ตำราเคมี ฉบับสมบูรณ์ — TCAS/A-Level (สังเคราะห์ 2026-08-25)

สังเคราะห์จาก chem/facts/*.md ทั้งหมด

ภาค 1 — เคมี (Chemistry)

บทที่ 1: อะตอมและตารางธาตุ

• ลำดับแบบจำลองอะตอม: ดอลตัน (ทรงกลมตัน) → ทอมสัน (อิเล็กตรอน) → รัทเทอร์ฟอร์ด (นิวเคลียส) → โบร์ (ระดับพลังงาน) → กลุ่มหมอก/กลศาสตร์ควอนตัม (ความน่าจะเป็น) · ชาดวิกพบนิวตรอน
• อนุภาคมูลฐาน: p⁺ มวล ≈ 1.673×10⁻²⁴ g · n⁰ ≈ p⁺ · e⁻ เล็กมาก (ละเลยได้) · เลขอะตอม Z = จำนวนโปรตอน · เลขมวล A = p + n
• ไอโซโทป = Z เท่ากัน A ต่างกัน (¹H โปรเทียม, ²H ดิวเทอเรียม, ³H ทริเทียม)
• สเปกตรัม: ν = c/λ · E = hν = hc/λ · h = 6.626×10⁻³⁴ J·s · c = 3×10⁸ m/s · 1 nm = 10⁻⁹ m · ม่วง = ความถี่/พลังงานมากสุด
• การจัดเรียงอิเล็กตรอน: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p… · Cr = [Ar]3d⁵4s¹ · Cu = [Ar]3d¹⁰4s¹ (half/full-filled เสถียรพิเศษ)
• แนวโน้มตารางธาตุ: IE/EN เพิ่มขึ้นบน-ขวา (F มี EN สูงสุด) · ขนาดอะตอมใหญ่ล่าง-ซ้าย · ข้อยกเว้น IE: หมู่ 2 > หมู่ 3 และ หมู่ 5 > หมู่ 6 (half-filled เสถียร)
• กัมมันตรังสี: ทั่วไป Z > 83 (ข้อยกเว้น Tc=43, Pm=61) · อำนาจทะลุ α < β < γ

บทที่ 2: พันธะเคมี

• ไอออนิก (โลหะ+อโลหะ) · โคเวเลนต์ (อโลหะ+อโลหะ) · โคออร์ดิเนต (ให้ e⁻ คู่เดียวทั้งคู่)
• กฎออกเตต ยกเว้น Be (4 e⁻), B (6 e⁻) · เกินออกเตต: PCl₅, SF₆ (ธาตุคาบ 3+)
• VSEPR: 2 กลุ่ม=เส้นตรง · 3=สามเหลี่ยมแบนราบ (120°) · 4=ทรงสี่หน้า (109.5°) · 5=พีระมิดคู่ฐานสามเหลี่ยม · 6=ทรงแปดหน้า · lone pair ทำให้มุมเล็กลง (H₂O ≈ 104.5°, NH₃ ≈ 107°)
• Hybridization: sp³ (109.5°, tetrahedral) · sp² (120°, trigonal planar) · sp (180°, linear) · พันธะคู่=1σ+1π, สาม=1σ+2π
• สภาพขั้ว: CO₂ / CCl₄ มีพันธะมีขั้วแต่โมเลกุลไม่มีขั้ว (vector หักล้าง) · NH₃ / H₂O มีขั้ว
• แรงระหว่างโมเลกุล (อ่อน→แข็ง): London < dipole-dipole < H-bond < network covalent · H-bond เกิดเฉพาะ H จับ F/O/N
• ประเภทของแข็ง: ionic · covalent network (เพชรระเหิด ไม่มีจุดเดือด · แกรไฟต์นำไฟฟ้าได้) · molecular (Fullerene C₆₀, P₄, I₂) · metallic

บทที่ 3: ปริมาณสารสัมพันธ์

• โมล: n = g/M = V/22.4 (STP) = N/(6.02×10²³)
• ความเข้มข้น: C = n/V · เจือจาง C₁V₁ = C₂V₂
• Limiting reagent (สารหมดก่อน) → theoretical yield → `%yield = (actual/theoretical)×100`
• สมบัติคอลลิเกทีฟ: ΔT = K·m (non-electrolyte) · ΔT = i·K·m (electrolyte) · น้ำ: Kb = 0.512, Kf = 1.86 °C·kg/mol · NaCl i≈2, CaCl₂ i≈3

บทที่ 4: กฎของแก๊ส

• หน่วย: 1 atm = 760 mmHg = 760 torr = 101.325 kPa · STP = 273 K, 1 atm → 22.4 L/mol
• กฎย่อย: Boyle P₁V₁=P₂V₂ (T คงที่) · Charles V₁/T₁=V₂/T₂ (P คงที่) · Gay-Lussac P₁/T₁=P₂/T₂ (V คงที่) · Avogadro V₁/n₁=V₂/n₂
• แก๊สอุดมคติ: PV = nRT · R = 0.08206 L·atm/(mol·K) · PM = DRT (D = g/L) · T ต้องเป็นเคลวินเสมอ
• Graham: r₁/r₂ = √(M₂/M₁) = √(D₂/D₁) · แก๊สเบาแพร่เร็ว · t₁/t₂ = r₂/r₁ (เวลากลับกับอัตรา)
• Dalton: Pt = P₁+P₂+… · Pi = Xi·Pt (Xi = เศษส่วนโมล)

บทที่ 5: อัตราการเกิดปฏิกิริยา

• อัตรา = Δปริมาณ/Δเวลา · เทียบอัตรา: (1/a)R_A = (1/b)R_B = (1/c)R_C (ต้องดุลสมการก่อน)
• กฎอัตรา: R = k[A]^m[B]^n · m,n = order หาจากการทดลอง (ไม่ใช่สัมประสิทธิ์)
• กราฟพลังงาน: ΔH = E(prod) − E(react) · Ea(reverse) = Ea(forward) + |ΔH| (คาย) · catalyst ลด Ea ไม่เปลี่ยน ΔH/สารตั้งต้น/ผลิตภัณฑ์
• ครึ่งชีวิต first-order: t½ = ln2/k · Arrhenius: k = Ae^(−Ea/RT), ln(k₂/k₁) = (Ea/R)(1/T₁ − 1/T₂)

บทที่ 6: สมดุลเคมี

• Kc = [P]^c/[R]^c (ตัดของแข็ง/ของเหลวบริสุทธิ์) · Kp = Kc(RT)^Δn (Δn = โมลแก๊สผลิตภัณฑ์ − ตั้งต้น)
• สมดุลพลวัต: rate→ = rate← ≠ 0 · K เปลี่ยนได้เฉพาะอุณหภูมิ
• Q vs K: QK ย้อน · Q=K สมดุล
• Le Chatelier: +reactant→ผลิตภัณฑ์ · ↑P→โมลแก๊สน้อย · inert gas @Vคงที่→ไม่เลื่อน · catalyst→ไม่เลื่อน
• van't Hoff: ln(K₂/K₁) = −ΔH°/R · (1/T₂ − 1/T₁) · endo: T↑→K↑, exo: T↑→K↓

บทที่ 7: กรด-เบส

• 3 ทฤษฎี: Arrhenius (H⁺/OH⁻ ในน้ำ) · Brønsted-Lowry (ให้/รับโปรตอน) · Lewis (รับ/ให้คู่ e⁻)
• กรดแก่ 6 ตัว: HCl, HBr, HI, HNO₃, H₂SO₄, HClO₄ (+HClO₃) · เบสแก่ = ไฮดรอกไซด์หมู่ 1/2 (ยกเว้น Be(OH)₂ amphoteric, Mg(OH)₂ อ่อน)
• Kw = 1×10⁻¹⁴ (25°C) · pH = −log[H⁺] · pH + pOH = 14 · Ka·Kb = Kw (เฉพาะ conjugate pair คู่เดียวกัน)
• กรดอ่อน: [H⁺] = √(Ka·C) (เมื่อ C/Ka ≥ 400) · % แตกตัว = √(Ka/C)×100
• Buffer (Henderson–Hasselbalch): pH = pKa + log([A⁻]/[HA])
• ไทเทรต: aC₁V₁ = bC₂V₂ (a,b = จำนวน H/OH) · เกลือ "คนแก่ชนะ" · ไฮโดรลิซิสเกิดเฉพาะก้อนอ่อน

บทที่ 8: เทอร์โมเคมี

• ΔH < 0 = คาย (exothermic) · ΔH > 0 = ดูด (endothermic) · หน่วย kJ/mol
• Calorimetry: q = mcΔT (น้ำ c = 4.184 J/g·°C) · bomb (V คงที่ วัด ΔE) vs coffee-cup (P คงที่ วัด ΔH)
• Hess's law: ΔH = ΣΔHf°(prod) − ΣΔHf°(react) (ทางกลับกัน = เครื่องหมายกลับ)
• Bond energy: ΔH = Σ(E_break) − Σ(E_form) · เป็นค่าประมาณ (average)
• Standard state: 25°C, 1 bar (≠ 1 atm = 101.325 kPa) · C(diamond) ΔHf° = +1.9 (ไม่ใช่ 0)

บทที่ 9: ไฟฟ้าเคมี

• Redox ต้องมีเลขออกซิเดชันเปลี่ยน · H ทั่วไป +1 (hydride −1) · O ทั่วไป −2 (peroxide −1, OF₂ +2)
• E°cell = E°(แคโทด) − E°(แอโนด) · >0 เกิดเอง · แอโนด = oxidation · แคโทด = reduction
• SHE = 0.00 V (H₂ 1 atm, H⁺ 1 M, Pt, 298 K) · 1 atm = 101.325 kPa ≠ 100 kPa = 1 bar
• Nernst: E = E° − (0.0592/n)·logQ (298 K; exact 0.05916) · Q คิดเฉพาะ (g)/(aq)
• ΔG° = −nFE°cell (เชื่อมเทอร์โม) · Faraday: m = MIt/nF (electroplating)

บทที่ 10: เคมีอินทรีย์

• ไฮโดรคาร์บอน: แอลเคน CₙH₂ₙ₊₂ · แอลคีน CₙH₂ₙ · แอลไคน์ CₙH₂ₙ₋₂ · เบนซีน C₆H₆ (วง = ลด H 2 ตัว)
• IUPAC: โซ่หลักยาวสุด → เลขน้อยสุด → กิ่งเรียง A–Z → 1=เมท…10=เดค
• หมู่ฟังก์ชัน: −OH (-ol) · −CHO (-al) · −CO− (-one) · −COOH (-oic acid) · −COO− (-oate) · −NH₂ (-amine) · −CONH₂ (-amide) · −O− (ether)
• ปฏิกิริยา: แอลเคน+Br₂ (substitution, ต้อง UV/ความร้อน) · แอลคีน/แอลไคน์+Br₂ (addition, ทั้งมืด/สว่าง) · เบนซีน+Br₂+FeBr₃ (EAS) · KMnO₄ ฟอกจาง: แอลคีน/แอลไคน์/alkylbenzene (แต่เบนซีนล้วนไม่ฟอก)

บทที่ 11: พอลิเมอร์

• Addition (มี C=C, ไม่มี by-product) vs Condensation (loss H₂O/CH₃OH/HCl)
• Thermoplastic (เส้น/กิ่ง, หลอมได้) vs Thermoset (cross-link, หลอมไม่ได้)
• Monomer สำคัญ: PE CH₂=CH₂ · PVC CH₂=CHCl · PTFE CF₂=CF₂ · PS CH₂=CH(C₆H₅) · PP CH₂=CHCH₃
• ควบแน่น: PET (dimethyl terephthalate + ethylene glycol → CH₃OH) · Nylon-6,6 (→ H₂O) · PC (bisphenol A + phosgene → HCl)
• ยางธรรมชาติ = polyisoprene (C₅H₈): ยางพารา cis · กัตตา trans · vulcanization +S → cross-link (รีไซเคิลไม่ได้)

บทที่ 12: ความปลอดภัยในแล็บ

• เจือจางกรด: เทกรดลงน้ำ · ดมสารใช้มือโบก · ห้ามเทสารที่ใช้แล้วกลับขวด
• ล้างตา 15 นาที (ANSI Z358.1) · GHS ฉลาก 6 องค์ประกอบ · NFPA 704 ช่องขาวใส่สัญลักษณ์ (ไม่ใช่ตัวเลข)
• วัดปริมาตรละเอียด: ปิเปต/บิวเรต/volumetric flask · บีกเกอร์ไม่ละเอียด · อ่านที่ meniscus จุดต่ำสุด