Periodic Table :Chemistry Textbook by GenaN

ก เอกสารประกอบการเรียนชดุ น้ี ไดอ้ ธบิ ายถึงตารางธาตุ ในวชิ าเคมี ประกอบดว้ ย ประวตั ขิ องตารางธาตุ สมบตั อิ ะตอมตามตารางธาตุ และประโยชข์ องตารางธาตุ โดยผจู้ ดั ทามุง่ หวงั เป็นอยา่ งยง่ิ วา่เอกสารประกอบการเรียนชดุ น้ีมเี น้ือหาเขา้ ใจง่ายเหมาะสาหรบั ผทู้ ต่ี อ้ งการมาศึกษาในวชิ า น้ี และคณะผจู้ ดั ทาหวงั วา่ เอกสารชุดน้ีจะเกดิ ประโยชนส์ งู สดุ หากผดิ พลาดประการใดก็ ขออภยั มา ณ ทนี่ ้ีดว้ ย ผูจ้ ดั ทา น.ส.นนั ทน์ ภสั ตรยั การมน่ั มติ ม.4/14เลขท่ี 18

เรอื่ ง ขประวตั ติ ารางธาตุ หนา้สมบตั อิ ะตอมตามตารางธาตุ 1ขนาดอะตอม 6ประโยชนข์ องตารางธาตุ 7บรรณานุกรม 8 9

1นกั วทิ ยาศาสตรย์ คุ ตา่ ง ๆ ไดพ้ ยายามหาความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสมบตั ขิ องธาตแุ ละนามาจดั เป็นหมวดหมู่ในปี พ.ศ. 2360โยฮนั น์ เดอเบอไรเนอรเ์ ป็นนกั วทิ ยาศาสตรค์ นแรกที่พยายามจดั ธาตเุ ป็นกลุม่ ละ 3 ธาตตุ ามสมบตั ทิ คี่ ลา้ ยคลึงกนั เรยี กวา่ ชุดสาม โดยพบวา่ ธาตุกลางจะมีมวลอะตอมเป็นคา่ เฉล่ียของมวลอะตอมของอกี 2 ธาตทุ เี่ หลือ ตวั อยา่ งเชน่ ธาตุ Na ทเ่ี ป็นธาตุกลางระหวา่ งธาตุ Liกบั K จะมีมวลอะตอมเทา่ กบั 23 ซงึ่ เป็นคา่ เฉลีย่ ของมวลอะตอมของธาตุLi คอื 7 กบั มวลอะตอมของธาตุ K คอื 39 แตเ่ ม่ือนาหลกั ของชุดสามไปใชก้ บั ธาตุกลุม่ อนื่ ทม่ี ีสมบตั คิ ลา้ ยกนั มวลอะตอมของธาตุกลางไม่ไดเ้ ป็นคา่ เฉลี่ยของมวลอะตอมของอกี 2 ธาตุทเ่ี หลอื หลกั ชุดสามของเดอเบอไรเนอร์ จงึ ไมเ่ ป็นทย่ี อมรบั ในเวลาตอ่ ม

2จอหน์ นิวแลนดน์ กั วทิ ยาศาสตรช์ าวองั กฤษไดเ้ สนอกฎในการจดั ธาตเุ ป็นหมวดหมูเ่ ม่ือปี พ.ศ. 2407 วา่ ถา้ นาธาตุมาเรยี งลาดบั ตามมวลอะตอมจะพบวา่ ธาตทุ ี่ 8 มีสมบตั คิ ลา้ ยธาตุท่ี 1 (ไม่รวมธาตไุ ฮโดรเจนและแกส๊เฉอ่ื ย) เชน่ ถา้ ใหธ้ าตุ Li เป็นธาตทุ ี่ 1 แลว้ ธาตุ Na จะเป็นธาตุท่ี 8 ซง่ึ มีสมบตั คิ ลา้ ยกบั ธาตุ Li ดงั ตวั อยา่ งการจดั ตอ่ ไปน้ีLi Be B C N O FNa Mg Al Si P S ClK Caการจดั เรยี งธาตตุ ามแนวคดิ ของนิวแลนดใ์ ชไ้ ดถ้ ึงธาตแุ คลเซยี ม (Ca)เทา่ นนั้ อกี ทง้ั ยงั ไม่สามารถอธบิ ายไดว้ า่ เพราะเหตใุ ดมวลอะตอมจงึเกยี่ วขอ้ งกบั สมบตั ทิ คี่ ลา้ ยคลงึ กนั ของธาตุ กฎน้ีจงึ ไม่เป็นทย่ี อมรบั

3ยูลอิ สุ โลทาร์ ไมเออรน์ กั วทิ ยาศาสตรช์ าวเยอรมนั และดมิ ทิ รี อวิ า-โนวชิ เมนเดเลเอฟนกั วทิ ยาศาสตรช์ าวรสั เซยี ไดศ้ กึ ษารายละเอยี ดของธาตตุ า่ ง ๆ มากข้นึ และมีขอ้ สงั เกตเป็นอยา่ งเดยี วกนั ในเวลาใกลเ้ คยี งกนั วา่ ถา้ จดั เรยี งธาตุตามมวลอะตอมจากนอ้ ยไปหามาก ธาตุจะมสี มบตั คิ ลา้ ยกนั เป็นชว่ ง ๆ ซง่ึ เมนเดเลเอฟตงั้ เป็นกฎเรยี กวา่ กฎพิรอิ อดกิ โดยไดเ้ สนอความคดิ น้ีในปี พ.ศ.2412 กอ่ นทไี่ มเออรจ์ ะนาผลงานของเขาออกเผยแพรใ่ นปีตอ่ มา และเพ่ือเป็นการใหเ้ กยี รตแิ ก่เมนเดเลเอฟ จงึ ใชช้ อื่ วา่ ตารางพิรอิ อดกิ ของเมนเดเลเอฟเมนเดเลเอฟไดจ้ ดั ธาตุทมี่ ีสมบตั คิ ลา้ ยคลงึ กนั ทปี่ รากฏซา้ กนั เป็นชว่ ง ๆ ใหอ้ ยู่ในแนวตงั้ หรอื หมูเ่ ดยี วกนั และพยายามเรยี งลาดบั มวลอะตอมของธาตจุ ากนอ้ ยไปหามาก ถา้ เรยี งตามมวลอะตอมแลว้ มสี มบตั ไิ ม่สอดคลอ้ งกนั ก็พยายามจดั ใหเ้ ขา้ หมูโ่ ดยเวน้ ชอ่ งวา่ งไวใ้ นตาแหน่งทค่ี ดิ วา่ น่าจะเป็นธาตุทย่ี งั ไม่มีการคน้ พบ และยงั ไดใ้ ชส้ มบตั ขิ องธาตแุ ละสารประกอบอน่ื ๆ นอกเหนือจากคลอไรดแ์ ละออกไซดม์ าประกอบการพิจารณาดว้ ย โดยตาแหนง่ ของธาตุในตารางจะมีความสมั พนั ธก์ บั สมบตั ขิ องธาตุ ซง่ึ ชว่ ยใหเ้ มนเดเลเอฟสามารถทานายสมบตั ขิ องธาตใุ นชอ่ งวา่ งไดอ้ ยา่ งใกลเ้ คยี ง

4อยา่ งไรก็ตาม เมนเดเลเอฟไมส่ ามารถอธิบายไดว้ า่ เพราะเหตใุ ดจงึ ตอ้ งยกเวน้ ไมจ่ ดั เรยี งธาตตุ ามมวลอะตอมในกรณีทธี่ าตมุ ีสมบตั ไิ มส่ อดคลอ้ งกนั เนื่องจากสมยั นน้ั นกั วทิ ยาศาสตรย์ งั ศกึ ษาโครงสรา้ งของอะตอมและไอโซโทปไดไ้ ม่ชดั เจน ทาใหน้ กั วทิ ยาศาสตรร์ ุน่ ตอ่ มาเกดิ แนวความคดิ วา่ตาแหนง่ ของธาตุในตารางธาตไุ มน่ ่าจะข้ึนอยกู่ บั มวลอะตอมของธาตุ แต่น่าจะข้ึนอยกู่ บั สมบตั อิ นื่ ทม่ี ีความสมั พนั ธก์ บั มวลอะตอม ตารางธาตุของเมนเดเลเอฟ

5เฮนรี โมสลียน์ กั วทิ ยาศาสตรช์ าวองั กฤษ ไดเ้ สนอใหจ้ ดั เรยี งธาตตุ ามเลขอะตอม เนื่องจากสมบตั ติ า่ ง ๆ ของธาตมุ ีความสมั พนั ธก์ บั ประจบุ วกในนิวเคลยี สหรอื เลขอะตอมมากกวา่ มวลอะตอม จงึ มกี ารปรบั ปรุงตารางธาตุของเมนเดเลเอฟใหจ้ ดั เรยี งธาตตุ ามลาดบั ของเลขอะตอมแทนมวลอะตอมซง่ึ เป็นตารางธาตทุ ใี่ ชก้ นั อยใู่ นปัจจบุ นั ตารางธาตทุ ใี่ ชก้ นั ในปัจจบุ นั

6ตารางธาตุ เป็นอกี หน่ึงเครอ่ื งมือของนกั เคมีทช่ี ว่ ยจดั ระเบยี บของธาตุตา่ งๆ ทคี่ น้ พบ ทาใหเ้ ราจาสมบตั ขิ องธาตุไดง้ ่ายเน่ืองจากสมบตั เิ หลา่ นนั้ ของธาตุในตารางธาตมุ แี นวโนม้ อยา่ งชดั เจน ดงั นนั้ ถา้ เราทราบสมบตั ขิ องธาตุหน่ึง เราก็สามารถทานายสมบตั ขิ องธาตุอนื่ ไดด้ ว้ ย เชน่ เราทราบวา่ขนาดอะตอมของ Li เทา่ กบั 152 พิโคเมตร แลว้ ขนาดอะตอมของ Beเป็นเทา่ ใด เราสามารถตอบอยา่ งครา่ ว ๆ วา่ \"ควรจะมีขนาดอะตอมนอ้ ยกวา่ 152 พิโคเมตร\" เป็นตน้สมบตั ขิ องอะตอมตามตารางธาตุ ไดแ้ ก่1.ขนาดอะตอม (atomic size)2.พลงั งานไอออไนเซชนั (ionization energy; IE)3.สมั พรรคภาพอเิ ลก็ ตรอน (electron affinity; EA)4.อเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ ี (electronegativity; EN)

7ความหมายขนาดของอะตอม วดั จากระยะหา่ งระหวา่ งนิวเคลียสของอะตอมทอี่ ยตู่ ดิ กนั สาหรบั ธาตุทอ่ี ยใู่ นลกั ษณะโมเลกุลอะตอมคู่ รศั มีอะตอมจะถือวา่ เป็นครงึ่ หน่ึงของระยะระหวา่ งนิวเคลยี สของ 2 อะตอมในโมเลกุล ปัจจยั ทมี่ ีผลตอ่ ขนาดอะตอม 1. เลขควอนตมั หลกั (n)ของเวเลนซอ์ เิ ล็กตรอน 2. ประจนุ ิวเคลียสสุทธิ(effective nuclear charge)

8ตารางธาตสุ ามารถทานายสมบตั ทิ างเคมีของธาตไุ ดว้ า่ ธาตใุ ดควรจะมีสมบตั ิคลา้ ยกบั ธาตุใด และถา้ ธาตมุ ีสมบตั คิ ลา้ ยกนั สารประกอบประเภทเดียวกนั ของธาตุเหลา่ นน้ั ก็น่าจะมสี มบตั ใิ นทานองเดยี วกนั เชน่ NaClมสี มบตั สิ ว่ นใหญค่ ลา้ ยKCl, RbCl, เพราะ Na, K และ Rb ตา่ งก็อยใู่ นหมู่ IA หรอื ธาตุท่ี 104 ( Rf) และ 105 (Ha) ซงึ่ เป็นธาตุทสี่ รา้ งข้ึนมีสมบตั คิ ลา้ ยกบั (Hf)และ(Ta)ตามลาดบันอกจากน้ียงั สามารถระบุไดอ้ กี วา่ ธาตตุ า่ งๆ จะมีสมบตั ใิ ดทแี่ ตกตา่ งกนั เชน่ (H2 SO 4 ) และ ( H 2 TeO 4 ) แมว้ า่ S และ Te จะอยใู่ นหมู่ VIA ดว้ ยกนัแตส่ มบตั ขิ องสารประกอบทง้ั สองมีความแตกตา่ งกนั อยู่ สรุป ตารางธาตุมีประโยชน์ ดงั น้ี 1. การจดั ธาตุเป็นหมแู่ ละคาบ ทาใหท้ ราบสมบตั ขิ องธาตุในหมู่ เดยี วกนั ได้ 2. สามารถทจ่ี ะทราบสมบตั ติ า่ ง ๆ จากธาตุในหมูเ่ ดยี วกนั 3. นาไปทานายสมบตั ขิ องธาตุตา่ ง ๆ ทย่ี งั ไมท่ ราบในปัจจบุ นั ไว้ ลว่ งหนา้ ได้ 4. ทาใหก้ ารศกึ ษาเรอ่ื งสมบตั ขิ องธาตุ เป็นไปอยา่ งรวดเรว็

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