ตารางธาตุ: ประวัติ, โครงสร้าง, องค์ประกอบ

ตารางธาตุ เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้สามารถศึกษาคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบ 118 ที่รู้จักกันมาจนถึงปัจจุบัน มันเป็นสิ่งสำคัญเมื่อทำการคำนวณปริมาณสัมพันธ์เพื่อทำนายคุณสมบัติทางกายภาพขององค์ประกอบเพื่อจำแนกพวกมันและเพื่อค้นหาคุณสมบัติเป็นระยะในหมู่พวกมันทั้งหมด

อะตอมหนักขึ้นเมื่อนิวเคลียสเพิ่มโปรตอนและนิวตรอนซึ่งจะต้องมีอิเล็กตรอนใหม่มาด้วย ไม่เช่นนั้นกระแสไฟฟ้าจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ ดังนั้นอะตอมบางชนิดมีน้ำหนักเบามากเช่นไฮโดรเจนและบางชนิดมีน้ำหนักมากเช่นโอกาเนสัน

ใครเป็นหนี้ในวิชาเคมีเช่นนี้? สำหรับนักวิทยาศาสตร์ Dmitri Mendeléyevซึ่งในปี 1869 (เกือบ 150 ปีที่แล้ว) เผยแพร่หลังจากทศวรรษของการศึกษาเชิงทฤษฎีและการทดลองตารางธาตุแรกในความพยายามในการจัดระเบียบ 62 องค์ประกอบที่รู้จักในเวลานั้น

สำหรับเรื่องนี้Mendeléyevขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีในขณะที่ Lothar Meyer ในแบบคู่ขนานได้ตีพิมพ์ตารางธาตุอื่นที่จัดตามคุณสมบัติทางกายภาพขององค์ประกอบ

ในขั้นต้นตารางมี "ช่องว่าง" ซึ่งองค์ประกอบไม่เป็นที่รู้จักสำหรับปีเหล่านั้น อย่างไรก็ตามMendeléyevสามารถทำนายได้ด้วยความแม่นยำที่ประเมินค่าได้หลายคุณสมบัติ องค์ประกอบเหล่านี้บางส่วน ได้แก่ : เจอร์เมเนียม (ซึ่งเขาเรียกว่า eka-silicon) และ gallium (eka-aluminium)

ตารางธาตุแรกสั่งองค์ประกอบตามมวลอะตอมของพวกเขา การจัดเรียงนี้อนุญาตให้เหลือบเป็นระยะ (การทำซ้ำและความคล้ายคลึงกัน) ในคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบ; อย่างไรก็ตามองค์ประกอบของการเปลี่ยนแปลงไม่เห็นด้วยกับคำสั่งนี้หรือก๊าซมีตระกูล

ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องสั่งซื้อองค์ประกอบโดยพิจารณาจากเลขอะตอม (จำนวนโปรตอน) แทนที่จะเป็นมวลอะตอม จากที่นี่พร้อมกับการทำงานหนักและการมีส่วนร่วมของนักเขียนหลายคนตารางธาตุของMendeléyevก็สมบูรณ์แบบและเสร็จสมบูรณ์

ประวัติความเป็นมาของตารางธาตุ

องค์ประกอบ

การใช้องค์ประกอบเป็นพื้นฐานในการอธิบายสภาพแวดล้อม (อย่างแม่นยำมากขึ้นกับธรรมชาติ) ถูกนำมาใช้ตั้งแต่สมัยโบราณ อย่างไรก็ตามในเวลานั้นพวกเขาถูกเรียกว่าขั้นตอนและสถานะของสสารและไม่ใช่วิธีการอ้างอิงที่ทำมาจากยุคกลาง

ชาวกรีกโบราณมีความเชื่อว่าโลกที่เราอาศัยอยู่นั้นประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานสี่อย่าง: ยิ่งกว่าเดิม, เทียร่า, กัวและเศรษฐี

ในทางกลับกันในประเทศจีนโบราณจำนวนขององค์ประกอบคือห้าและแตกต่างจากชาวกรีกพวกเขาไม่รวมอากาศและรวมโลหะและไม้

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1669 โดยแบรนด์เยอรมัน Henning ผู้ค้นพบฟอสฟอรัส จากวันนั้นองค์ประกอบทั้งหมดที่ตามมาจะถูกบันทึกไว้

เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าองค์ประกอบบางอย่างเช่นทองและทองแดงเป็นที่รู้จักกันมาก่อนฟอสฟอรัส; ความแตกต่างคือพวกเขาไม่เคยลงทะเบียน

สัญลักษณ์

นักเล่นแร่แปรธาตุ (รุ่นก่อนของนักเคมีปัจจุบัน) ให้ชื่อกับองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มดาวที่ค้นพบของพวกเขาและไปยังสถานที่ที่พวกเขาถูกค้นพบ

ในปี 1808 ดาลตันเสนอชุดของภาพวาด (สัญลักษณ์) เพื่อเป็นตัวแทนองค์ประกอบ จากนั้นระบบสัญกรณ์นี้ก็ถูกแทนที่ด้วยของ Jhon Berzelius (จนถึงปัจจุบัน) เนื่องจากโมเดลของดาลตันมีความซับซ้อนมากขึ้นเมื่อองค์ประกอบใหม่ปรากฏขึ้น

วิวัฒนาการของโครงการ

ความพยายามครั้งแรกในการสร้างแผนที่ที่จัดระเบียบข้อมูลองค์ประกอบทางเคมีที่เกิดขึ้นในศตวรรษที่สิบเก้ากับ Triad of Döbereiner (1817)

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาพบองค์ประกอบใหม่ทำให้เกิดโมเดลองค์กรใหม่จนกระทั่งถึงองค์ประกอบที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

สกรูตุ้งติ้ง Chancurtois (2405)

Alexandré-ÉmileBéguyer de Chancourtois ออกแบบเกลียวกระดาษที่ซึ่งเขาแสดงกราฟฟิคแบบเกลียว (สกรูทรงกลม)

ในระบบนี้มีการจัดเรียงองค์ประกอบในลักษณะที่เพิ่มขึ้นตามน้ำหนักอะตอมของพวกเขา องค์ประกอบที่คล้ายกันอยู่ในแนวตั้ง

อ็อกเทฟแห่งนิวแลนด์ (2408)

สมเด็จพระราชินีนาถจอห์นอเล็กซานเดอร์นิวแลนด์ชาวอังกฤษได้สั่งงานองค์ประกอบทางเคมีเพื่อเพิ่มน้ำหนักอะตอมโดยสังเกตว่าธาตุทั้งเจ็ดมีความคล้ายคลึงกันในคุณสมบัติของพวกมัน (ไม่รวมไฮโดรเจน)

ตารางMendeléyv (2412)

Mendeléyvสั่งให้องค์ประกอบทางเคมีในลำดับที่เพิ่มขึ้นตามน้ำหนักอะตอมวางในคอลัมน์เดียวกันซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายกัน จากโพรงในแบบจำลองของเขาของตารางธาตุมองเห็นการปรากฏตัวขององค์ประกอบใหม่ในอนาคต (นอกเหนือจากการทำนายคุณสมบัติที่ควรมี)

ก๊าซมีตระกูลไม่ได้ระบุไว้ในตารางของMendeléyvเนื่องจากยังไม่ได้ค้นพบ นอกจากนี้Mendeléivไม่ได้คำนึงถึงไฮโดรเจน

ตารางธาตุมอสลีย์ (ตารางธาตุปัจจุบัน) - 1913

Henry Gwyn Jeffreys Moseley เสนอการสั่งซื้อองค์ประกอบทางเคมีของตารางธาตุตามหมายเลขอะตอมของพวกเขา นั่นคือตามจำนวนโปรตอน

มอสลีย์ประกาศกฎ "เป็นระยะ" ในปี 1913: "เมื่อองค์ประกอบถูกจัดเรียงตามเลขอะตอมของพวกมันคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพวกมันจะแสดงแนวโน้มเป็นระยะ"

ดังนั้นแต่ละแถวหรือช่วงเวลาในแนวนอนจะแสดงประเภทของความสัมพันธ์และแต่ละคอลัมน์หรือกลุ่มจะแสดงอีกประเภทหนึ่ง

มีการจัดระเบียบอย่างไร? (โครงสร้างและองค์กร)

จะสังเกตได้ว่าเค้กของตารางธาตุมีหลายสี แต่ละสีจะเชื่อมโยงองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน มีคอลัมน์สีส้มสีเหลืองสีน้ำเงินสีม่วง สี่เหลี่ยมสีเขียวและแอปเปิ้ลสีเขียวในแนวทแยง

โปรดสังเกตว่าสี่เหลี่ยมในคอลัมน์กลางนั้นมีสีเทาดังนั้นองค์ประกอบทั้งหมดเหล่านี้ต้องมีบางอย่างที่เหมือนกันซึ่งก็คือพวกมันเป็นโลหะทรานซิชันที่มีวงโคจรครึ่งเต็ม

ในทำนองเดียวกันองค์ประกอบของสี่เหลี่ยมสีม่วงแม้ว่าจะไปจากสารที่เป็นก๊าซจากของเหลวสีแดงและสีดำที่เป็นของแข็ง (ไอโอดีน) และสีเทาเงิน (แอสทาทีน) เป็นคุณสมบัติทางเคมีของพวกมัน คุณสมบัติเหล่านี้ถูกควบคุมโดยโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม

การจัดระเบียบและโครงสร้างของตารางธาตุไม่ได้เป็นไปตามอำเภอใจ แต่เชื่อฟังชุดของคุณสมบัติเป็นระยะและรูปแบบของค่าที่กำหนดไว้สำหรับองค์ประกอบ ตัวอย่างเช่นหากตัวอักษรโลหะลดลงจากซ้ายไปขวาของตารางองค์ประกอบโลหะไม่สามารถคาดหวังที่มุมขวาบน

งวด

องค์ประกอบถูกจัดเรียงเป็นแถวหรือรอบระยะเวลาขึ้นอยู่กับระดับพลังงานของวงโคจรของพวกเขา ก่อนช่วงเวลา 4 เมื่อองค์ประกอบประสบความสำเร็จในการเพิ่มมวลอะตอมก็พบว่าทุก ๆ แปดคุณสมบัติทางเคมีถูกทำซ้ำ (กฎของอ็อกเทฟจอห์นนิวแลนด์)

โลหะทรานซิชันถูกฝังกับองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะอื่น ๆ เช่นกำมะถันและฟอสฟอรัส ด้วยเหตุนี้การเข้าสู่ฟิสิกส์ควอนตัมและการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อความเข้าใจในตารางธาตุสมัยใหม่จึงมีความสำคัญ

วงโคจรของชั้นพลังนั้นเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน (และนิวเคลียสของโปรตอนและนิวตรอน) เมื่อมันเคลื่อนที่ไปตามช่วงเวลา ชั้นพลังนี้ไปจับมือกับขนาดหรือรัศมีอะตอม ดังนั้นองค์ประกอบของช่วงเวลาที่สูงขึ้นจึงมีขนาดเล็กกว่าองค์ประกอบที่อยู่ด้านล่าง

H และพระองค์อยู่ในระดับพลังงานครั้งแรก แถวแรกของสี่เหลี่ยมสีเทาในช่วงที่สี่ และแถวของสี่เหลี่ยมสีส้มในช่วงที่หก โปรดทราบว่าแม้ว่าหลังดูเหมือนจะอยู่ในช่วงเวลาที่เก้าควรจริง ๆ แล้วมันเป็นของที่หกเพียงหลังสี่เหลี่ยมสีเหลืองของ Ba

กลุ่ม

เมื่อผ่านช่วงเวลาหนึ่งเราพบว่ามวลจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น ในคอลัมน์หรือกลุ่มเดียวกันแม้ว่ามวลและโปรตอนจะแตกต่างกันจำนวนของ อิเล็กตรอนในเปลือกวาเลนซ์ จะเท่ากัน

ตัวอย่างเช่นในคอลัมน์แรกหรือกลุ่ม H มีอิเล็กตรอนเดียวในวง 1s1 เช่นเดียวกับ Li (2s1), โซเดียม (3s1), โพแทสเซียม (4s1) และอื่น ๆ จนกระทั่งแฟรนเซียม (7s1) หมายเลขนั้นหมายถึงว่าองค์ประกอบเหล่านี้แทบจะไม่มีอิเลคตรอนและดังนั้นจึงอยู่ในกลุ่ม 1 (IA) แต่ละองค์ประกอบอยู่ในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน

ไม่นับไฮโดรเจนกล่องสีเขียวส่วนประกอบด้านล่างเป็นกล่องสีส้มและเรียกว่าโลหะอัลคาไลน์ อีกหนึ่งกล่องทางด้านขวาในช่วงเวลาใด ๆ คือกลุ่มหรือคอลัมน์ 2 นั่นคือองค์ประกอบของมันมีสองวาเลนซ์อิเล็กตรอน

แต่การก้าวไปอีกขั้นหนึ่งไปทางขวาโดยปราศจากความรู้เรื่อง d orbitals คุณจะเข้าสู่กลุ่มโบรอน (B) หรือกลุ่ม 13 (IIIA) แทนกลุ่ม 3 (IIIB) หรือสแกนเดียม (Sc) โดยคำนึงถึงการเติมของ d orbitals ช่วงเวลาของสี่เหลี่ยมสีเทาจะเริ่มต้นการสำรวจ: โลหะทรานซิชัน

จำนวนของโปรตอนกับอิเล็กตรอนวาเลนซ์

เมื่อศึกษาตารางธาตุความสับสนอาจเกิดขึ้นระหว่างเลขอะตอม Z หรือจำนวนโปรตอนทั้งหมดในนิวเคลียสและปริมาณของอิเล็กตรอนวาเลนซ์ ตัวอย่างเช่นคาร์บอนมี Z = 6 นั่นคือมันมีโปรตอนหกตัวดังนั้นจึงมีอิเล็กตรอน 6 ตัว (ไม่เช่นนั้นจะไม่สามารถเป็นอะตอมที่มีประจุเป็นกลาง)

ทว่าอิเล็กตรอนทั้งหกตัวนี้ มีสี่ อัน ด้วยเหตุนี้การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์จึงเป็น [เขา] 2s22p2 [เขา] หมายถึงอิเล็กตรอน 1s2 ของชั้นปิดสองชั้นและในทางทฤษฎีแล้วพวกเขาไม่ได้มีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี

นอกจากนี้เนื่องจากคาร์บอนมีอิเลคตรอนวาเลนซ์สี่ตัวจึงทำให้ "สะดวก" ตั้งอยู่ในกลุ่มที่ 14 (IVA) ของตารางธาตุ

องค์ประกอบด้านล่างของคาร์บอน (Si, Ge, Sn, Pb และ Fl) มีเลขอะตอมสูงกว่า (และมวลอะตอม) แต่ทั้งหมดมีอิเลคตรอนวาเลนซ์ร่วมกันสี่ตัว นี่คือกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจว่าทำไมองค์ประกอบหนึ่งเป็นของกลุ่มหนึ่งและไม่ใช่อีกกลุ่ม

องค์ประกอบของตารางธาตุ

บล็อก s

อย่างที่อธิบายไว้เพียงแค่กลุ่มที่ 1 และ 2 มีลักษณะโดยมีหนึ่งหรือสองอิเล็กตรอนในวงโคจรของ s วงโคจรเหล่านี้มีรูปทรงกลมและเมื่อคุณผ่านกลุ่มใด ๆ เหล่านี้องค์ประกอบจะได้รับชั้นที่เพิ่มขนาดของอะตอม

โดยการนำเสนอแนวโน้มที่แข็งแกร่งในคุณสมบัติทางเคมีและวิธีการทำปฏิกิริยาองค์ประกอบเหล่านี้จะถูกจัดเป็นบล็อก ดังนั้นโลหะอัลคาไลและโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ จึงอยู่ในบล็อกนี้ องค์ประกอบอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบของบล็อกนี้คือ ns (1s, 2s, ฯลฯ )

แม้ว่าองค์ประกอบฮีเลียมจะอยู่ที่มุมขวาบนของตารางการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของมันคือ 1s2 และดังนั้นจึงเป็นของบล็อกนี้

บล็อก p

องค์ประกอบของบล็อกนี้มีวงโคจรที่เต็มไปหมดอย่างสมบูรณ์ในขณะที่ p-orbitals จะยังคงเต็มไปด้วยอิเล็กตรอน การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบที่อยู่ในบล็อกนี้เป็นประเภท ns2np1-6 (p orbitals สามารถมีอิเล็กตรอนได้หนึ่งหรือมากถึงหกอิเล็กตรอนเพื่อเติมเต็ม)

บล็อกนี้เป็นส่วนใดของตารางธาตุ ทางด้านขวา: สี่เหลี่ยมสีเขียว, สีม่วงและสีน้ำเงิน นั่นคือองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะและโลหะหนักเช่นบิสมัท (Bi) และตะกั่ว (Pb)

เริ่มต้นด้วยโบรอนด้วยการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ ns2np1 คาร์บอนที่อยู่ทางด้านขวาจะเพิ่มอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่ง: 2s22p2 ถัดไปการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบอื่น ๆ ของช่วงเวลา 2 ของบล็อก p คือ: 2s22p3 (ไนโตรเจน), 2s22p4 (ออกซิเจน), 2s22p5 (ฟลูออรีน) และ 2s22p6 (นีออน)

หากคุณลงไปสู่ช่วงเวลาที่ต่ำกว่าคุณจะมีระดับพลังงาน 3: 3s23p1-6 และต่อไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งสิ้นสุดบล็อก p

โปรดทราบว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดเกี่ยวกับบล็อกนี้คือตั้งแต่ช่วงเวลาที่ 4 องค์ประกอบของมันเต็มไปด้วยวงโคจรอย่างสมบูรณ์ (กล่องสีน้ำเงินด้านขวา) โดยสรุป: บล็อก s อยู่ทางด้านซ้ายของตารางธาตุและบล็อก p ทางด้านขวา

องค์ประกอบตัวแทน

องค์ประกอบตัวแทนคืออะไร? พวกเขาเป็นคนที่สูญเสียอิเล็กตรอนได้ง่าย ๆ หรืออีกทางหนึ่งพวกเขาจะได้รับวาเลนซ์ออคเต็ต ในคำอื่น ๆ : พวกเขาเป็นองค์ประกอบของบล็อก s และ p

กลุ่มของพวกเขาแตกต่างจากคนอื่น ๆ ด้วยตัวอักษร A ในตอนท้าย ดังนั้นจึงมีแปดกลุ่มคือจาก IA ถึง VIIIA แต่ปัจจุบันระบบการนับที่ใช้ในตารางธาตุยุคปัจจุบันคืออาหรับตั้งแต่ 1 ถึง 18 รวมถึงโลหะทรานซิชัน

ด้วยเหตุนั้นกลุ่มโบรอนจึงสามารถเป็น IIIA หรือ 13 (3 + 10) กลุ่มคาร์บอน VAT หรือ 14 และของก๊าซอันสูงส่งสุดท้ายทางด้านขวาของตาราง VIIIA หรือ 18

การเปลี่ยนโลหะ

โลหะทรานซิชันเป็นองค์ประกอบทั้งหมดของสี่เหลี่ยมสีเทา ตลอดระยะเวลาของพวกเขาพวกมันเติมเต็มวงโคจร d ซึ่งเป็นห้าและสามารถมีอิเล็กตรอนสิบตัว เนื่องจากพวกเขาจะต้องมีอิเล็กตรอนสิบตัวเพื่อเติมเต็มวงโคจรดังกล่าวดังนั้นจึงต้องมีสิบกลุ่มหรือคอลัมน์

แต่ละกลุ่มเหล่านี้ในระบบหมายเลขเดิมถูกกำหนดด้วยตัวเลขโรมันและตัวอักษร B ในตอนท้าย กลุ่มแรกคือ scandium คือ IIIB (3), เหล็ก, โคบอลต์และนิกเกิล VIIIB สำหรับปฏิกิริยาที่คล้ายกันมาก (8, 9 และ 10) และสังกะสี IIB (12)

ดังที่เห็นได้ง่ายกว่าในการจดจำกลุ่มโดยใช้หมายเลขอารบิกมากกว่าการใช้ตัวเลขโรมัน

โลหะทรานซิชันภายใน

จากช่วงเวลาที่ 6 ของตารางธาตุ f orbitals จะเริ่มมีพลังขึ้น สิ่งเหล่านี้จะต้องกรอกก่อน d orbitals; และดังนั้นองค์ประกอบของมันมักจะอยู่ห่างกันเพื่อไม่ให้โต๊ะยาวเกินไป

สองช่วงสุดท้ายคือสีส้มและสีเทาเป็นโลหะทรานซิชันภายในเรียกอีกอย่างว่าแลนทาไนด์ (ธาตุหายาก) และแอคติไนด์ มีวงโคจรเจ็ด f ซึ่งต้องการอิเล็กตรอนสิบสี่ตัวเพื่อเติมดังนั้นจึงต้องมีสิบสี่กลุ่ม

หากกลุ่มเหล่านี้ถูกเพิ่มลงในตารางธาตุจะมี 32 รวม (18 +14) และจะมีเวอร์ชั่น "ยาว":

แถวสีชมพูอ่อนตรงกับ lantanoids ในขณะที่แถวสีชมพูเข้มตรงกับ actinoids แลนทานัม, La with Z = 57, แอกทิเนียม, Ac กับ Z = 89, และบล็อกทั้งหมด f อยู่ในกลุ่มสแกนแคนเดียวกัน ทำไม? เพราะพืชชนิดหนึ่งมีวง ND1 ซึ่งมีอยู่ในส่วนที่เหลือของ lanthanoids และ actinoids

La และ Ac มีการกำหนดค่าความจุ 5d16s2 และ 6d17s2 เมื่อมันเคลื่อนที่ไปทางขวาผ่านทั้งสองแถววงโคจร 4f และ 5f จะเริ่มเติมเต็ม เมื่อเต็มแล้วคุณจะไปถึงองค์ประกอบ Lutecio, Lu และ laurencio, Lr

โลหะและอโลหะ

ทิ้งไว้ด้านหลังเค้กของตารางธาตุจะสะดวกกว่าที่จะหันไปมองภาพบนแม้จะอยู่ในรูปที่ยืดออก ในขณะที่องค์ประกอบส่วนใหญ่ที่กล่าวถึงเป็นโลหะ

ที่อุณหภูมิห้องโลหะทุกชนิดเป็นสารที่เป็นของแข็ง (ยกเว้นปรอทซึ่งเป็นของเหลว) เงินสีเทา (ยกเว้นทองแดงและทองคำ) นอกจากนี้พวกเขามักจะแข็งและสว่าง ถึงแม้ว่าผู้ที่อยู่ในบล็อกนั้นจะนิ่มและบอบบาง องค์ประกอบเหล่านี้โดดเด่นด้วยความสามารถในการสูญเสียอิเล็กตรอนและรูปแบบ M + ไพเพอร์

ในกรณีของ lanthanoids พวกเขาสูญเสียอิเลคตรอน 5d16s2 สามตัวเพื่อกลายเป็น M3 + ไอออนบวก (เช่น La3 +) ในทางกลับกันซีเรียมสามารถสูญเสียอิเล็กตรอนสี่ตัว (Ce4 +)

ในทางตรงกันข้ามองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะประกอบขึ้นเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของตารางธาตุ พวกเขาเป็นก๊าซหรือของแข็งที่มีพันธะโควาเลนต์อะตอม (เช่นกำมะถันและฟอสฟอรัส) ทั้งหมดอยู่ในบล็อก p; อย่างแม่นยำมากขึ้นในส่วนบนของหลังแล้วลงไปที่ช่วงล่างจะเพิ่มตัวอักษรโลหะ (Bi, Pb, Po)

นอกจากนี้โลหะที่ไม่ใช่โลหะแทนการสูญเสียอิเล็กตรอนชนะพวกเขา ดังนั้นพวกมันจึงสร้างประจุ X ที่มีประจุลบต่างกัน: -1 สำหรับฮาโลเจน (กลุ่ม 17), และ -2 สำหรับ chalcogens (กลุ่ม 16, ของออกซิเจน)

ตระกูลเหล็ก

ภายในโลหะมีการจำแนกภายในเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างพวกเขา:

- โลหะของกลุ่มที่ 1 เป็นด่าง

- กลุ่มที่ 2 โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ (Mr. Becambara)

กลุ่มที่ 3 (IIIB) ครอบครัว Scandium ครอบครัวนี้ได้รับการรับรองจาก scandium, หัวหน้ากลุ่ม, yttrium Y, ของแลนทานัม, actinium และ lanthanoids และ actinoids ทั้งหมด

- กลุ่ม 4 (IVB), ตระกูลไทเทเนียม: Ti, Zr (เซอร์โคเนียม), Hf (แฮฟเนียม) และ Rf (rutherfordio) พวกมันมีอิเล็กตรอนจำนวนเท่าไร? คำตอบอยู่ในกลุ่มของคุณ

กลุ่มที่ 5 (VB) ตระกูลวานาเดียม กลุ่ม 6 (VIB) ตระกูลโครเมียม เป็นต้นไปจนกระทั่งตระกูลสังกะสีกลุ่มที่ 12 (IIB)

กึ่งโลหะ

ตัวอักษรโลหะเพิ่มขึ้นจากขวาไปซ้ายและจากบนลงล่าง แต่อะไรคือขอบเขตระหว่างองค์ประกอบทางเคมีทั้งสองประเภทนี้ เส้นขอบนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบที่รู้จักกันในชื่อ metalloids ซึ่งมีลักษณะของทั้งโลหะและไม่ใช่โลหะ

metalloid สามารถมองเห็นได้ในตารางธาตุใน "บันได" ที่เริ่มต้นด้วยโบรอนและสิ้นสุดในธาตุกัมมันตรังสีแอสตาไทน์ องค์ประกอบเหล่านี้คือ:

-B: โบรอน

-Silicio: ใช่

-Ge: เจอร์เมเนียม

- เป็น: สารหนู

-Sb: พลวง

-Te: เทลเลียม

-At: แอสตาติน

องค์ประกอบทั้งเจ็ดเหล่านี้มีคุณสมบัติระดับกลางซึ่งแตกต่างกันไปตามสภาพแวดล้อมทางเคมีหรืออุณหภูมิ หนึ่งในคุณสมบัติเหล่านี้คือ semiconduction นั่นคือ metalloids เป็นเซมิคอนดักเตอร์

ก๊าซ

ในสภาพพื้นโลกองค์ประกอบของก๊าซคือโลหะที่ไม่ใช่แสงเช่นไนโตรเจนออกซิเจนและฟลูออรีน นอกจากนี้คลอรีนไฮโดรเจนและก๊าซมีตระกูลก็จัดอยู่ในประเภทนี้ ในบรรดาพวกเขาทั้งหมดสิ่งที่เป็นสัญลักษณ์มากที่สุดคือก๊าซมีตระกูลเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะตอบสนองและประพฤติตนต่ำเหมือนอะตอมอิสระ

หลังอยู่ในกลุ่ม 18 ของตารางธาตุและ:

-Helio เขา

-Neon, Ne

-Argon, Ar

-krypton, Kr

- ซีนอน Xe

-Radón, Rn

- และล่าสุดของทั้งหมด, oganneson ก๊าซมีตระกูลสังเคราะห์, Og.

ก๊าซมีตระกูลทั้งหมดมีการกำหนดค่าทั่วไปของวาเลนซ์ ns2np6; นั่นคือพวกเขาได้ทำเวเลนซ์ออร์เดตสำเร็จแล้ว

สถานะการรวมตัวขององค์ประกอบที่อุณหภูมิอื่น ๆ

องค์ประกอบอยู่ในสถานะของแข็งของเหลวหรือก๊าซขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและความแข็งแรงของปฏิกิริยา หากอุณหภูมิของโลกเย็นลงจนกระทั่งถึงศูนย์สัมบูรณ์ (0K) องค์ประกอบทั้งหมดก็จะหยุดนิ่ง ยกเว้นฮีเลียมซึ่งจะกลั่นตัว

ที่อุณหภูมิสูงนี้ก๊าซที่เหลือจะอยู่ในรูปของน้ำแข็ง

ที่สุดขั้วอื่น ๆ หากอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 6000K องค์ประกอบทั้งหมดจะอยู่ในสถานะเป็นก๊าซ ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะสังเกตได้ว่าเมฆทองคำเงินตะกั่วและโลหะอื่น ๆ

การใช้งานและการใช้งาน

ตารางธาตุเพียงอย่างเดียวได้เสมอและจะเป็นเครื่องมือในการให้คำปรึกษาสัญลักษณ์มวลอะตอมโครงสร้างและคุณสมบัติอื่น ๆ ขององค์ประกอบ มันมีประโยชน์มากเมื่อทำการคำนวณปริมาณสารสัมพันธ์ซึ่งเป็นลำดับของวันในหลาย ๆ งานทั้งในและนอกห้องปฏิบัติการ

ไม่เพียงแค่นั้น แต่ยังมีตารางธาตุเพื่อเปรียบเทียบองค์ประกอบของกลุ่มหรือช่วงเวลาเดียวกัน ดังนั้นจึงสามารถทำนายได้ว่าสารประกอบบางอย่างขององค์ประกอบจะเป็นอย่างไร

การทำนายสูตรของออกไซด์

ตัวอย่างเช่นสำหรับออกไซด์ของโลหะอัลคาไลด์โดยมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนเดี่ยวและดังนั้นวาเลนซ์ที่ +1 สูตรของออกไซด์ของพวกเขาคาดว่าจะเป็นประเภท M ₂ O สิ่งนี้ถูกตรวจสอบด้วยออกไซด์ ของไฮโดรเจน, น้ำ, H ₂ O. นอกจากนี้ยังมีออกไซด์ของโซเดียม, Na ₂ O, และโพแทสเซียม, K ₂ O

สำหรับกลุ่มอื่นออกไซด์ของพวกเขาจะต้องมีสูตรทั่วไป M ₂ O _n โดยที่ n เท่ากับจำนวนกลุ่ม (หากองค์ประกอบมาจากบล็อก p จะมีการคำนวณ n-10) ดังนั้นคาร์บอนซึ่งอยู่ในกลุ่ม 14 จึงก่อให้เกิด CO ₂ (C ₂ O _4/2 ) กำมะถันกลุ่ม 16, SO ₃ (S ₂ O _6/2 ); และไนโตรเจนของกลุ่ม 15, N ₂ O ₅

อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ไม่สามารถใช้ได้กับโลหะทรานซิชัน นี่เป็นเพราะถึงแม้ว่าเหล็กจะอยู่ในกลุ่มที่ 8 แต่ก็ไม่สามารถสูญเสียอิเลคตรอนได้ 8 ตัว แต่มี 2 หรือ 3 ดังนั้นแทนที่จะจำสูตรได้มันสำคัญกว่าที่จะต้องเข้าร่วมเวเลนซ์ของแต่ละองค์ประกอบ

Valencias ขององค์ประกอบ

ตารางธาตุ (บางส่วน) แสดง valences ที่เป็นไปได้สำหรับแต่ละองค์ประกอบ เมื่อรู้สิ่งเหล่านี้เราสามารถประมาณค่าการตั้งชื่อของสารประกอบและสูตรทางเคมีล่วงหน้าได้ เวเลนซ์ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นเกี่ยวข้องกับหมายเลขกลุ่ม แม้ว่ามันจะไม่สามารถใช้ได้กับทุกกลุ่ม

ความจุขึ้นอยู่กับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมและอิเล็กตรอนใดที่สามารถสูญเสียหรือชนะได้

เมื่อรู้จำนวนของวาเลนซ์อิเล็กตรอนเราสามารถเริ่มต้นด้วยโครงสร้างของสารประกอบจากข้อมูลนี้ ตารางธาตุจึงช่วยให้นักเรียนและผู้เชี่ยวชาญสามารถวาดโครงสร้างและหาวิธีสำรวจรูปทรงเรขาคณิตและโครงสร้างโมเลกุลที่เป็นไปได้

ตารางดิจิทัลเป็นระยะ

ทุกวันนี้เทคโนโลยีอนุญาตให้ตารางธาตุมีความหลากหลายมากขึ้นและให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่ทุกคน หลายคนนำภาพประกอบที่น่าประทับใจของแต่ละองค์ประกอบรวมทั้งสรุปโดยย่อเกี่ยวกับการใช้หลักของพวกเขา

วิธีที่มันโต้ตอบกับพวกเขาเร่งความเข้าใจและการศึกษา ตารางธาตุจะต้องเป็นเครื่องมือที่ทำให้ตาดูง่ายสำรวจและวิธีการที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการรู้องค์ประกอบทางเคมีคือการเดินทางจากช่วงเวลาหนึ่งไปยังอีกกลุ่ม

ความสำคัญของตารางธาตุ

ปัจจุบันตารางธาตุเป็นเครื่องมือทางเคมีขององค์กรที่สำคัญที่สุดเนื่องจากมีความสัมพันธ์โดยละเอียดขององค์ประกอบต่างๆ การใช้งานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับนักเรียนและครูเช่นเดียวกับนักวิจัยและผู้เชี่ยวชาญหลายคนที่อุทิศตนเพื่อสาขาเคมีและวิศวกรรม

เพียงดูตารางธาตุคุณจะได้รับข้อมูลจำนวนมากอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพเช่น:

- ลิเธียม (Li), เบริลเลียม (Be) และโบรอน (B) นำไฟฟ้า

- ลิเธียมเป็นโลหะอัลคาไลเบริลเลียมเป็นโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ และโบรอนเป็นโลหะที่ไม่ใช่โลหะ

- ลิเธียมเป็นตัวนำที่ดีที่สุดของสามชื่อรองลงมาคือเบริลเลียมและสุดท้ายคือโบรอน (เซมิคอนดักเตอร์)

ดังนั้นโดยการค้นหาองค์ประกอบเหล่านี้ในตารางธาตุคุณสามารถสรุปแนวโน้มของการนำไฟฟ้าได้ทันที