Periodic TablePeriodic TablePeriodic TablePeriodic Table
ววฒนาการของตารางธาตววฒนาการของตารางธาต
แนวโนมสมบตของธาตตามตารางธาตแนวโนมสมบตของธาตตามตารางธาต
TANISSARA PINIJMONTREE 1
ตารางตารางธาต ธาต ( ( P i di T bl ) P i di T bl ) ตารางทรวบรวมธาตตาง ๆ เขาเปนตารางตารางธาต ธาต ( ( Periodic Table ) Periodic Table ) : ตารางทรวบรวมธาตตาง ๆ เขาเปน
หมวดหม ธาตทมสมบตเหมอนกน จะถกจดไวในพวกเดยวกน
เพอความสะดวกในการศกษา และจดจา
ววฒนาการของตารางววฒนาการของตารางธาตธาต ววฒนาการของตารางววฒนาการของตารางธาตธาต
ตารางธาตทใชอยในปจจบน เปนผลจากการรวบรวม การหาตารางธาตทใชอยในปจจบน เปนผลจากการรวบรวม การหา
ความสมพนธของธาต ของนกวทยาศาตรในสมยตางๆ โดยการจด
ธาตเปนหมวดหม จนกระทงเปนตารางธาตทสมบรณในปจจบน
TANISSARA PINIJMONTREE 2
I. I. โยโยฮนน โดเบอ ไรเนอร ฮนน โดเบอ ไรเนอร ((Johann Johann wolfgangwolfgang DobereinerDobereiner) )
(ค.ศ. 1817) ไดตงกฎแหงสาม หรอ Triads Law โดยสรปวา
ใ “ภายในหมเดยวกน ธาตทอยตรงกลางจะมนาหนกอะตอมเทากบคาเฉลย
ของสองธาตทอยกอนและหลง” ซงธาตทง 3 นน มสมบตคลายกน
เชน การจด Li, Na , K ไวในหมเดยวกน
II. II. จอหน นวแลนด จอหน นวแลนด (John Alexander Reina Newlands) (John Alexander Reina Newlands)
(ค.ศ. 864) ไดตงกฎแหงแปด หรอ Law of octaves โดยเรยงธาตตาม
แนวนอน 5 คาบ แตละคาบบรรจธาต 7 ธาต โดยธาตท 8 ทมสมบตคลาย
กบธาตท 1 จะจดไวเปนธาตท 1 ของคาบถดไป ดงน
TANISSARA PINIJMONTREE 3
เรยงธาตตามมวลอะตอมจากนอยไปหามากตามแนวนอน
จดเรยงธาตทมสมบตคลายกนเปนชวงๆ โดยจดไวชวงละ 8 ธาต
แตธาตท 8 ของชวงแรกจะมสมบตคลายกบธาตท 1 ของชวงถดมาจงจดใหธาตท 8 แตธาตท 8 ของชวงแรกจะมสมบตคลายกบธาตท 1 ของชวงถดมาจงจดใหธาตท 8
เลอนมาอยเปนธาตท 1 ของชวงถดมา ดงน
Li Be B C N O FNa Mg Al Si P S ClK C C Ti M F C d NiK Ca Cr Ti Mn Fe Co and NiCu Zn Y In As Se Br Rb Sr Ce and Zr Nb and Mo Rh and Ru
แตกฎของนวแลนด ใชไดกบ 20 ธาตแรก ทมมวลอะตอมนอยเทานน สวนธาตทม
มวลอะตอมมากขน จะไมคอยเปนไปตามกฎ และการจดเชนน ไมสามารถอธบาย
ไดวา มวลอะตอมกบสมบตทคลายกนของธาตสมพนธกนอยางไร
TANISSARA PINIJMONTREE 4
III. III. ยยลอสลอส โลทารโลทาร ไมเออรไมเออร ((LotharLothar Meyer) Meyer)
(ค.ศ. 1869-1870) ไมเออรไดเขยนกราฟแสดงสมบตกายภาพของธาตโดยเรยงอะตอม ซงกราฟทไดจะชใหเหนวาสมบตของของธาตโดยเรยงอะตอม ซงกราฟทไดจะชใหเหนวาสมบตของธาตมความคลายคลงกนเปนชวงๆ
จงไดทาการเขยนกราฟสมบตทางกายภาพของธาต เชน จดเดอด จดหลอมเหลว และความหนาแนน โดยเรยงลาดบตามมวลอะตอมจดหลอมเหลว และความหนาแนน โดยเรยงลาดบตามมวลอะตอมของธาต เรยกวา ‘Lothar Meyer’s Curve’
เชน การเขยนกราฟตามจดหลอมเหลวของธาตโดยเรยงตามมวลอะตอม พบวา จดหลอมเหลวของธาตจะซ ากนเปนชวงๆ คอ จดหลอมเหลวขน ลง จ จ ๆ จ เปนชวงๆ ซงแสดงใหเหนวาสมบตของธาตมความคลายคลงกบเปนชวงๆ
TANISSARA PINIJMONTREE 5
TANISSARA PINIJMONTREE 6
IV. IV. มทมทร อวาโนรช เมนเดลฟ ร อวาโนรช เมนเดลฟ ((DimitriDimitri Mendeleev) Mendeleev)
ในป ค.ศ. 1869 เมนเดลฟ ไดเสนอการจดตารางธาตท
ยดถอเปนแบบฉบบจนถงปจจบน ซงไดจดเรยงธาตท
คนพบในสมยนน 63 ธาตตามมวลอะตอมเปน 8 หม
โดยจดใหธาตทมสมบตคลายคลงกนอยในหมเดยวกน
โดยเรยงอะตอมจากนอยไปมาก และเวนชองวางไว
เมอพบวามธาตทมสมบตไมสอดคลองทจะอยในหมเดยวกน ซงเมนเดลฟเสนอวา ป ไ
โดยเรยงอะตอมจากนอยไปมาก และเวนชองวางไว
ชองวางเหลานนควรเปนตาแหนงสาหรบธาตทยงไมคนพบ และยงสามารถทานายสมบตของธาตทคนไมพบนนไดอยางถกตอง โดยอาศยตางรางธาตทเขาสรางขน
การจดธาตเปนหมวดหมของเมนเดลฟ จะเรยงตาม (i) มวลอะตอมจากนอยไปมาก
TANISSARA PINIJMONTREE 7
และ (ii) สมบตทคลายกนเปนชวงๆ
เมนเดลฟ ตงกฎพรออดก ( Periodic Law ) ไววา “สมบตของธาตเปนไปตามมวลอะตอม
ของธาต โดยเปลยนแปลงเปนชวงๆ ตามมวลอะตอมทเพมขน” นนคอ ธาตในคาบเดยวกนของธาต โดยเปลยนแปลงเปนชวงๆ ตามมวลอะตอมทเพมขน นนคอ ธาตในคาบเดยวกน
จะมระดบพลงงานเทากนและธาตในหมเดยวกนจะมจานวนวาเลนตอเลคตรอนเทากนและ
ป ไ up Group
II
Group
III
Group
IV
Group
V
Group
VI
Group
VII
Group
VIII
มสมบตทางเคมคลายกน ซงจดเปนตารางพรออดกไดดงน
*** เวนไว II III IV V VI VII VIII
Period 1 H
เวนไว
สาหรบธาตท
ย ง ไ ม พ บ Period 2 Li Be B C N O F
Period 3 Na Mg Al Si P S Cl
ย ง ไ ม พ บ
โ ด ยท า น า ย
ส ม บ ต ข อ งK Ca *** Ti V Mn Fe,Co,Ni
Period 4 Cu Zn *** *** As Se Br
ส ม บ ต ข อ ง
ธ าต ท ย ง ไ ม
ค น พ บ โ ด ยRb Sr Y Zr Nb Mo *** Ru,Rh,Pd
Period 5 Ag Cd In Sn Sb Te I
ค น พ บ โ ด ย
อาศยตารางท
เ ม น เ ด ล ฟ Period 5 Ag Cd In Sn Sb Te I
TANISSARA PINIJMONTREE 8
เ ม น เ ด ล ฟ
สรางขน
การทานายสมบตของ Eka-Silicon ซงอยใต Silicon และตอมาไดมการคนพบ
ธาต Germanium ดวย
สมบต Eka-Silicon Germanium
มวลอะตอม 70 72.30
ความหนาแนน 5.5 g/cm3 5.47 g/cm3
สตรออกไซด E O G Oสตรออกไซด EsO2 GeO2
ความหนาแนนของออกไซด 4.70 g/cm3 4.70 g/cm3
สตรคลอไรด EsCl4 GeCl4
จดเดอดของคลอไรด 100 0C 86 0C
ส เทา ขาวแกมเทา
TANISSARA PINIJMONTREE 9
V. V. เฮเฮนรย โมสลย นรย โมสลย (Henry Mosley) (Henry Mosley)
ในป ค.ศ. 1913 โมสลยไดอาศยความรทาง X-rays หาเลขอะตอมของธาต
พบวาการจดเรยงธาตตามเลขอะตอมหรอจานวนโปรตอนในนวเคลยสของพบวาการจดเรยงธาตตามเลขอะตอมหรอจานวนโปรตอนในนวเคลยสของ
อะตอมสอดคลองกบกฎพรออดก ไมมปญหาการสลบทเหมอนการเรยงมวล
อะตอม (เชนตารางธาตของเมนเดลฟ Co อยหนา Ni ทงทมวลอะตอมของ Co
มากกวา Ni) และโมสลยไดตงกฎพรออดกวา “สมบตของธาตตางๆขนอยกบมากกวา Ni) และโมสลยไดตงกฎพรออดกวา สมบตของธาตตางๆขนอยกบ
เลขอะตอม และการจดเรยงอเลคตรอนของธาตเหลานน และขนอยกบการจด
ใ ใ อเลกตรอนของธาตเหลานน” กฏพรออดกใหมนชวยใหสามารถจดธาตตางๆ
โดยเรยงตามเลขอะตอมไดตามตารางธาตทสมบรณขน ทาใหงายตอการจดจา
และใชทานายสมบตของธาตไดด
TANISSARA PINIJMONTREE 10
ตารางธาตในปจจบนไดปรบปรงมาจากตารางธาตของเมนเดลฟ ตารางธาตในปจจบนไดปรบปรงมาจากตารางธาตของเมนเดลฟ
โดยใชเกณฑดงน
- จดเรยงธาตตามลาดบของเลขอะตอมจากนอยไปมาก
- จดตามสมบตทคลายคลงกนและซากนเปนชวงๆ
- จดธาตตามความสมพนธทเกยวของกบการจดเรยงอเลคตรอนในอะตอม
กลาวคอ ถาเลขอะตอมเพมขนอก 1 แลวอเลคตรอนทเพมขนน เขาอยในระดบกลาวคอ ถาเลขอะตอมเพมขนอก 1 แลวอเลคตรอนทเพมขนน เขาอยในระดบ
พลงงานนอกสดจดเปนธาตเรพรเซนเตตฟ ถาเขาในระดบพลงงานรองสดทายจดเปน
ธาตทรานซชน ถาเขาไปในระดบพลงงานท 3 นบจากขางนอกจดเปนธาตอนเนอรธาตทรานซชน ถาเขาไปในระดบพลงงานท 3 นบจากขางนอกจดเปนธาตอนเนอร
ทรานซชน
TANISSARA PINIJMONTREE 11
Periodic Table
ธาตทจดเรยงในตารางธาตจะแบงออกเปน 7 คาบ 18 หม *แถวท 8 และ 9 ถกแยกออกมาจากคาบท
TANISSARA PINIJMONTREE 12
6 และ 7 เรยกวา inner transition elements หรอ rare earth elements
หมธาตในตารางธาตหมธาตในตารางธาต ** ธาตท 58-71 (Lantanides) ในคาบท 6 และ
ธาตท 90-103 (Actinides) ในคาบท 7 ถกแยก
หมของธาต แบงออกเปน 2 กลม
( )
ไวดานลาง รวมเรยกวา inner-transition ซงม
สมบตคลายกน และไมมการแบงหม
• กลม A ตงแต IA – VIIIA ( หม O )
ฟ
สมบตคลายกน และไมมการแบงหม
1. หม IA – VIIIA เรยกวา ธาตเรพรเซนเททฟ
2. หม IA (Alkali metal) มความเปนโลหะมากสด
3. หม IIA (Alkali earth)
ป โ 4. หม VIIA (Halogen) มความเปนอโลหะมากทสด
5. หม VIIIA (Noble gas) เปนแกสเฉอย ( g )
• กลม B ตงแต IIIB ถง IIB (ระหวางหม IIA และ IIIA เรมคาบท 4 )
ใ ป โ i i lธาตในกลมนเปนโลหะทงหมด เรยกวา Transition Metal TANISSARA PINIJMONTREE 13
ธาตเรพรเซนเททฟธาตเรพรเซนเททฟ ((Representative Elements)Representative Elements)
• ใ• คอธาตทมเวเลนซอเลกตรอนอยใน s- และ p-orbital
โดยทใน d- และ f-orbitals อาจจะไมมหรอมอเลกตรอนอยเตมกไดโดยทใน d และ f orbitals อาจจะไมมหรอมอเลกตรอนอยเตมกได
หมธาตทมเวเลนซอเลกตรอนอยใน
s-orbitals ไดแกหม IA และ IIA
ไ p-orbitals ไดแกหม IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA และ VIIIA หรอ noble
gasg
โลหะหมโลหะหม IA : (Li, Na, K, Rb, Cs IA : (Li, Na, K, Rb, Cs และและ Fr Fr โลหะโลหะ))
• สามารถเสยเวเลนซอเลกตรอนใน 1 แลวกลายเปนไอออนบวก +1 • สามารถเสยเวเลนซอเลกตรอนใน ns1 แลวกลายเปนไอออนบวก +1
• เปนโลหะทวองไว จงไมพบธาตอสระในธรรมชาต เชน NaCl ในนา
TANISSARA PINIJMONTREE 14
ทะเล NaNO3 ในดน
• ออน ตดงาย จดหลอมเหลวและจดเดอดตา นาความรอนและไฟฟาไดดออน ตดงาย จดหลอมเหลวแล จดเดอดตา นาความรอนแล ไฟฟาไดด
• คาย e เมอถกแสง (photoelectric effect) ; Cs จงถกนาไปใชเปน photocell
(เปลยนพลงงงานแสง --> พลงงานไฟฟา) เปนตววดความเขมแสงในกลอง
ถายรปถายรป
• คา IE1 ของ Li มคาสงทสด (แสดงวาตองใชพลงงานสงในการทาให Li เสย e
กลายเปน Li+ ) ในขณะท Cs มคาตาสด
• ศ ไ Li+ ส ส ใ (i i • คาศกยไอออนก ของ Li+ มคาสง เนองจากมขนาดเลกทสดในหม (ionic
potential= จานวนประจ/รศมไอออน)
• Li ธาตแรกในหม IA มสมบตบางอยางคลายกบ Mg ธาตท 2 ในหม IIA เชน
TANISSARA PINIJMONTREE 15
1. การละลายในนาและตวทาละลายอนทรยของเกลอของ Li และ Mg
มความคลายคลงกน แตตางจาก Na
2 ทง Li และ Mg ทาปฎกรยากบ N ไดโลหะไนไตรด ในขณะท2. ทง Li และ Mg ทาปฎกรยากบ N2 ไดโลหะไนไตรด ในขณะท
โลหะอลคาไลตวอนไมเกดปฏกรยา
• เชนเดยวกน Be (ธาตแรกในหม IIA) กมสมบตคลายกบ Al (ธาตท 2 ในหม
IIIA) ทาใหเหนความสมพนธในลกษณะทแยงมมIIIA) ทาใหเหนความสมพนธในลกษณะทแยงมม
Li Be B C
Na Mg Al Si
ซงอธบายโดย อเลกโตรโพสทฟและขนาดทใหญขนในหมและลดลงตาม
คาบ และ คาศกยไอออนกทใกลเคยงกนของธาตในแนวทแยงคาบ และ คาศกยไอออนกทใกลเคยงกนของธาตในแนวทแยง
TANISSARA PINIJMONTREE 16
สมบตของโลหะหมสมบตของโลหะหม IAIA
Li Na K Rb Cs
การจด valence e- 2s1 3s1 4s1 5s1 6s1การจด valence e 2s 3s 4s 5s 6s
Tm (oC) 179 97.5 63.7 39.0 28.5
Tb (oC) 1336 880 760 700 670
d i ( / 3) 0 53 0 97 0 86 1 53 1 90density (g/cm3) 0.53 0.97 0.86 1.53 1.90
รศมอะตอม (pm) 155 190 235 248 267p
รศมไอออน M+ (pm) 60 95 133 148 169
IE (kJ/mol) ลาดบ 1 526 502 425 409 382
ลาดบ 2 7305 4569 3058 2638 2430ลาดบ 2 7305 4569 3058 2638 2430
TANISSARA PINIJMONTREE 17
โลหะหมโลหะหม IIA : (Be, Mg, Ca, IIA : (Be, Mg, Ca, SrSr, , BaBa และและ Ra Ra โลหะโลหะ))
• ธาตหม IIA ทกตวเปนธาตอเลกโตรโพสทฟ (ทเปนไอออนบวก)
• มความวองไวนอยกวาหม IA และไมพบเปนธาตอสระในธรรมชาต• มความวองไวนอยกวาหม IA และไมพบเปนธาตอสระในธรรมชาต
• นวเคลยสของธาตในหม IIA มโปรตอนมากกวาธาตในหม IA
(แรงดงดดทางไฟฟามากกวา) ทาใหมขนาดเลกกวา
• เนองจากม 2 l l t (เกดพนธะไดมากกวา) ทาใหมจดหลอมเหลว จดเดอด• เนองจากม 2 valence electrons (เกดพนธะไดมากกวา) ทาใหมจดหลอมเหลว จดเดอด
ความหนาแนน และความแขงสงกวา
• ไอออนของธาตหม IIA เปน +2 หากเปรยบเทยบไอออน +2 กบ +1 ไอออน +2 มขนาด
เลกกวาและมประจมากกวา ทาใหมพลงงานไฮเดรชนสงกวา (เนองจากศกยไอออนกสง) เลกกวาแล มปร จมากกวา ทาใหมพลงงานไฮเดรชนสงกวา (เนองจากศกยไอออนกสง)
พลงงานทคายออกมามาก ทาใหไอออนมเสถยรภาพมาก เชน Ca2+ เสถยรกวา Ca+
3+ ใ ใ ไ ไ • Ca3+ ตองใชพลงงาน IE3 ซงมคาสง ทาใหเกดไดยาก แมวาจะมคาศกยไอออนกสงกวาTANISSARA PINIJMONTREE 18
สมบตของโลหะหมสมบตของโลหะหม IIAIIA
Be Mg Ca Sr Ba
การจด valence e- 2s2 3s2 4s2 5s2 6s2
Tm (oC) 1280 651 851 800 850
Tb (oC) 1500 1107 1440 1366 1537
density (g/cm3) 1.86 1.75 1.55 2.6 3.59
รศมอะตอม (pm) 112 160 197 215 222
ไ M2+ ( ) 31 65 99 113 135รศมไอออน M2+ (pm) 31 65 99 113 135
IE (kJ/mol) ลาดบ 1 906 744 596 556 509
ลาดบ 2 1763 1457 1152 1071 972
ลาดบ 3 14855 7739 4918 4210 -ลาดบ 3 14855 7739 4918 4210 -
TANISSARA PINIJMONTREE 19
โลหะหมโลหะหม IIIA : (B IIIA : (B กงโลหะกงโลหะ) (Al, ) (Al, GaGa, In, , In, TlTl โลหะโลหะ) )
• ธาตตวแรกในหม IIIA (B) เปนกงโลหะ
• Al Ga In และ Tl โดยท Al มมากบนผวโลกในรป complex aluminium• Al, Ga, In และ Tl โดยท Al มมากบนผวโลกในรป complex aluminium
silicate (KAlSi3O8) หรอ oxide (Al2O3. nH2O)
• โลหะหมนวองไว สามารถทาปฏกรยากบ O2 ในอากาศ เกดเปนออกไซด
เคลอบผวได (ยกเวน Tl) ( )
• มการจด valence electron แบบ ns2 np1 จงอาจเสย e ได 3 ตว เปน ไอออน +3
• การเผา Al(OH)3 ให Al2O3 (alumina) ซงทน T สง
TANISSARA PINIJMONTREE 20
โลหะหมโลหะหม IVA : : (C IVA : : (C อโลหะอโลหะ), (Si, ), (Si, GeGe กงอโลหะกงอโลหะ), (), (SnSn, , PbPb โลหะโลหะ) )
• เปนหมทมทงโลหะ กงโลหะ และอโลหะ
ป โ ไ• ธาต Sn และ Pb เปนโลหะทออน มจดหลอมเหลวตา และคอนขางวองไว
• มการจด valence electron แบบ ns2 np2 จงอาจเสย e ได 2 หรอ 4 ตว เปนp
ไอออน +2 หรอ +4 ตามลาดบ
• ป ป ( ) โ ( ) • สารประกอบของ Pb มกเปน +2 หรอ Pb (II) โดยทเกด Pb (IV) นอย เชน
PbO2 (ตวออกซไดซทรนแรงในกรด)
• Carbon มโครงสรางไดหลายแบบ และเรยกชอแตกตางกนไป เชน
แกรไฟต เพชร เปนตนแกรไฟต เพชร เปนตน
TANISSARA PINIJMONTREE 21
โลหะหมโลหะหม VA : (N, P VA : (N, P อโลหะอโลหะ), (As, ), (As, SbSb กงโลหะกงโลหะ), (Bi ), (Bi โลหะโลหะ) )
• ธาต 2 ตวแรก N P เปนอโลหะ• ธาต 2 ตวแรก N, P เปนอโลหะ
• ธาต 2 ตวถดมา As, Sb เปนกงโลหะ
• มเพยงธาตตวสดทาย Bi เทานนทเปนโลหะ และมการนาไฟฟา
ไ และความรอนไดนอย
• Bi มการจด valence electron แบบ ns2 np3 จงอาจเสย e- ได 3 Bi มการจด valence electron แบบ ns np จงอาจเสย e ได 3
หรอ 5 ตว เปน ไอออน +3 หรอ +5 ตามลาดบ แต Bi (V) เปนรป
ทเสถยรกวา
TANISSARA PINIJMONTREE 22
โลหะหมโลหะหม VIA : (O, S, Se VIA : (O, S, Se อโลหะอโลหะ), Te (), Te (กงโลหะกงโลหะ), (Po ), (Po โลหะโลหะ) )
• กามะถนอยในรปของ S8 มโครงสรางเปนวง
Rhombic >heat >> melt >cooldown>> Monoclinic >longtime>> Rhombic
oMonoclinic Sulphite เสถยรท T สงกวา 95.5 oC
SS (ring)(ring)Break bondSS88 (ring)(ring)
SS8 8 (chain with (chain with 2 2 free efree e-- at end) at end) ของเหลวสเหลอง ไมเหนยวของเหลวสเหลอง ไมเหนยว
bond
เกดพนธะ
เดยว8 8
SS16 16 SS24 24 SS32 32 SS48 48 (High MW) (High MW) ของเหลวสแดงเขม เหนยวของเหลวสแดงเขม เหนยว
Breaking chain
ของเหลวสออนลง ไมเหนยว โซสนลง ของเหลวสออนลง ไมเหนยว โซสนลง ((ความหนดตาความหนดตา))
TANISSARA PINIJMONTREE 23
เดอดท เดอดท 445445ºCºC
โลหะหม โลหะหม VIIA (Halogens): (F, VIIA (Halogens): (F, ClCl, Br, I , Br, I อโลหะอโลหะ), At (), At (กงโลหะกงโลหะ))
• คาวา Halogen มาจากภาษากรก
hal หมายถง “salt”
genes หมายถง “forming”.
เกดปฏกรยากบธาตหม IA ไดเกลอ • เกดปฏกรยากบธาตหม IA ไดเกลอ
และวองไวในการเกดปฏกรยา
TANISSARA PINIJMONTREE 24
โลหะหม โลหะหม VIIIA (Noble gas)VIIIA (Noble gas) : He, Ne, : He, Ne, ArAr, Kr, , Kr, XeXe, , RnRn
• แมวาแกสมตระกลจะม valence electrons ครบแปด จงสามารถ
ใ ป อยในลกษณะ monoatomic molecule แต ครปตอน (Kr) ซนอน
(Xe) และเรดอน (Rn) กเกดสารประกอบได (แกสเฉอย 3 ตวแรก
He, Ne, Ar ไมเกด เพราะมคา IE1 สงมาก)
• ธาต เลขออกซเดชนทเกดธาต เลขออกซเดชนทเกด
Kr +2
Xe +2, +4, +6, +8
Rn +4 Rn +4
TANISSARA PINIJMONTREE 25
สมบตของธาตในตารางธาตสมบตของธาตในตารางธาต
เลขอะตอม สดา มสถานะ solid สแดง มสถานะ (H N O F Cl VIIIA)สแดง มสถานะ gas (H, N, O, F, Cl, VIIIA)สเขยว มสถานะ liquid (Br,Hg, Uub)
Alkali metalsPoor metals
LanthanidesNonmetals
ActinidesHalogens
Alkaline Earth metalMetalloids
Transition metalsNoble gasses
TANISSARA PINIJMONTREE 26
สมบตของธาตในตารางธาตสมบตของธาตในตารางธาต
ธาตกงโลหะธาตโลหะ
ธาตอโลหะธาตทรานซชน
27TANISSARA PINIJMONTREE
สมบตของโลหะ สมบตของโลหะ (Metals)(Metals)
มสถานะเปนของแขงทอณหภมปกต (ยกเวนปรอท เปนของเหลว)
มจดเดอดแล จดหลอมเหลวสง มจดเดอดและจดหลอมเหลวสง
แขงและเหนยวสามารถตเปนแผนบางๆ หรอดงใหเปนเสนได
ไ ไ ไ นาไฟฟาและนาความรอนไดด (การนาไฟฟาลดลงเมออณหภมสงขน)
มความแตกตางของอณหภมระหวางจดเดอดและจดหลอมเหลวกวาง
เคาะมเสยงดงกงวาน ขดเปนมนวาว
มความหนาแนนสง แตบางชนดมความหนาแนนตา ไดแก โลหะเบา เชน มความหนาแนนสง แตบางชนดมความหนาแนนตา ไดแก โลหะเบา เชน
ธาตหม IA และ IIA
มคา EN ตา จงเสยอเลกตรอนเกดเปนไอออนบวกไดงาย เชน ทาปฏกรยา มคา EN ตา จงเสยอเลกตรอนเกดเปนไอออนบวกไดงาย เชน ทาปฏกรยา
กบกรดเกดกาช ไฮโดรเจน ยกเวนโลหะมตระกล
TANISSARA PINIJMONTREE 28
สมบตของอโลหะ สมบตของอโลหะ (Nonmetals)(Nonmetals)
มไดทง 3 สถานะ คอ ของแขง เชน คารบอน (C) กามะถน (S) ของแขง เชน คารบอน (C) กามะถน (S) ของเหลว เชน โบรมน (Br2 ) กาช เชน ไฮโดรเจน (H2) ออกซเจน (O2) กาช เชน ไฮโดรเจน (H2) ออกซเจน (O2)
มจดเดอดและจดหลอมเหลวตา ยกเวนแกรไฟต
เปราะ แตกงาย ตเปนแผนหรอดงเปนเสนไมได เปราะ แตกงาย ตเปนแผนหรอดงเปนเสนไมได
ไมนาไฟฟาและความรอน ยกเวนแกรไฟต
มความแตกตางของอณหภมระหวางจดเดอด และจดหลอมเหลวแคบ
เคาะไมมเสยงกงวาน ผวไมมนวาว มความหนาแนนตา
มคา EN สง จงรบอเลกตรอน และเกดเปนไอออนลบไดงาย
TANISSARA PINIJMONTREE 29
สมบตของธาตกงโลหะ สมบตของธาตกงโลหะ (Metalloid)(Metalloid)
• มสมบตทางเคมทหลากหลาย
• ทาตวเปนโลหะ เมอทาปฏกรยากบอโลหะ
• ทาตวเปนอโลหะ เมอทาปฏกรยากบโลหะ
• มสมบตเปนสารกงตวนา (semiconductor) • มสมบตเปนสารกงตวนา (semiconductor)
• B, Si, Ge, As, Sb, Te, Po
TANISSARA PINIJMONTREE 30
โครงแบบโครงแบบอเลกตรอน อเลกตรอน (Electron Configuration) (Electron Configuration) กบ สมบตกบ สมบตของอะตอมของอะตอม
• การจดโครงแบบอเลกตรอนของอะตอมสงผลตอสมบตตางๆของอะตอม
เนองจากแรงยดเหนยวร หวางอเลกตรอนแล นวเคลยสเนองจากแรงยดเหนยวระหวางอเลกตรอนและนวเคลยส
ธาต การจดเรยงอเลกตรอน แผนภาพออรบทล
Be 1s22s22p1
B 1 22 2B 1s22s2
TANISSARA PINIJMONTREE 31
np1
np2
np3
np4
np5
ns2 n
p6
ตารางธาตและโครงแบบอเลกตรอนตารางธาตและโครงแบบอเลกตรอนns
1
ns2
ns2 n
ns2 n
ns2 n
ns2 n
ns2 n
d1 d5 d10
4f
5f
TANISSARA PINIJMONTREE 32
5f
ขนาดอะตอม ขนาดอะตอม (Atomic Size)(Atomic Size)
ขนาดของอะตอม วดจากระยะหางระหวางนวเคลยสของอะตอมทอยตดกน
สาหรบธาตทอยในลกษณะโมเลกลอะตอมค รศมอะตอมจะถอวาเปนครงหนงของ
ระยะระหวางนวเคลยสของ 2 อะตอมในโมเลกล
จากรป ระยะหางระหวางอะตอม
ของคลอรนเทากบ 99 พโคเมตร ของคลอรนเทากบ 99 พโคเมตร
สวนคารบอนเทากบ 77 พโคเมตร
TANISSARA PINIJMONTREE 33
TANISSARA PINIJMONTREE 34
ปจจยทมผลตอขนาดอะตอมปจจยทมผลตอขนาดอะตอม
1. เลขควอนตมหลก (n) ของเวเลนซอเลกตรอน
2. ประจนวเคลยสสทธ (effective nuclear charge; Zeff)eff
- ธาตในหมเดยวกน ขนาดของอะตอมใหญขนจากบนลงลาง เพราะธาตธาตในหมเดยวกน ขนาดของอะตอมใหญขนจากบนลงลาง เพราะธาต
ทอยดานลางมเลขควอนตมหลกของเวเลนซอเลกตรอนมาก หรออาจกลาววา
ขนาดของอะตอมมขนาดใหญขนตามเลขควอนตมหลกทเพมขน ยกตวอยางเชน ขนาดของอะตอมมขนาดใหญขนตามเลขควอนตมหลกทเพมขน ยกตวอยางเชน
ธาตในหม IA ขนาดอะตอม Li < Na < K < Rb < Cs
ไ- ธาตในคาบเดยวกน ขนาดของอะตอมใหญขนจากขวาไปซาย เพราะ
ประจนวเคลยสสทธลดลง จงดงดดเวเลนซอเลกตรอนนอยลง ขนาดอะตอมจง
ใหญขน ในขณะทเลขควอนตมหลกของเวเลนซอเลกตรอนคงท ยกตวอยางเชน
ธาตในคาบท 2 ขนาดอะตอม Li > Be > B > C > N > O > Fธาตในคาบท 2 ขนาดอะตอม Li Be B C N O F
TANISSARA PINIJMONTREE 35
ขนาดไอออน ขนาดไอออน ((Ionic SizeIonic Size))
TANISSARA PINIJMONTREE 36
พลงงานไอออไนเซชน พลงงานไอออไนเซชน ((Ionization Energy; IE)Ionization Energy; IE)
พลงงานไอออไนเซชน คอ “พลงงานทใชในการดงอเลกตรอน 1 อนภาค ออกจาก
อะตอมในสถานะแกส กลายเปนไอออนบวก” อะตอมในสถานะแกส กลายเปนไอออนบวก
• ธาตทมอเลกตรอน 1 ตว คอ ธาตไฮโดรเจน (H)
H(g) --> H+(g) + e- IE = 1,318 kJ/mol
• ธาตทมอเลกตรอนมากกวา 1 ตว เชน ธาตลเทยม (Li) ( )
Li(g) --> Li+(g) + e- IE1 = 520 kJ/mol
Li+(g) --> Li2+(g) + e- IE = 7 394 kJ/molLi (g) > Li (g) + e IE2 7,394 kJ/mol
Li2+(g) --> Li3+(g) + e- IE3 = 11,815 kJ/mol
IE ส ป ใ จะพบวา IE1 คอ มคานอยทสด เพราะเปนพลงงานทใหแกอะตอมเพอดงอเลกตรอนท
อยวงนอกสดหรอเวเลนซอเลกตรอน (หางจากนวเคลยส หลดออกไดงาย ไมตองใช
พลงงานมากเพราะไดรบแรงดงดดจากนวเคลยสนอย)TANISSARA PINIJMONTREE 37
- ธาตในหมเดยวกน IE ลดลงจากบนลงลาง เพราะระยะหางระหวางนวเคลยสกบ
เวเลนซอเลกตรอนเพมขน ทาใหแรงดงดดระหวางนวเคลยสกบเวเลนซอเลกตรอน
ลดลง อเลกตรอนจงหลดจากอะตอมไดงาย เชน ธาตในหม IA IE ของ Li > Na > K ลดลง อเลกตรอนจงหลดจากอะตอมไดงาย เชน ธาตในหม IA IE ของ Li Na K
> Rb > Cs > Fr
ใ ไป ป - ธาตในคาบเดยวกน IE เพมขนจากซายไปขวา เพราะคาประจนวเคลยสสทธมากขน
อะตอมขนาดเลก จงมแรงดงดดระหวางนวเคลยสกบเวเลนซอเลกตรอนมากขน ทา
ใหอเลกตรอนหลดยาก จงตองใชพลงงานสงในการดงอเลกตรอนออกจากอะตอม
เชน ธาตในคาบท 2 IE ของ Li < Be < B < C < N < O < F
ธาตทไมเปนไปตามแนวโนมพลงงานไอออไนเซชนของธาตในตารางธาต
เชน ธาตเบรลเลยม(Be) และธาตไนโตรเจน(N)
TANISSARA PINIJMONTREE 38
สมพรรคภาพอเลกตรอน สมพรรคภาพอเลกตรอน ((Electron Affinity; EA)Electron Affinity; EA)
สมพรรคภาพอเลกตรอน คอ
ใ ไ “พลงงานทอะตอมในสถานะแกสคายออกมาเมอไดรบอเลกตรอน”
หรอ ความสามารถในการรบอเลกตรอนของอะตอมในสถานะแกส
เชน F(g) + e- --> F-(g) + 328 kJ/mol
ฟ โ ปฟลออรน รบอเลกตรอนเขามา 1 ตว และคายพลงงานออกมา 328 กโลจล กลายเปน
ไอออนลบ
คาสมพรรคภาพอเลกตรอนเปนลบ เพราะระบบ(อะตอม) คายพลงงาน
ไ โ ไ ออกมาเมอรบอเลกตรอนเขาไป ตามหลกเทอรโมไดนามกส
(thermodynamics)
TANISSARA PINIJMONTREE 39
( y )
- ถาเราพจารณาคาสมพรรคภาพอเลกตรอน (ไมคานงถงเครองหมายลบ) จะเหนวา
- ธาตในหมเดยวกน EA ลดลงจากบนลงลาง เชน ธาตในหม IA
สมพรรคภาพอเลกตรอน Li > Na > K > Rb > Cs แสดงวา Li รบอเลกตรอนเขามาในสมพรรคภาพอเลกตรอน Li Na K Rb Cs แสดงวา Li รบอเลกตรอนเขามาใน
อะตอมไดดกวา Cs
ธาตในคาบเดยวกน EA เพมขนจากซายไปขวา เชน ธาตในคาบท 2- ธาตในคาบเดยวกน EA เพมขนจากซายไปขวา เชน ธาตในคาบท 2
สมพรรคภาพอเลกตรอน Li < Be < B < C < N < O < F แสดงวา F รบอเลกตรอนเขา
ใ ไ มาในอะตอมไดดกวา Li
ไ ป ไป โ ใ ธาตทไมเปนไปตามแนวโนมสมพรรคภาพอเลกตรอนของธาตในตารางธาต เชน ธาตคลอรน (Cl)
มสมพรรคภาพอเลกตรอนมากกวา F เพราะการเตมอเลกตรอนเขาไปใน 2p ออรบทลของ F ทาไดยาก
ไปใ เนองจากเกดแรงผลกจากนวเคลยสมาก จงคายพลงงานนอยกวาการเตมอเลกตรอนเขาไปใน 3p ออร
บทลของ Cl ซงสามารถเตมอเลกตรอนเขาไปไดงายกวา F นนเพราะวาระดบพลงงาน 3p อยหางจาก
ไ
TANISSARA PINIJMONTREE 40
นวเคลยสมากกวา 2p จงไดรบแรงผลกจากนวเคลยสนอยกวา
อเลกโทรเนกาตวต อเลกโทรเนกาตวต ((ElectronegativityElectronegativity; EN); EN)
อเลกโทรเนกาตวต หมายถง
“ความสามารถในการดงดดอเลกตรอนความสามารถในการดงดดอเลกตรอน
ในพนธะเขามาหาตวเองของอะตอม”
จากภาพจะเหนวา อะตอมของ Cl มความสามารถในการดงดดอเลกตรอนเขาหาตวเองจากภาพจะเหนวา อะตอมของ Cl มความสามารถในการดงดดอเลกตรอนเขาหาตวเอง
ไดดกวา O และ H แสดงวา Cl มคาอเลกโทรเนกาตวตสงกวา O, H
- ธาตในหมเดยวกน EN ลดลงจากบนลงลาง เชน ธาตในหม IA อเลกโทร
เนกาตวต Li > Na > K > Rb > Cs > Fr
- ธาตในคาบเดยวกน EN เพมขนจากซายไปขวา เชน ธาตในคาบท 2
อเลกโทรเนกาตวต Li < Be < B < C < N < O < F อเลกโทรเนกาตวต Li < Be < B < C < N < O < F
TANISSARA PINIJMONTREE 41
ความเปนโลหะ ความเปนโลหะ ((MettalicMettalic character)character)
TANISSARA PINIJMONTREE 42
Atomic Size & metallic
IE , EA , EN& metallic
A , E
NIE
, E
Aze lic
Im
ic S
ize
eta
lA
tom
& m
TANISSARA PINIJMONTREE 43