ผชวยศาสตราจารย ดร.วรวทย จนทรสวรรณ

คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลพระนคร

Download เอกสารอานเพมเตมเอกสารเผยแพรเพอประโยชนแกการศกษาWoravith Chansuvarn

woravith.c@rmutp.ac.th

สมบตพรออดก/ตารางธาต

1829

law of octaves“ธาตล าดบท 8 จะมสมบตคลายกบธาตล าดบท 1” (ไมนบรวม H)

Newlands

หลกไตรภาคธาต

Meyer

Moseley

law of atomic number

MendeleevDobereiner

ถาเรยงธาตตามมวลอะตอมจากนอยไปหามาก ธาตทมคณสมบตทางเคมและทางกายภาพคลายกนจะปรากฏอยตรงกนเปนชวงๆ”

1865 1869 1870 1913 20161789

ธาตจดเรยงตามเลขอะตอมมความสมพนธกวาเรยงตามมวลอะตอม

ลาววซเย รวบรวมธาตตางๆ ทไดมการคนพบและพสจนทราบเอกลกษณแลวได 23 ธาต

มการยอมรบทงสน 118 ธาต

มแนวคดเหมอนกบ Mendeleev

ทมา : http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php

ป 1871 Mendeleev ปรบปรงตารางธาต โดยมการเวนชองวางส าหรบธาตทยงไมคนพบในเวลานน แตเชอวามธาตนน และท านายสมบตเอาไว

เมนเดเลเยฟไดเผยแพรตารางธาตฉบบปรงปรงในป 1906 สบเนองมการคนพบแกสอารกอน (Ar) ในป 1895

ชวงระยะเวลาการคนพบธาตและการพสจนเอกลกษณในดานตางๆเพอยนยนธาตใหม

กรอบสเหลองคอธาตกมมนตรงสทพบตามธรรมชาต

ธาตเรพรเซนเททฟ ธาตเรพรเซนเททฟธาตหมหลก หรอ ธาตหม A

ธาตแทรนซชน หรอ ธาตหม Bโลหะแอลคาไล

โลหะแอลคาไลนเอรท

แฮโลเจน แกสมสกล

คาบ สญลกษณธาต การจดเรยงอเลกตรอน

1 1H 1s1

2He 1s2

2 3Li 1s2 2s1

4Be 1s2 2s2

5B 1s2 2s2 2p1

6C 1s2 2s2 2p2

7N 1s2 2s2 2p3

8O 1s2 2s2 2p4

9F 1s2 2s2 2p5

10Ne 1s2 2s2 2p6

3 11Na 1s2 2s2 2p6 3s1

12Mg 1s2 2s2 2p6 3s2

13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

14Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

15P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

17Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

18Ar 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

แบงกลมตามการจดเรยงอเลกตรอนเปน ดงนs-block ธาตหม 1A-2Ap-block ธาตหม 3A-8Ad-block ธาตหม แทรนซชนf-block ธาตหม อนกรมแลนทาไนดและแอกทไนด

ขนาดอะตอม

190 pm

167 pm

การวดขนาดอะตอมจะก าหนดใหอะตอมมรปรางเปนทรงกลมและบอกขนาดเปนรศมอะตอมตามแรงทเกดขนของพนธะ >> รศมโคเวเลนซ รศมแวนเดอรวาลส รศมไอออน และรศมโลหะ

• ชนระดบพลงงานของอเลกตรอนเพมขนคาบละ 1 ชน

• การเพมจ านวนระดบพลงงาน (n) เปนปจจยทส าคญกวาการเพมประจบวกทนวเคลยส

มจ านวนประจบวกในนวเคลยสเพมขน ท าใหนวเคลยสมแรงดงดดอเลกตรอนมาก จงท าใหรศมวงโคจรของอเลกตรอนลดลง

ธาตแทรนซชนในคาบเดยวกนมขนาดอะตอมใกลเคยงกน เนองจาก e เพมวงในทละหนงตว

IE คอพลงงานนอยสดทตองใชในการดงเวเลนซอเลกตรอนของอะตอมในสภาวะแกส

Na

ถาจะท าใหอเลกตรอนตวนหลดตองใชพลงงานเทาไรนะ?

498 kJ/mol

อะตอม Na จะกลายเปน Na+

Na+

พลงงานไอออไนเซชน (IE)

M M+ + e- IE1M+ M2+ + e- IE2M2+ M3+ + e- IE3

เรยกวา IE รศมวงโคจรของอเลกตรอนลดลง จงท าใหระยะหางระหวางนวเคลยสกบอเลกตรอนมคานอยลง

รศมวงโคจรของอเลกตรอนเพมขนตามระดบชนพลงงาน จงท าใหระยะหางระหวางนวเคลยสกบอเลกตรอนมคามากขน

IE มาก แรงดงดดมมาก IE นอย แรงดงดดมนอย

เปนคาบอกแนวโนมของอะตอมชอบเปน cation “อะตอมทมคา IE นอย มแนวโนมชอบเกดเปน cation ไดดกวาอะตอมทมคา IE สง”

IE บอกถงแรงดงดดทนวเคลยสมตอเวเลนซอเลกตรอน

เพราะเหตใด P จงมคา IE สงกวา Sเพราะเหตใด Mg จง

มคา IE สงกวา Al

แนวโนมพลงงาน IE1

เพราะเหตใด Na ถงม IE2 มากกวา IE1 เกอบ 10 เทา ?

Na Na+ + e- IE1=498 kJ/molNa+ Na2+ + 2e- IE2=4560 kJ/mol

Na Mg Al Si P S Cl Ar

สมพรรคภาคอเลกตรอน (EA)

พลงงานทปลดปลอยออกมาจากการรบอเลกตรอนของอะตอม แลวเกดเปนไอออนลบ (anion)

F

9+

F-

9+

1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6

รบอเลกตรอนเขามา 1 ตวในระดบพลงงานสดทาย

เปนคาบอกแนวโนมของอะตอมชอบเปน anion “อะตอมทม EA มาก มแนวโนมชอบเกดเปน anion ไดดกวาอะตอมทม EA นอย”

-328 kJ/mol

n=2 n=2

• คา EA บอกความยากงายทอะตอมจะรบอเลกตรอนเขามาเพม • ก าหนดใหคา EA มเครองหมายเปนลบ (เนองจากเปนการคายพลงงาน)

• คา EA เปนลบคามาก แสดงวาอะตอมนนสามารถรบอเลกตรอนไดดหรอชอบรบอเลกตรอน เกดเปนแอนไอออนไดงาย

Linus Pauling (Nobel Prize in chemistry, 1954)

โดยก าหนดธาตทมคา EN สงสดคอ F (มคา EN=3.98)

ถาเชนนน…ธาตทมคา EN สงกวาจะดงอเลกตรอนได

ดกวา…นะซ

อเลกโทรเนกาตวต (EN)

คาแสดงความสามารถของอะตอมในการดงอเลกตรอนเขาหาตวเอง

จดหลอมเหลว ความหนาแนน

“ประจสทธของอะตอมในโมเลกลหรอในสารประกอบไอออนก”

เลขออกซเดชน แนวโนมความเปนโลหะ