Page 46 - ชีววิทยาและเคมีสำหรับครู

9-36

ตอนท​ ่ี 9.3 ลักษณะท​ ่วั ไป​ของข​ องแข็ง

แนว​ตอบก​ ิจกรรม 9.3.1
สารช​ นิด​เดียวกัน​ที่ส​ ภาวะต​ ่าง​กัน อาจ​มี​ลักษณะ​ของ​ผลึก​ได้ห​ ลาย​รูปแ​ บบ ถ้าเ​ป็น​ธาตุช​ นิด​เดียวกัน​

แต่ม​ ี​รูปผ​ ลึกต​ ่าง​กัน จะเ​รียกว​ ่า อัญรูป เช่น คาร์บอนเ​ป็น​ธาตุท​ ี่ม​ ี 2 อัญรูป คือ เพชร​และแ​ กรไฟต์ หรือธาต​ุ
ดีบุก ที่​จะ​แบ่ง​เป็นดีบุก​เทา​กับ​ดีบุกข​ าว เป็นต้น
แนวต​ อบก​ ิจกรรม 9.3.2

แรงย​ ึดเ​หนี่ยว​ภายในผ​ ลึกส​ ามารถแ​ บ่ง​ออก​ได้​เป็น 4 ชนิด ได้แก่
- ผลึก​โมเลกุล เป็น​ผลึก​ของแข็ง​ซึ่ง​มี​อนุภาค​เป็น​โมเลกุล​เรียง​กัน​อยู่ พันธะ​ภายใน​โมเลกุล​อาจ​
เป็น​พันธะ​โค​เว​เลน​ต์ หรือ​เป็น​แรง​ได​โพล-ได​โพล​สำ�หรับ​ผลึก​โมเลกุล​มี​ขั้ว หรือ​จะ​เป็น​แรง​ยึด​เหนี่ยว​แบบ
​แวน​เด​อร์​วาลส​ ์​ก็ได้
- ผลึก​โค​เว​เลน​ต์ อะตอม​สร้าง​จะ​สร้าง​พันธะ​โค​เว​เลน​ต์​ยึด​เหนี่ยว​กัน​เป็น​โครง​ร่าง​สาม​มิติ
ยก​ตัวอย่าง​เช่น เพชรแ​ ละแ​ กรไฟต์
- ผลึก​ไออ​ อ​นิก เป็นผ​ ลึก​ของแข็งซ​ ึ่งม​ ี​ไอออน​บวก​และไ​อออนล​ บ​อยู่ส​ ลับก​ ันท​ ั้ง​สาม​มิติ ดึงดูดก​ ัน​
ด้วยแ​ รงร​ ะหว่างป​ ระจุบ​ วกแ​ ละป​ ระจุล​ บห​ รือแ​ รง​ทางไ​ฟฟ้า
- ผลึกโ​ลหะ โดยไ​อออนบ​ วกข​ องโ​ลหะจ​ ะจ​ ัดเ​รียงต​ ัวก​ ันอ​ ย่างเ​ป็นร​ ะเบียบใ​นส​ ามม​ ิติ ล้อมร​ อบด​ ้วย​
อิเล็กตรอนอ​ ิสระ​ซึ่ง​เคลื่อนที่​กระจาย​อยู่โ​ดยร​ อบ

ตอน​ท่ี 9.4 ระบบ​และก​ ารจ​ ดั เ​รยี งอ​ นุภาคใ​นผ​ ลกึ

แนว​ตอบก​ จิ กรรม 9.4.1
1. หน่วยเ​ซลล์แ​ บบล​ ูกบาศก์​ธรรมดา (sc) มีอ​ ะตอม​อยู่​ที่ม​ ุม​ทั้ง 8 ของห​ น่วยเ​ซลล์ จำ�นวน​อะตอม​ที่​

มี​อยู่​ต่อ​หนึ่ง​หน่วย​เซลล์ คือ 8 × (1/8) = 1 อะตอม
หน่วย​เซลล์ล​ ูกบาศก์แ​ บบม​ ี​ศูนย์กลางภ​ ายในห​ น่วย (bcc) มี​อะตอม​อยู่ท​ ี่​มุม​ทั้ง 8 ของห​ น่วย​เซลล์

และ​อีก 1 อะตอม​ตรง​ศูนย์กลาง​ของ​หน่วย​เซลล์ ดัง​นั้น จำ�นวน​อะตอม​ต่อ​หนึ่ง​หน่วย​เซลล์​จะ​มี​ค่า​เป็น
[8 × (1/8)] + 1 = 2 อะตอม

หน่วยเ​ซลล์​ลูกบาศก์​แบบม​ ีศ​ ูนย์กลาง​พื้น​ผิว​หน้า (fcc) มีอ​ ะตอมอ​ ยู่ท​ ี่ม​ ุม​ทั้ง 8 ของห​ น่วยเ​ซลล์ และ​
อะตอมต​ รงก​ ึ่งกลาง​หน้า​ทั้ง 6 หน้า ดังน​ ั้น จำ�นวนอ​ ะตอมต​ ่อ​หนึ่ง​หน่วย​เซลล์จ​ ะ​มี​ค่าเ​ป็น [8 × (1/8)] + [6 ×
(1/2)] = 4 อะตอม

2. รูป​ทรง​แบบ bcc จะ​มี​อนุภาคอ​ ยู่ท​ ี่​ศูนย์กลาง​ภายใน​ลูก​บาศก์ ดัง​นั้น​การห​ าความย​ าวด​ ้าน a จึง​
ต้องอ​ าศัยส​ มการท​ างค​ ณิตศาสตรม์​ าช​ ่วยใ​นก​ ารค​ ำ�นวณ จากห​ ลักก​ ารค​ ณิตศาสตร์ท​ ี่ว​ ่า ผลร​ วมข​ องค​ วามย​ าว​
ด้านป​ ระกอบม​ ุมฉากย​ กก​ ำ�ลังส​ อง จะเ​ท่ากับค​ วามย​ าวด​ ้านต​ รงข​ ้ามม​ ุมฉากย​ กก​ ำ�ลังส​ อง ดังน​ ั้น เ​มื่อแ​ กส้​ มการ​
ความ​สัมพันธ์ข​ อง​ความ​ยาวด​ ้าน​ต่างๆ ใน bcc แล้วจ​ ะ​ได้​ว่า ความย​ าว​ด้าน a มีค​ ่าเ​ท่ากับ 4r/√3