กิจกรรม 31 มกราคม-4 กุมภาพันธ์ 2554
ตอบ 2
ปฏิกิริยาเคมีในชีวิตประจำ วัน ผลผลิตจากปฏิกิริยาเคมี จากการเกิดปฏิกิริยาเคมี ต่าง ๆ สามารถนำผลที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีมาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ ดังนี้
ปฏิกิริยาในน้ำโซดาและน้ำ อัดลม น้ำโซดา มีส่วนประกอบของน้ำและกรดคาร์บอนิก น้ำอัดลม ประกอบด้วยน้ำ, น้ำตาล, กรดคาร์บอนิก, กรดฟอสฟอริก, คาเฟอีน, สี,กลิ่นหรือรสรวมถึง สาร กันบูด น้ำตาลในน้ำอัดลมเป็นสารที่ ให้ ความหวานและพลังงาน น้ำตาลที่ใช้ในน้ำอัดลมคือ ซูโครส ส่วนในเครื่องดื่มบางชนิด เช่น ไลท์ (Light), ซีโร (Zero) หรือ ไดเอท (Diet) นั้น จะใช้สารเคมีให้ความหวานแทนน้ำตาล ซึ่งจะให้ความหวานแต่ไม่ให้พลังงาน อันนี้ก็ต้องระวัง เพราะสารให้ความหวานบางชนิดจะเป็นพิษต่อร่างกายหรือเป็นสารก่อมะเร็ง
กรดคาร์บอนิกเป็นสารที่ทำ ให้น้ำอัดลมซ่า มีฟองและมีรสเปรี้ยวอ่อน ๆ เกิดจากน้ำกับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากัน โดยใช้ความดันสูงบังคับ(อัด)ให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำให้ ได้ กรดคาร์บอนิกที่เกิดขึ้นนั้นไม่เสถียร คือสลายตัวได้ง่ายในสภาวะความดันปกติ จึงเรียก เครื่องดื่มชนิดนี้ว่า “น้ำอัดลม” เมื่อ เปิดขวดออกความดันสูงในขวดก็จะลดลงเท่ากับความดันปกติ จึงทำให้กรดคาร์บอนิกสลายตัวออกมาได้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้เกิดฟองขึ้น กรดคาร์บอนิกยังสามารถย่อยสลายหินปูนได้ จึงสามารถกัดกร่อนกระดูกและฟันได้เช่นกัน
กรดคาร์บอนิก (H2CO3) เมื่อมีการสลายตัวจะให้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ดังปฏิกิริยา
ตอบ 2
ปฏิกิริยาดูดความร้อน (endothermic reaction) เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นแล้ว ระบบจะดูด พลังงานจากสิ่งแวดล้อมทำให้อุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมเย็นลง สัมผัสจะรู้สึกเย็น สิ่งมีชีวิตทุกชนิดต้องใช้พลังงาน (Energy) ในการทำกิจกรรมต่างๆ ได้แก่ การหายใจ การเจริญเติบโต การเคลื่อนไหว การขับถ่าย การลำเลียงสาร พลังงานส่วนใหญ่ที่สิ่งมีชีวิตได้จากการสลายสารอาหารด้วยกระบวนการทางเคมี และพลังงานที่ได้เป็นพลังงานเคมี ซึ่งพลังงานเคมีจะเกิดขึ้นได้จะต้องมาจากปฏิกิริยาเคมี
ตัวอย่างปฏิกิริยาเคมีที่ควร รู้จัก
ตอบ 4
ผลกระทบจากฝนกรด ฝนกรดจะทำปฏิกิริยาเคมีกับ วัตถุใด ๆ ที่มันสัมผัส กรดคือสารเคมีใด ๆ ที่ทำปฏิกิริยากับสารอื่น ๆ โดยจะจ่ายอะตอมไฮโดรเจน (hydrogen: H) ออกไป ความเป็นกรดของสารใด ๆ เกิดจากการที่มีอะตอมไฮโดรเจนอิสระมากมายเกิดขึ้นจากการละลายสารนั้น ๆ ในน้ำ การวัดค่าสารที่เป็นกรดเราใช้มาตรา pH เป็นหน่วยในการวัด โดยจะมีค่าเป็นไปได้ตั้งแต่ 0 ถึง 14 การที่สารใด ๆ นั้นจะเป็นกรดได้ นั้นหมายถึงสารนั้น ๆ จะต้องมีค่า pH ตั้งแต่ 1 ถึง 6 โดยค่ายิ่งน้อยเท่าไหร่ หมายถึงยิ่งเป็นกรดแก่มากเท่านั้น ในทางกลับกัน สารที่มีค่า pH ตั้งแต่ 8 ถึง 14 เราจะเรียกว่าเบส (bases หรือ alkalis) โดยสารเหล่านี้จะ ทำ การรับอะตอมไฮโดรเจนแทน น้ำบริสุทธิ์มีค่า pH เป็น 7 กล่าวคือไม่ได้เป็นกรด และเป็นเบส เราเรียกสารแบบนี้ว่า สารที่เป็นกลาง โดยทั่วไปแล้วถ้าฝน หิมะ หรือหมอกที่มีค่า pH น้อยกว่า 5.6 เราจะถือว่าฝน หิมะ หรือหมอกเหล่านี้เป็นพิษ เมื่อใดก็ตามที่กรดรวมตัวกับเบส เบสจะทำให้ความเป็นกรดลดน้อยลงมาได้ ซึ่งฝนในบรรยากาศปกติจะมีฤทธิ์เป็นกรดอ่อน ๆ อยู่แล้ว มักจะทำปฏิกิริยากับเบสอื่น ๆ ในธรรมชาติทำให้เกิดสมดุลขึ้น แต่เมื่อใดก็ตามที่ปริมาณกรดในบรรยากาศเพิ่มขึ้น จึงทำให้สมดุลตรงนี้เสียหายไป จึงทำให้เกิดความเสียหายต่าง ๆ กับสภาพแวดล้อมมากมาย ตั้งแต่ดิน น้ำ สัตว์ต่าง ๆ รวมไปถึงสิ่งก่อสร้างของมนุษย์เอง
ผลกระทบที่มีต่อต้นไม้ นอกจากต้นไม้จะได้รับผลกระทบจากการที่สารอาหารในดินถูกชะล้างไป แล้ว ฝนกรดเหล่านี้ยังเป็นอันตรายต่อใบของพืชด้วย โดยการกัดกร่อนใบ ทำให้เกิดรูโหว่ ทำให้พืชขาดความสามารถในการผลิตอาหารจากการ สังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis: ความสามารถในการสร้างอาหารของพืชโดยใช้น้ำ ออกซิเจน และแสงเป็นวัตถุดิบ) นอกจากนี้แล้วเชื้อโรคต่าง ๆ อาจทำอันตรายกับพืชได้โดยเข้าผ่านทางแผลที่ใบ ทำให้ต้นไม้อ่อนแอต่อสภาวะอื่นๆ อีกมากมาย ไม่ว่าจะเป็นความร้อน ความเย็น หรือความแห้งแล้ง และสามารถทำให้ต้นไม้ยืนต้นตายจากรากขึ้นไปถึงใบ เพราะแร่ธาตุในดิน เช่น แคลเซียม ฟอสฟอรัส เป็นต้น โดนชะล้างจากฝนกรด ทำให้ต้นไม้ไม่มีแร่ธาตุจะใช้
ผลกระทบที่มีต่อสิ่งปลูกสร้างของมนุษย์ ฝนกรดอาจทำความเสียหายอย่างรุนแรงกับสิ่งปลูกสร้างต่าง ๆ ของมนุษย์ โดยสิ่งที่เห็นได้ชัดที่สุดคือปูนที่ถูกฝนกรดละลายออกมา ทำให้เกิดความเสียหายที่ยากจะซ่อมแซมได้ในบางกรณี ซึ่งสิ่งนี้กำลังเป็นปัญหาใหญ่ในการปกป้องสิ่งปลูกสร้างเก่า ๆ และสถานที่สำคัญของประวัติศาสตร์ของมนุษย์ชาติ เช่น วิหารพาร์เธนอน (Parthenon) เป็นต้น
ปฏิกิริยาเคมี (chemical reaction) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เกิดสารใหม่ มีสมบัติต่างจากสารเดิม สารก่อนการเปลี่ยนแปลงเรียกว่า สารตั้ง ต้น (reactant) และสารที่เกิดใหม่ เรียกว่า ผลิตภัณฑ์ (product)
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากได้สารใหม่แล้วยังอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านอื่นๆ อีกได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่น่าสนใจเช่น เมื่อนำลวดแมกนีเซียมใส่ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอ ริก เป็นปฏิกิริยาระหว่างโลหะ (แมกนีเซียม) กับกรด (กรด ไฮโดรคลอริก) สารทั้งสองจะทำปฏิกิริยากัน เกิดการเปลี่ยนแปลงได้สารใหม่เกิดขึ้นดังสมการ
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากได้สารใหม่แล้วยังอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านอื่นๆ อีกได้ เช่น การเปลี่ยนแปลงพลังงาน
ตัวอย่างการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่น่าสนใจเช่น เมื่อนำลวดแมกนีเซียมใส่ลงในสารละลายกรดไฮโดรคลอ ริก เป็นปฏิกิริยาระหว่างโลหะ (แมกนีเซียม) กับกรด (กรด ไฮโดรคลอริก) สารทั้งสองจะทำปฏิกิริยากัน เกิดการเปลี่ยนแปลงได้สารใหม่เกิดขึ้นดังสมการ
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบใน ปฏิกิริยาได้ดังนี้
Mg = แมกนีเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
MgCl2 = แมกนีเซียม คลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
Mg = แมกนีเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
MgCl2 = แมกนีเซียม คลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียน เป็นสัญลักษณ์ของธาตุและสารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
K = โพแทสเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
KCl = โพแทสเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
K = โพแทสเซียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ)
KCl = โพแทสเซียมคลอไรด์
H2 = ไฮโดรเจน
เขียนเป็นสัญลักษณ์ของธาตุและ สารประกอบในปฏิกิริยาได้ดังนี้
Na = โซเดียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ) NaCl = โซเดียมคลอไรด์ (เกลือ แกง)
H2 = ไฮโดรเจน
Na = โซเดียม
HCl = กรดไฮโดรคลอริก (กรดเกลือ) NaCl = โซเดียมคลอไรด์ (เกลือ แกง)
H2 = ไฮโดรเจน
ที่มา http://www.maceducation.com/e-knowledge/2422210100/23.htm
ตอบ 2
นิวเคลียส เป็นใจกลางของอะตอม ซึ่งประกอบด้วยนิวตรอน และโปรตอนเกาะแน่นอยู่ด้วยกันเรียกว่า นิวคลีออน อะตอม ของธาตุชนิดเดียวกัน จะต้องมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน แต่นิวตรอนไม่จำเป็นต้องเท่ากัน ก็ได เรียก ไอโซโทป
ไอโซโทป ( isotope ) คือ ธาตุชนิดเดียวกัน แต่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน มีสมบัติทาง เคมีเหมือนกันทุกประการ แต่มีมวลไม่เท่ากัน เช่น ขอให้พิจารณาตารางแสดงค่ามวล อะตอมของไอโซโทปของธาตุบางธาตุ เช่น
ธาตุ | เลข อะตอม | เลข มวล | มวล อะตอม (u) | ปริมาณ ในธรรมชาติ (%) |
คาร์บอน | 6 | 12 | 12.000000 | 98.9 |
6 | 13 | 13.003354 | 1.1 | |
6 | 14 | 14.003242 | - |
ตอบ ข้อ 4
เลขอะตอม (atomic number) หมายถึงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุนั้นๆ หรือหมายถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่วิ่งวนรอบนิวเคลียสของอะตอมที่เป็นกลาง เช่น ไฮโดรเจน (H) มีเลขอะตอมเท่ากับ 1เลขอะตอม เดิมใช้หมายถึงลำดับของธาตุในตารางธาตุ เมื่อ ดมิทรี อีวาโนวิช เมนเดลีเยฟ (Dmitry Ivanovich Mendeleev) ทำการจัดกลุ่มของธาตุตามคุณสมบัติร่วมทางเคมีนั้น เขาได้สังเกตเห็นว่าเมื่อเรียงตามเลขมวลนั้น จะเกิดความไม่ลงรอยกันของคุณสมบัติ เช่น ไอโอดีน (Iodine) และเทลลูเรียม (Tellurium) นั้น เมื่อเรียกตามเลขมวล จะดูเหมือนอยู่ผิดตำแหน่งกัน ซึ่งเมื่อสลับที่กันจะดูเหมาะสมกว่า ดังนั้นเมื่อเรียงธาตุในตารางธาตุตามเลขอะตอม ตารางจะเรียงตามคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ เลขอะตอมนี้ถึงแม้โดยประมาณ แล้วจะแปรผันตรงกับมวลของอะตอม แต่ในรายละเอียดแล้วเลขอะตอมนี้จะสะท้อนถึงคุณสมบัติของธาตุ
ที่มา
http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%A5%E0%B8%82%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B8%95%E0%B8%AD%E0%B8%A1
ตอบ ข้อ 3
แมกนีเซียมซัลเฟต (อังกฤษ:magnesium sulfate) เป็น สารประกอบเคมี ของ แมกนีเซียม มีสูตรเคมีดังนี้ MgSO4 มันอยู่ในรูปของ เฮปต้า ไฮเดรต
เกลือ เตรียมเริ่มแรกโดยการเคี่ยว (ต้มจนงวดและแห้ง) น้ำแร่ (mineral water) ที่เมือง ยิปซัม (Epsom) ประเทศอังกฤษ และต่อมาภายหลังเตรียมได้จาก น้ำทะเล และพบในแร่หลายชนิด เช่น ซิลิซีอัสไฮเดรตออฟแมกนีเซียม (siliceous hydrate of magnesia)
เกลือ เตรียมเริ่มแรกโดยการเคี่ยว (ต้มจนงวดและแห้ง) น้ำแร่ (mineral water) ที่เมือง ยิปซัม (Epsom) ประเทศอังกฤษ และต่อมาภายหลังเตรียมได้จาก น้ำทะเล และพบในแร่หลายชนิด เช่น ซิลิซีอัสไฮเดรตออฟแมกนีเซียม (siliceous hydrate of magnesia)
ใช้ในการเกษตร (Agricultural use)
ในการเกษตรและการทำสวน แมกนีเซียมซัลเฟตใช้ในการแก้ไขและรักษา ดิน ขาดธาตุแมกนีเซียม (แมกนีเซียมเป็นธาตุที่มีความจำเป็นสำหรับโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ (chlorophyll)) โดยส่วนใหญ่มักจะแก้ไขกับดินของต้นไม้กระถาง หรือพืชที่ต้องการแมกนีเซียมมากๆ เช่น มันฝรั่ง, กุหลาบ, และ มะเขือเทศ ข้อได้เปรียบของแมกนีเซียมซัลเฟตต่อแมกนีเซียมชนิดอื่นที่ใช้แก้ไขดิน เช่น โดโลไมติกไลม์ คือมันละลายได้ดีกว่า
ที่มา
http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%81%E0%B8%A1%E0%B8%81%E0%B8%99%E0%B8%B5%E0%B9%80%E0%B8%8B%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%A1%E0%B8%8B%E0%B8%B1%E0%B8%A5%E0%B9%80%E0%B8%9F%E0%B8%95
ในการเกษตรและการทำสวน แมกนีเซียมซัลเฟตใช้ในการแก้ไขและรักษา ดิน ขาดธาตุแมกนีเซียม (แมกนีเซียมเป็นธาตุที่มีความจำเป็นสำหรับโมเลกุลของคลอโรฟิลล์ (chlorophyll)) โดยส่วนใหญ่มักจะแก้ไขกับดินของต้นไม้กระถาง หรือพืชที่ต้องการแมกนีเซียมมากๆ เช่น มันฝรั่ง, กุหลาบ, และ มะเขือเทศ ข้อได้เปรียบของแมกนีเซียมซัลเฟตต่อแมกนีเซียมชนิดอื่นที่ใช้แก้ไขดิน เช่น โดโลไมติกไลม์ คือมันละลายได้ดีกว่า
ที่มา
http://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%81%E0%B8%A1%E0%B8%81%E0%B8%99%E0%B8%B5%E0%B9%80%E0%B8%8B%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%A1%E0%B8%8B%E0%B8%B1%E0%B8%A5%E0%B9%80%E0%B8%9F%E0%B8%95
ตอบ ข้อ 4
ธาตุเคมี คือ อนุภาคมูลฐานของสสารหรือสารต่างๆที่ไม่อาจแบ่งแยกหรือเปลี่ยนแปลงให้เป็น สสารอื่นได้อนุภาคที่เล็กที่สุดของธาตุเรียกว่า อะตอม ซึ่งประกอบด้วยอิเล็กตรอนวิ่งวนรอบนิวเคลียสที่ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน
เลขอะตอมของธาตุ (ใช้สัญลักษณ์ Z) คือ จำนวนของโปรตอนในอะตอมของธาตุ ตัวอย่างเช่น เลขอะตอมของธาตุคาร์บอน นั้นคือ 6 ซึ่งหมายความว่า อะตอมของคาร์บอนนั้นมีโปรตอนอยู่ 6 ตัว ทุกๆอะตอมของธาตุเดียวกันจะมีเลขอะตอมเท่ากันเสมอ ซึ่งก็คือมีจำนวนโปรตอนเท่าๆกัน แต่อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันอาจมีจำนวนนิวตรอนไม่เท่ากัน ซึ่งเรียกว่า ไอโซโทปของธาตุ มวลของอะตอม (ใช้สัญลักษณ์ A) นั้น วัดเป็นหน่วยมวลอะตอม (unified atomic mass units; ใช้ สัญลักษณ์ u) ซึ่งเท่ากับผลรวมของจำนวนโปรตอน และ นิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม ธาตุบางประเภทนั้นจะเป็นสารกัมมันตรังสี และมีการเปลี่ยนแปลงเป็นธาตุชนิดอื่น เนื่องจากการสลายตัวทางกัมมันตภาพรังสี
เลขอะตอมของธาตุ (ใช้สัญลักษณ์ Z) คือ จำนวนของโปรตอนในอะตอมของธาตุ ตัวอย่างเช่น เลขอะตอมของธาตุคาร์บอน นั้นคือ 6 ซึ่งหมายความว่า อะตอมของคาร์บอนนั้นมีโปรตอนอยู่ 6 ตัว ทุกๆอะตอมของธาตุเดียวกันจะมีเลขอะตอมเท่ากันเสมอ ซึ่งก็คือมีจำนวนโปรตอนเท่าๆกัน แต่อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันอาจมีจำนวนนิวตรอนไม่เท่ากัน ซึ่งเรียกว่า ไอโซโทปของธาตุ มวลของอะตอม (ใช้สัญลักษณ์ A) นั้น วัดเป็นหน่วยมวลอะตอม (unified atomic mass units; ใช้ สัญลักษณ์ u) ซึ่งเท่ากับผลรวมของจำนวนโปรตอน และ นิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม ธาตุบางประเภทนั้นจะเป็นสารกัมมันตรังสี และมีการเปลี่ยนแปลงเป็นธาตุชนิดอื่น เนื่องจากการสลายตัวทางกัมมันตภาพรังสี
ตอบ 0.3 g/min
อัตราการเกิดปฏิกิริยา (reaction rate, r) หมาย ถึง การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นหรือสารผลิตภัณฑ์เมื่อเวลาเปลี่ยนไป
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาโมเลกุลของสารตั้งต้นก็จะเปลี่ยนเป็น สารผลิตภัณฑ์ ทำให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง ส่วนความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เราจึงสามารถติดตามการดำเนินไปของปฏิกิริยาได้จาก
การวัดความเข้มข้นที่ลดลงของสารตั้งต้น
การวัดความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของสารผลิตภัณฑ์
หมายเหตุ : ในการวัดอัตราการเกิด ปฏิกิริยามีสิ่งที่ต้องคำนึงถึง คือ
1. ต้องทำการผสมสาร (เขย่า) ด้วยความสม่ำเสมอ
2. เมื่อผสมสารเสร็จต้องรีบทำการวัดทันที
3. การผสมสารด้วยมือ จะหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเริ่มต้น (initial rate) จริงๆ ได้ ยากมากเพราะเมื่อผสมสารด้วยมือเสร็จแล้วทำการวัด ก็หมายความว่า เวลาได้ผ่านไปแล้วอย่างน้อย 3 วินาที
4. ต้องทำการทดลองที่ความเข้มข้นต่ำๆ ตั้งแต่ระดับมิลลิโมลาร์ (mM) ลงมา
ในขณะที่เกิดปฏิกิริยาโมเลกุลของสารตั้งต้นก็จะเปลี่ยนเป็น สารผลิตภัณฑ์ ทำให้ความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลง ส่วนความเข้มข้นของสารผลิตภัณฑ์ก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เราจึงสามารถติดตามการดำเนินไปของปฏิกิริยาได้จาก
การวัดความเข้มข้นที่ลดลงของสารตั้งต้น
การวัดความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นของสารผลิตภัณฑ์
หมายเหตุ : ในการวัดอัตราการเกิด ปฏิกิริยามีสิ่งที่ต้องคำนึงถึง คือ
1. ต้องทำการผสมสาร (เขย่า) ด้วยความสม่ำเสมอ
2. เมื่อผสมสารเสร็จต้องรีบทำการวัดทันที
3. การผสมสารด้วยมือ จะหาอัตราการเกิดปฏิกิริยาเริ่มต้น (initial rate) จริงๆ ได้ ยากมากเพราะเมื่อผสมสารด้วยมือเสร็จแล้วทำการวัด ก็หมายความว่า เวลาได้ผ่านไปแล้วอย่างน้อย 3 วินาที
4. ต้องทำการทดลองที่ความเข้มข้นต่ำๆ ตั้งแต่ระดับมิลลิโมลาร์ (mM) ลงมา
ตอบ 5 วัน
ครึ่งชีวิตของธาตุ
ครึ่งชีวิตของธาตุ ( Half life t1/2 ) หมายถึง เวลาที่สารนั้นใช้ในการสลายตัวไปจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณสารเดิม เราสามารถคำนวณหามวลที่เหลือจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีได้ถ้าทราบ ครึ่งชีวิตของธาตุนั้น โดยคำนวณจากสูตร
N0
N =2 n
เมื่อ T
n=t 1/2
โดย t1/2 = ช่วงเวลาครึ่งชีวิต.,
N = มวลที่เหลือ , T = เวลาที่ กำหนดให้ในการสลายตัว
N0 = มวลที่เริ่มต้น
ตัวอย่าง ธาตุ X 80 กรัม มีครึ่งชีวิต 25 วัน จงหาว่า
1) ในเวลา 125 วัน จะเหลือสาร X อยู่กี่กรัม
2) ถ้าเหลือสารอยู่ 0.625 กรัม ต้องใช้เวลากี่วัน
วิธีทำ T 125
(1)หาค่า n = = = 5
t 1 25
2
จาก N0 80
N = = = 2.5 กรัม
2n 25
(2) จาก N0
N =
2n
จะได้ว่า 80 n = 7
0.625 =
2n
จาก t
n = , t = 7x25 = 175
25
ดังนั้นจะต้องใช้เวลา 175 วัน
เนื่องจากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิดมีครึ่งชีวิต ไม่เท่ากัน จึงสามารถนำครึ่งชีวิตของธาตุไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น การใช้ครึ่งชีวิตของ C-14 หาอายุของวัตถุโบราณที่มี C –14 เป็นองค์ประกอบซึ่ง C-14 ในบรรยากาศเกิดจากไนโตรเจนรวมตัวกับรังสีคอสมิกเกิดปฏิกิริยาดัง นี้
714N + 01n 614C + 11H
ในบรรยากาศเมื่อคาร์บอนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จะมี 12CO2 ปนกับ
14CO2 ซึ่งพืชนำไปใช้ในการสังเคราะห์แสง เมื่อสัตว์กินพืชเป็นอาหาร C-14 ก็เข้าสู่ร่างกาย ของสัตว์ ในขณะที่พืชหรือสัตว์ยังมีชีวิตอยู่ 14CO2 จะ ถูกรับเข้าไปและขับออกมาตลอดเวลาจึงทำไห้ C -14 ใน สิ่งมีชีวิตคงที่ เมื่อสิ่งมีชีวิตตายลงการรับ C-14 ก็ สิ้นสุด และ C-14 ก็เริ่มสลายตัว ทำไห้ปริมาณลดลงเรื่อยๆ ดังนั้นถ้าทราบปริมาณ C-14 ขณะ นั้น ก็สามารถทำนายอายุจากสิ่งนั้นได้จากอัตราการสลายตัวของ C-14 เช่น พบว่าซากไม้ที่ใช้ทำเรือโบราณลำหนึ่งมีอัตราการสลายตัวของ C-14 ลดลงไป
ครึ่งหนึ่งจากปริมาณเดิมขณะที่ต้นไม้นั้นยังมีชีวิตอยู่ จึงอาจสรุปได้ว่าซากเรือนั้นมีอายุประมาณ 5,730 ปี ซึ่งเท่ากับครึ่งชีวิตของ C –14 วิธีการนี้มี ประโยชน์มากสำหรับทำนายอายุของวัตถุราณที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ เช่น ไม้ กระดูก หรือสารอินทรีย์
ครึ่งชีวิตของธาตุ ( Half life t1/2 ) หมายถึง เวลาที่สารนั้นใช้ในการสลายตัวไปจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณสารเดิม เราสามารถคำนวณหามวลที่เหลือจากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีได้ถ้าทราบ ครึ่งชีวิตของธาตุนั้น โดยคำนวณจากสูตร
N0
N =2 n
เมื่อ T
n=t 1/2
โดย t1/2 = ช่วงเวลาครึ่งชีวิต.,
N = มวลที่เหลือ , T = เวลาที่ กำหนดให้ในการสลายตัว
N0 = มวลที่เริ่มต้น
ตัวอย่าง ธาตุ X 80 กรัม มีครึ่งชีวิต 25 วัน จงหาว่า
1) ในเวลา 125 วัน จะเหลือสาร X อยู่กี่กรัม
2) ถ้าเหลือสารอยู่ 0.625 กรัม ต้องใช้เวลากี่วัน
วิธีทำ T 125
(1)หาค่า n = = = 5
t 1 25
2
จาก N0 80
N = = = 2.5 กรัม
2n 25
(2) จาก N0
N =
2n
จะได้ว่า 80 n = 7
0.625 =
2n
จาก t
n = , t = 7x25 = 175
25
ดังนั้นจะต้องใช้เวลา 175 วัน
เนื่องจากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิดมีครึ่งชีวิต ไม่เท่ากัน จึงสามารถนำครึ่งชีวิตของธาตุไปใช้ประโยชน์ได้ เช่น การใช้ครึ่งชีวิตของ C-14 หาอายุของวัตถุโบราณที่มี C –14 เป็นองค์ประกอบซึ่ง C-14 ในบรรยากาศเกิดจากไนโตรเจนรวมตัวกับรังสีคอสมิกเกิดปฏิกิริยาดัง นี้
714N + 01n 614C + 11H
ในบรรยากาศเมื่อคาร์บอนทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จะมี 12CO2 ปนกับ
14CO2 ซึ่งพืชนำไปใช้ในการสังเคราะห์แสง เมื่อสัตว์กินพืชเป็นอาหาร C-14 ก็เข้าสู่ร่างกาย ของสัตว์ ในขณะที่พืชหรือสัตว์ยังมีชีวิตอยู่ 14CO2 จะ ถูกรับเข้าไปและขับออกมาตลอดเวลาจึงทำไห้ C -14 ใน สิ่งมีชีวิตคงที่ เมื่อสิ่งมีชีวิตตายลงการรับ C-14 ก็ สิ้นสุด และ C-14 ก็เริ่มสลายตัว ทำไห้ปริมาณลดลงเรื่อยๆ ดังนั้นถ้าทราบปริมาณ C-14 ขณะ นั้น ก็สามารถทำนายอายุจากสิ่งนั้นได้จากอัตราการสลายตัวของ C-14 เช่น พบว่าซากไม้ที่ใช้ทำเรือโบราณลำหนึ่งมีอัตราการสลายตัวของ C-14 ลดลงไป
ครึ่งหนึ่งจากปริมาณเดิมขณะที่ต้นไม้นั้นยังมีชีวิตอยู่ จึงอาจสรุปได้ว่าซากเรือนั้นมีอายุประมาณ 5,730 ปี ซึ่งเท่ากับครึ่งชีวิตของ C –14 วิธีการนี้มี ประโยชน์มากสำหรับทำนายอายุของวัตถุราณที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ เช่น ไม้ กระดูก หรือสารอินทรีย์
ตอบ 50 วินาที
ครึ่งชีวิต
1. อลูมิเนียม –28 มีเวลาครึ่ง ชีวิต 2.3 นาที เมื่อเวลาผ่านไป 6.9 นาที อลูมิเนียม –28 1 กรัม จะเหลือเท่าไร จำนวนช่วงของเวลาครึ่งชีวิต
2. สารกัมมันตรังสีชนิดหนึ่งมีค่าเวลาครึ่งชีวิต 1 ชั่วโมง ขณะที่มีจำนวนอะตอม 1015 อะตอม จะมีกัมมันตภาพเท่าไร
3. ธาตุไอโอดีน –126 มีครึ่งชีวิต 13.3 วัน ถ้าในขณะหนึ่งมีมวลของไอโอดีนนี้อยู่ 10 กรัม จงหาว่า
จะต้องใช้เวลานานเท่าใดจึงจะมีไอโอดีน –126 เหลือจากการสลายอยู่เท่ากับ 2.5 กรัม
ถ้าเวลาผ่านไป 20 วัน จะมีปริมาณไอโอดีน –126 เหลืออยู่กี่กรัม
4. โซเดียม –24 มีค่าเวลาครึ่ง ชีวิต 15 ชั่วโมง เริ่มต้นมีอยู่ 10 กรัม จะเหลือเท่าไร เมื่อเวลาผ่านไป
ก. 30 ชั่วโมง ข. 37.5 ชั่วโมง ค. 33.75 ชั่วโมง ง. 50 ซม.
5. กัมมันตภาพของคาร์บอน –14 ใน ตัวอย่างเศษไม้โบราณมีค่า ของค่าในปัจจุบันของไม้ชนิดเดียวกัน เศษไม้โบราณนี้มีอายุเท่าไร ค่าเวลาครึ่งชีวิตของคาร์บอน -14 คือ 5710 ปี
6. สารกัมมันตรังสีอย่างหนึ่งมีไอโซโทปยูเรเนียม -234 อยู่ 3.00 มิลลิกรัม ถ้าทราบว่าค่าครึ่งชีวิตของยูเรเนียม –234 คือ 2.48 x 105 ปี จงหา
จำนวนยูเรเนียม –234 เมื่อเวลาผ่าน ไป 62,000 ปี
กัมมันตภาพของยูเรเนียม -234 ที่ เวลาในข้อ ก.
1. อลูมิเนียม –28 มีเวลาครึ่ง ชีวิต 2.3 นาที เมื่อเวลาผ่านไป 6.9 นาที อลูมิเนียม –28 1 กรัม จะเหลือเท่าไร จำนวนช่วงของเวลาครึ่งชีวิต
2. สารกัมมันตรังสีชนิดหนึ่งมีค่าเวลาครึ่งชีวิต 1 ชั่วโมง ขณะที่มีจำนวนอะตอม 1015 อะตอม จะมีกัมมันตภาพเท่าไร
3. ธาตุไอโอดีน –126 มีครึ่งชีวิต 13.3 วัน ถ้าในขณะหนึ่งมีมวลของไอโอดีนนี้อยู่ 10 กรัม จงหาว่า
จะต้องใช้เวลานานเท่าใดจึงจะมีไอโอดีน –126 เหลือจากการสลายอยู่เท่ากับ 2.5 กรัม
ถ้าเวลาผ่านไป 20 วัน จะมีปริมาณไอโอดีน –126 เหลืออยู่กี่กรัม
4. โซเดียม –24 มีค่าเวลาครึ่ง ชีวิต 15 ชั่วโมง เริ่มต้นมีอยู่ 10 กรัม จะเหลือเท่าไร เมื่อเวลาผ่านไป
ก. 30 ชั่วโมง ข. 37.5 ชั่วโมง ค. 33.75 ชั่วโมง ง. 50 ซม.
5. กัมมันตภาพของคาร์บอน –14 ใน ตัวอย่างเศษไม้โบราณมีค่า ของค่าในปัจจุบันของไม้ชนิดเดียวกัน เศษไม้โบราณนี้มีอายุเท่าไร ค่าเวลาครึ่งชีวิตของคาร์บอน -14 คือ 5710 ปี
6. สารกัมมันตรังสีอย่างหนึ่งมีไอโซโทปยูเรเนียม -234 อยู่ 3.00 มิลลิกรัม ถ้าทราบว่าค่าครึ่งชีวิตของยูเรเนียม –234 คือ 2.48 x 105 ปี จงหา
จำนวนยูเรเนียม –234 เมื่อเวลาผ่าน ไป 62,000 ปี
กัมมันตภาพของยูเรเนียม -234 ที่ เวลาในข้อ ก.
