บทท7สมบตของธาตตามตารางธาต

ในบทท 5 เรอง ตารางธาต นกเรยนไดศกษาสมบตตางๆ ของธาตและสารประกอบบางชนด เชน ออกไซด คลอไรด และซลไฟด เพอเปนเกณฑในการจำาแนกธาตออกเปนหมวดหมและจดเปนตารางธาตมาแลว ในบทนนกเรยนจะ

ไดเรยนรายละเอยดเพมเตมเกยวกบสมบตของธาตตามตารางธาต เชน ขนาดของอะตอม ขนาดไอออน พลงงานไอออ ไนเซชน อเลกโทรเนกาตวต จดหลอมเหลว และจดเดอด วามความสมพนธกบตารางธาตอยางไร พรอมทงนำาความร

เรองโครงสรางอะตอมและพนธะเคมอธบายวาเหตใดสมบตตางๆ ของธาตจงมแนวโนมดงกลาว นอกจากนยงจะได ศกษาสมบตและปฏกรยาเคมของธาตและสารประกอบตามหมและคาบ การจดตำาแหนงของธาตไฮโดรเจนในตารางธาต

สมบตของธาตแทรนซชนและสารประกอบของธาตแทรนซชน สมบตของธาตกมมนตรงส และการใชสมบตตารางธาต เพอทำานาย และจดตำาแหนงของธาตอนๆ

7.1 สมบตของธาตในตาราง สมบตตางๆ ของธาตทจะศกษาในทนไดแกสมบตเกยวกบขนาดอะตอม ขนาดไอออน พลงงานไอออนไนเซชน

จดหลอมเหลว จดเดอด และอเลกโทรเนกาตวต โดยศกษาถงแนวโนมของการเปลยนแปลงวามความสมพนธกบตาราง ธาต ตามหมและคาบอยางไร

7.1.1 ขนาดอะตอม ขนาดอะตอมหาไดจากเทคนคทาง x-ray diffraction และmicrowave

spectroscopy ถาอะตอมเรยงตวอยางมระเบยบแบบชดกนมากทสด ขนาดของอะตอมจะหาไดจากความสมพนธ ดงน

ขนาดของ 1 อะตอม = ปรมาตรของ 1 โมล =

จากแบบจำาลองอะตอมแบบกลมหมอก อะตอมมขอบเขตทไมแนนอน ระยะระหวางนวเคลยสถงผวอะตอมมคา ไมคงท ทำาใหหาขนาดของอะตอมทแทจรงไมได จากแบบจำาลองของอะตอมตามทฤษฎของโบร อเลกตรอนในไฮโดรเจน

อะตอมอาจมพลงงานไดหลายคา ขนาดอะตอมของไฮโดรเจนจงขนอยกบวาอเลกตรอนอยในระดบพลงงานใด ถาอยใน ระดบพลงงานสง จะอยหางจากนวเคลยสมาก ขนาดอะตอมจะใหญ และถาอยในระดบพลงงานตำา จะอยใกลนวเคลยส

ขนาดอะตอมจะเลก ดงนนจงทำาใหหาขนาดของอะตอมทแทจรงไมได ในทางปฏบตนยมบอกขนาดอะตอมดวยรศมอะตอม โดยพจารณาจากเสนผานศนยกลางของโมเลกลอะตอมค

หรอ อะตอม 2 อะตอมทอยชดกน โดยแบงรศมอะตอมเปน 3 ประเภท

ก. รศมโลหะ (metallic radii) เนองจากโลหะมการจดเรยงอะตอมแบบชดกน รศมอะตอม

โลหะจงหาไดจากความยาวพนธะโลหะหารดวย 2 หรอระยะระหวางนวเคลยสของโลหะ 2 อะตอมหารดวย 2

รปท 7.1 รศมอะตอมของโลหะข. รศมโคเวเลนต (covalent radii) ไดจากความยาวของพนธะโคเวเลนตหารดวย 2

หรอ ระยะระหวางนวเคลยสของอะตอม 2 อะตอมทยดเหนยวกนดวยพนธะโคเวเลนตหารดวย 2 เชน ความยาวพนธะของ Cl - Cl = 198 พโคเมตร (pm)

เพราะฉะนนรศมโคเวเลนตของ Cl = 198/2 = 99 พโคเมตร

ค. รศมวนเดอรวาลส (van der wall radii) ไดจากความยาวระหวางนวเคลยส ของอโลหะ 2 อะตอม ทไมเกดพนธะกนหารดวย 2

เชน รศมวนเดอรวาลสของ Cl = 155 พโกเมตร

รปท 7.2 รศมของอะตอมของอโลหะ

จะเหนไดวาโลหะมรศมอะตอมชนดเดยวคอ รศมโลหะ แตอโลหะมรศมอะตอม 2 ชนดคอ รศมโคเวเลนตและ รศมวนเดอรวาลส ซงในอะตอมชนดเดยวกนรศมวนเดอรวาลสจะยาวกวารศมโคเวเลนต

ตารางท7.1 เปรยบเทยบความยาวของรศมอะตอมระหวางรศมโคเวเลนตและรศมวนเดอรวาลสของโลหะบางชนด

ธาต ความยาวของ

รศมโคเวเลนต (pm) รศมวนเดอรวาลส (pm)HOCl

377399

120140155

PS

110104

180190

ดงนนการกลาวถงรศมอะตอมจงควรอางถงดวยวาเปนรศมอะตอมชนดใด และการเปรยบเทยบขนาดอะตอม จะตองใชรศมอะตอมประเภทเดยวกนดวย อยางไรกตามการบอกคารศมอะตอมโดยทวไป จะหมายถง รศมโคเวเลนตซง

รศมโคเวเลนตสามารถหาไดจาก ความยาวของพนธะโคเวเลนตดงกลาวมาแลว และถาตงสมมตฐานวารศมของอะตอม หนงๆ ในโมเลกลใดๆ มคาเทากน จะสามารถหารศมอะตอมของธาตตางๆ ได เชน

ก. ในโมเลกลไฮโดรเจน ความยาวพนธะของ H - H = 72 pm

เพราะฉะนนรศมอะตอมของ H = 74/2 = 37 pmข. ในโมเลกล HCl

ความยาวพนธะของ H-Cl = 136 pm รศมอะตอมของ H = 37 pm ( จาก ขอ ก.)

เพราะฉะนนรศมอะตอมของ Cl = 137 - 37 = 99 pmค. ในโมเลกล CCl4

ความยาวพนธะของ C-Cl = 176 pm รศมอะตอมของ Cl = 99 pm ( จาก ขอ ข.)

เพราะฉะนนรศมอะตอมของ C = 176 - 99 = 77 pm

ความสมพนธระหวางขนาดอะตอมกบตารางธาต พจารณารศมอะตอมของธาตตางๆ ในตารางธาตดงตอไปน

รปท 7.3 รศมอะตอมของธาตตางๆ ในตารางธาต เมอนำารศมอะตอมของธาตตางๆ มาเขยนกราฟรวมกบเลขอะตอมจะไดดงน

รปท 7.4 กราฟแสดงความสมพนธระหวางรศมอะตอมกบเลขอะตอมของธาต เมอพจารณาเปรยบเทยบรศมอะตอมเฉพาะธาตทอยในหมเดยวกนและคาบเดยวกน จะไดดงน

ตารางท7.2 เปรยบเทยบความยาวของรศมอะตอมของธาตหม IA ธาตหม IA เลขอะตอม รศมอะตอม (pm)

LiNaK

RbCs

311193755

152186227248265

ตารางท7.3 เปรยบเทยบความยาวของรศมอะตอมของธาตในคาบท 2 ธาตคาบท 2

เลขอะตอม

รศมอะตอม (pm)Li Be B C N O F3 4 5 6 7 8 9152 111 79 77 74 73 71

จากรศมอะตอมของธาตหม IA และธาตในคาบท 2 เมอนำามาเขยนเปนแผนภาพเพอแสดงแนวโนมของ ขนาดอะตอมตามหมและตามคาบเปรยบเทยบกน จะไดดงน

รปท 7.5 แผนภาพแสดงแนวโนมของขนาดอะตอมของธาตในหมเดยวกน และในคาบเดยวกน ถาพจารณาธาตทกๆ หมและทกๆ คาบในตารางธาต อาจแสดงแนวโนมของขนาดอะตอมไดดงแผนภาพตอไป

น

หม IA หม VIIIA

หม ใหญ

เลก คาบ

รปท 7.6 แผนภาพแสดงแนวโนมของขนาดอะตอมในตารางธาต จากแนวโนมดงกลาว จงสามารถสรปขนาดของอะตอมหรอรศมอะตอมของธาตในหมเดยวกน และในคาบ

เดยวกนไดดงน

ก. ธาตในหมเดยวกน เมอเลขอะตอมเพมขน ขนาดอะตอมจะใหญขน

ข. ธาตในคาบเดยวกน เมอเลขอะตอมเพมขน ขนาดอะตอมจะเลกลง

เนองจากขนาดอะตอมขนอยกบจำานวนโปรตอนในนวเคลยส และจำานวนระดบพลงงานทมอเลกตรอน ถาม โปรตอนมาก นวเคลยสจะดงดดอเลกตรอนไดแรง ทำาใหอะตอมมขนาดเลก แตถามอเลกตรอนมากจำานวนระดบ

พลงงานจะเพมขน ทำาใหอเลกตรอนนอกสดอยหางจากนวเคลยสมาก อะตอมควรมขนาดใหญ การทธาตในหมเดยวกน มขนาดอะตอมใหญขน เมอเลขอะตอมเพมขน จงอธบายไดวาเพราะมจำานวนระดบพลงงานเพมขน แมวาจำานวนโปรตอน

จะเพมขนดวยกตาม แตแรงดงดดตอเวเลนซอเลกตรอนมนอย จงทำาใหขนาดใหญขน กลาวไดวากรณนการเพมระดบ พลงงานมผลมากกวาการเพมจำานวนโปรตอน สวนธาตในคาบเดยวกนมขนาดเลกลง เมอเลขอะตอมเพมขน ก

เนองจากธาตในคาบเดยวกนมจำานวนระดบพลงงานเทากน แตเมอเลขอะตอมเพม จำานวนโปรตอนจะเพมขนดวย แรงดงดดระหวางนวเคลยสกบเวเลนซอเลกตรอนเพมขน ขนาดจงลดลง

ขนาดไอออน เมอธาตรวมตวกบเปนสารประกอบ อาจมบางชนดเสยอเลกตรอนไป กลายเปนไอออนบวก เชน ธาตโลหะ และ

บางชนดรบอเลกตรอนเพมเขามา ทำาใหกลายเปนไอออนลบ เชน ธาตโลหะ การทอะตอมเปลยนเปนไอออน ทำาใหขนาด เปลยนแปลงไปจากเดม ซงสรปโดยทวไปไดดงน

ก. ไอออนบวก หรอ ไอออนของโลหะ จะมขนาดเลกลงเมอเปรยบเทยบกบอะตอมเดม เนองจากโลหะเมอเสย อเลกตรอน กลายเปนไอออนบวก ระดบพลงงานลดลง ขนาดจงเลกลง

เชน Na 2, 8, 1 มรศมอะตอม 190 pmNa+ 2, 8 มรศมไอออน 98 pm

ข. ไอออนลบหรอไอออนของอโลหะ จะมขนาดใหญขนเมอเปรยบเทยบกบอะตอมเดม เนองจากอโลหะเมอรบ อเลกตรอนเพมเขามาทำาใหแรงดงดดระหวาง อเลกตรอนกบนวเคลยส ลดลง ขนาดจงใหญขน

เชน Cl 2, 8, 7 มรศมอะตอม 99 pmCl- 2, 8, 8 มรศมไอออน 181 pm

ความสมพนธระหวางขนาดไอออนกบตารางธาต พจารณารศมของธาตบางชนดในตารางธาตเปรยบเทยบกบอะตอมเดม ดงตอไปน

รปท 7.7 เปรยบเทยบขนาดอะตอมและขนาดไอออนของธาตบางชนด

(เสนประแสดงขนาดไอออน, หนวยเปน A0) จากรป จะเหนไดวา ในหมเดยวกนขนาดของไอออนมแนวโนมใหญขนเมอเลขอะตอมเพมขน แตในคาบ

เดยวกน การเปลยนแปลงขนาดของไอออนมแนวโนมทไมแนนอน จงตองพจารณาในรายละเอยดตอไป

ก. ไอออนของโลหะ พจารณาขนาดของไอออนของโลหะในหมและในคาบเดยวกน ดงตอไปน

ตารางท 7.4 เปรยบเทยบขนาดของไอออนของโลหะในหมเดยวกน ( หม IIA)

ธาตหม IIA เลขอะตอม ไอออน รศมไอออน (pm)

รศมอะตอม (pm)

BeMgCaSrBa

412203856

Be2+

Mg2+

Ca2+

Sr2+

Ba2+

316599

113135

111160197215217

ตารางท7.5 เปรยบเทยบขนาดไอออนของโลหะในคาบเดยวกน ( คาบท 3)ธาต Na Mg

Alเลขอะตอม 11 12

13ไอออน Na+ Mg2+

Al3+

รศมไอออน (pm) 95 65 50

รศมอะตอม (pm) 186 160 143

เมอนำามาเขยนเปนแผนภาพแสดงขนาด เพอใหเหนแนวโนมของการเปลยนแปลง จะไดดงน

รปท 7.8 แนวโนมของขนาดอะตอมอโลหะไอออนของโลหะในหมและในคาบเดยวกนจะเหนไดวา

“ ” “ไอออนของโลหะในหมเดยวกนจะมขนาดใหญขนเมอเลขอะตอมเพมขน และ ไอออนของโลหะใน”คาบเดยวกนจะมขนาดเลกลงเมอเลขอะตอมเพมขน

ข. ไอออนของอโลหะ พจารณาขนาดของไอออนของอโลหะในหมและในคาบเดยวกน ดงตอไปน

ตารางท 7.6 เปรยบเทยบขนาดของไอออนของโลหะในหมเดยวกน ( หม VIIA) ธาตหมVIIA เลขอะตอม ไอออน รศมไอออน

(pm)รศมอะตอม (pm)

FClBrI

9173553

F-

Cl-Br-

I-

136181195216

7199

114133

ตารางท7.7 เปรยบเทยบขนาดไอออนของโลหะในคาบเดยวกน ( คาบท 3)ธาต P S

Clเลขอะตอม 15 16

17ไอออน P3- S2-

Cl- รศมไอออน (pm) 212 184

181 รศมอะตอม (pm) 110 102

99 เมอนำามาเขยนเปนแผนภาพ แสดงขนาด เพอใหเหนแนวโนมของการเปลยนแปลง จะไดดงน

รปท 7.9 แนวโนมของขนาดของอะตอมและไอออนของอโลหะในหมและในคาบเดยวกนจะเหนไดวา

“ ไอออนของอโลหะในหมเดยวกน จะมขนาดใหญขนเมอเลขอะตอมเพมขน” “และ ไอออนของโลหะในคาบ ”เดยวกนจะมขนาดเลกลง เมอเลขอะตอมเพมขน

จะเหนไดวา ทงไอออนของโลหะและอโลหะในหมเดยวกน จะมขนาดใหญขน เมอเลขอะตอมเพมขน สำาหรบไอออนในคาบเดยวกน ถาพจารณาแยกกนระหวางโลหะกบอโลหะ จะมแนวโนมเปนอยางเดยวกนคอม

ขนาดเลกลง เมอเลขอะตอมเพมขน แตเมอมาพจารณารวมกนแนวโนมของขนาดจะไมเปนดงทกลาวแลว

พจารณาไอออนของธาตในคาบท 2

ตารางท 7.8 เปรยบเทยบขนาดของไอออนของธาตในคาบท 3ธาต Li Be B C N O Fเลขอะตอม 3 4 5 6 7 8 9ไอออน Li+ Be2

+B3+ C4- N3- O2- F-

รศมไอออน (pm) 68 31 20 260 171 140 136 รศมอะตอม (pm) 152 111 79 77 74 73 71

เมอเขยนแผนภาพแสดงขนาด จะไดแนวโนมของการเปลยนแปลงดงน

รปท 7.10 แนวโนมขนาดของไอออนในคาบเดยวกนเปรยบเทยบกบขนาดอะตอม

ค. ไอออนทมจำานวนอเลกตรอนเทากน พจารณาขนาดของไอออนตางๆ ทมจำานวนอเลกตรอนเทากนทงไอออนบวกและไอออนลบ ดงตอไปน

ตารางท7.9 แสดงขนาดของไอออนตางๆ ทม 10 อเลกตรอนเทากนเลขอะตอม 6 7 8 9 11 12 13ไอออน C4- N3- O2- F- Na+ Mg2

+Al3+

จำานวนอเลกตรอน 10 10 10 10 10 10 10 รศมไอออน (pm) 260 171 140 136 98 65 45

จากตาราง จะเหนไดวา ขนาดของไอออนทม 10 อเลกตรอนเทากน เรยงลำาดบจากใหญไปหาเลกไดดงน

C4- > N3- > O2- > F- > Na+ > Mg2+ > Al3+

ทำาใหสรปไดดงน “ สำาหรบไอออนทมจำานวนอเลกตรอนเทากน ไอออนทมประจลบมากทสดจะมขนาดใหญทสด ” ขณะทไอออนทมประจบวกมากทสด จะมขนาดเลกทสด

สำาหรบไอออนทมจำานวนอเลกตรอนเทากนกลมอนๆ กเปรยบเทยบขนาดไดในทำานองเดยวกน ดงในรปท 7.11

รปท 7.11 เปรยบเทยบขนาดของไอออน เสนทบ (¾) แสดงขนาดของไอออนทมจำานวนอเลกตรอนเทากน

เสนประ(¼) แสดงขนาดของไอออนในหมเดยวกน

สรปความสมพนธระหวางขนาดอะตอมและขนาดไอออนกบตารางธาต

ก . ในหมเดยวกน ทงขนาดอะตอมและไอออนจะใหญขนเมอเลขอะตอมเพมขน

ข . ในคาบเดยวกน ขนาดอะตอมจะเลกลง เมอเลขอะตอมเพมขน ขนาดไอออนของโลหะจะเลกลง เมอเลขอะตอมเพมขน ขนาดไอออนของอโลหะจะเลกลง เมอเลขอะตอมเพมขน

ค . ไอออนทมจำานวนอเลกตรอนเทากน ไอออนทมประจลบมากทสด จะมขนาดใหญทสด และไอออนทมประจ บวกมากทสด จะมขนาดเลกทสด

7.1.2 พลงงานไอออไนเซชนพลงงานไอออไนเซชน หมายถง พลงงานทตองการใชสำาหรบทำาใหอเลกตรอนวงนอกสดของอะตอมหรอ

ไอออนในสภาวะกาซ หลดออกไป 1 อเลกตรอน เขยนเปนสมการทวๆ ไปไดดงน

X (g) + IE ® X+ (g) + e-

IE คอ พลงงานไอออไนเซชนหมายเหต

1. พลงงานไอออไนเซชน จะตองเกยวของกบอเลกตรอนครงละ 1 อเลกตรอนเทานน มฉะนนจะไมใชพลงงานไอออไนเซชน

เชน X (g) ® X2+ (g) + 2e-

X+ (g) ® X3+ (g) + 2e-ทงสองปฏกรยาไมใชพลงงานไอออไนเซชน

2. พลงงานไอออไนเซชน จะตองเกยวของกบอะตอมหรอไอออนทอยในสภาวะกาซเทานน เชน

X (g) + IE1 ® X+ (g) + e-

X+ (g) + IE2 ® X2+ (g) + e-

ทง IE1 และ IE2 ตางกเปนพลงงานไอออไนเซชน พลงงานทใชในปฏกรยาตอไปน ไมใชพลงงานไอออไนเซชน

X (s) ® X+ (g) + e-

X (l) ® X+ (g) + e-

X (g) ® X+ (aq) + e-ฯลฯ

3. เมอดงอเลกตรอนตวท 1, 2, 3 …… ออก จะเรยกชอวา เปนพลงงานไอออไนเซชน

ลำาดบท 1, 2, 3 , .. ตามลำาดบ เขยนยอๆ เปน IE1 , IE2 , IE3 , …. เขยนสมการแสดงคา IE1 , IE2 , IE3 , …. ไดดงน

X (g) + IE1 ® X+ (g) + e-

X+ (g) + IE2 ® X2+ (g) + e-

X2+ (g) + IE3 ® X3+ (g) + e-

โดยทในธาตแตละชนด IE1 < IE2 < IE3

ปจจยทมผลตอคาพลงงานไอออไนเซชน

ก . ขนาดอะตอม ถาอะตอมมขนาดเลก จะมคา IE มาก แตถาอะตอมมขนาดใหญจะมคา IE จะนอยข . ประจในนวเคลยส ถาอะตอมมประจในนวเคลยสมาก คา IE จะมาก แตถามประจในนวเคลยสนอย คา

IE จะนอย โดยทวๆ ไปขนาดของอะตอมจะมผลตอคา IE มากกวาประจในนวเคลยส

นอกจากน การพจารณาคา IE ของธาตตางๆ อาจจำาเปนตองพจารณาปจจยอนๆ นอกเหนอจากน ดวย เชน

โครงสรางอะตอม กลาวคอ อะตอมหรอไอออนทมการจดเรยงอเลกตรอนครบออกเตต เชน Na+

(g) , Mg2+ (g), F- (g), Ne ซงอยในภาวะทเสถยร จะมคา IE สงมาก แรงผลกของอเลกตรอนใน orbital เดยวกน ซงทำาใหเกดแรงผลกระหวางอเลกตรอนทำาใหคา

IE นอยลง

ความสมพนธระหวาง IE1 กบตารางธาต พจารณาคา IE1 ของธาตตางๆ จากกราฟตอไปน

รปท 7.12 กราฟแสดงความสมพนธระหวางคา IE1 กบเลขอะตอมของธาต จากกราฟจะเหนไดวาคา IE1 ในหมและในคาบเดยวกนมแนวโนมของการเปลยนแปลงทสำาคญพอจะสรปได

ดงน

ก . ธาตในหมเดยวกน คา IE1 จะลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน ทงนเพาะธาตในหมเดยวกน เมอเลข

อะตอมเพมขนขนาดของอะตอมจะใหญขน ทำาใหแรงยดเหนยวระหวางนวเคลยสกบอเลกตรอนนอยลง คาจงลดลง (ด คา IE1 ของธาตหมIA ในตารางท 7.10)

ข . ธาตในคาบเดยวกน คา IE1 จะเพมขนเมอเลขอะตอมเพมขน ทงนเพราะขนาดอะตอมเลกลงตามลำาดบ

นนเอง ดงนนโลหะจงมคา IE1 ตำากวาอโลหะ ( ดคา IE1 ของธาตในคาบท 2 ในตารางท7.11) ตารางท 7.10 แสดงคา IE1 ของธาตในหมเดยวกน ( หม IA)

ธาต เลขอะตอม รศมอะตอม (pm) IE1 (kJ/mol)LiNaK

RbCs

311193755

152186227248265

526502425409382

ตารางท7.11 แสดงคา IE1 ของธาตในคาบเดยวกน ( คาบท 2)ธาตเลขอะตอม

รศมอะตอม(pm)IE1 (kJ/mol)

Li3

152526

Be4

112906

B5

88807

C6

77109

3

N7

77140

7

O8

66168

7

F9

64168

7

Ne10

112208

7

จะเหนไดวาธาตในหมเดยวกนเมอเลขอะตอมเพมขน คา IE1 ลดลงตามลำาดบ แตธาตในคาบเดยวกน เมอ

เลขอะตอมเพมขน คา IE1 สวนใหญเพมขน แตมบางธาตคา IE1 ลดลงอยางไรกตามเมอพจารณาโดยรวม จาก

การดแนวโนมของการเปลยนแปลงในกราฟรปท 7.12 กจะพบวาในคาบเดยวกนเมอเลขอะตอมเพมขนคา IE1 มแนวโนมเพมขน การทคา IE1 ของบางธาตไมเพมขน อาจจะอธบายไดดงน

1. ในคาบท 2 คา IE1 ของ Be มากกวา B ทงๆ ท Be มขนาดใหญกวา B เนองจากปจจยเกยวกบโครงสรางของอะตอม

4Be = 1s2 2s2 มเวเลนตอเลกตรอนเปน 2s2 ซงมลกษณะคลายกบ He ดงนนโครงสรางอะตอมจงเสถยรมาก คา IE1 จงสง

5B = 1s2 2s2 2p1 มเวเลนตอเลกตรอนเปน 2p1 ซงไมครบ ออกเตต ทำาใหโครงสรางอะตอมไมเสถยรเทา Be ดงนน IE1 จงนอยกวาของ Be2. ในกรณของ N และ O ปรากฏวา N ม IE1 สงกวา O เพราะปจจยเกยวกบแรงผลกของ

อเลกตรอนในออรบทอล (orbital) เดยวกน

7N = 1s2 2s2 2p3 1s 2s 2p

อเลกตรอนทง 3 ใน p - obital กระจายกนอย แรงผลกระหวางอเลกตรอนกบอเลกตรอนคอนขาง นอย อะตอมอยในภาวะเสถยร

8O = 1s2 2s2 2p4 1s 2s 2p

อเลกตรอนทง 4 ใน p- orbital กระจายกนอย แตมอย 1 orbital ทม 2 อเลกตรอน จงมแรงผลกระหวางอเลกตรอนเกดขน ดงนนอะตอมจงเสถยรนอยกวา N ทำาใหคา IE1 นอยกวา

7.1.3 จดหลอมเหลวและจดเดอด จดหลอมเหลวและจดเดอดของธาตขนอยกบแรงยดเหนยวระหวางโมเลกล ถาแรงระหวางโมเลกลมคามาก

จดหลอมเหลวและจดเดอดจะมคาสง ในทางตรงกนขามถาแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลมคานอยจดหลอมเหลวและจดเดอดจะมคาตำา

สำาหรบโลหะ อะตอมของโลหะยดเหนยวกนดวยพนธะโลหะ ซงเปนแรงยดเหนยวทแขงแรงพอประมาณ ถา พนธะโลหะมความแขงแรงมาก จะทำาใหจดหลอมเหลวและจดเดอดสง ถาพนธะโลหะมความแขงแรงนอยจะทำาให

จดหลอมเหลวและจดเดอดตำา โดยทวไปพนธะโลหะจะแขงแรงมากขน เมอธาตนน มเวเลนซอเลกตรอนมากขน หรอเมอธาตนนมขนาดเลกลง

สำาหรบอโลหะ ซงเปนธาตชนดโมเลกลเดยว จะรวมกนเปนกลมกอนหรอมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลเปน แรงวนเดอรวาลส ซงเปนแรงทคอนขางออน ความแขงแรงของแรงวนเดอรวาลสขนอยกบมวลโมเลกลและขนาดของ

โมเลกล อโลหะทมมวลโมเลกลสง มขนาดใหญ จะมแรงวนเดอรวาลสมาก ทำาใหจดหลอมเหลวและจดเดอดสงกวาพวกท มมวลโมเลกลตำากวา หรอทมขนาดเลกกวา

ความสมพนธระหวางจดหลอมเหลวและจดเดอดกบตารางธาต พจารณาจดหลอมเหลวและจดเดอดของธาตตางๆ จากกราฟตอไปน

รปท 7.13 กราฟแสดงจดหลอมเหลวของธาต

รปท 7.14 กราฟแสดงจดเดอดของธาต จากกราฟจะพบวาแนวโนมของการเปลยนแปลงจดหลอมเหลวและจดเดอดของธาตตางๆ ในตารางธาตตาม

หมและคาบซงพอสรปไดดงน

1. ธาตในหมเดยวกนก. โลหะในหมเดยวกน คอ หม IA , IIA, และ IIIA “จดหลอมเหลวและจดเดอดม

” แนวโนมลดลง เมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากความแขงแรงของพนธะโลหะลดลง เพราะมขนาดอะตอมใหญขน (ด ตวอยางไดในตารางท 7.12)

ตารางท 7.12 ตวอยางของจดหลอมเหลวและจดเดอดของโลหะในหมเดยวกน ( หม IA)ธาต เลขอะตอม จดหลอมเหลว (0C) จดเดอด (0C)LiNaK

RbCs

311193755

18098643929

1330892760688690

ข. อโลหะในหมเดยวกน คอ หม VIA , VIIA, และ VIIIA “จดหลอมเหลวและจดเดอดมแนว ” โนมเพมขน เมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลคอแรงวนเดอรวาลสเพมขน เพราะมวล

โมเลกลและขนาดโมเลกลเพมขน ( ตวอยางดงตารางท 7.13)

ตารางท 7.13 ตวอยางของจดหลอมเหลวและจดเดอดของอโลหะในหมเดยวกน ( หมVIIA)ธาต เลขอะตอม จดหลอมเหลว (0C) จดเดอด (0C)FClBrI

9173553

-220-101

-7114

-188-3559

183หมายเหต

สำาหรบธาตหม IVA และ VA จดหลอมเหลวและจดเดอดมแนวโนมของการเปลยนแปลงไม ชดเจน เนองจากมโครงสรางและแรงยดเหนยวระหวางอะตอมทแตกตางกน

2. ธาตในคาบเดยวกนก. โลหะในคาบเดยวกน คอ โลหะในหม IA , IIA, และ IIIA “ในคาบตางๆ จดหลอมเหลวและ

” จดเดอดมแนวโนมสงขน เมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากมพนธะโลหะทแขงแรงมากขน ทงนเพราะอะตอมมขนาด

เลกลงและมจำานวนเวเลนตอเลกตรอนเพมขน ( ตวอยางดงตารางท 7.14)

ตารางท7.14 ตวอยางของจดหลอมเหลวและจดเดอดของโลหะในคาบเดยวกน ( คาบท 2)ธาตเลขอะตอม

จดหลอมเหลว (0C) จดเดอด (0C)

Li3

180133

0

Be4

1280

2480

B5

2030

3930

ข. อโลหะในคาบเดยวกน คอ อโลหะ หม VA, VIA , VIIA, และ VIIIA “จดหลอมเหลว” และจดเดอดมแนวโนมลดตำาลงเมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลคอ แรงวนเดอรวาลสม

คาลดลง เพราะขนาดของโมเลกลเลกลง โดยเฉพาะกาซเฉอยเปนกาซประเภทโมเลกลเดยว และมขนาดเลก ม

จดหลอมเหลวและจดเดอดตำามาก ดงตวอยางในตารางท 7.15

ตารางท 7.15 ตวอยางของจดหลอมเหลวและจดเดอดของอโลหะในคาบเดยวกน ( คาบท 2)ธาตเลขอะตอม

จดหลอมเหลว (0C) จดเดอด (0C)

N7-

210-

O8-

219-

F9-

220-

Ne10-

250

200 180 190 -245

อาจแสดงแนวโนมของการเปลยนแปลงจดหลอมเหลวและจดเดอดของธาตตางๆ ตามหมและตามคาบ (ยกเวนธาตแทรนซชนและธาตบางธาต) ไดดงแผนภาพตอไปน

รปท 7.15 แผนภาพแสดงแนวโนมของจดหลอมเหลวและจดเดอดของธาตตางๆ

7.1.4 อเลกโทรเนกาตวต อเลกโทรเนกาตวต เปนความสามารถของอะตอมของธาตในการดงดดอเลกตรอนครวมพนธะใหเขาใกล

นวเคลยส ธาตทมอเลกโทรเนกาตวตสงกวาจะแสดงอำานาจไฟฟาลบ สวนธาตทมอเลกโทรเนกาตวตตำากวา จะแสดงอำานาจไฟฟาบวก

ปจจยทมผลตอคาอเลกโทรเกาตวต

เหมอนกบปจจยทมผลตอคา IE คอก. ขนาดของอะตอม อะตอมทมขนาดเลก จะมคาอเลกโทรเนกาตวตสงกวาอะตอมทมขนาดใหญ เนองจาก

อะตอมทมขนาดเลดสามารถดงดดอเลกตรอนครวมพนธะใหเเขาใกลนวเคลยสไดมากกวา

ข. ประจในนวเคลยส อะตอมทมประจในนวเคลยสมากกวา จะมคาอเลกโทรเนกาตวตสงกวา เพราะสามารถดงอเลกตรอนครวมพนธะใหเขาใกลนวเคลยสไดมากกวา

ดงนนธาตทมขนาดเลกและมประจในนวเคลยสมาก จะมคาอเลกโทรเนกาตวตสง อยางไรกตาม โดยทวๆ ไปขนาดของอะตอมจะมผลตอคาอเลกโทรเนกาตวตมากกวาประจในนวเคลยส เชน

Na มรศมอะตอม 186 pm มอเลกโทรเนกาตวต 0.9Mg มรศมอะตอม 160 pm มอเลกโทรเนกาตวต 1.2Mg มขนาดเลกกวาและมประจในนวเคลยสมากกวา จงมอเลกโทรเนกาตวตมากกวาอกตวอยางหนง

Mg มรศมอะตอม 160 pm มอเลกโทรเนกาตวต 1.2Ca มรศมอะตอม 197 pm มอเลกโทรเนกาตวต 1.0Mg มขนาดเลกกวา จงมอเลกโทรเนกาตวตมากกวา Ca ( ถงแมวา Mg จะมประจในนวเคลยส

นอยกวา Ca )

การคำานวณคาอเลกโทรเนกาตวต อเลกโทรเนกาตวตของธาตหนงๆ ไดจากการคำานวณไมใชไดจากการทดลอง ซงการคำานวณมหลายวธตางๆ

กน ไลนส พอลง (Linus Pauling) นกเคมชาวอเมรกนไดคำานวณคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตตางๆ ท สามารถเกดพนธะระหวางกนได โดนพจารณาจากปจจยเกยวกบพลงงานพนธะของพวกโมเลกลอะตอมคดงตอไปน

ENA - ENB = -(0.208 21

BBAAAB )

ENA = อเลกโทรเนกาตวตของธาต AENB = อเลกโทรเนกาตวตของธาต BHAB = พลงงานพนธะของ A - BHAA = พลงงานพนธะของ A - AHBB = พลงงานพนธะของ B - B( หนวยของพลงงานเปน kcal/mol)

จากความสมพนธดงกลาว เมอทราบพลงงานพนธะจะสามารถคำานวณอเลกโทรเนกาตวตเปรยบเทยบระหวาง

ธาต 2 ธาตทเกดพนธะกนได ซงถาทราบคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตหนง จะหาคาอเลกโทรเนกาตวตของอกธาตหนงได

พอลงใชวธเปรยบเทยบโดยกำาหนดใหธาต F ซงมขนาดเลกทสดและเกดพนธะได มอเลกโทรเนกาตวตสง

ทสดคอ เทากบ 4.0 หลงจากนนจงคำานวณอเลกโทรเนกาตวตของธาตอนๆ โดยการเปรยบเทยบกบธาต F และ ธาตอนๆ ททาบคาอเลกโทรเนกาตวตแลว

ความสมพนธระหวางอเลกโทรเนกาตวตกบตารางธาต พจารณาคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตตางๆ ในตารางธาตดงตอไปน

รปท 7.16 แสดคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตตางๆ ในตารางธาต

เมอนำาคาอเลโทรเนกาตวตของธาตมาเขยนเรยงลำาดบตามเลขอะตอม จะไดดงน

รปท 7.17 กราฟแสดงคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตจากลกษณะของกราฟจะสามารถสรปแนวโนมของการเปลยนแปลงคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตในหมและใน

คาบเดยวกนไดดงน

ก . ธาตในหมเดยวกน คาอเลกโทรเนกาตวตมแนวโนมลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากขนาดอะตอม ใหญขน ทำาใหแรงดงดดระหวางนวเคลยสกบอเลกตรอนมคาลดลง คาอเลกโทรเนกาตวตจงตำา

ข . ธาตในคาบเดยวกน คาอเลกโทรเนกาตวตมแนวโนมเพมขน เมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากขนาด อะตอมเลกลง ทำาใหแรงดงดดระหวางนวเคลยสกบอเลกตรอนมคามากขน สามารถดงดดอเลกตรอนครวมพนธะใหเขา ใกลนวเคลยส คาอเลกโทรเนกาตวตจงสง

ค . ธาตเฉอย ไมมคาอเลกโทรเนกาตวต เนองจากธาตเฉอยเกดสารประกอบไดยาก จงไมไดคำานวณไว จากคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตตางๆ ในตารางธาตจะเหนไดวาโลหะซงอยทางซายมอของตารางธาต มคาอ

เลกโทรเนกาตวตตำา เมอมการสรางพนธะกบอะตอมของธาตอน อเลกตรอนจงมแนวโนมทจะถกดงออกจากอะตอมได

งาย ธาตเหลานจดวาเปนพวกชอบใหอเลกตรอนหรอเรยกวา electropositive element ในขณะ

ทอโลหะ (ยกเวนธาตเฉอย) ซงอยทางขวามอของตารางธาต มคาอเลกโทรเนกาตวตสง เมอมการสรางพนธะกบ อะตอมของธาตทมอเลกโทรเนกาตวตตำากวา จะสามารถดงอเลกตรอนครวมพนธะใหเขาหาตวไดงาย ธาตเหลานจดวา

เปนพวกชอบอเลกตรอนหรอเรยกวา electronegative element ประโยชนของอเลกโทรเนกาตวต

1. ใชทำานายวาธาต2 ธาต เมอเกดสารประกอบจะเปนไอออนกหรอโคเวลนต โดยพจารณาจากผลตางของ

คาอเลกโทรเนกาตวตระหวางธาตครวมพนธะ แลวคำานวณออกมาเปน % ionic ดงน

ตารางท 7.16 แสดงเปอรเซนตไอออนก จากผลตางของคาอเลกโทรเนกาตวต

(EN)%ionic

0.10.5

0.21

0.32

0.44

0.56

0.69

0.712

0.815

0.919

1.022

1.126

(EN)%ionic

1.230

1.334

1.439

1.543

1.647

1.751

1.855

1.959

2.063

2.167

2.270

(EN)%ionic

2.374

2.476

2.579

2.682

2.784

2.886

2.988

3.089

3.191

3.292

(EN) = ผลตางของคาอเลกโทรเนกาตวตของธาตครวมพนธะ

โดยทวไปสารประกอบธาตคทม %ionic มากกวา 50 % จะจดวาเปนสารไอออนก ยงม %ionic มากเทาใด กจะยงแสดงสมบตของความเปนไอออนกมากขนเทานน เชน

(EN) ของ Cl - Cl = 0 ม %ionic = 0 แสดงวาเปนสารโคเวเลนต (EN) ของ NaCl = 2.1 ม %ionic = 67 % แสดงวาเปนสารไอออ

นก (EN) ของ KCl = 2.2 ม %ionic = 70 % แสดงวาเปนสารไอออ

นก (EN) ของ LiCl = 2.0 ม %ionic = 63 % แสดงวาเปนสารไอออ

นก

แสดงวา NaCl , NaCl และ LiCl ตางกเปนสารไอออนก โดยมความเปนไอออนกเรยง

ลำาดบดงน KCl > NaCl > LiCl

2. การพจารณาสภาพขวของพนธะ โดยเฉพาะโมเลกลโคเวเลนต เมอตองการจะทราบวาพนธะมขวหรอไม พนธะใดมขวของพนธะมากกวากน ใหดจากผลตางของคาอเลกโทรเนกาตวต ถามคาอเลกโทรเนกาตวตเทากนจะไดวา

พนธะไมมขว เชน H-H, NN แตถามคาอเลกโทรเนกาตวตตางกนจะไดพนธะทมขว ยงตางกนมากกจะยงม

ขวมาก ซงถาตางกนมากกวา 2 จะถอวาเปนพนธะไอออนกดงทไดกลาวมาแลว เชน (EN) ของ Cl - Cl = 0 (EN) ของ H - Cl = 0.9 (EN) ของ H - Br = 0.7 (EN) ของ H - I = 0.4

แสดงวา Cl-Cl เปนพนธะไมมขว HCl, HBr, และ HI เปนพนธะมขว โดยเรยงลำาดบขว ของพนธะจากมากไปนอยไดดงน

HCl > HBr > HI

3. ใชประกอบการเขยนสตรสารประกอบ โดยทวๆ ไปในการเขยนสตรของสารประกอบของธาตทมคาอเลก

โทรเนกาตวตตำาจะเขยนไวขางหนาและธาตทมอเลกโทรเนกาตวตสงกวาจะเขยนไวขางหลง เชน NaCl, Cl2O, OF2 เปนตน

นอกจากสมบตของธาตในตารางธาตเกยวกบขนาดอะตอม พลงงานไอออไนเซชน จดหลอมเหลว จดเดอดและ คาอเลกโทรเนกาตวตแลวยงมสมบตอนๆ ของธาตทนาสนใจอกเชน อเลกตรอนอฟฟนต และความเปนโลหะของธาต

เปนตน

อเลกตรอนอฟฟนตกบตารางธาต

อเลกตรอนอฟฟนต (electron affinity) หมายถง พลงงานทคายออกมาเมออะตอมทเปนก

ลางในภาวะกาซรบอเลกตรอน 1 ตว กลายเปนไอออนลบในสภาวะกาซ เขยนเปนสมการทวๆ ไปไดดงน

X (g) + e- ® X- (g) + พลงงาน พลงงานนคอ พลงงานอเลกตรอนอฟฟนตนนเอง

หนวยของพลงงานอเลกตรอนอฟฟนตจะเหมอนกบพลงงานไอออไนเซชนคอ kJ/mol หรอ หนวยท

ใหญกวา MJ/mol และหนวยทเลกกวาคอ eV ธาตทมอเลกตรอนอฟฟนตสง จะคายพลงงานออกมามากเมอรบอเลกตรอนเขาไป ทำาใหเกดไอออนลบทม

ความเสถยรมาก ดงนนอเลกตรอนอฟฟนตจงใชทำานายความสามารถในการเปนไอออนลบ กลาวคอ ธาตทมอเลกตรอน อฟฟนตสง จะสามารถเกดเปนไอออนลบไดงายกวาธาตทมอเลกตรอนอฟฟนตตำา

เชน Cl, Br มอเลกตรอนอฟฟนตสง จงเกดเปน Cl- , Br- ได แต Na , K มคา อเลกตรอนอฟฟนตตำามาก จงไมสามารถเกดเปนไอออนลบได

ปจจยทมผลตอคาอเลกตรอนอฟฟนต เหมอนกบปจจยทมผลตอพลงงานไอออไนเซชนและอเลกโทรเนกาตวต คอขนอยกบขนาดของอะตอมและ

ประจในนวเคลยส

ก . ขนาดของอะตอม อะตอมทมขนาดเลก จะมอเลกตรอนอฟฟนตมากกวา อะตอมทมขนาดใหญ

ข . ประจในนวเคลยส อะตอมทมประจในนวเคลยสมาก จะมอเลกตรอนอฟฟนตมากกวาอะตอมทมประจในนวเคลยสนอย

ปจจยเกยวกบขนาดของอะตอมจะมผลตออเลกตรอนอฟฟนตมากกวาประจในนวเคลยส

รปท 7.18 แสดงคาอเลกตรอนอฟฟนตของธาตบางชนดสมบตการนำาไฟฟากบตารางธาต

อาศยการนำาไฟฟาของธาต จะสามารถแบงธาตตางๆ ออกเปน 3 กลมใหญๆ คอ โลหะ (metal) อโลหะ (non-metal) และกงโลหะ (metalloid) โดยกำาหนดคณสมบตของกลมตางๆ ดงน

ก . โลหะ เปนธาตทชอบใหอเลกตรอน มเวเลนซอเลกตรอน 1, 2 หรอ 3 นำาไฟฟาไดดทอณหภมหอง เพราะมพนธะโลหะ แตการนำาไฟฟาจะลดลงเมออณหภมสงขน ในตารางธาตจะมโลหะประมาณ 3 ใน 4 ของธาต

ทงหมด คอตงแตทางซายมอของตารางธาตไปถงบรเวณเสนขนบนได รวมโลหะแทรนซชนและอนเนอรแทรนซชนดวย

ข . อโลหะ เปนธาตทชอบรบอเลกตรอน มเวเลนตอเลกตรอนตงแต 4 ตวขนไป เปนฉนวนไฟฟาในทก

สถานะ กลาวคอ สมบตการนำาไฟฟาจะมนอยมากจนไมสามารถวดได ในตารางธาตจะมอย 1 ใน 4 ของธาตทงหมด คอตงแตธาตทอยทางขวามอของตารางธาตจนถงขนบนได

ค . กงโลหะ เปนธาตทมสมบตของโลหะและอโลหะผสมกนอย ทอณหภมปกตจะนำาไฟฟาไดนอย และเมอ

อณหภมสงขนการนำาไฟฟาจะมากขน ตำาแหนงของธาตกงโลหะจะอยตรงบรเวณเสนขนบนได ไดแกธาต B Si Ge As และ Te (ถาพจารณาธาตกงโลหะในแงความเปนกรด- เบสของออกไซด ธาตกงโลหะไดแก Be, Al, Ge, Sn และPb)

ธาตกงโลหะอาจจะทำาใหการนำาไฟฟามากขนได โดยการเตมธาตบางอยางผสมลงไปเลกนอย ทงนเพราะธาตกง

โลหะ มความวองไวตอปรมาณของสารไมบรสทธเปนอยางมาก ทำาใหเกดโครงสรางทนำาไฟฟาไดด เชน ธาต Si และ Ge ซงเปนกงโลหะ เมอเตมธาตหม IIIA (Al , Ga, IN) หรอหมVA (P, As, Sb ) ลงไป

เลกนอย จะทำาใหการนำาไฟฟาเพมขนอยางมาก สามารถนำาไปใชทางดานอเลกโทรนกสไดเปนอยางด เชน ทำา

ทรานซสเตอร เซม- คอนดกเตอร เปนตน โดยทวไปสารกงโลหะมกจะมโครงสรางโมเลกลทสลบซบซอน

ความสมพนธระหวางความเปนโลหะกบตารางธาต

ก. ธาตในหมเดยวกน เมอเลขอะตอมเพมขนความเปนโลหะจะเพมขน

ข. ธาตในคาบเดยวกน เมอเลขอะตอมเพมขน ความเปนโลหะจะลดลง

ความหนาแนนกบตารางธาตความหนาแนนของธาตพจารณาไดจากความสมพนธระหวางมวลและปรมาตรดงน

ความหนาแนน = ปรมาตรมวล

จากสตรจะเหนไดวาการเพมมวลจะทำาใหความหนาแนนเพมขน ในขณะทการเพมปรมาตรจะทำาใหความหนาแนนลดลง

ถาอตราการเพมมวลมากกวาการเพมปรมาตร ความหนาแนนจะเพมขน แตในทางตรงกนขาม ถาอตราการ เพมมวลนอยกวาการเพมปรมาตร ความหนาแนนจะลดลง

จากหลกการดงกลาวเมอนำามาพจารณาธาตในหมและคาบเดยวกนจะเปนดงน

ก . ธาตในหมเดยวกน เมอเลขอะตอมเพมขน จะพบวาความหนาแนนจะมแนวโนมเพมขน หรอ ความหนาแนน ของธาตเพมขนจากลบลงลาง ทงนเพราะอตราการเพมมวลของธาตมคามากกวาอตราการเพมปรมาตร ดงเชน ธาตใน

หม IA

ตารางท7.17 ความหนาแนนของธาตหม IAธาต เลขอะตอม ความหนาแนน (g/cm3)LiNa

311

0.530.97

KRbCs

193755

0.861.531.87

ข . ธาตในคาบเดยวกน เนองจากในคาบเดยวกนมทงโลหะและอโลหะ วงมความหนาแนนเปลยนแปลงอยาง ไมตอเนอง ทำาใหสรปตามเลขอะตอมทเพมขนไมได

ดงเชน ความหนาแนนของธาตในคาบท 2 ดงตอไปน

ตารางท 7.18 ความหนาแนนของธาตในคาบท 2ธาตเลขอะตอมความหนาแนน (g/cm3)

Li3

0.53

Be4

1.85

B5

2.34

C6

2.26

N7

0.8

O8

1.15

F9

1.5

Ne101.2

สำาหรบN , O , F และNe พจารณาความหนาแนนในสถานะของเหลว

รปท 7.20 กราฟแสดงความหนาแนนของธาต 18 ธาตแรกตามเลขอะตอมทเพมขน

รปท 7.21 แผนภาพแสดงแนวโนมการเปลยนแปลงสมบตตางๆ ในหมและคาบเดยวกน

( หวลกศร หมายถง มคามาก)

7.1.5 เลขออกซเดชน (Oxidation number) เลขออกซเดชน เปน คาประจไฟฟา หรอประจสมมตของอะตอมหรอไอออนของธาต โดยคดจากจำานวน

อเลกตรอนทใหหรอรบตามเกณฑทกำาหนดขน เมอธาตตางๆ รวมกนเปนสารประกอบธาตทใหอเลกตรอนจะมเลขออกซเดชนเปนบวกและมคาเทากบจำานวน

อเลกตรอนทใหนน สวนธาตทรบอเลกตรอนจะมเลขออกซเดชนเปนลบ และมคาเทากบจำานวนอเลกตรอนทรบนน

ตวอยางเชน Zn เมอเกดเปนสารประกอบ จะใหอเลกตรอน 2 ตว กลายเปน Zn2+ ดงนนจงม เลขออกซเดชน +2

Na เปน Na+ ใหอเลกตรอน 1 ตว จงมเลขออกซเดชน = +1Al เปน Al3+ ใหอเลกตรอน 3 ตว จงมเลขออกซเดชน = +3Cl เปน Cl- รบอเลกตรอน 1 ตว จงมเลขออกซเดชน = -1O เปน O2- รบอเลกตรอน 2 ตว จงมเลขออกซเดชน = -2

การพจารณาการใหหรอรบอเลกตรอนจะใชเกณฑจากคาอเลกโทนเนกาตวต ธาตทมคาอเลกโทรเนกาตวตสง กวาจะเปนฝายรบอเลกตรอน ในขณะทธาตซงมคาอเลกโทรเนกาตวตตำากวาจะเปนฝายใหอเลกตรอน

โดยทวๆ ไปเมอใชคาอเลกโทรเนกาตวตเปนเกณฑ ธาตทมคาอเลกโทรเนกาตวตตำาจะมเลขออกซเดชนเปน

บวก และธาตทมคาอเลกโทรเนกาตวตสงกวาจะมเลขออกซเดชนเปนลบ ธาตบางชนด เชน ธาตแทรนซชน (Mn, Fe, Co, Ni) ธาตอโลหะหม VA (P, N) หม VIA (O, S) หมVIIA (Cl,

Br , I) อาจจะมเลขออกซเดชนไดทงคาบวก ลบ ศนย ทงนขนอยกบคาอเลกโทรเนกาตวตเปรยบเทยบระหวางอะตอมของธาตในสารประกอบนน

เชน เลขออกซเดชนของ Cl ใน HCl , Cl2 , HClO , HClO2 , HClO3 ,และ HCkO4 มคาเปน -1 , 0, +1, +3, +5, และ+7 ตามลำาดบ

เลขออกซเดชนของ Mn ใน Mn, Mn(OH)2 , Mn(OH)3 , MnO2 , K2MnO4 และKMnO4 เปน0, +2, +3, +4, +6, และ+7 ตามลำาดบ

ก. วธคดเลขออกซเดชนในสารประกอบไอออนก เนองจากธาตทรวมกนเปนสารประกอบไอออนก มการใหและรบอเลกตรอน อยางชดเจน จงแสดงคา

ประจไฟฟาทชดเจน ทำาใหหาคาของเลขออกซเดชนไดงาย เชน

Na ใหอเลกตรอน 1 อเลกตรอนแก Cl ทำาใหเปน Na+ และCl- เพราะฉะนนเลขออกซเดชนของ Na = +1 และ Cl = -1

ข. วธคดเลขออกซเดชนในสารประกอบโคเวเลนตเนองจากธาตทมารวมกนเปนสารประกอบโคเวเลนตมแตการใชอเลกตรอนรวมกนโดยไมมการใหหรอรบ

อเลกตรอน การพจารณาเลขออกซเดชนจงตองพจารณาจากจำานวนอเลกตรอนทใชรวมกน โดยถอวา อเลกตรอนทใช รวมกนทงหมด เปนของธาตทมอเลกโทรเนกาตวตสงกวา ซงทำาใหธาตดงกลาวมเลขออกซเดชนเปนลบ

พจารณาตวอยางตอไปน

H +Cl H Cl

HCl มการใชอเลกตรอน 1 ค โดยทCl มอเลกโทรเนกาตวตสงกวา H ดงนน อเลกตรอนทใชรวมกน

จงเปรยบเสมอนกบเปนของ Cl ทำาใหไดอเลกตรอนเกน 1 อเลกตรอน เลขออกซเดชนของ Cl จงเปน -1 ใน ขณะทของ H เปน +1

C + O CO O

มการใชอเลกตรอนรวมกน 2 ค โดยท O มอเลกโทรเนกาตวตสงกวา C จำานวนอเลกตรอนทใชรวมกน ทงหมดจงเปนของ O เทากบวา O ทางซาย ไดรบอเลกตรอนจาก C มา 2 อเลกตรอน ในทำานองเดยวกน O

ทางขวากรบอเลกตรอนจาก C 2 อเลกตรอน ดงนน O แตละอะตอมจงคลายกบไดรบ 2 อเลกตรอน จงม

เลขออกซเดชนเปน -2 ในขณะท C เสยอเลกตรอน จงมเลขออกซเดชนเปน +4 จากวธการหาเลขออกซเดชนดงกลาว จงไดนำามาสรปเปนกฎเกณฑดงน

เกณฑกำาหนดคาเลขออกซเดชนของธาตตางๆ 1. ธาตอสระทกชนด มเลขออกซเดชน = 0

ธาตอสระดงกลาวไมวาจะอยในรปของอะตอม หรอโมเลกล ไมวาจะมกอะตอมในโมเลกล เชน Na , H2 , S8 , P4 ตางกมเลขออกซเดชนเปน 0

2. เลขออกซเดชนของไอออน = ประจของไอออน เชน

Mg2+ มเลขออกซเดชน = +2Al3+ มเลขออกซเดชน = +3S2- มเลขออกซเดชน = -2

3. เลขออกซเดชนของธาตบางชนดในสารประกอบมคาเฉพาะตวดงนก. เลขออกซเดชนของโลหะแอลคาไล ไดแก โลหะหม IA เชน Li , Na, K, Rb ,

Cs ในสารประกอบมคาเทากบ +1ข. เลขออกซเดชนของโลหะแอลคาไลนเอรท ไดแก โลหะหมท IIA เชน Mg , Ba , Ca

ในสารประกอบมคาเทากบ +2ค. เลขออกซเดชนของออกซเจน (O) ในสารประกอบทวไปมคาเทากบ -2 ยกเวน- สารประกอบเปอรออกไซด เชน H2O2 BaO2 Na2O2 O มเลขออกซเดชน

เปน -1- สารประกอบซเปอรออกไซด เชน NaO2 KO2 O มเลขออกซเดชนเปน -ฝ ใน

OF2 เปน +2 ง. เลขออกซเดชนของไฮโดรเจนในสารประกอบทวไปเปน +1 ยกเวนในสารประกอบไฮไดรด

เชน NaH, CaH2 , AlH2 , เปน -14. “ ” ในสารประกอบใดๆ ผลรวมของเลขออกซเดชนของทกอะตอมเทากบศนย เชน

เลขออกซเดชนของสารประกอบ KMnO4 = 0 เลขออกซเดชนของสารประกอบ MnO2 = 0

5. ในไอออนทประกอบดวยอะตอมมากกวา 1 “ ชนด ผลรวมของเลขออกซเดชนของทกๆ อะตอมเทากบ” ประจของไอออน เชน

เลขออกซเดชนของ MnO4- = -1

เลขออกซเดชนของ Cr2O72- = -2

ตวอยาง จงคำานวณเลขออกซเดชนของธาตแฮโลเจนในสารประกอบตอไปน

HClO4 KIO3 OF2 HBrวธทำา

HClO4 H + Cl + 4O = 0 (+1) + Cl + 4(-2) = 0

Cl = +7

KIO3 K + I + 3O = 0(+1) + I + 3(-2) = 0

I = +5OF2 O + 2F = 0

(-2) + 2(F) = 0 F = -1

HBr H + Br = 0(+1) + Br = 0 Br = -1

ตวอยาง จงคำานวณเลขออกซเดชนของธาตตอไปน

ก. Cr ใน Cr2O72-

ข. Fe ใน Fe(CN)63-

ค. S ใน HSO4-

ง. Sn ใน SnO32-

วธทำา ก. 2(Cr) + 7(O) = -2 2(Cr) + 7(-2) = -2

Cr = +6ข. Fe + 6(CN) = -3 Fe + 6(-1) = -3

Fe = +3ค. H + S + 4(O) = -1 +1 + S + 4(-2) = -1

S = +6ง. Sn + 3(O) = -2 Sn + 3(-2) = -2

Sn = +4

7.2 สมบตของสารประกอบของธาตตามคาบ ในหวขอ 7.1 นกเรยนไดศกษาแนวโนมของสมบตตางๆ ของธาตตามหมและตามคาบมาแลว โดยใน

หวขอนจะไดศกษารายละเอยดเกยวกบสมบตของสารประกอบของธาตทอยในคาบเดยวกน โดยเฉพาะสารประกอบคลอ ไรด ออกไซด และซลไฟด

ธาตในคาบเดยวกนทจะศกษาเกยวกบสมบตของสารประกอบ ไดแก ธาตคาบท 2 และ3 ธาตในคาบท 2 ม 8 ธาต เรยงตามเลขอะตอมจากนอยไปหามากคอ Li, Be, B, C, N,

O, F และNe ธาตในคาบท 3 ม 8 ธาต เรยงลำาดบตามเลขอะตอมจากนอยไปหามากคอ Na, Mg, Al, Si,

P, S, Cl และAr ธาตเหลานมสมบตตางๆ พอจะสรปเปรยบเทยบไดดงน

ตารางท 7.22 สมบตบางประการของธาตในคาบท 2 สมบต \ ธาต Li Be B C

แกรไฟต

N O F Ne

เลขอะตอมการจดเรยงอเลกตรอนมวลอะตอม

IE1 (kJ/mol)อเลกโทรเนกาตวต

รศมอะตอม (pm)*ความหนาแนน(g/cm3)

ปรมาตรตอโมล (cm3) จดหลอมเหลว (0C)

จดเดอด(0C)ความรอนแฝงของการ

หลอมเหลว (kJ/mol)ความรอนแฝงของการเกดไอ (kJ/mol)การนำาไฟฟา(ohm-1cm-4)

การนำาความรอนท 25 0C

32,16.95261.01230.53

13.1

180133

03.0

135

42,29.09061.5891.85

4.9128

0248

011.7

52,310.8

8072.0802.34

4.6203

0393

022.2

62,412.0

1093

2.5772.26

5.3350

0--

72,514.0

1407

3.0740.817.3-

210-

2000.3

82,616.0

1320

3.5741.15

14.0-

218-

180

92,719.0

1687

4.0721.517.1-

220-

1900.2

102,820.2

2087-

1601.216.7-

249-

2450.3

(J/cm.S.K)8

0.71

295

511.6

539

-0.01

717

0.14

0.24

6

2.8

--

0.22

3.4

-0.00025

6

3.3

-0.00025

3

1.8

-0.00042

ชนดของธาต โลหะ โลหะ กงโลหะ กงโลหะ อโลหะ อโลหะ อโลหะ อโลหะชนดโครงสราง โลหะโมเลกลใหญ โมเลกลขนาดใหญ โมเลกลอะตอมค อะตอมชนดของพนธะ พนธะโลหะ พนธะโคเวเลนต -

* หมายถง รศมโคเวเลนต ยกเวน Ne หมายถงรศมวนเดอรวาลส** ความหนาแนนของ N, O, F และ Ne พจารณาจากสถานะของเหลว

ตารางท 7.23 สมบตบางประการของธาตในคาบท 3 สมบต \ ธาต Na Mg Al Si P

(ขาว)S

รอมบกCl Ar

เลขอะตอมการจดเรยงอเลกตรอนมวลอะตอม

IE1 (kJ/mol)อเลกโทรเนกาตวต

รศมอะตอม (pm)*ความหนาแนน(g/cm3)

ปรมาตรตอโมล (cm3) จดหลอมเหลว (0C)

จดเดอด(0C)ความรอนแฝงของการ

หลอมเหลว (kJ/mol)ความรอนแฝงของการเกดไอ (kJ/mol)การนำาไฟฟา(ohm-1cm-4)

การนำาความรอนท 25 0C(J/cm.S.K)

112,8,

123.0

5020.91570.97

23.7

988902.60

89.0

101.3

122,8,

224.3

7441.21361.74

14.6

649112

08.95

128.7

16

132,8,

327.0

5041.51252.710.0

660245

010.75

293.7

382.1

142,8,

428.1

7931.81172.33

12.1

1410

2680

46.4

376.7

152,8,

531.0

1018

2.11102.35

16.9

442800.63

12.4

10-

162,8,

632.1

1006

2.51042.07

15.6

1134451.41

9.6

10-22

172,8,

735.5

1257

3.0991.56

22.8-

101-343.20

10.2

182,8,

839.9

1527-

1921.40

28.5-

189-

186-

1.18

6.5

4 1.6 40.84

16

-0.00029 -

0.00008 -

0.00017

ชนดของธาต โลหะ กงโลหะ อโลหะชนดโครงสราง โลหะโมเลกลใหญ โมเลกลใหญ โมเลกลค อะตอมชนดของพนธะ พนธะโลหะ พนธะโคเวเลนต -

* หมายถง รศมโคเวเลนต ยกเวน Ar หมายถงรศมวนเดอรวาลส** ความหนาแนนของ Cl และAr พจารณาจากสถานะของเหลว

ธาตตางๆ เหลานโดยเฉพาะธาตออกซเจนและคลอรนเปนธาตทมความวองไวตอการเกดปฏกรยามาก สามารถ

เกดปฏกรยากบธาตอนๆ ไดเกอบทกชนด และสามารถเกดปฏกรยาไดโดยตรงกบธาตคาบท 2 และคาบท 3 ดงในตารางตอไปน

ตารางท 7.24 ปฏกรยาบางชนดของธาตในคาบท 3ธาต เผาใน Cl2 แหง เผาใน O2 แหง เผาใน H2 แหงNa เกดปฏกรยารนแรงมาก ได

NaCl เกดปฏกรยารนแรงมาก ได

Na2O และNa2O2

เกดปฏกรยารนแรงมาก ได NaH

Mg เกดปฏกรยารนแรงได MgCl2

เกดปฏกรยารนแรงมากได MgO เกดปฏกรยารนแรงไดMgH2

Al เกดปฏกรยารนแรงได Al2Cl6

เกดปฏกรยารนแรงได Al2O3 ซงจะเคลอบทผวทำาใหไมเกดปฏกรยาตอไป

ไมเกดปฏกรยา

Si เกดปฏกรยาชาๆ ไดSiCl4 เกดปฏกรยาชาๆ ไดSiO2 ไมเกดปฏกรยา

P เกดปฏกรยาชาๆ ได PCl3 และ PCl5

เกดปฏกรยารนแรงได P4O6 และP4O10

ไมเกดปฏกรยา

S เกดปฏกรยาชาๆ ได SCl2 และS2Cl2

เกดปฏกรยาชาๆ ไดSO2 เกดปฏกรยาชามากได H2S

Cl ไมเกดปฏกรยา ไมเกดปฏกรยา เกดปฏกรยารนแรงในแสงอาทตย ได HCl

Ar ไมเกดปฏกรยา ไมเกดปฏกรยา ไมเกดปฏกรยา

เมอธาตในคาบท 2 และคาบท 3 เกดเปนสารประกอบคลอไรด ออกไซด และซลไฟด จะมสตรเปนดงน

ตารางท 7.25 สตรและสารประกอบบางชนดของธาตในคาบท 2

สตรสารประกอบ\ ธาต Li Be B C N O F Neคอลไรด LiC

lBeCl2

BCl3

CCl4

NCl3

Cl2OClO2Cl2O7

ClF -

ออกไซด LiO2

BeO

B2O3

CO2CO

N2O5NO2N2O3NON2O

O2 OF2

-

ซลไฟด Li2S

BeS

B2S3

CS2

N2S5

SO2SO3

SF6SF4SF2

-

ไฮไดรด LiH BeH2

BH3

CH4

NH3

H2O

HF -

ตารางท 7.26 สตรและสารประกอบบางชนดของธาตในคาบท 3สตรสารประกอบ\ ธาต Na Mg Al Si P S Cl Ar

คลอไรด NaCl

MgCl2

AlCl3AlCl6

SiCl4

PCl3

PCl5

SCl2

Cl2 -

ออกไซด Na2O

Na2O2

MgO

Al2O3

SiO2

P4O6P4O10

SO2

SO3

Cl2OClO2Cl2O7

-

ซลไฟด Na2 Mg Al2 SiS P2S - SCl -

S S S3 2 5 2S2Cl2

ไฮไดรด NaH

MgH2

AlH3

SiH4

PH3

H2S

HCl

-

จะเหนไดวาธาตบางชนดในคาบท 2 และคาบท 3 สามารถเกดเปนสารประกอบคลอไรด ออกไซด และซล ไฟดไดหลายชนด เนองจากธาตอโลหะเหลานนสามารถมเลขออกซเดชนไดหลายคาจงเกดสารประกอบไดหลายชนด ใน

ขณะทโลหะทางซายของคาบเกดสารประกอบไดชนดเดยว เพราะมเลขออกซเดชนคาเดยว

ตารางท 7.27 แสดงเลขออกซเดชนของธาตในคาบท 2 และคาบท 3คาบ ธาต หม เลขออกซเดชน ตวอยาง

ทพบ สงสด ตำาสด

2 LiBeBCNOFNe

IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIA

0, +10, +20, +3-4, 0, +2, +4-3,0,+1,+2,+3,+,4,+5-2,-1,0,+2-1,0-

+1+2+3+4+5+20-

000-4-3-2-1-

Li, Li2OBe, BeCl2B, BH4CH4 , C, CO, CO2NH3 ,N2 ,N2O, NO, N2O3 , NO2H2O, H2O2 , O2 , OF2F2 , HF-

3 NaMgAlSiPSClAr

IAIIAIIIAIVAVAVIAVIIAVIIIA

0, +10, +20, +3-4, 0, +4-3, 0, +3, +5-2, 0, +1, +2,+4,+6-1,0,+1,+3,+4,+6,+7-

+1+2+3+4+5+6+7-

000-4-3-2-1-

Na, Na2OMg, MgOAl, Al2O3SiH4 , Si, SiO2PH3 , P, PCl3 , PCl5H2S, S, S2Cl2, SCl2 ,SO2 , SO3NaCl, Cl2 , Cl2O, KClO2 , ClO2-

จากสตรของสารประกอบของธาตในคาบท 2 และ 3 ตอไปจะศกษาสมบตบางประการ เชน จดหลอมเหลว จดเดอด ความเปนกรดเบสของออกไซดของสารประกอบดงกลาว

ตารางท 7.28 สมบตบางประการของสารประกอบคลอไรดของธาตในคาบท 2 สมบต \ สตร LiCl BeCl

2

BCl3 CCl4 NCl3 Cl2O ClFสถานะ ของแขง ของแขง กาซ ของเหลว ของเหลว กาซ กาซโครงสรางโมเลกล โมเลกลใหญ โมเลกลเดยวจดหลอมเหลว (0C)

จดเดอด (0C)610

1350405520

-10712

-2377

-2771

-204

-154-101

การละลายนำา

สมบตกรด-เบสของสารละลาย

ละลายกลาง

ละลายกลาง

ละลายกรด

ไมละลาย

-ไมละลาย

-ละลายกรด

ละลายกรด

การนำาไฟฟาเมอหลอมเหลว

นำา นำาเลกนอย

ไมนำา ไมนำา ไมนำา ไมนำา ไมนำา

ตารางท 7.29 สมบตบางประการของสารประกอบคลอไรดของธาตในคาบท 3 สมบต \ สตร NaCl MgCl

2

AlCl3 SiCl4 PCl3 SCl2 Cl2สถานะ ของแขง ของแขง ของเหลว ของเหลว ของเหลว ของเหลว กาซโครงสรางโมเลกล โมเลกลขนาดใหญ โมเลกลเดยวจดหลอมเหลว (0C)

จดเดอด (0C)810

1465712

1418193180

-6857

-9174

-8054

-101-35

การละลายนำา

สมบตกรด-เบสของสารละลาย

pH ของสารละลาย

ละลายกลาง

7.0

ละลายกลาง

7.0

ละลายกรด

ละลายกรด

3.0

ละลายกรด

2.0

ละลายกรด

2.0

ละลายกรด

2.0การนำาไฟฟาเมอหลอมเหลว

นำา นำา นำาเลกนอย

ไมนำา ไมนำา ไมนำา ไมนำา

จะเหนไดวาคลอไรดของธาตในคาบท 2 และคาบท 3 มแนวโนมการเปลยนแปลงสมบตตางๆ คลายกน เชน

1. คลอไรดของโลหะจะเปนของแขงทโมเลกลขนาดใหญ เปนสารประกอบไอออนก จงมแรงยดเหนยว ระหวางโมเลกลมาก ทำาใหจดหลอมเหลวและจดเดอดสง และเมอหลอมเหลวจะนำาไฟฟาไดเพราะไอออนสามารถเคลอนท

ได คลอไรดของอโลหะเปนโมเลกลเลกๆ ซงยดเหนยวกนดวยแรงวนเดอรวาลสทำาใหจดหลอมเหลวและ

จดเดอดคอนขางตำาจะเหนไดวาจดหลอมเหลวและจดเดอดของคอลไรดมแนวโนมลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน

2. การละลายนำาของสารประกอบคลอไรด ถาเปนคลอไรดของโลหะ เมอละลายนำาจะแตกตวเปนไอออนโดยมโมเลกลของนำามาลอมรอบสวนใหญ

สารละลายจะแสดงสมบตเปนกลางหรอเปนกรดเลกนอยเชน

NaCl (s) ¾¾ ®¾ OH2 Na+ (aq) + Cl- (aq)MgCl2 (s) ¾¾ ®¾ OH2 Mg2+ (aq) + 2Cl- (aq)

ในขณะทคลอไรดของอโลหะ เมอละลายนำาจะเกดปฏกรยากบนำา ทำาใหสารละลายแสดงสมบตเปนกรด เชน

PCl3 (l) + 3H2O (l) ¾®¾ H3PO3 (aq) + 3H+ (aq) + 3Cl- (aq)

SiCl4 (l) + 2H2O (l) ® SiO2 (s) + 4H+ (aq) + 4Cl- (aq)

2S2Cl2 (l) + 2H2O (l) ® 3S (s) + SO2 (aq) + 4H+ (aq) + 4Cl- (aq)

ตารางท 7.30 สมบตบางประการของสารประกอบออกไซดของธาตในคาบท 2

สมบต \ สตร Li2O BeO B2O3 CO2 N2O5 OF2สถานะปกต ของแขง ของแขง ของแขง กาซ ของแขง กาซโครงสรางโมเลกล โมเลกลขนาดใหญ โมเลกลเดยว

จดหลอมเหลว (0C) จดเดอด (0C)

1700

1200

25303900

4601860

-57-

78.5

3047

-224-

144.8

การละลายนำา

สมบตกรด-เบสของสารละลาย

สมบตกรด-เบสของออกไซด

ละลายเบส

เบส

ไมละลาย

-แอมโฟเทอรก

ละลายเลกนอยกรด

กรด

ละลายกรด

กรด

ละลายกรด

กรด

ละลายกรด

กรด

การนำาไฟฟาเมอหลอมเหลว

นำา นำา นำาเลกนอย ไมนำา ไมนำา ไมนำา

ตารางท 7.31 สมบตบางประการของสารประกอบออกไซดของธาตในคาบท 3

สมบต \ สตร Na2O MgO Al2O3 SiO2 P4O10

SO2 Cl2Oสถานะปกต ของแขง ของแขง ของแขง ของแขง ของแขง กาซ กาซโครงสรางโมเลกล โมเลกลขนาดใหญ โมเลกลเดยวจดหลอมเหลว (0C)

จดเดอด (0C)1275

-*28563600

20722980

1703

2230

580-585300*

-72.7-10

-203.8*

การละลายนำา

สมบตกรด-เบสของสารละลาย

สมบตกรด-เบสของออกไซด

ละลายเบส

เบส

ละลายเบส

เบส

ไมละลาย

- แอมโฟ เท

อรก

ไมละลาย

-กรด

ละลายกรด

กรด

ละลายกรด

กรด

ละลายกรด

กรด

การนำาไฟฟาเมอหลอมเหลว

นำา นำา นำา นำาไดเลกนอย

ไมนำา ไมนำา ไมนำา

* ระเหด

จากสมบตตางๆ ของออกไซดในตารางจะเหนวามแนวโนมการเปลยนแปลงคลายกนทงคาบท 2 และคาบท 3

1. จดหลอมเหลวและจดเดอด จดหลอมเหลวและจดเดอดของออกไซดของธาตทางซายของคาบท 2 และ 3 ซงเปนโลหะมคาสงเนองจาก

เปนสารประกอบไอออนก มโครงสรางของโมเลกลใหญมาก แรงยดเหนยวระหวางโมเลกลมาก ในขณะทออกไซดของ ธาตทางขวาของคาบ ซงเปนอโลหะ จะมจดหลอมเหลวและจดเดอดคอนขางตำา เพราะเปนสารโคเวเลนต เปนโมเลกล

เดยวขนาดเลกมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกลนอย ดงนน Li2O, Na2O , MgO และ Al2O3 จงม จดหลอมเหลวสง CO2 NO2 OF2 SO3 และCl2O7 จงมจดหลอมเหลวตำา สำาหรบ B2O3 และ SiO2 แมวาจะเปนสารประกอบโคเวเลนต แตเนองจากเปนสารประกอบประเภท

โครงผลกรางตาขาย จงทำาใหจดหลอมเหลวและจดเดอดสง

2. การนำาไฟฟาเมอหลอมเหลว ออกไซดของโลหะและกงโลหะ เชน Li2O , BeO , B2O3 Al2O3 MgO มสมบต

ของสารประกอบไอออนก เมอทำาใหหลอมเหลวจงสามารถนำาไฟฟาได ในขณะทออกไซดของอโลหะเปนสารประกอบโคเว เลนต ถงแมวาจะทำาใหหลอมเหลวกไมสามารถนำาไฟฟาได

3. การละลายนำาและสมบตกรด-เบสของออกไซด เนองจากโครงสรางออกไซดของธาตในคาบเดยวกนมแนวโนมเปลยนจากไอออนกเปนโคเวเลนต เมอเลข

อะตอมเพมขน ซงจะเปนเหตผลหนงในการใชอธบายเกยวกบการทำาปฏกรยากบนำาของออกไซด

พวกไอออนกออกไซดจะม O2- อยในโครงผลกซงทำาใหออกไซดเหลานทำาปฏกรยากบนำาอยางรนแรง ได

สารละลายเบส เชน ออกไซดของหม IALi2O (s) + H2O (l) ® 2Li+ (aq) + 2OH- (aq)Na2O (s) + H2O (l) ® 2Na+ (aq) + 2OH- (aq)

นอกจากจะทำาปฏกรยากบนำาอยางรนแรงแลว ยงทำาปฏกรยากบกรดไดอยางรนแรงดวย เชน

Na2O (s) + 2H+ (aq) ® 2Na+ (aq) + H2O (l) สำาหรบออกไซดของหม IIA ถงแมวาจะม O2- แบบหม IA แตเนองจาก O2- ยดเหนยวกบ

แคทไอออนหม IIA แนนเกนไป ดงนนจงทำาปฏกรยากบนำาหรอกรดอยางชาๆ ไมรนแรงเหมอนหม IA ทำาใหการ ละลายของออกไซดหม IIA เกดขนเพยงเลกนอย เชน

MgO (s) + H2O (l) ® Mg2+ (aq) + 2OH- (aq)

MgO (s) + 2H+ (aq) ® Mg2+ (aq) + H2O (l) สำาหรบ BeO ไมละลายนำาแตทำาปฏกรยาทงกรดแลเบส จงเรยกวา แอมโฟเทอรกออกไซด

(amphoteric oxide)

BeO (s) + 2H+ (aq) ® Be2+ (aq) + H2O (l)BeO (s) + 2OH- (aq) + H2O (l) ® Be(OH)4

2- (aq)

สำาหรบออกไซดทเหลอในคาบท 2 และคาบท 3 จะมสมบตเปนกรดคอ ละลายนำาแลวไดสารละลายแสดง

สมบตเปนกรด หรอสามารถทำาปฏกรยากบเบสได ยกเวน CO, OF2 , N2O , NO และ ClO2 จดวา เปน nutral oxide เนองจากไมละลายนำา ไมทำาปฏกรยากบกรดหรอเบส

B2O3 (s) + 3H2O (l) ® 2H3BO3 (aq)CO2 (g) + H2O (l) ® H2CO3 (aq)CO2 (g) + OH- (aq) ® HCO3

- (aq)หรอ CO2 (g) + 2OH- (aq) ® CO3

2- + H2O (l)2NO2 (g) + H2O (l) ® HNO3 (aq) + HNO3 (aq)

SiO2 ไมทำาปฏกรยากบนำาแตทำาปฏกรยากบเบส ออกไซดทเหลอทำาปฏกรยากบนำา

SiO2 (s) + 2OH- (aq) ® SiO32- (aq) + H2O (l)

P4O10 (s) + 6H2O (l) ® 4H3PO4 (aq)โดยสรป ออกไซดของโลหะ แสดงสมบตเปนเบส ออกไซดของกงโลหะแสดงสมบตเปนทงกรดและเบส (แอ

มโฟเทอรก) และออกไซดของอโลหะแสดงสมบตเปนกรด สรปแนวโนมไดดงน

ตารางท 7.32 แนวโนมในการเปนกรด- เบสของออกไซดในคาบท 2 และ3 มาก ความเปนกรดเพมขน มาก

ทสด

คาบท 2 Li2Oเบส

BeOเบส-กรด

B2O3กรด

CO2กรด

N2O5กรด

O2-

OF2กรด

คาบท 3 Na2Oเบส

MgOเบส

Al2O3เบส

SiO2กรด

P4O10กรด

SO2กรด

Cl2Oกรด

นอย เลขอะตอม

7.3 ปฏกรยาของธาตและสารประกอบตามหม นกเรยนไดศกษาสมบตของธาตในตารางธาต และสมบตของสารประกอบของคาบท 2 และ 3 มาแลว ตอ

ไปนจะไดศกษาสมบตบางประการของธาตและสารประกอบตามหม โดยใชธาตหม IA, IIA และ VIIA เปนหลก

ตารางท 7.33 สมบตบางประการของธาตหม IA สมบต \ ธาต Li Na K Rb Cs

เลขอะตอมการจดเรยงอเลกตรอนมวลอะตอมไอโซโทปทสำาคญ

รศมอะตอม (pm)IE1 (kJ/mol)อเลกโทรเนกาตวต

อเลกตรอนอฟฟนต(kJ/mol)

จดหลอมเหลว (0C)จดเดอด(0C)ความหนาแนน(g/cm3)% โดยมวลทพบบนโลกสของเปลวไฟ

32,16.9416Li, 7Li1525260.9857180133

112, 8, 122.99023Na1865020.922198892

192, 8, 8, 139.09839K,40K, 41K2274250.82-64760

372,8,18,8,185.46885Rb, 87Rb2484090.82-39688

552,8,18,18,8,1132.905133Cs2653820.79-29690

00.530.0065แดงสด

0.972.6เหลอง

0.862.4มวงนำาเงน

1.530.031มวงแดง

1.870.0007นำาเงน

จากขอมลในตารางและจากขอมลอนๆ จะสรปสมบตทวๆ ไปของธาตหม IA ไดดงน1. เปนธาตทม1 เวเลนตอเลกตรอน2. เปนของแขง ยกเวน Cs เปนของเหลว แตจดวาเปนประเภทโลหะออน สามารถตดดวยมดไดงาย

ทำาใหเปนชน แผน หรอดงเปนเสนลวดไดงาย

3. เปนโลหะทนำาไฟฟาและนำาความรอนไดดมาก เพราะมพนธะโลหะ

4. ความเปนโลหะเพมขน เมอเลขอะตอมเพมขน

5. ทำาปฏกรยากบนำา เกดปฏกรยารนแรง คายความรอนมาก และตดไฟไดไดสารละลายทแสดงสมบตเปน เบส จงเรยกวา โลหะแอลคาไล

เขยนสมการทวๆ ไป สำาหรบแสดงปฏกรยากบนำาไดดงน

2M + 2H2O ® 2MOH + H2เชน

2Na + 2H2O ® 2NaOH + H22Li + 2H2O ® 2LiOH + H2

เนองจากเกดปฏกรยากบนำาไดงาย และยงสามารถทำาปฏกรยากบ O2 ไดดวย ดงนนจงตองเกบโลหะแอลคาไลในนำามน

6. เปนธาตทชอบใหอเลกตรอนแกธาตอนๆ เรยกวา electropositive element แลวกลายเปนไอออนทประจ +1

7. รศมอะตอมและรศมไอออนเพมขน เมอเลขอะตอมเพมขน

8. มคา IE1 นอยทสด ในคาบเดยวกน และคา IE1 จะลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน เพราะขนาดอะตอมใหญขน

9. มคาอเลกโทรเนกาตวตนอย เมอเทยบกบธาตอนๆ ในคาบเดยวกน และคาอเลกโทรเนกาตวตจะลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน

10. เปนโลหะทมจดหลอมเหลวตำากวาโลหะอนๆ ในคาบเดยวกน นอกจากนจดหลอมเหลวและจดเดอดจะ ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน เพราะความแรงของพนธะโลหะลดลง

11. เปนตวรดวซทดมาก โดยเฉพาะ Li เปนตวรดวซทดทสด12. ความหนาแนนนอยกวาโลหะอนๆ ทอยในคาบเดยวกน แตความหนาแนนมแนวโนมเพมขน เมอเลข

อะตอมเพมขน

13. ทำาปฏกรยากบธาตตางๆ เกดเปนสารประกอบไดงาย และเปนสารประกอบไอออนก สารประกอบคลอ

ไรด คารบอเนต ซลเฟต ไนเตรต ฟอสเฟต โดยมจดหลอมเหลวสงมาก ( ดงตาราง 7.34)14. สารประกอบของธาตหม IA ละลายนำาไดดมาก ดงแสดงในตารางท 7.3515. เมอเผาสารประกอบของหม IA จะไดเปลวไฟทมสตางๆ กน เชน Li มสแดงสด หรอแดงเลอดนก

Na ใหสเหลอง K ใหสมวงนำาเงน เปนตน

ตารางท 7.34 แสดงจดหลอมเหลวของสารประกอบของธาตหม IA บางชนดธาต จดหลอมเหลวของสารประกอบ (0C)

Cl- SO42- CO3

2- NO32- PO4

3-

LiNaK

RbCs

610801770772645

857884

107410601010

618854897837610*

261310338305414

-13401340

--

* สลายตวขณะหลอมเหลว

ตารางท 7.35 แสดงการละลายของสารประกอบของธาตหม IA บางชนด (25 0C)ธาต การละลายของเกลอ (g/H2O 100 g)

เกลอ Cl- เกลอ CO32- เกลอ NO3

- เกลอ SO42-

LiNaKRbCs

LiCl.H2ONaClKClRbClCsCl

85363594190

Li2CO3Na2CO3.10H2OK2CO3. 23H2ORb2CO3Cs2CO3

1.29

2.94

112

450มาก

LiNO3.3H2ONaNO3KNO3RbNO3CsNO3

8592386527

Li2SO4.H2ONa2SO4.10H2OK2SO4 Rb2SO4Cs2SO4

35281251182

สำาหรบสมบตของธาตหม IIA และสารประกอบของธาตหม IIA เปนดงน

ตารางท 7.36 แสดงสมบตบางประการของธาตหม IIA สมบต \ ธาต Be Mg Ca Sr Ba

เลขอะตอมการจดเรยงอเลกตรอน

4 12 20 38 56

รศมอะตอม (pm)ความหนาแนน(g/cm3)

จดหลอมเหลว (0C)จดเดอด(0C)IE1 (kJ/mol)อเลกโทรเนกาตวต

อเลกตรอนอฟฟนต(kJ/mol)E0 (V)ไอโซโทปทสำาคญ

มวลอะตอม

% โดยมวลทพบบนโลกสของเปลวไฟ

2,21121.85128027709061.6-66-1.859Be

9.0120.0006-

2, 8, 21601.7446911107441.3-67-2.3624Mg25Mg26Mg24.3121.9-

2, 8, 8, 21971.5583914405961.0--2.8740Ca42Ca44Ca40.083.4แดงอฐ

2,8,18,8,22152.6077013805560.9--2.8986Sr , 87Sr88Sr , 89Sr

87.620.030แดงเขม

2,8,18,18,8,22173.5071416405090.9--2.90136Ba137Ba138Ba137.340.025เขยว

สรปสมบตทวๆ ไปของธาตหม IIA ไดดงน1. เปนธาตทม2 เวเลนตอเลกตรอน เมอเปนไอออนจงมประจเปน +22. เปนธาตทจดอยในกลมของโลหะ ความเปนโลหะเพมมากขนเมอเลขอะตอมเพมขน

3. เปนโลหะทนำาความรอนและนำาไฟฟาไดด เพราะมพนธะโลหะ

4. มความหนาแนนมากกวาโลหะหม IA ดงนนจงมความแขงแรงมากกวาโลหะหม IA และความหนา แนนมแนวโนมเพมมากขน เมอเลขอะตอมเพมขน

5. รศมอะตอมเลกกวาหม IA และคอยๆ เพมขนเมอเลขอะตอมเพมขน

6. จดหลอมเหลวและจดเดอดมคาคอนขางสง แตมแนวโนมทลดลงเมอมวลอะตอมเพมขน

7. IE1 มคาคอนขางนอย ( แตมากกวาหม IA ในคาบเดยวกน) และมแนวโนมลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน

8. อเลกโทนเนกาตวตมคานอย และมคาลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน

9. เปนตวรดวซทด คา E0 มคาลดลงตามลำาดบเมอเลขอะตอมเพมขน แสดงวาความสามารถในการเปน ตวรดวซจะเพมขน เมอเลขอะตอมเพมขน

10. ทำาปฏกรยากบนำาไดกาซ H2 และสารละลายแสดงสมบตเปนเบส แตปฏกรยาไมรนแรงเหมอนกบ

ธาตหม IA เมอเลขอะตอมเพมขน การทำาปฏกรยากบนำาจะเกดไดเรวขน เขยนสมการทวๆ ไปไดดงน

M + 2H2O ® M(OH)2 + H2เชน

Mg + 2H2O ® Mg(OH)2 + H2Ca + 2H2O ® Ca(OH)2 + H2

11. เกดเปนสารประกอบตางๆ ไดเชน คลอไรด ออกไซด ซลไฟด ซลเฟต เปนตน โดยมสตรและสมบต ตางๆ คลายๆ กน

12. สารประกอบของหม IIA สวนมากเปนสารประกอบไอออนก ( ยกเวนสารประกอบของธาต Be เชน BeCl2 , BeSO4 เปนสารประกอบโคเวเลนต ) ดงนนสวนมากจงละลายนำาได เชนเกลอไนเตรต เกลอ

คลอไรด ละลายนำาได แตเกลอคารบอนเนต เกลอซลเฟต ( ยกเวน MgSO4) และเกลอฟอสเฟต ละลายนำาไดนอยมาก

13. เมอเผาสารประกอบของธาตหม IIA จะใหเปลวไฟสตางๆ กน เชน

สารประกอบของ ตวอยาง สของเปลวไฟ

CaSrBa

CaCO3 CaCl2SrCO3 SrSO4

BaCO3 BaSO4

แดงเขม แดงเขม แดงเลอดนกเขยว

ตารางท7.37 แสดงการละลายท 250C ของสารประกอบของหม IIA บางชนดธาต การละลายของเกลอ (g/H2O 100 g)

เกลอ SO42- คาการละลาย เกลอ CO3 2- คาการละลาย

MgCaSrBa

MgSO4CaSO4SrSO4BaSO4

0.361.1 x 10-3

6.2 x 10-5

9.0 x 10-7

MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3

1.3 x 10-4

1.3 x 10-5

7.0 x 10-6

9.0 x 10-6

ตารางท 7.38 แสดงสมบตบางประการของธาตหม VIIA สมบต \ ธาต F Cl Br I

เลขอะตอมการจดเรยงอเลกตรอนมวลอะตอม

รศมอะตอม (pm)* จดหลอมเหลว (0C)

จดเดอด(0C)ความหนาแนน(g/cm3)**IE1 (kJ/mol)อเลกโทรเนกาตวต

อเลกตรอนอฟฟนต(kJ/mol)E0 (V)สถานะปกตสไอโซโทปทสำาคญ

% โดยมวลทพบบนโลก

92,718.99871-220-1881.5116874.0333+2.87กาซเหลองออน19F0.027

172, 8, 735.45399-101-34.51.5612573.0348+1.36กาซเขยวออน35Cl, 37Cl0.19

352, 8, 8, 779.909144-7593.1211462.8340+1.09ของเหลวนำาตาลแดง79Br, 81Br0.00016

532,8,18,8,7126.9041331141844.9310152.5297+0.54ของแขงมวงเขม127I0.00003

* หมายถงรศมโคเวเลนต** ความหนาแนนของ F2 , Cl2 ในสถานะของเหลว ถาเปนกาซจะเทากบ 0.00170 และ

0.00312 g/cm3 ตามลำาดบ

สรปสมบตทวๆ ไปของธาตหมVIIA ไดดงน1. เปนพวกอโลหะ มเวเลนตอเลกตรอนเทากบ 7 สภาวะปกต F2 และ Cl2 เปนกาซสเหลองออนและ

เขยวออนตามลำาดบ Br2 เปนของเหลวสนำาตาลแดง และ I2 เปนของแขงสมวง ซงสของธาตแฮโลเจนจะเขมขน เมอเลขอะตอมเพมขน ทกตวเปนสารพษ

2. ความเปนอโลหะจะลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน หรอความเปนโลหะจะเพมขนเมอเลขอะตอมเพมขน

3. ธาตแฮโลเจนทกตวอยในสภาพโมเลกลอะตอมค (diatomic molecule) ทกสถานะ ทงของแขง ของเหลวและกาซ โดยยดเหนยวกนดวยพนธะโคเวเลนต

4. ไมนำาความรอนและไฟฟาเพราะเปนอโลหะ5. อะตอมมขนาดเลกเมอเปรยบเทยบกบธาตในคาบเดยวกน แตมขนาดใหญขนเมอเลขอะตอมเพมขน

6. ธาตหมVIIA ละลายในนำาไดเลกนอยและใหสตางๆ กน เนองจากเปนโมเลกลไมมขวจงละลายไดดใน

ตวทำาละลายอนทรย เชน ใน CCl4Cl2 ใน CCl4 ไมมสBr2 ใน CCl4 สสม

I2 ใน CCl4 สมวง ซงในตวทำาละลายดงกลาวนธาตหม VIIA ทกชนดจะอยในรปของโมเลกลอสระเหมอนกบในสภาวะเปนกาซ

ในตวทำาละลายทมขว เชน H2O, C2H5OH , CH3COCH3 , ทง Br2 และ I2 จะมส นำาตาลแดง เนองจากเกดสารประกอบเชงซอนขน

7. ความหนาแนนนอย แตความหนาแนนจะเพมขนเมอเลขอะตอมเพมขน

8. มจดหลอมเหลว จดเดอดและความรอนแฝงของการเกดไอตำา เนองจากมแรงยดเหนยวระหวางโมเลกล (คอแรงวนเดอรวาลส) นอย แตจดหลอมเหลว จดเดอดและความรอนแฝงของการเกดไอเพมขน เมอเลขอะตอมเพม

ขน เพราะมแรงวนเดอรวาลสเพมขน นอกจากนการระเหยของธาตหม VIIA จะคอยๆ ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน เพราะแรงวนเดอรวาลสเพมขน

9. มคาอเลกโทรเนกาตวตสงทสด ในคาบเดยวกน และคาอเลกโทรเนกาตวตจะคอยๆ ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน

10. ม IE1 คอนขางสง และคา IE1 จะคอยๆ ลดลงเมอเลขอะตอมเพมขน เนองจากขนาดใหญขน

11. มเลขออกซเดชนไดหลายคา เนองจากม 7 เวเลนตอเลกตรอน ซงสามารถจะใหหรอรบอเลกตรอน จากธาตอน หรอใชอเลกตรอนรวมกบธาตอนๆ ซงมคาอเลกโทรเนกาตวตตางๆ กนได ท ำาใหมเลขออกซเดชนหลายคา

เชน ตวอยางของธาต Cl มเลขออกซเดชนตวแต -1 ถง +712. เกดสารประกอบไดหลายชนด เชน NaCl CaF2 HF KI และยงเกดสารประกอบทม

ธาตองคประกอบชนดเดยวกนไดหลายชนด เพราะมเลขออกซเดชนหลายคา

เชน NaClO NaClO2 NaClO3 NaClO4Cl2O ClO2 ClO3 และ Cl2O7 เปนตน

13. ธาตทอยตอนบนของหม สามารถทำาปฏกรยากบสารประกอบแฮไลดของธาตทอยตอนลางได แตธาต “อยตอนลางจะไมทำาปฏกรยากบสารประกอบแฮไลดของธาตทอยตอนบน จงสรปไดวา ความสามารถในการทำาปฏกรยา

ของธาตหมVIIA ” จะลดลงจากบนลงลาง เชน

F2 ทำาปฏกรยากบ NaCl ได แต Cl2 ไมทำาปฏกรยากบ NaFF2 + 2NaCl ® 2NaF + Cl2Cl2 + NaF ® ไมเกดปฏกรยา ธาตอนๆ กเชนเดยวกน

Cl2 + 2NaBr ® 2NaCl + Br2Br2 + NaCl ® ไมเกดปฏกรยา

14. การเตรยมธาตแฮโลเจนบางธาตทำาไดดงน

2KMnO4 + 16HCl (conc) ® KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2

MnO2 + 4HCl (conc) ® MnCl2 + 2H2O + Cl22NaBr + MnO2 + 3H2SO4 (conc) ® 2NaHSO4 +

MnSO4 + 2H2O + Br2

15. ปฏกรยาทสำาคญของสารประกอบแฮไลด เปนดงในตารางตอไปน

ตารางท7.39 ปฏกรยาของสารประกอบแฮไลดเมอเตมสาร ผลทสงเกตได

F- (aq) Cl- (aq) Br- (aq) I- (aq)Pb(NO3)2

AgNO3 (aq)

การละลายของ AgX ในก. Dil. NH3ข. conc.NH3AgX เมอถกแสง

ตะกอนขาว

PbF2-

ละลายละลาย

-

ตะกอนขาว

PbCl2ตะกอนขาว

AgClละลายละลาย

AgCl กลายเปนสมวงเทา

ตะกอนเหลอง

PbBr2ตะกอนเหลอง

ออน AgBrไมละลายละลาย

AgBr กลายเปนสเขยวเหลอง

ตะกอนเหลอง

PbBr2ตะกอนเหลอง

AgIไมละลายละลาย

-

ปฏกรยากบสารละลาย AgNO3 และNH3 หรอแสงสวาง จดไดวาเปนวธการทดสอบแฮไลดไอออน

F- (aq) ไมใหตะกอนกบAgNO3 (aq)Cl- (aq) ใหตะกอนขาว AgCl ซงเปลยนเปนสเทาเมอถกแสงและละลายไดใน NH3 (aq)Br- (aq) ใหตะกอนเหลองออน AgBr ซงเปลยนเปนสเขยว- เหลอง เมอถกแสงและละลายได ใน

NH3 เขมขนI- (aq) ใหตะกอนเหลอง AgI ซงไมเปลยนสเมอถกแสงและไมละลายใน NH3

การละลายไดใน NH3 (aq) เพราะเกดสารประกอบเชงซอนทละลายได AgCl (s) + 2NH3 (aq) ® [Ag(NH3)2]+ (aq) + Cl- (aq)

7.4 ตำาแหนงของไฮโดรเจนในตารางธาต โดยทวๆ ไปการจดธาตใหอยในหมเดยวกนจะใชเวเลนตอเลกตรอนและสมบตของธาตเปนเกณฑ ถามเวเลน ตอเลกตรอนเทากน และมสมบตตางๆ คลายกนจะจดวาอยในหมเดยวกน

สำาหรบไฮโดรเจนมเลขอะตอมเทากบหนง เมอพจารณาการจดเรยงอเลกตรอน จะพบวามเวเลนตอเลกตรอน

เทากบ 1 และอยในระดบพลงงานแรก ซงถาใชเวเลนตอเลกตรอนเปนเกณฑควรจะจดใหไฮโดรเจนอยในหม IA คาบ 1 ได แตอยางไรกตาม อาจจะพจารณาวาอยในหม VIIA ไดเหมอนกน เพราะยงขาดอเลกตรอน เพยง 1 ตวจะม

การจดอเลกตรอนเหมอน He เมอพจารณาสมบตบางประการของธาตไฮโดรเจนเทยบกบสมบตของธาตหม IA และหมVIIA จะไดดงน

ตารางท 7.40 สมบตบางประการของไฮโดรเจนเทยบกบธาตหม IA และหมVIIAสมบต ไฮโดรเจน ธาตหม IA ธาตหมVIIA

เวเลนตอเลกตรอนจำานวนอะตอมในโมเลกลเลขออกซเดชนในสารประกอบการนำาไฟฟาในสถานะของแขง

IE1 (kJ/mol)อเลกโทรเนกาตวต

12-1, +1ไมนำาไฟฟา

13182.1

1ไมแนนอน

+1นำาไฟฟา

382-5261.0 - 0.7

72-1,+1, +3, +5, +7ไมนำาไฟฟา

1015-16874.2 - 2.2

จากตารางจเหนไดวา ไฮโดรเจนมสมบตบางประการเหมอนธาตหม VIIA เชน มเลขออกซเดชนมากกวา 1 คา ไมนำาไฟฟา มคา IE1 และอเลกโทรเนกาตวตสง ในขณะเดยวกนมสมบตบางประการเหมอนธาตหม IA เชน

มเวเลนตอเลกตรอนเทากบ 1 การทไฮโดรเจนมสมบตบางประการคลายทงหม IA และ VIIA จงไดแยก ไฮโดรเจนออกจากหมทงสอง ดงปรากฏอยในตารางธาต