ธาตุเลขอะตอม 13 กับ 16 ให้สูตรสารประกอบอย่างไร
หากโจทย์ใช้ M และ L เป็นสัญลักษณ์สมมติ โดยเลข 13 และ 16 หมายถึง เลขอะตอม คำตอบตามการดุลประจุในระดับเคมีเบื้องต้นคือ M2L3 วิธีคิดอาศัยหลักว่าสารประกอบไอออนิกต้องมีประจุรวมเป็นศูนย์ แหล่งอ้างอิง: OpenStax — Ionic and Molecular Compounds
ตรวจว่าตัวเลขในโจทย์หมายถึงอะไร
เลขอะตอม 13 คืออะลูมิเนียม สัญลักษณ์ Al มีการจัดอิเล็กตรอน [Ne] 3s²3p¹ ส่วนเลขอะตอม 16 คือกำมะถัน สัญลักษณ์ S มีการจัดอิเล็กตรอน [Ne] 3s²3p⁴ ข้อมูลนี้แสดงไว้ในตารางธาตุของ Royal Society of Chemistry แหล่งอ้างอิง: RSC — Aluminium แหล่งอ้างอิง: RSC — Sulfur
ข้อควรอ่านโจทย์ให้ชัดคือ M และ L ในที่นี้เป็นตัวแทนสมมติ ไม่ใช่สัญลักษณ์จริงของธาตุทั้งสอง หากต้นฉบับหมายถึงเลขหมู่แทนเลขอะตอม จะยังระบุชื่อธาตุจากตัวเลขอย่างเดียวไม่ได้
ขั้นตอนดุลประจุ
ในแบบจำลองไอออนสำหรับโจทย์นี้ ใช้ M³⁺ แทน Al³⁺ และ L²⁻ แทนซัลไฟด์ S²⁻ จากนั้นหาอัตราส่วนจำนวนเต็มที่ทำให้ประจุบวกรวมเท่ากับประจุลบรวม ตามหลักการเขียนสูตรใน OpenStax แหล่งอ้างอิง: OpenStax — การเขียนสูตรจากประจุไอออน
- M จำนวน 2 หน่วยให้ประจุรวม 2 × (+3) = +6
- L จำนวน 3 หน่วยให้ประจุรวม 3 × (−2) = −6
- ประจุรวม +6 − 6 = 0 จึงได้อัตราส่วน M:L เท่ากับ 2:3
การคำนวณข้างต้นเป็นการประยุกต์หลักดุลประจุของผู้เขียน เมื่อนำสัญลักษณ์ธาตุจริงมาแทน จะได้ Al2S3 ไม่ใช่ Al2O3 เพราะธาตุเลขอะตอม 16 ในโจทย์คือกำมะถัน
จุดที่มักสับสน
- อย่านำเลขอะตอม 13 และ 16 มาใส่เป็นเลขห้อยในสูตรโดยตรง
- อย่าสลับอัตราส่วนเป็น M3L2 เพราะ 3 × (+3) + 2 × (−2) = +5 ไม่เป็นศูนย์
- ใช้เลขห้อยแสดงอัตราส่วนของธาตุ ส่วนประจุไอออนเขียนเป็นตัวยก
- แยกการเขียนสูตรบนกระดาษออกจากการทดลองจริง บทความนี้ไม่ได้ให้ขั้นตอนผลิตสาร
สรุปคำตอบ
เมื่อกำหนดว่า 13 และ 16 เป็นเลขอะตอม และใช้ M กับ L แทนธาตุตามโจทย์ คำตอบคือ M2L3 ตรวจคำตอบได้โดยแทนจำนวนไอออนแล้วรวมประจุให้เท่ากับศูนย์