เฉลยทดสอบย่อยครั้งที่ 1-ข้อ4

4. ไม่มีตำแหน่งใดในตารางธาตุที่เหมาะสมที่สุดสำหรับไฮโดรเจน ธาตุนี้คล้ายกับโลหะแอลคาไลที่มี 1 เวเลนซ์อิเล็กตรอนใน s-ออร์บิทัล และเกิดเป็น H⁺ ไอออนซึ่งคล้ายกับ Na⁺ ไอออน ในอีกแง่หนึ่งไฮโดรเจนสามารถเกิดไฮไดรด์ไอออน (H^-) ซึ่งไวต่อปฏิกิริยาเกินกว่าจะอยู่ในน้ำได้ แต่คงตัวอยู่ได้ในสารประกอบไอออนิกบางชนิด จากสมบัตินี้ไฮโดรเจนจะคล้ายกับธาตุไฮโดรเจนซึ่งเกิดเป็นไอออนลบแฮไลด์ (F^-, Cl^-, Br^- และ I^-) โดยทั่วไปเรามักแสดงตำแหน่งของไฮโดรเจนไว้ที่หมู่ 1A ในตารางธาตุ แต่เราไม่ถือว่าไฮโดรเจนเป็นสมาชิกของหมู่นี้ สารประกอบที่สำคัญที่สุดของไฮโดรเจน คือ น้ำ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเผาไฮโดรเจนในอากาศ

4.1 เพราะเหตุใด นักเคมีจึงมักเรียก H⁺ ไอออนว่า “โปรตอน”

ตอบ เพราะ H⁺ ประกอบด้วยอนุภาคโปรตอนเพียงอย่างเดียวเท่านั้น

เนื่องจาก H ประกอบด้วย 1 โปรตอน และ 1 อิเลกตรอน ไม่มีนิวตรอน

เมื่อเสียอิเล็กตรอนไป เป็น H⁺ จึงเหลือแต่โปรตอนเพียงอย่างเดียว

4.2 จงเรียงลำดับรัศมีของไอออนแฮไลด์จากมากไปน้อย พร้อมอธิบายเหตุผล

ตอบ รัศมีอะตอมของเฮไลด์ จากมากไปน้อย ดังนี้ I^- > Br^- > Cl^- > F^-

เนื่องจากจำนวนระดับพลังงานไม่เท่ากัน มีระดับพลังงานมากกว่า รัศมีไอออนจะมากกว่า

4.3 จงเปรียบเทียบขนาดของ H^- และ He พร้อมอธิบายเหตุผล

ตอบ ขนาดของ H^- จะใหญ่กว่า He

เนื่องจาก H^- และ He มีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากัน มีการจัดเรียงอิเล็กตรอนเหมือนกันคือ

H^- 2s² และ He 2s² แต่จำนวนโปรตอนไม่เท่ากัน H มี 1 โปรตอน He มี 2 โปรตอน

ดังนั้น He จึงมีขนาดเล็กกว่า H^-