- โลหะทางดานซา ยของตารางธาตเุ ปน ตัวรีดวิ ซท่ี ดีมาก เสียอเิ ลก็ ตรอนไดง า ย และโลหะหนัก เปน ตัวรดี วิ ซท ี่ดขี น้ึ - อโลหะเปนตัวออกซไิ ดซท ่ีดมี ากรบั อเิ ล็กตรอน ไดดี สอดคลอ งกับคา IE, EN
แนวโนมของสมบตั ทิ างเคมี การเขาทาํ ปฏกิ ริ ิยา • โลหะหมู 1A : พันธะโลหะไมแข็งแรง พลังงานไอออไนเซชันตํา่ ที่สุด ไวตอการเกิดปฏิกริ ิยาทส่ี ุด • ในหมเู ดียวกัน โลหะหนักจะวองไวกวา (ขนาดอะตอมใหญ เสยี e- ไดงา ย) • อโลหะท่วี องไวท่ีสุด คือ ฟลูออรีน เนื่องจากมีคาอิเลก็ โตรเนกาติวติ ี สูงที่สุด พนั ธะ F-F ออ น (รบั e- ไดง าย)
หมู อุณหภมู ิหอง IA 6Li + N2 2Li3N เผาจนรอ นแดง IIA 3Be + N2 Be3N2 เมือ่ ใหความรอน IIIA 2Al + N2 2AlN IVA Sn + N2 / F วอ งไวมาก Li อโลหะ โลหะ I ววอ องงไวไวมมากาก Cs
• อโลหะสามารถทาํ ปฏิกิรยิ ากบั อโลหะดวยกันเกดิ เปน สารประกอบโคเวเลนตไ ด • ปฏิกิริยามกั เกดิ เมอ่ื ใหค วามรอ นจํานวนหน่ึงเพอ่ื ทําลายพนั ธะโคเวเลนตทมี่ อี ยเู ดิม 2H2(g) เผาไหม 2H2O(l) N2(g) + 3H2(g) อณุ หภมู ิ, ความดันสูง 2NH3(g)
แนวโนมความเปนกรด-เบสของสารประกอบ ออกไซดและไฮดรอกไซด ออกไซด ไดแ ก สารประกอบระหวา งธาตุหนึ่ง ๆ กับ ออกซิเจน โดยท่อี อกซิเจนมีเลขออกซิเดชันเปน -2 เชน Na2O B2O3 , P2O5 ไฮดรอกไซด ไดแก สารประกอบที่มีหมู –OH โดยเฉพาะ กรณที ีธ่ าตกุ อพันธะดวยเปนโลหะ สูตรทว่ั ไปเปน M(OH)n หมู –OH มีประจเุ ปน -1
• พันธะระหวาง M ใด ๆ กับ O ในสารประกอบออกไซดและ ไฮดรอกไซดเปน พันธะไอออนิกหรือโคเวเลนตก ไ็ ด ขน้ึ กบั ความแตกตา งของคา อเิ ล็กโตรเนกาตวิ ติ ขี องธาตุ ท้งั สอง • ออกไซดและไฮดรอกไซดของธาตทุ างซายมือมฤี ทธ์ิเปน เบส เมื่อเลอ่ื นมาทางขวา ความเปนเบสจะลดลง จนเปนกรดในท่ีสุด • ในหมูเดียวกนั ออกไซดและไฮดรอกไซดข องธาตหุ นักจะเปน เบสมากข้ึนตามแนวดง่ิ (ให e- ไดง าย)
IA เปนโคเวเลนตม ากขนึ้ VIIA เปน ไอออนกิ โคเวเลนต แนวโนมของออกไซด เก่ียวกับพันธะ มากขึน้ ไอออนกิ ก้ํากงึ่ แนวโนมของออกไซด เปน เบสมากข้นึIA เปน กรดมากข้นึ VIIA เกี่ยวกับความเปนกรด-เบส เบส กรด แอมโฟเทอริก
• กรณีที่ธาตุหนึ่งมเี ลขออกซิเดชันไดหลายคา ความเปน กรดจะแรง ขน้ึ ตามลาํ ดบั ของเลขออกซิเดชันจากต่ําไปสูง (รับ e- ไดงาย) +1 +3 +5 +7 HOCl < HClO2 < HClO3 < HClO4 +4 +6 H2SO3 < H2SO4 กรดออน กรดแก
ไฮไดรด หมายถึง สารประกอบระหวา งธาตุหนึ่ง กับไฮโดรเจน แบงได 3 ชนดิ ตามลกั ษณะของพันธะ 1. ไฮไดรดไอออนิก มีพันธะระหวา ง M+ กบั H- (ไอออนไฮไดรด) ไดแ ก ไฮไดรดของธาตุกลุม s เกือบทงั้ หมด 2. ไฮไดรดเ มตาลกิ มีอะตอมของไฮโดรเจนแทรกอยูในผลกึ บางที เรียกวา interstitial hydride ไดแก ไฮไดรดของธาตุแทรนซิชัน รวมท้ังกลมุ แลนทาไนดและแอกทไิ นด 3. ไฮไดรดโคเวเลนต มีพันธะโคเวเลนตระหวา งธาตุ M กบั ไฮโดรเจน ซึ่งสวนมากมีเลขออกซเิ ดชันเปน +1 ไดแ ก ไฮไดรด ของธาตุกลุม p เกอื บทง้ั หมด
สารประกอบไฮไดรดไ อออนกิ • มีสมบตั ิเปนเบส เนือ่ งจาก H - สามารถใหใ ชค อู เิ ล็กตรอนรวมกนั ได • ความเปนเบสของไฮไดรดจะลดลงจากซา ยไปขวา แตเ พ่มิ ขน้ึ จาก บนลงลา ง สารประกอบไฮไดรดโ คเวเลนต • ธาตหุ นักย่งิ เปนกรดแรงขน้ึ ตามปจ จัย 3 ประการคอื – อิเลก็ โตรเนกาตวิ ิตี – ความแข็งแรงของพนั ธะ M-H ซึ่งเปลย่ี นตามขนาดของ M – พันธะไฮโดรเจนระหวา งโมเลกลุ ของไฮไดรด
• ธาตใุ นคาบเดียวกนั อเิ ลก็ โตรเนกาตวิ ิตมี ีความสาํ คญั มาก เพราะขนาดของธาตุ ใกลเคยี งกนั ความเปนกรดเรยี งตามแนวโนม ของอเิ ล็กโตรเนกาตวิ ิตี • ธาตใุ นหมเู ดยี วกนั ขนาดของ M และพนั ธะไฮโดรเจนมีความสาํ คญั เชน HF นา จะเปนกรดทแ่ี รง แตพันธะไฮโดรเจนท่เี ปน ระเบียบและความ แข็งแรงของ H-F ทาํ ใหเ ปน เพยี งกรดออ น เม่อื เทียบกบั HBr และ HI ทีพ่ นั ธะไมแขง็ แรงและไมม ีพนั ธะไฮโดรเจน H F
H (1S1) ไฮโดรเจนควรอยูท ี่ไหนในตารางธาตุ ? H H+ + e- หมู 1A ? H + e- H- หมู 7A ? H+ เปนกรด สวน H- เปน เบส ไฮโดรเจนควรจดั แยกเปนประเภทของมนั เอง
ธาตุใน Group 1A (ns1, n ไมตํ่ากวา 2) M M+1 + 1e- low ionization energy 2M(s) + 2H2O(l) 2MOH(aq) + H2(g) 4M(s) + O2(g) ทําปฏิกริ ยิ ากับนํา้ ไดไฮดรอกไซดเบส 2M2O(s) เกิดออกไซดไดงาย Li2O Na2O2 Increasing reactivity KO2 RbO2 CsO2
Group 2A Elements (ns2, n ไมต่ํากวา 2) M M+2 + 2e- Be(s) + 2H2O(l) No Reaction Mg(s) + 2H2O(g) Mg(OH)2(aq) + H2(g) M(s) + 2H2O(l) M(OH)2(aq) + H2(g) M = Ca, Sr, or Ba Increasing reactivity
Group 3A Elements (ns2np1, n ไมต ่ํากวา 2) B เปน ก่ึงโลหะ 4Al(s) + 3O2(g) 2Al2O3(s) 2Al(s) + 6H+(aq) 2Al3+(aq) + 3H2(g)
Group 4A Elements (ns2np2, n ไมต่ํากวา 2) ตวั อยางออกไซด: CO2, CO, SiO2 (oxidation No. 4 เสถียรกวา 2) (oxidation No. 4 และ 2 เสถียร Sn(s) + 2H+(g) Sn2+(s) + H2 (g) พอๆกนั ) Pb(s) + 2H+(aq) Pb2+(aq) + H2(g) (oxidation No. 2 เสถียรกวา 4)
Group 5A Elements (ns2np3, n ไมต ่าํ กวา 2) ตวั อยา งออกไซด: N2O, NO2, N2O4, N2O5, P4O6, P4O10 N2O5(s) + H2O(l) 2 HNO3(aq) P4O10(s) + 6H2O(l) 4 H3PO4(aq)
Group 6A Elements (ns2np4, n ไมต ่าํ กวา 2) ตวั อยางออกไซด: SO2, SO3 SO3(s) + H2O(l) H2SO4(aq)
Group 7A Elements (ns2np5, n ไมต ํา่ กวา 2) X + 1e- X-1 X2(g) + H2(g) 2HX(g) Increasing reactivity
Group 8A Elements (ns2np6, n ไมต ่ํากวา 2)
สมบัติของสารประกอบออกไซด Na2O(s) + H2O(l) 2 NaOH(aq) MgO(s) + 2 HCl(aq) MgCl2(aq) + H2O(l) Al2O3(s) + 6 HCl(aq) 2 AlCl3(aq) + 3 H2O(l) Al2O3(s) + 2 NaOH(aq) + 3 H2O(l) 2 NaAl(OH)4(aq) SiO2(s) + 2 NaOH(aq) 2 Na2SiO3(aq) + H2O(l) P4O10 (s), SO3(g), Cl2O7 + H2O ?
สมบัตขิ องสารประกอบออกไซด Na2O MgO Al2O3 SiO2 P4O10 SO3 Cl2O7 แอมโฟ กรด กรด-เบส เบส เทรกิ ชนดิ สารประ ไอออนิก โคแวเลนต กอบ รางแห 3 มติ ิ โมเลกลุ โครงสราง (จoุดCห) ลอมเหลว1275 2800 2045 1610 580 16.8 -91.5 จุดเดือด(oC) ? 3600 2980 2230 ? 44.8 82
ประโยชนของตารางธาตุ -ทํานายสมบตั ิของธาตอุ น่ื ทไ่ี มท ราบ -ใชศกึ ษาเก่ียวกบั โครงสรางอะตอม - สามารถระบุสมบัติทค่ี ลายคลึงหรือสมบัตทิ ่แี ตกตา งของ สารประกอบของธาตตุ า งๆได
ตารางธาตใุ นอนาคต ในป ค.ศ.1969 แกลน ที ซีบรอค (Gland T. Xebork) ทาํ นายตําแหนงของธาตใุ นอนาคตถงึ ลําดับท่ี 168 เชน ทํานาย พบจรงิ ธาตุที่ 104 Hega-hafnium Rutherfordium ธาตทุ ่ี 105 Ega-tantalum Hafnium สําหรับธาตุท่ี 122 ถงึ 153 รวม 32 ธาตุไดนํามาจัดแยกไวอ ีกอนกุ รม หน่ึงตางหาก โดยมตี ําแหนง อยูใตอ นกุ รมแอกติไนด เรยี กช่ือวา super actinide
แกลน ที ซีบรอค (Gland T. Xebork) ยังไดศึกษาและพฒั นาทฤษฎีที่เกี่ยวของกับธาตุ สรปุ ไดดงั นี้ “ธาตใุ นจกั รวาลมีความเปนระเบยี บผสมผสานกลมกลนื กันและสามารถ ววิ ฒั นาการไดจ ากธาตุท่มี ีเลขเชิงอะตอมนอยๆไปสธู าตุท่ีมเี ลขเชิงอะตอม มากขึน้ เรื่อยๆและสามารถเขียนเปนสมการใชท ํานายน้ําหนักเชิงอะตอม” ของธาตุไดด งั น้ี นา้ํ หนกั เชงิ อะตอม = 2.6143 x เลขเชิงอะตอม - 9.2123
Search
