Periodic table chemistry

1 นกั วทิ ยาศาสตรย์ ุคตา่ ง ๆ ไดพ้ ยายามหาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสมบตั ขิ อง ธาตแุ ละนามาจดั เป็นหมวดหมู่ ในปี พ.ศ. 2360โยฮนั น์ เดอเบอไรเนอรเ์ ป็นนกั วทิ ยาศาสตรค์ นแรกที่ พยายามจดั ธาตเุ ป็นกลุม่ ละ 3 ธาตตุ ามสมบตั ทิ ค่ี ลา้ ยคลงึ กนั เรยี กวา่ ชุด สาม โดยพบวา่ ธาตกุ ลางจะมีมวลอะตอมเป็นคา่ เฉล่ียของมวลอะตอมของ อกี 2 ธาตทุ เี่ หลือ ตวั อยา่ งเชน่ ธาตุ Na ทเ่ี ป็นธาตุกลางระหวา่ งธาตุ Li กบั K จะมีมวลอะตอมเทา่ กบั 23 ซง่ึ เป็นคา่ เฉลย่ี ของมวลอะตอมของธาตุ Li คอื 7 กบั มวลอะตอมของธาตุ K คอื 39 แตเ่ ม่ือนาหลกั ของชุดสามไป ใชก้ บั ธาตุกลุม่ อนื่ ทม่ี ีสมบตั คิ ลา้ ยกนั มวลอะตอมของธาตุกลางไมไ่ ดเ้ ป็น คา่ เฉลี่ยของมวลอะตอมของอกี 2 ธาตทุ เ่ี หลอื หลกั ชุดสามของเดอเบอไร เนอร์ จงึ ไมเ่ ป็นทย่ี อมรบั ในเวลาตอ่ ม

2 จอหน์ นิวแลนดน์ กั วทิ ยาศาสตรช์ าวองั กฤษไดเ้ สนอกฎในการจดั ธาตเุ ป็น หมวดหมูเ่ ม่ือปี พ.ศ. 2407 วา่ ถา้ นาธาตุมาเรยี งลาดบั ตามมวลอะตอมจะ พบวา่ ธาตทุ ี่ 8 มีสมบตั คิ ลา้ ยธาตุท่ี 1 (ไม่รวมธาตไุ ฮโดรเจนและแกส๊ เฉอ่ื ย) เชน่ ถา้ ใหธ้ าตุ Li เป็นธาตทุ ี่ 1 แลว้ ธาตุ Na จะเป็นธาตุท่ี 8 ซง่ึ มี สมบตั คิ ลา้ ยกบั ธาตุ Li ดงั ตวั อยา่ งการจดั ตอ่ ไปน้ี Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca การจดั เรยี งธาตตุ ามแนวคดิ ของนิวแลนดใ์ ชไ้ ดถ้ ึงธาตแุ คลเซยี ม (Ca) เทา่ นนั้ อกี ทง้ั ยงั ไม่สามารถอธบิ ายไดว้ า่ เพราะเหตใุ ดมวลอะตอมจงึ เกยี่ วขอ้ งกบั สมบตั ทิ คี่ ลา้ ยคลงึ กนั ของธาตุ กฎน้ีจงึ ไม่เป็นทย่ี อมรบั

3 ยูลอิ สุ โลทาร์ ไมเออรน์ กั วทิ ยาศาสตรช์ าวเยอรมนั และดมิ ทิ รี อวิ า-โนวชิ เมน เดเลเอฟนกั วทิ ยาศาสตรช์ าวรสั เซยี ไดศ้ กึ ษารายละเอยี ดของธาตตุ า่ ง ๆ มาก ข้นึ และมีขอ้ สงั เกตเป็นอยา่ งเดยี วกนั ในเวลาใกลเ้ คยี งกนั วา่ ถา้ จดั เรยี งธาตุ ตามมวลอะตอมจากนอ้ ยไปหามาก ธาตุจะมสี มบตั คิ ลา้ ยกนั เป็นชว่ ง ๆ ซง่ึ เมน เดเลเอฟตงั้ เป็นกฎเรยี กวา่ กฎพิรอิ อดกิ โดยไดเ้ สนอความคดิ น้ีในปี พ.ศ. 2412 กอ่ นทไี่ มเออรจ์ ะนาผลงานของเขาออกเผยแพรใ่ นปีตอ่ มา และเพ่ือเป็น การใหเ้ กยี รตแิ ก่เมนเดเลเอฟ จงึ ใชช้ อื่ วา่ ตารางพิรอิ อดกิ ของเมนเดเลเอฟ เมนเดเลเอฟไดจ้ ดั ธาตุทมี่ ีสมบตั คิ ลา้ ยคลงึ กนั ทปี่ รากฏซา้ กนั เป็นชว่ ง ๆ ใหอ้ ยู่ ในแนวตงั้ หรอื หมูเ่ ดยี วกนั และพยายามเรยี งลาดบั มวลอะตอมของธาตจุ าก นอ้ ยไปหามาก ถา้ เรยี งตามมวลอะตอมแลว้ มสี มบตั ไิ ม่สอดคลอ้ งกนั ก็ พยายามจดั ใหเ้ ขา้ หมูโ่ ดยเวน้ ชอ่ งวา่ งไวใ้ นตาแหน่งทค่ี ดิ วา่ น่าจะเป็นธาตุทย่ี งั ไม่ มีการคน้ พบ และยงั ไดใ้ ชส้ มบตั ขิ องธาตแุ ละสารประกอบอน่ื ๆ นอกเหนือจาก คลอไรดแ์ ละออกไซดม์ าประกอบการพิจารณาดว้ ย โดยตาแหนง่ ของธาตุใน ตารางจะมีความสมั พนั ธก์ บั สมบตั ขิ องธาตุ ซง่ึ ชว่ ยใหเ้ มนเดเลเอฟสามารถ ทานายสมบตั ขิ องธาตใุ นชอ่ งวา่ งไดอ้ ยา่ งใกลเ้ คยี ง

4 อยา่ งไรก็ตาม เมนเดเลเอฟไมส่ ามารถอธิบายไดว้ า่ เพราะเหตใุ ดจงึ ตอ้ ง ยกเวน้ ไมจ่ ดั เรยี งธาตตุ ามมวลอะตอมในกรณีทธี่ าตมุ ีสมบตั ไิ มส่ อดคลอ้ ง กนั เนื่องจากสมยั นน้ั นกั วทิ ยาศาสตรย์ งั ศกึ ษาโครงสรา้ งของอะตอมและ ไอโซโทปไดไ้ ม่ชดั เจน ทาใหน้ กั วทิ ยาศาสตรร์ ุน่ ตอ่ มาเกดิ แนวความคดิ วา่ ตาแหนง่ ของธาตุในตารางธาตไุ มน่ ่าจะข้ึนอยกู่ บั มวลอะตอมของธาตุ แต่ น่าจะข้ึนอยกู่ บั สมบตั อิ นื่ ทม่ี ีความสมั พนั ธก์ บั มวลอะตอม ตารางธาตุของเมนเดเลเอฟ

5 เฮนรี โมสลียน์ กั วทิ ยาศาสตรช์ าวองั กฤษ ไดเ้ สนอใหจ้ ดั เรยี งธาตตุ ามเลข อะตอม เนื่องจากสมบตั ติ า่ ง ๆ ของธาตมุ ีความสมั พนั ธก์ บั ประจบุ วกใน นิวเคลยี สหรอื เลขอะตอมมากกวา่ มวลอะตอม จงึ มกี ารปรบั ปรุงตารางธาตุ ของเมนเดเลเอฟใหจ้ ดั เรยี งธาตตุ ามลาดบั ของเลขอะตอมแทนมวลอะตอม ซง่ึ เป็นตารางธาตทุ ใี่ ชก้ นั อยใู่ นปัจจบุ นั ตารางธาตทุ ใี่ ชก้ นั ในปัจจบุ นั

6 ตารางธาตุ เป็นอกี หน่ึงเครอ่ื งมือของนกั เคมีทชี่ ว่ ยจดั ระเบยี บของธาตุตา่ ง ๆ ทคี่ น้ พบ ทาใหเ้ ราจาสมบตั ขิ องธาตุไดง้ ่ายเนื่องจากสมบตั เิ หลา่ นนั้ ของ ธาตุในตารางธาตมุ แี นวโนม้ อยา่ งชดั เจน ดงั นนั้ ถา้ เราทราบสมบตั ขิ อง ธาตุหน่ึง เราก็สามารถทานายสมบตั ขิ องธาตอุ น่ื ไดด้ ว้ ย เชน่ เราทราบวา่ ขนาดอะตอมของ Li เทา่ กบั 152 พิโคเมตร แลว้ ขนาดอะตอมของ Be เป็นเทา่ ใด เราสามารถตอบอยา่ งครา่ ว ๆ วา่ \"ควรจะมีขนาดอะตอมนอ้ ย กวา่ 152 พิโคเมตร\" เป็นตน้ สมบตั ขิ องอะตอมตามตารางธาตุ ไดแ้ ก่ 1.ขนาดอะตอม (atomic size) 2.พลงั งานไอออไนเซชนั (ionization energy; IE) 3.สมั พรรคภาพอเิ ลก็ ตรอน (electron affinity; EA) 4.อเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ ี (electronegativity; EN)

7 ความหมาย ขนาดของอะตอม วดั จากระยะหา่ งระหวา่ งนิวเคลียสของ อะตอมทอี่ ยตู่ ดิ กนั สาหรบั ธาตุทอ่ี ยใู่ นลกั ษณะโมเลกุล อะตอมคู่ รศั มีอะตอมจะถือวา่ เป็นครงึ่ หน่ึงของระยะ ระหวา่ งนิวเคลยี สของ 2 อะตอมในโมเลกุล ปัจจยั ทมี่ ีผลตอ่ ขนาดอะตอม 1. เลขควอนตมั หลกั (n)ของเวเลนซอ์ เิ ล็กตรอน 2. ประจนุ ิวเคลียสสุทธิ(effective nuclear charge)

8 ตารางธาตสุ ามารถทานายสมบตั ทิ างเคมขี องธาตไุ ดว้ า่ ธาตใุ ดควรจะมสี มบตั ิ คลา้ ยกบั ธาตุใด และถา้ ธาตมุ สี มบตั คิ ลา้ ยกนั สารประกอบประเภทเดยี วกนั ของ ธาตเุ หลา่ นนั้ ก็น่าจะมีสมบตั ใิ นทานองเดยี วกนั เชน่ NaClมสี มบตั ิสว่ นใหญค่ ลา้ ย KCl, RbCl, เพราะ Na, K และ Rb ตา่ งก็อยใู่ นหมู่ IA หรอื ธาตุที่ 104 ( Rf ) และ 105 (Ha) ซงึ่ เป็นธาตุทสี่ รา้ งข้ึนมีสมบตั คิ ลา้ ยกบั (Hf)และ (Ta)ตามลาดบั นอกจากน้ียงั สามารถระบุไดอ้ กี วา่ ธาตุตา่ งๆ จะมีสมบตั ใิ ดทแี่ ตกตา่ งกนั เชน่ ( H2 SO 4 ) และ ( H 2 TeO 4 ) แมว้ า่ S และ Te จะอยใู่ นหมู่ VIA ดว้ ยกนั แตส่ มบตั ขิ องสารประกอบทง้ั สองมีความแตกตา่ งกนั อยู่ สรุป ตารางธาตุมปี ระโยชน์ ดงั น้ี 1. การจดั ธาตเุ ป็นหมูแ่ ละคาบ ทาใหท้ ราบสมบตั ขิ องธาตใุ นหมู่ เดยี วกนั ได้ 2. สามารถทจ่ี ะทราบสมบตั ติ า่ ง ๆ จากธาตใุ นหมูเ่ ดยี วกนั 3. นาไปทานายสมบตั ขิ องธาตตุ า่ ง ๆ ทย่ี งั ไมท่ ราบในปัจจบุ นั ไว้ ลว่ งหนา้ ได้ 4. ทาใหก้ ารศกึ ษาเรอ่ื งสมบตั ขิ องธาตุ เป็นไปอยา่ งรวดเรว็

9 ตารางธาตุ (Periodic table). คน้ เม่ือ 6 สงิ หาคม 2561 จาก http://www.scimath.org/lesson-chemistry/item/7171-periodic-table