เก็งข้อสอบ BMAT CHEMISTRY Molecular Geometry

สวัสดีครับน้องๆ ใกล้กันเข้ามาทุกทีกับการสอบ BMAT รอบ September และ October นี้ สำหรับน้องคนไหนที่กำลังเตรียมตัว Part 2 ในส่วนของวิชา Chemistry อยู่ วันนี้ครูธง one on one ได้เอาเทคนิคการทำข้อสอบและการจำโครงสร้างโมเลกุลมาฝากน้องๆกัน ครูธงรับรองว่าเทคนิคนี้จะช่วยน้องๆในการทำข้อสอบ BMAT ได้แน่นอน  ถ้าพร้อมแล้วไปดูกันเลยดีกว่าครับ

VSEPR (Valence-Shell Electron-Pair Repulsion Theory) หรือทฤษฎี VSEPR (เวสเปอร์) คือ ทฤษฎีแรงผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์

ประโยชน์ของ VSEPR : ใช้ทำนายโครงสร้างของโมเลกุลแบบ Geometry จากโครงสร้างลิวอิส ซึ่งใช้ได้กับโมเลกุลทั้งที่อะตอม e ครบ ไม่ครบ และเกินออกเตต

หลักการ : การจัดตัวของอะตอม (หรือกลุ่มอะตอม) รอบอะตอมกลาง จะขึ้นอยู่กับแรงผลักระหว่างคู่อิเล็กตรอนในวงเวเลนซ์ของอะตอมกลางเท่านั้น คู่อิเล็กตรอนเหล่านี้จะพยายามอยู่ห่างจากกันให้มากที่สุด เพื่อให้มีแรงผลักน้อยที่สุด การผลักกันของคู่อิเล็กตรอนเหล่านี้ จึงทำให้เกิดรูปร่างโมเลกุลที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมที่อยู่รอบๆ และ lone pair electron ของอะตอมกลาง

ก่อนที่น้องๆจะจำแต่ละรูปร่างโมเลกุลกัน เราต้องทำตามขั้นตอนนี้กันก่อนครับ

1.วาดโครงสร้างลิวอิสก่อน (ถ้าใครยังวาดโครงสร้างลิวอิสไม่เป็น น้องๆต้องกลับไปทบทวนเรื่องโครงสร้างลิวอิสมาก่อนนะครับ) แล้วจะทำให้เรารู้ว่าโมเลกุลนั้นๆมีจำนวน Surrounding Atom และ Lone pair electron ของอะตอมกลางเหลืออยู่กี่คู่

2.ต่อมาเมื่อทราบจำนวน Surrounding Atom และ Lone pair electron แล้ว ก็จะทำให้เราเขียน General Formula ได้ โดย

General Formula คือ AXnEm

Xn คือ จำนวน Surrounding Atom

Em คือ จำนวน Lone pair electron

เมื่อน้องๆ ได้ AXnEออกมาแล้ว ก็ไปจำโครงสร้างตัวแม่กันได้เลยครับ

**สำหรับ AX1E3 , AX1E4 และ AX1E5 เป็นการเขียนรูปร่างโมเลกุลทางทฤษฏีเท่านั้น มักไม่พบในทางปฎิบัติ

3.ตารางนี้คือ ตารางโครงสร้างโมเลกุลทั้งหมดนะครับ น้องๆหลายคนคงคิดว่าจะจำหมดนี่ไหวได้ยังไง พี่ขอบอกเลยครับว่า น้องไม่ต้องจำหมดทั้งตารางครับ พี่จะให้น้องจำเฉพาะคอลัมน์ที่ 1 ที่พี่ไฮไลท์ไว้ให้ ซึ่งพี่ขอเรียกว่าเป็นตัวแม่ของโครงสร้างโมเลกุลทุกรูปแบบ ถ้าน้องจำได้เฉพาะตัวแม่ น้องจะสามารถทำโจทย์เรื่องโครงสร้างโมเลกุลได้ทุกข้อและทำได้ถูกต้องแน่นอน โดยรูปร่างโมเลกุลแต่ละแบบ จะมีชื่อเรียกตามพี่ที่เขียนไว้ให้ในแต่ละช่องเลยครับ

4.ข้อสุดท้าย คือ การใช้กฎบน-ล่าง ซึ่งหลักการของกฎนี้คือ ให้น้องนำ General Formula ที่เราได้จากข้อ 2 มาเทียบกับโครงสร้างตัวแม่ ว่าตรงกับตัวแม่ตัวไหน โดยนำ n+m จาก General Formula มารวมกัน แล้วเทียบดูกับตัวแม่ที่มีเลข n เท่ากับ n+m ของ General Formula หลังจากนั้นให้น้องค่อยๆหักขาของโครงสร้างโมเลกุลออกทีละขา โดยใช้กฎบน-ล่าง คือ เริ่มหักขาแรกจากด้านบน ต่อมาหักขาล่าง และสลับบน-ล่างไปเรื่อยๆ โดยจำนวนครั้งที่หักก็คือจำนวน lone pair นั่นเองครับ คราวนี้น้องก็จะได้รูปร่างโมเลกุลที่น้องต้องการ และนำความรู้นี้ไปทำข้อสอบกันได้แล้วครับ

เรามาดูตัวอย่างกันดีกว่าครับ

Example 1 จากโจทย์ให้หา Molecular Geometry ของ NF3

Step 1 ให้น้องวาดโครงสร้างลิวอิสของ NF3 จะได้โครงสร้างตามภาพ

Step 2 เขียน General Formula โดยดูจากโครงสร้างลิวอิสที่เราวาดมา จะได้ n= 3 นั่นคือจำนวนอะตอมรอบๆอะตอมกลาง ซึ่งก็คือ F ทั้ง 3 ตัวนั่นเองครับ

และ m=1 นั่นคือจำนวน lone pair electron 1 คู่ ที่เหลืออยู่ของอะตอมกลาง (N)

ดังนั้นจะได้ General Formula คือ AX3E1

Step 3 เมื่อ AX3 E1 ให้เรากลับไปดูตัวแม่ที่ AX4 ซึ่งมีโครงสร้างเป็นรูป tetrahedral ตามภาพ

Step 4 ให้หักขาของโครงสร้าง tetrahedral ออก 1 ขา เนื่องจาก Em=1 ซึ่งต้องเริ่มหักจากขาบนก่อน ตามกฎบน-ล่าง แล้วเราจะได้ trigonal pyramidal ตามภาพเป็นคำตอบ

Example 2 จากโจทย์ให้หา Molecular Geometry ของ XeCl4

Step 1 ให้น้องวาดโครงสร้างลิวอิสของ XeCl4 จะได้โครงสร้างตามภาพ

Step 2 เขียน General Formula โดยดูจากโครงสร้างลิวอิสที่เราวาดมา จะได้ n= 4 นั่นคือจำนวนอะตอมรอบๆอะตอมกลาง ซึ่งก็คือ Cl ทั้ง 4 ตัวนั่นเองครับ

และ m=2 นั่นคือจำนวน lone pair electron 2 คู่ ที่เหลืออยู่ของอะตอมกลาง (Xe)

ดังนั้นจะได้ General Formula คือAX4E2

Step 3 เมื่อ AX4E2 ให้เรากลับไปดูตัวแม่ที่ AX6 ซึ่งมีโครงสร้างเป็นรูป octahedral ตามภาพ

Step 4 ให้หักขาของโครงสร้าง octahedral ออก 2 ขา เนื่องจาก Em=2 ซึ่งต้องเริ่มหักจากขาบน 1 ขาก่อน แล้วตามด้วยขาล่าง 1 ขา ตามกฎบน-ล่าง แล้วเราจะได้ square planar ตามภาพเป็นคำตอบ

คราวนี้ เรามาลองทำโจทย์กันดีกว่าครับ ซึ่งครูธงขอเก็งว่าข้อสอบเรื่อง Molecular Geometry แบบนี้น่าจะออกสอบ BMAT ในครั้งหน้า เนื่องจากข้อสอบแบบนี้ยังไม่เคยออกใน BMAT มาก่อน และ BMAT ไม่ค่อยออกข้อสอบซ้ำแนวเดิมครับ น้องๆค่อยๆอ่านโจทย์แล้วลองทำไปพร้อมๆกันครับ

มาดูเฉลยกันเลยครับ

  1. CCl4

General Formula คือ AX4 เนื่องจาก CClไม่มี lone pair electron เหลืออยู่เลย ดังนั้นจึงไม่ต้องมีการหักขาออก ดังนั้นโครงสร้างของ CCl4 คือ tetrahedral ตามภาพเป็นคำตอบ

  1. XeF4

General Formula คือ AX4E2 ต่อมาต้องกลับไปดูโครงสร้างตัวแม่ คือ AX6 ซึ่งมีโครงสร้างเป็น octahedral และให้หักขาของโครงสร้าง octahedral ออก 2 ขา เนื่องจาก Em=2 ซึ่งต้องเริ่มหักจากขาบนก่อน ตามกฎบน-ล่าง แล้วเราจะได้ square planar ตามภาพเป็นคำตอบ

  1. BH3

General Formula คือ AX3 เนื่องจาก BH3 ไม่มี lone pair electron เหลืออยู่เลย ดังนั้นจึงไม่ต้องมีการหักขาออก ดังนั้นโครงสร้างของ BHคือ trigonal planar ตามภาพเป็นคำตอบ

  1. SF4

General Formula คือ AX4E1 ต่อมาต้องกลับไปดูโครงสร้างตัวแม่ คือ AX5 ซึ่งมีโครงสร้างเป็น trigonal bipyramidal และให้หักขาของโครงสร้าง trigonal bipyramidal ออก 1 ขา เนื่องจาก Em=1 ซึ่งต้องเริ่มหักจากขาบนก่อน ตามกฎบน-ล่าง แล้วเราจะได้ seesaw ตามภาพเป็นคำตอบ

  1. CH2O

General Formula คือ AX3 เนื่องจาก CH2O ไม่มี lone pair electron เหลืออยู่เลย ดังนั้นจึงไม่ต้องมีการหักขาออก ดังนั้นโครงสร้างของ CH2O  คือ trigonal planar ตามภาพเป็นคำตอบ

  1. CCl2O

General Formula คือ AX3 เนื่องจาก CCl2O ไม่มี lone pair electron เหลืออยู่เลย ดังนั้นจึงไม่ต้องมีการหักขาออก ดังนั้นโครงสร้างของ CCl2O  คือ trigonal planar ตามภาพเป็นคำตอบ

ดังนั้น สารประกอบที่มีรูปร่างโมเลกุลเป็น trigonal planar มีทั้งหมด 3 ตัว ได้แก่ BH3 , CH2O และ CCl2O ตอบข้อ D

สุดท้ายนี้ ครูธงขอเป็นกำลังใจให้น้องๆทุกคนในการเตรียมตัวสอบ BMAT และทำตามฝันให้สำเร็จ ส่วนน้องๆคนไหนที่ยังมีข้อสงสัยในวิชา Chemistry อยู่ สามารถเข้ามาที่ Ignite by Ondemand เพื่อพูดคุยปรึกษากับครูธงได้ตลอดเลยนะครับ แล้วเจอกันครับ

About The Author

Ignite Admin

ignite by OnDemand เป็นโรงเรียนกวดวิชาที่เปรียบเสมือนเพื่อนสนิท ที่ดูแลน้องๆ ทุกคนอย่างใกล้ชิด คอยให้คำปรึกษาและพร้อมที่จะพูดคุยกับน้องๆได้ทุกเรื่อง โดยมีภารกิจหลักคือ ทำให้น้องพร้อมที่สุด พร้อมที่จะก้าวไปสู่ความสำเร็จ นั้นคือ สอบเข้าภาคอินเตอร์รั้ว จุฬา-ม.ธ. และ มหิดลฯ

Add a comment

*Please complete all fields correctly

Related Blogs

Posted by Sarut Samathanawin | September 13, 2018
อยากเข้า ISE:International School of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์ อินเตอร์ ของจุฬาฯ) ควรเน้นสอบ SAT & SAT Subject VS CU-AAT & CU-ATS ดีกว่ากัน?
ก่อนเข้าเรื่องก็ขอทักทายน้องๆ ที่มีความฝัน ความคาดหวังที่อยากจะเข้าไปเรียนสายอินเตอร์ในคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย หรือที่พวกเราเรียกย่อๆ ว่า ISE นั้นเอง ซึ่งถ้าน้องๆ เป็นกลุ่มบุคคลดังกล่าวน้องก็ควรจะต้องรู้แล้วว่าคณะนี้เขาต้องการคะแนนสอบจากสนามสอบไหนกันบ้าง และในนั้นประกอบไปด้วยวิชาอะไรบ้าง (ถ้าน้องยังไม่ทราบพี่ก็แนะนำว่าให้ลองตามเข้าไปที่เว็บไซต์ของทางคณะว่าเกณฑ์หรือ requirement ในการคัดเลือกเข้าเรียนต่อ น้องสามารถเข้าไปได้ที่ www.ise.eng.chula.ac.th) (more…)
Posted by Ignite Admin | August 30, 2018
Review 5 หนังสือ SAT Math อ่านเล่มไหน ได้เต็มชัวร์ by P’Pat
น้องๆที่จะสอบเข้าคณะอินเตอร์ส่วนใหญ่ต้องใช้คะแนน SAT  ในการยื่นเข้าแทบจะทุกคณะ  ซึ่งในส่วนของข้อสอบ SAT นั้นมีด้วยกัน 2 ส่วนก็คือ SAT Math และ SAT Verbal  หลายๆคนที่เตรียมตัวสอบ SAT กันอยู่คงกำลังมองหาหนังสือเล่มที่ดีในการฝึกทำโจทย์เพื่อพิชิตคะแนน 1600 เต็ม วันนี้พี่ภัทร์เลยจะมารีวิวหนังสือ SAT Math ว่าเล่มไหนดีอย่างไร  ซึ่งในที่นี้จะไม่มีของ College Board เพราะเล่มนั้นถือเป็นเล่มหลัก และข้อสอบ SAT ของ Collegeboard...
Posted by Sarut Samathanawin | July 18, 2018
4 ปัจจัยที่ทำให้สอบ SAT แล้วคะแนน SAT Math ไม่เต็ม 800 ซะที
สำหรับน้อง ๆ ทั้งที่เรียนภาคไทย, EP (English Program) หรือน้อง ๆ ที่เรียนภาคอินเตอร์ แล้วเคยสอบ SAT มาแล้ว เคยสงสัยไหมว่าทำไม? พอเห็นคะแนนหลังสอบออกมาจาก Collegeboard แล้วจะร้อง Ohhh Noooo(กรุณาจินตนาการเสียงให้เหมือนด้วย) แทบทุกคน ที่เป็นแบบนี้ก็เพราะว่า “คะแนนที่คิดตอนทำข้อสอบ SAT Math เสร็จ กับคะแนนที่ได้จริงนั้น มันช่างแตกต่างกัน” (more…)