1. แนวคิดอะตอมของดิโมคริตุส

ในสมัยกรีกโบราณ ดิโมคริตุส (Democritus) นักปราชญ์ชาวกรีก เสนอแนวคิด

2. แบบจำลองอะตอมของดอลตัน

ทฤษฎีอะตอมของดอลตัน

• ธาตุประกอบด้วยอนุภาคที่เล็กที่สุด เรียกว่า อะตอม ซึ่งแบ่งแยกและทำให้สูญหายไม่ได้

• อะตอมของธาตุชนิดเดียวกัน มีสมบัติเหมือนกัน แต่จะแตกต่างจากอะตอมของธาตุอื่น

• สารประกอบเกิดจากอะตอมของธาตุมากกว่าหนึ่งชนิดทำปฏิกิริยาเคมีกันในอัตราส่วนที่เป็นเลขลงตัวน้อย ๆ

• สารประกอบเกิดจากการรวมตัวของอะตอมของธาตุตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปด้วยสัดส่วนที่คงที่

รูป แบบจำลองอะตอมของดอลตัน (มีลักษณะเป็นทรงกลมตัน)

3. แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับการนำไฟฟ้าของแก๊สในหลอดรังสีแคโทด พบว่ามีรังสีออกจากขั้วแคโทดไปยังขั้วแอโนด เรียกว่า รังสีแคโทด เมื่อรังสีแคโทดเคลื่อนที่ผ่านสนามไฟฟ้า จะเบนเข้าหาขั้วบวกของสนามไฟฟ้า แสดงว่า

และสามารถคำนวณอัตราส่วนของประจุต่อมวล (e/m) ของรังสีแคโทดได้ พบว่าอัตราส่วนประจุต่อมวลของรังสีแคโทดมีค่าเท่ากับ 1.76×10⁸ คูลอมบ์ต่อกรัม (C/g) ทุกครั้ง โดยเปลี่ยนชนิดของแก๊สและโลหะที่ใช้ทำขั้วแคโทด

จึงเสนอแบบจำลองอะตอมว่า

รูป แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

4. แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

ได้ทดลอง ยิงอนุภาคแอลฟา ซึ่งได้จาการสลายตัวของอะตอมฮีเลียมไปยังแผ่นทองคำบาง ๆ และมีฉากเรืองแสงที่เคลือบด้วยซิงค์ซัลไฟด์ล้อมรอบโค้งเป็นวงกลม เพื่อตรวจจับอนุภาคแอลฟา พบว่า

อนุภาคส่วนใหญ่ทะลุผ่านแผ่นทองคำเป็นเส้นตรง มีจำนวนน้อยที่เบนไปจากแนวเส้นตรง และมีจำนวนน้อยมากที่สะท้อนกลับไปบริเวณด้านหน้าแผ่นทองคำ

จึงเสนอแบบจำลองอะตอมใหม่ว่า

รูป แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

5. แบบจำลองอะตอมของโบร์

จากการศึกษาสเปกตรัมของธาตุไฮโดรเจน ทำให้ทราบว่า

อะตอมของไฮโดรเจนมีเพียง 1 อิเล็กตรอน แต่อะตอมของไฮโดรเจนมีระดับพลังงานหลายระดับ

แสดงว่า อิเล็กตรอนของอะตอมไฮโดรเจนไปอยู่ในสถานะกระตุ้นที่ระดับพลังงานแตกต่างกันได้หลายระดับ (อิเล็กตรอนไม่ได้อยู่วงเดียว) และการปรากฏเป็นเส้นสเปกตรัมแสดงว่าอิเล็กตรอนในสถานะกระตุ้นกลับลงมาที่สถานะพื้น และคายพลังงานออกมามีค่าเฉพาะตัว

ทำให้ นีลล์ โบร์ (Niels Bohr) นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์ก เสนอแบบจำลองอะตอมเพื่อใช้อธิบายพฤติกรรมของอิเล็กตรอนว่า

รูป แบบจำลองอะตอมของโบร์

6. แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก

เนื่องจากแบบจำลองอะตอมของโบร์จะอธิบายอะตอมของธาตุไฮโดรเจนซึ่งมีเพียง 1 อิเล็กตรอนได้เท่านั้น แต่ไม่สามารถอธิบายสเปกตรัมของอะตอมที่มีหลายอิเล็กตรอนได้

นักวิทยาศาสตร์ จึงใช้ความรู้ทางกลศาสตร์ควอนตัมสร้างสมการคำนวณหาโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนในระดับพลังงานต่าง ๆ พบว่า

อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วไม่สามารถบอกตำแหน่งที่แน่นอนของอิเล็กตรอนได้ แต่บอกโอกาสที่พบอิเล็กตรอนบางบริเวณได้เท่านั้น

 จึงเสนอว่า

รูป แบบจำลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก

เอกสารอ้างอิง

1. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ, 2562, เคมี เล่ม 1, ศูนย์หนังสือแห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, กรุงเทพฯ.
2. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี กระทรวงศึกษาธิการ, 2556, เคมี เล่ม 1, องค์การค้าของ สกสค., กรุงเทพฯ.