จากบทเรียนเรื่องธาตุและตารางธาตุในชั้น ม.4 เราจะทราบกันดีว่า โลหะหมู่ 1 หรือ โลหะแอคาไล (alkali metals) ได้แก่ Li, Na, K, Rb, Cs, Fr สามารถเกิดปฏิกิริยาที่รุนแรงกับน้ำได้แก๊สไฮโดรเจนและโลหะไฮดรอกไซด์ ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาที่คายความร้อนปริมาณมากและมีการระเบิดที่รุนแรง:
M(s) + H
2O (
l) →
1/
2H
2 (g) + M
+(aq) + OH
- (aq)
การสาธิตปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับโลหะแอคาไล ©LetsClimbIt
คำอธิบายเดิม:
โลหะแอคาไลทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำเป็นผลมาจากความร้อนที่ปล่อยออกมา
การเกิดไอน้ำและการจุดระเบิดแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น
วันที่ 26 มกราคม 2558 วารสาร Nature Chemistry (impact factor 2014 = 23.297) ได้ตีพิมพ์งานวิจัยของ Pavel Jungwirth และคณะ เกี่ยวกับการอธิบายปฏิกิริยาระหว่างโลหะแอลคาไลกับน้ำใหม่
1
นักวิจัยได้ให้เหตุผลว่า ปฏิกิริยาเคมีดังกล่าวเกิดขึ้นกับพื้นผิวภายนอกของโลหะเท่านั้น และแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นยังเป็นตัวขวางกั้นโลหะกับน้ำอีกด้วย ปฏิกิริยาเคมี จึงไม่น่าจะทำให้โลหะมีพฤติกรรมที่ระเบิดอย่างรุนแรงแบบนี้
2
คำอธิบายใหม่ที่ทางคณะผู้วิจัยเสนอ:
การที่อิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนไปยังน้ำทำให้เกิดประจุปริมาณมากบนโลหะ
เกิด "Coulomb Explosion" ที่เป็นแรงผลักทางไฟฟ้าสถิต คือ สาเหตุของการระเบิดที่รุนแรง
แสงสีน้ำเงินและโลหะที่เป็นลักษณะคล้ายหนามเป็นตัวบ่งชี้ว่าเกิด 'Coulomb explosion' โดยเป็นแรงผลักทางไฟฟ้าสถิต
นักวิจัยได้ให้สัมภาษณ์กับสำนักข่าว BBC ว่า แสงสีน้ำเงินเกิดจากการดูดกลืนแสงของอิเล็กตรอน
3
ผู้วิจัยได้ให้สัมภาษณ์กับทางทีมงานวารสาร Chemistry World ของ
The Royal Society of Chemistry: RSC สมาคมเคมีของอังกฤษ ว่า:
4
"ครูในระดับมัธยมศึกษา(จะ)บอกคุณว่า อิเล็กตรอนออกจากโลหะไปยังน้ำ แต่สิ่งที่ครูไม่ได้บอกคุณคือถ้าอิเล็กตรอนออกจากโลหะแล้วโลหะก็จะมีประจุบวกเกิดขึ้นปริมาณมาก"
นักวิจัยยังกล่าวอีกว่า เขาจะยินดีมากถ้าครูในโรงเรียนมัธยมศึกษาเข้าใจเรื่องนี้ และสิ่งที่สำคัญที่สุด คือ เขาอยากให้การสาธิตปฏิกิริยานี้ในโรงเรียนมัธยมได้รับการอธิบายอย่างถูกต้อง
เป็นตัวอย่างของงานวิจัยที่สนใจเรื่องพื้นๆที่เราหลายๆคนต่างคิดว่ามันมีคำอธิบายที่เหมาะสมแล้ว และในช่วง 2-3 ปีนี้มีการเปลี่ยนแปลงหลายๆอย่างในเคมีที่กระทบถึงเนื้อหาในระดับมัธยมศึกษา ว่างๆจะลองสรุปมาให้อ่านแลกเปลี่ยนกันนะครับ
_______________________________
อ่านเพิ่ม:
[1]
Coulomb explosion during the early stages of the reaction of alkali metals with water,
Philip E. Mason, Frank Uhlig, Václav Vaněk, Tillmann Buttersack, Sigurd Bauerecker &Pavel Jungwirth,
Nat. Chem., 2015, DOI: 10.1038/NCHEM.2161
[2] Why this popular chemistry experiment is a blast
http://news.sciencemag.org/chemistry/2015/01/why-popular-chemistry-experiment-blast?rss=1
[3]
Metal explosions 'driven by charge'
By Jonathan Webb, Science reporter, BBC News
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-30983141
[4]
Alkali metal explosion explained,
Matthew Gunther
http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/01/alkali-metal-explosion-explained 
คำอธิบายใหม่ สำหรับปฏิกิริยาที่รุนแรงระหว่างโลหะแอลคาไลกับน้ำ
M(s) + H2O (l) → 1/2H2 (g) + M+(aq) + OH- (aq)
การสาธิตปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับโลหะแอคาไล ©LetsClimbIt
คำอธิบายเดิม:
โลหะแอคาไลทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับน้ำเป็นผลมาจากความร้อนที่ปล่อยออกมา
การเกิดไอน้ำและการจุดระเบิดแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้น
วันที่ 26 มกราคม 2558 วารสาร Nature Chemistry (impact factor 2014 = 23.297) ได้ตีพิมพ์งานวิจัยของ Pavel Jungwirth และคณะ เกี่ยวกับการอธิบายปฏิกิริยาระหว่างโลหะแอลคาไลกับน้ำใหม่1
นักวิจัยได้ให้เหตุผลว่า ปฏิกิริยาเคมีดังกล่าวเกิดขึ้นกับพื้นผิวภายนอกของโลหะเท่านั้น และแก๊สไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นยังเป็นตัวขวางกั้นโลหะกับน้ำอีกด้วย ปฏิกิริยาเคมี จึงไม่น่าจะทำให้โลหะมีพฤติกรรมที่ระเบิดอย่างรุนแรงแบบนี้2
คำอธิบายใหม่ที่ทางคณะผู้วิจัยเสนอ:
การที่อิเล็กตรอนที่ถ่ายโอนไปยังน้ำทำให้เกิดประจุปริมาณมากบนโลหะ
เกิด "Coulomb Explosion" ที่เป็นแรงผลักทางไฟฟ้าสถิต คือ สาเหตุของการระเบิดที่รุนแรง
แสงสีน้ำเงินและโลหะที่เป็นลักษณะคล้ายหนามเป็นตัวบ่งชี้ว่าเกิด 'Coulomb explosion' โดยเป็นแรงผลักทางไฟฟ้าสถิต
นักวิจัยได้ให้สัมภาษณ์กับสำนักข่าว BBC ว่า แสงสีน้ำเงินเกิดจากการดูดกลืนแสงของอิเล็กตรอน3
ผู้วิจัยได้ให้สัมภาษณ์กับทางทีมงานวารสาร Chemistry World ของ
The Royal Society of Chemistry: RSC สมาคมเคมีของอังกฤษ ว่า:4
"ครูในระดับมัธยมศึกษา(จะ)บอกคุณว่า อิเล็กตรอนออกจากโลหะไปยังน้ำ แต่สิ่งที่ครูไม่ได้บอกคุณคือถ้าอิเล็กตรอนออกจากโลหะแล้วโลหะก็จะมีประจุบวกเกิดขึ้นปริมาณมาก"
นักวิจัยยังกล่าวอีกว่า เขาจะยินดีมากถ้าครูในโรงเรียนมัธยมศึกษาเข้าใจเรื่องนี้ และสิ่งที่สำคัญที่สุด คือ เขาอยากให้การสาธิตปฏิกิริยานี้ในโรงเรียนมัธยมได้รับการอธิบายอย่างถูกต้อง
เป็นตัวอย่างของงานวิจัยที่สนใจเรื่องพื้นๆที่เราหลายๆคนต่างคิดว่ามันมีคำอธิบายที่เหมาะสมแล้ว และในช่วง 2-3 ปีนี้มีการเปลี่ยนแปลงหลายๆอย่างในเคมีที่กระทบถึงเนื้อหาในระดับมัธยมศึกษา ว่างๆจะลองสรุปมาให้อ่านแลกเปลี่ยนกันนะครับ
_______________________________
อ่านเพิ่ม:
[1] Coulomb explosion during the early stages of the reaction of alkali metals with water,
Philip E. Mason, Frank Uhlig, Václav Vaněk, Tillmann Buttersack, Sigurd Bauerecker &Pavel Jungwirth,
Nat. Chem., 2015, DOI: 10.1038/NCHEM.2161
[2] Why this popular chemistry experiment is a blast
http://news.sciencemag.org/chemistry/2015/01/why-popular-chemistry-experiment-blast?rss=1
[3] Metal explosions 'driven by charge'
By Jonathan Webb, Science reporter, BBC News
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-30983141
[4]Alkali metal explosion explained,
Matthew Gunther
http://www.rsc.org/chemistryworld/2015/01/alkali-metal-explosion-explained