตุสมมติ เกิดสารประกอบฟลูอออไรด์ได้หลายชนิดดังนี้ AF2 , AF4 , AF6 โดยที่
      1.  มุมพันธะใน AF2 มีค่าเป็น 180 องศา
      2. AF4 มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมแบนราบ
ข้อใดถูกต้องเกี่ยวกับธาตุ A และสารประกอบฟลูออไรด์ของธาตุ  A (PAT 2 ต.ค. 59)ก. A เป็นธาตุในคาบ 3
ข. AF6 มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว
ค. ธาตุ A เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง
ง. AF4 มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว 1 คู่
จ. A อยู่หมู่เดียวกับธาตุที่มีเลขอะตอมเท่ากับ 16

เฉลย ข. เพราะ จากสมบัติดังกล่าว A เป็นธาตุหมู่ 8 เมื่อเกิดสารประกอบ AF6 จะมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเหลือ 1 คู่

แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล

38. ข้อใดผิดเกี่ยวกับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว (lone paired electron) ของอะตอมกลางในโมเลกุลใดๆ (PAT 2 มี.ค. 58)
ก. มีผลต่อโครงสร้างของโมเลกุล
ข. ทำให้หลุดจากโมเลกุลยากกว่าอิเล็กตรอนตัวอื่น
ค. เป็นตำแหน่งที่เกิดแรงกระทำกับไอออนบวก
ง. ไม่เกี่ยวข้องกับการสร้างพันธะของโมเลกุล

เฉลย ค. เพราะ ตำแหน่งที่กระทำกับไออออนบวก ต้องมีสภาพเป็นขั้วลบ โดยพิจารณาจากค่า EN ไม่ใช่ดูจากอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว

39. แรงระหว่างโมเลกุลคู่ใดแข็งแรงที่สุด (PAT 2 มี.ค. 58)
ก. เมทานอล - น้ำ
ข. เมทิลคลอไรด์ - เอทิลโบรไมด์
ค. ไดเมทิลอีเทอร์ - แอซิโตน 
ง. ไอโอดีน - น้ำ

เฉลย ก. เพราะ แรงระหว่างโมเลกุลของสารประกอบทั้งคู่เป็น พันธะไฮโดรเจน