ธาตุและสารประกอบ.

ธาตุและสารประกอบ

Item 1. สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ 2. สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ 3. ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ 4. ตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนในตารางธาตุ 5. ธาตุกึ่งโลหะ 6. ธาตุแทรนซิชัน 7. ธาตุกัมมันตรังสี 8. การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุตามตารางธาตุ 9. ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ
สารประกอบคลอไรด์ของธาตุคาบที่ 2 สมบัติ LiCl BeCl2 BCl3 CCl4 NCl3 Cl2O ClF จุดหลอมเหลว(C) 605 405 -107.3 -23 -40 -20 -154 จุดเดือด(C) 520 12.5 76.8 71 3.8 สลายตัว -101 ความเป็นกรดเบสของสารละลาย กลาง กรด ไม่ละลายน้ำ *ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว **ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 atm ***ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุล

สารประกอบคลอไรด์ของ ธาตุคาบที่ 3 สมบัติ NaCl MgCl2 AlCl3 SiCl4 PCl3 SCl2 Cl2 จุดหลอมเหลว(C) 801 714 190* -70 -112 -78 -101 จุดเดือด(C) 1465 1412 182.7** ระเหิด 57.57 75.5 59 สลายตัว -34.6 ความเป็นกรดเบสของสารละลาย กลาง กรด *ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว **ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 atm ***ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุล

เราสามารถสรุปได้ว่า สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ คลอไรด์ของโลหะ - ส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของแข็ง จุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง เพราะเป็นสารประกอบไอออนิก ยกเว้น BCl3 เป็นก๊าซ เมื่อละลายน้ำได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นกลาง *ยกเว้น BeCl2 และ AlCl3 เป็นสารโคเวเลนต์ เมื่อละลายน้ำแล้วได้สารละลายเป็นกรด เหมือนคลอไรด์อโลหะ คลอไรด์ของอโลหะ ส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของเหลวหรือก๊าซ จุดเดือดจุดหลอมเหลวต่ำ เพราะเป็นสารประกอบโคเวเลนต์ เมื่อละลายน้ำได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรดทุกชนิด * ยกเว้น CCl4 และ NCl3 ซึ่งเป็นของเหลวที่อุณหภูมิปกติ แต่ไม่ละลายน้ำ

สารประกอบออกไซด์ของ ธาตุคาบที่ 2 สมบัติ Li2O BeO B2O3 CO2 N2O5 O2*** OF2 จุดหลอมเหลว(C) >1700 2530 460 -56.6* 30 -218.4 -224 จุดเดือด(C) 1200 ~3900 ~1860 -78.5** 47 -183 -145 ความเป็นกรดเบส ของสารละลาย เบส ไม่ละลายน้ำ ละลายเล็ก น้อย กรด ละลาย เล็ก *ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว **ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 atm ***ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุล

สารประกอบออกไซด์ของ ธาตุคาบที่ 3 สมบัติ Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO2 Cl2O จุดหลอมเหลว(C) 1275 ระเหิด 2852 2072 1723 580- 585* -72.7 -20 จุดเดือด(C) ไม่มีข้อมูล 3600 2980 2230 300** -10 3.8 สลายตัว ความเป็นกรดเบสของสารละลาย เบส ไม่ละลาย กรด *ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว **ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 atm ***ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุล

เราสามารถสรุปได้ว่า สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ ออกไซด์ของโลหะ - ส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของแข็ง จุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง เพราะเป็นสารประกอบไอออนิก เมื่อละลายน้ำได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส *ยกเว้น B2O3 มีสมบัติเป็นกรด สำหรับ BeO , Al2O3 ไม่ละลายน้ำ (เป็นทั้งกรดและเบส) ออกไซด์อโลหะ ส่วนใหญ่มีสถานะเป็นของเหลวหรือก๊าซ(ยกเว้น N2O5 และ P2O5 เป็นของแข็ง) จุดเดือดจุดหลอมเหลวต่ำ เพราะเป็นสารประกอบโคเวเลนต์ ยกเว้น B2O3 , SiO2 จุดเดือดสูงมาก เมื่อละลายน้ำได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด

สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่
Lithium โลหะอัลคาไล Sodium (Alkali metal) Potassium Rubidium ทุกชนิดเป็นของแข็งที่อ่อน นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี เป็นโลหะมากที่สุด dต่ำ ตัวรีดิวซ์ที่ดี เสีย e ได้ง่าย ว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยามาก Caesium Francium สารประกอบของธาตุหมู่ที่ 1 bp. mp. สูง ละลายน้ำได้ดี (ยกเว้น Li2CO3 Li3PO4) เสถียรต่อการเผา สารประกอบออกไซด์ ละลายน้ำมีสมบัติเป็นเบส ส่วนสารประกอบคลอไรด์มีสมบัติเป็นกลาง

Beryllium โลหะอัลคาไลเอิร์ธ (Alkali earth) Magnesium Calcium Strontium Barium ทุกธาตุเป็นของแข็ง นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี จุดเดือดจุดหลอมเหลวสูงกว่า หมู1 เพราะมีพันธะโลหะที่แข็งแรงกว่า Radium สารประกอบของธาตุหมู่ที่ 2 bp. mp. สูง (ยกเว้น BeCl2) หมู่ 2 รวมกับไอออนที่มีประจุ -1 ส่วนใหญ่ละลายน้ำได้ดี หมู่ 2 รวมกับไอออนที่มีประจุ -2 และ -3 ไม่ละลายน้ำ (ยกเว้น MgSO4) สารประกอบออกไซด์ ละลายน้ำมีสมบัติเป็นเบส(BeO เป็นทั้งกรดและเบส) ส่วนสารประกอบคลอไรด์มีสมบัติเป็นกลาง(BeCl2 เป็นกรด)

Fluorine ธาตุเฮโลเจน (Halogen) Chlorine Bromine Iodine มีทั้ง 3 สถานะ ทุกชนิดเป็นพิษ ไม่นำไฟฟ้าทุกสถานะ ละลายน้ำได้น้อย ละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ ความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาลดลงจากบนลงล่าง ธาตุแฮโลเจนตัวบนสามารถทำปฏิกิริยากับไอออนของไฮโดรเจนตัวล่างได้ Astatine สารประกอบของธาตุหมู่ที่ 7 มีทั้งสารประกอบไอออนิกและสารประกอบโคเวเลนต์ สารประกอบออกไซด์และซัลไฟด์ เมื่อละลายน้ำมีสมบัติเป็นกรด ธาตุหมู่ 7 เกิดสารประกอบที่มีธาตุองค์ประกอบเหมือนกันได้หลายชนิด และมีเลขออกซิเดชันต่างกัน

Helium ก๊าซเฉื่อย (Inert gas) Neon Argon Krypton Xenon Radon ก๊าซเฉื่อย หมายถึง ธาตุที่มีสถานะเป็นก๊าซและในธรรมชาติไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น 1 โมเลกุลมี 1 อะตอม ปัจจุบันสามารถเตรียมสารประกอบของก๊าซเฉื่อยได้ เช่น XeF2 XeO3 XeOF2 KrF KrF4 RnF2 จุดหลอมเหลวจุดเดือดต่ำ

ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่
ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ IA ทุกธาตุทำปฏิกิริยากับน้ำ ให้สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส 2M (s) + 2H2 O (l) 2M+ (aq) + 2OH – (aq) + H2 (aq) ความว่องไวทางเคมีเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง เกิดปฏิกิริยาเร็วและรุนแรง ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ IIA ทำปฏิกิริยากับน้ำ(ยกเว้น Be) ให้สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส M (s) + 2H2 O (l) M2+ (aq) + 2OH – (aq) + H2 (aq) ความว่องไวทางเคมีเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง เกิดปฏิกิริยาค่อนข้างช้า จะเกิดเร็วในน้ำร้อนและไอน้ำร้อน แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นช้ามาก น้ำร้อนทำปฏิกิริยาได้เร็วขึ้น และจะระเบิดเมื่อทำปฏิกิริยาในน้ำเดือด

ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่
ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ IIIA ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำเย็นกับน้ำร้อน แต่ทำปฏิกิริยากับไอน้ำร้อนให้สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส 2Al (s) + 6H2O (l) 2Al(OH)3 (aq) + 3H2 (g) ความว่องไวทางเคมีเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง เกิดปฏิกิริยาเร็วและรุนแรง ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ VIIA ธาตุคลอรีน โบรมีน ไอโอดีน ละลายได้ใน CCl4 ได้สารละลายที่ไม่มีสี สีส้ม และสีชมพูแกมม่วง F2 + 2Cl- 2F- + Cl2 ความสามารถในการทำปฏิกิริยาลดลงจากบนลงล่าง

ตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนในตารางธาตุ แก๊ส/ของเหลว/ของแข็ง
สมบัติ ธาตุหมู่ IA ธาตุไฮโดรเจน ธาตุหมู่ VIIA จำนวนเวเลนต์ อิเล็กตรอน เลขออกซิเดชันใน สารประกอบ ค่า IE1 (kJ/mol) ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี สถานะ การนำไฟฟ้า ความเป็นโลหะ-อโลหะ 1 +1 ของแข็ง นำ โลหะ +1 และ -1 1318 2.1 แก๊ส ไม่นำ อโลหะ 7 แก๊ส/ของเหลว/ของแข็ง

ธาตุกึ่งโลหะ (Metalliods)
Al เป็นโลหะ Po At เป็นธาตุกัมมันตรังสี

สมบัติของธาตุกึ่งโลหะ
B Si Ge As Sb Te Po At สถานะ solid mp. (oC) 2,030 1,410 937.4 358 631 450 254 302 bp. (oC) 2,550 2,680 2,830 313 1,380 990 962 337 ค่า EN 2.04 1.90 2.01 2.18 2.05 2.10 2.00 2.20 ค่า EA (kJ/mol) -26.7 -134 -119 -78.2 -103 -190 -183 -270 IE1 (kJ/mol) 807 793 768 953 840 876 818 926 การนำไฟฟ้า ไม่นำ นำน้อย นำ -

ธาตุแทรนซิชัน (Transition elements)

สมบัติของธาตุแทรนซิชัน
Atomic No. Atomic Radius(pm) mp.(oC) bp.(oC) Density (g/cm3) IE1 (kJ/mol) EN K 19 227 64 760 0.86 425 0.82 Ca 20 197 839 1490 1.54 596 1.00 Sc 21 160 1540 2730 3.0 632 1.36 Ti 22 150 1680 3260 4.5 661 V 23 140 1900 3400 6.1 648 1.63 Cr 24 130 1890 2480 7.2 653 1.66 Mn 25 1240 2100 7.4 716 1.55 Fe 26 1535 2750 7.9 762 1.83 Co 27 1500 2900 8.9 757 1.88 Ni 28 1450 736 1.91 Cu 29 1080 2600 908 1.90 Zn 30 420 910 7.1 577 1.65 Sc (ออกซิเดชัน+3) Zn(+2) นอกนั้นมีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า เป็นโลหะหมด ทำแม่เหล็กได้ (Ferromagnetic substance) สปก.ส่วนใหญ่มีสี ยกเว้นหมู่ 2B 3B เกิดสารเชิงซ้อนได้ดี d สูงเพราะมีพันธะโลหะที่แข็งแรง นำความร้อนและไฟฟ้าได้ดีโดยเฉพาะ Ag Cu(ดีที่สุด) ทุกธาตุเป็นของแข็งหมด ยกเว้น Hg เหลว

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุ K Ca และธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4
เลขอะตอม การจัดเรียง e จำนวน e K 19 [Ar] 3d0 4s1 Ca 20 [Ar] 3d0 4s2 Sc 21 [Ar] 3d1 4s2 Ti 22 [Ar] 3d2 4s2 V 23 [Ar] 3d34s2 Cr 24 [Ar] 3d5 4s1 Mn 25 [Ar] 3d5 4s2 Fe 26 [Ar] 3d6 4s2 Co 27 [Ar] 3d7 4s2 Ni 28 [Ar] 3d8 4s2 Cu 29 [Ar] 3d10 4s1 Zn 30 [Ar] 3d10 4s2

เลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชัน
เลขออกซิเดชันที่พบบ่อย Sc(+3 )Ti(+4+3)V(+5+3)Cr(+3+2+6)Mn(+2+7)Fe(+3+2)Co(+3+2)Ni(+2)Cu(+2)Zn(+2)

สารประกอบของธาตุแทรนซิชัน
ลักษณะการเกิดและสมบัติของสารประกอบของธาตุแทรนซิชัน 1. ว่องไวกับการเกิดปฏิกิริยากับอโลหะ เช่น Halogen N O S ที่อุณหภูมิสูง 2. มีเลขออกซิเดชันหลายค่าเกิดสารประกอบได้มากมายหลายชนิด 3. สารประกอบและไอออนของธาตุแทรนซิชันส่วนใหญ่จะมีสีซึ่ง แตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของธาตุแทรนซิชันเอง เลขออกซิเดชัน ชนิดและจำนวนของสารที่รวมตัวกับธาตุแทรนซิชัน การที่ธาตุแทรนซิชันมีสีเพราะ e ใน d orbital สามารถดูดกลืนแสงในช่วงที่มองเห็นด้วยตาเปล่าบางช่วงคลื่น แสงที่ไม่ถูกดูดกลืนคือสีของสารประกอบหรือไอออนนั้น

ตารางแสดงสีของสารประกอบและไอออนของธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4 บางชนิด
สูตร ชื่อ สี Cr2+ โครเมียม (II) ไอออน น้ำเงิน Cr3+ โครเมียม (III) ไอออน เขียว CrO42- โครเมตไอออน เหลือง Cr2O72- ไดโครเมตไอออน ส้ม Mn2+ แมงกานีส (II) ไอออน ชมพูอ่อน Mn(OH)3 * แมงกานีส (III) ไฮดรอกไซด์ น้ำตาล MnO2 * แมงกานีส (IV) ออกไซด์ ดำ MnO42- แมงกาเนตไอออน MnO4- เปอร์แมงกาเนตไอออน ม่วงแดง Fe2+ ไอร์ออน (II) ไอออน เขียวอ่อน Fe3+ ไอร์ออน (III) ไอออน Co2+ โคบอลต์ (II) ไอออน ชมพู Ni2+ นิกเกิล (II) ไอออน Cu2+ คอปเปอร์ (II) ไอออน

ปฏิกิริยาที่ธาตุแทรนซิชันมีการเปลี่ยนเลขออกซิเดชัน
ยกตัวอย่างการเปลี่ยนเลขออกซิเดชันของ Mn 1. เมื่อนำ MnO2(สีดำ) ไปเผารวมกับ NaOH จนหลอมเหลวรวมกันจะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2MnO2 + 4OH- + O2 2MnO H2O 2. เมื่อเติมกรดซัลฟิวริกลงในสารละลายของ MnO42- ที่ได้ในข้อ 1 จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2MnO H+ + O2 4MnO H2O 3. เมื่อเติมสารละลาย Na2S ลงในสารละลายของ MnO4- จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2MnO H+ + 5S Mn H2O + 5S 4. เมื่อเติม NaOH ลงในสารละลายของ Mn2+ จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2Mn H+ + 5S Mn H2O + 5S ฝึกสังเกตสีในการทดลองที่ 3.3

สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน
ไอออนเชิงซ้อน หมายถึง ไอออนที่ประกอบด้วยอะตอมของธาตุอย่างน้อย 2 ชนิด เช่น MnO4- PO43- CN- [Cu(NH3)4]2+ สารประกอบเชิงซ้อน หมายถึง สารประกอบที่ประกอบด้วยไอออนเชิงซ้อน ดังตาราง สารประกอบเชิงซ้อน สูตร ไอออนบวก ไอออนลบ โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO4 K+ MnO4- โพแทสเซียมไดโครเมต K2Cr2O7 Cr2O72- แอมโมเนียมฟอสเฟต (NH4)3PO4 NH4+ PO43- โพแทสเซียมเฮกซะไซยาโนเฟอเรต(III) K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3- เตตระแอมมีนคอปเปอร์ (II)ซัลเฟต [Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ SO42- เฮกซะแอมมีนโคบอลต์(III)คลอไรด์ [Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)6]3+ Cl- ในหนังสือหน้า197 มีตารางแสดงสารประกอบเชิงซ้อน

[Co Cl (NH3)5] Cl2 Complex Compounds Free anions Complex ion
Coordination number Central ion Ligands

Complex ion Central ion (Pt) Ligand (Cl) Ligand (NH3)

สีของสารประกอบเชิงซ้อน

สีของสารประกอบเชิงซ้อน
เชื่อมโยงสู่การทดลอง 3.4 ว่าสีต่างกันไม่ได้เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงเลขออกวิเดชันเพียงอย่างเดียว แต่เป็นผลจากลิแกนด์ด้วย ง

การเตรียมสารประกอบเชิงซ้อนของทองแดง
การเตรียมสารประกอบเชิงซ้อนของทองแดง เช่น เฮกซะแอมมีนคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต เตรียมโดยนำ CuSO4.5H2O ซึ่งเป็นผลึกสีฟ้าละลายน้ำ แล้วเติม NH3 และเอทานอล จะได้ผลึกสีครามเข้ม ดังปฏิกิริยา CuSO4.5H2O + 4NH3 Cu(NH3)4SO4.H2O + 4H2O สีฟ้า สีคราม เมื่อเก็บผลึกของ Cu(NH3)4SO4.H2O ไว้ 1 คืน จะเกิดการเปลี่ยนแปลง ดังปฏิกิริยา Cu(NH3)4SO4.H2O Cu(NH3)3SO4 + NH3 + H2O สีคราม สีเขียวแกมฟ้า ถ้าพิจารณาเลขออกซิเดชันในสารประกอบพบว่ามีค่าเท่ากับ +2 เท่ากัน แต่ต่างกันที่ชนิดและจำนวนโมเลกุลของสารที่มาล้อมรอบ Cu

การเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อน
K3[Co(NO2)6] Potassium hexanitrocobaltate (III) Li2[Ni(CN)6] Lithium hexacyanonickelate (IV) Na3[Cr(NO2)6] Sodium hexanitrochromate (III) [Cr(H2O)4Cl2]ClO Dichlorotetraaquochromium(III)perchlorate [Co(NH3)4Cl2]Br Dichlorotetraamminecobalt(III) bromide [Ni(H2O)6]SO4 Hexaaquo nickel (II) sulphate

ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Element)
ธาตุกัมมันตรังสี คือ ธาตุที่นิวเคลียสของอะตอมแผ่รังสีออกมา อย่างต่อเนื่องตลอดเวลา ซึ่งเรียกว่า กัมมันตรังสี (Radioactivity) และธาตุนั้นจะกลายเป็นธาตุใหม่ จนในที่สุดได้อะตอมที่เสถียร ซึ่งส่วนใหญ่เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมมากกว่า 83 เช่น U-238 Th Rn-222 นอกจากนี้ยังมีโพสิตรอน นิวตรอน และโปรตอน รังสีที่ปล่อยออกมาส่วนใหญ่มี 3 ชนิด คือ รังสีแอลฟา รังสีบีต้า รังสีแกมมา

ผลของสนามไฟฟ้าต่อรังสี
รังสีแอลฟาอำนาจทะลุทะลวงต่ำ ไม่ผ่านกระดาษบาง เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าเข้าหาขั้วลบ ประจุ +2 รังสีบีต้าทะลุมากกว่าแอลฟา 100 เท่า วามเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าเข้าหาขั้วบวก รังสีแกมมาอำนาจทะลุสูงมาก ผ่านแผ่นคอนกรีตหนาๆได้

อำนาจการทะลุทะลวงของรังสี

สัญลักษณ์ ชนิดของประจุ และมวลของรังสี
อนุภาค สัญลักษณ์ ชนิดของประจุ มวล(amu)* แอลฟา + 2 บีตา - 1 แกมมา โพซิตรอน + 1 นิวตรอน 1.0087 โปรตอน 1.0073 * 1 amu = 1 atomic mass unit = 1.66 x g.

การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี
การแผ่รังสีแอลฟา เกิดกับนิวเคลียสที่มีสัดส่วนโปรตอนกับนิวตรอนไม่เหมาะสม

การแผ่รังสีแอลฟา

การแผ่รังสีบีต้า เกิดกับนิวเคลียสที่มีจำนวนนิวตรอนมากกว่าโปรตอน

การแผ่รังสีบีต้า

การแผ่รังสีบีต้า (โพซิตรอน)

การแผ่รังสีแกมมา เกิดกับไอโซโทปของกัมมันตรังสีที่มีพลังงานสูงมาก หรือไอโซโทปที่สลายให้รังสีแอลฟา และบีตา แต่ยังไม่เสถียรจนเกิดการเปลี่ยนแปลงในนิวเคลียสเพื่อให้พลังงานต่ำลง Ra

กล่าวถึงสมการนิวเคลียร์ให้เด็กฟัง สมการนิวเคลียร์ แสดงปฏิกิริยานิวเคลียร์ คือ ปฏิกิริยาที่มีการสลายตัวในนิวเคลียสให้รังสีแอลฟา บีตา หรือแกมมา

ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี
หมายถึง ระยะเวลาที่นิวเคลียสกัมมันตรังสีสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่ง ของปริมาณเดิม ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของแต่ละ Isotope เช่น Ra-226 มีค่า t1/2 = ปี หมายความว่า ถ้ามี Ra-226 อยู่ 1 g เมื่อเวลา ผ่านไป ปี จะเหลืออยู่ 0.50 g ธาตุกัมมันตรังสีต่างชนิดกันจะมีอัตราการสลายตัวแตกต่างกัน วัดปริมาณการสลายด้วยครึ่งชีวิต

ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี
ไอโซโทปกัมมันตรังสี ครึ่งชีวิต รังสีที่แผ่ออก Po-214 I-131 Co-60 Ra-226 C-14 U-138 1.6x10-4 s 8.1 d 5.3 y 1600 y 5730 y 4.5x109 y    และ  ระยะเวลาที่แสดงถึงครึ่งชีวิตของไอโซโทปกัมมันตรังสีสามารถนำไปใช้คำนวณหาปริมาณของธาตุกัมมันตรังสีในระยะเวลาต่างๆกันได้

การคำนวณเกี่ยวกับครึ่งชีวิต
ตัวอย่างที่ 1 ธาตุกัมมันตรังสี A จำนวน 32 กรัม ถ้าทิ้งไว้นานเป็นเวลา 6 ปี ธาตุกัมมันตรังสี A จะเหลืออยู่ 4 กรัม จงหาครึ่งชีวิตของธาตุ A จากการเทียบจะพบว่าสารตั้งต้นมี 32 กรัม สลายตัวไปเพียง 3x จะเหลือ 4 กรัม ดังนั้น ครึ่งชีวิตของธาตุ A เป็น 2 ปี

การคำนวณเกี่ยวกับครึ่งชีวิต
ตัวอย่างที่ 2 จงหาปริมาณ I เริ่มต้น เมื่อนำ I จำนวนหนึ่งมาวางไว้เป็นเวลา 40.5 วัน ปรากฏว่ามีมวลเหลือ กรัม ครึ่งชีวิตของ I -131เท่ากับ 8.1 วัน สมมติ I -131 เริ่มต้นมี a กรัม I จำนวน a กรัม วางไว้ 40.5 วัน = 5 ครึ่งชีวิต ครึ่งชีวิตสุดท้าย I ที่เหลือมีมวล = กรัม 2 ครึ่งชีวิต 2 ครึ่งชีวิต I เริ่มต้นมีมวล = 4 g

ปฏิกิริยาฟิชชัน(Fission reaction)
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ปฏิกิริยาฟิชชัน(Fission reaction) กระบวนการที่นิวเคลียสของธาตุหนักบางชนิดแตกตัวออกเป็นไอโซโทปของธาตุที่เบากว่า

ปฏิกิริยาฟิวชัน (Fusion reaction)*
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ปฏิกิริยาฟิวชัน (Fusion reaction)* กระบวนการที่นิวเคลียสของธาตุเบาสองชนิดหลอมรวมกันเกิดเป็นนิวเคลียสใหม่ ที่มีมวลสูงกว่าเดิมและให้พลังงานปริมาณมาก

การตรวจสอบสารกัมมันตรังสี
ใช้ฟิล์มถ่ายรูป ใช้สารเรืองแสง ใช้เครื่องมือ ไกเกอร์ มูลเลอร์ เคาน์เตอร์

การใช้ประโยชน์จากสารกัมมันตรังสี
C-14 หาอายุของวัตถุโบราณ ด้านธรณีวิทยา ด้านการแพทย์ I-131 ติดตามดูความผิดปกติของต่อมไทรอยด์ ใช้รังสีเพื่อปรับปรุงเมล็ดพันธุ์พืช ด้านเกษตรกรรม ด้านอุตสาหกรรม ใช้ตรวจหารอยรั่วของท่อขนส่งของเหลว การเก็บถนอมอาหาร Co-60 ทำลายแบคทีเรียในอาหาร

อยู่ทางตอนล่างของตารางธาตุ
การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุในตารางธาตุ ตัวอย่างที่ 1 ธาตุตัวอย่าง X มีสมบัติที่ปรากฏดังนี้ สมบัติ ลักษณะที่ปรากฏ สถานะ เป็นของแข็ง สีผิว ผิวเป็นมันวาว การนำไฟฟ้า นำไฟฟ้าได้ การละลายในน้ำ ไม่ละลายน้ำ การทำปฏิกิริยากับ Cl2 เกิดปฏิกิริยาอย่างรุนแรง มีเปลวไฟและควันสีขาว เมื่อเย็นจะได้ของแข็งสีขาว การละลายในน้ำของสารสีขาวที่เกิดขึ้น ละลายน้ำได้เล็กน้อย สารละลายมีสมบัติเป็นกรด ธาตุกึ่งโลหะ อยู่ทางตอนล่างของตารางธาตุ โลหะ ไม่ใช่โลหะหมู่ IA IIA คลอไรด์ของอโลหะ

การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุในตารางธาตุ
ตัวอย่างที่ 2 ธาตุ Y เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมเท่ากับ 19 ธาตุ Y ควรจะมีสมบัติเป็นอย่างไร - การจัดเรียงอิเล็กตรอนของ Y คือ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 - ธาตุ Y อยู่ในหมู่ IA และอยู่ในคาบที่ 4 ธาตุ Y ควรมีสมบัติคล้ายธาตุหมู่ IA สมบัติ : มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1 เมื่อเกิดเป็นสารประกอบมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ +1 มีสถานะเป็นของแข็ง มีจุดหลอมเหลว และจุดเดือดสูง นำไฟฟ้าได้ ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง

ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม
ธาตุอะลูมิเนียม (Al) ธาตุไอโอดีน (I) ธาตุแคลเซียม (Ca) ธาตุไนโตรเจน (N) ธาตุทองแดง (Cu) ธาตุออกซิเจน(O) ธาตุโครเมียม (Cr) ธาตุฟอสฟอรัส (P) ธาตุเหล็ก (Fe) ธาตุซิลิคอน (Si) ธาตุสังกะสี (Zn) ธาตุเรเดียม (Ra)

ธาตุอะลูมิเนียม (Al) ลักษณะและสมบัติ โลหะ Al มีสีเงิน มีความหนาแน่นต่ำ
เหนียวและแข็ง ดัดโค้งงอได้ ทุบให้เป็น แผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้ นำไฟฟ้าและ นำความร้อนได้ดี สารประกอบของ Al Al2O3 (คอรันดัม) KAl(SO4)2.12H2O ประโยชน์ ทำโลหะเจืออะลูมิเนียม ทำเครื่องบิน หน้าต่าง กลอนประตู สายไฟฟ้า สารส้ม กระป๋องน้ำอัดลม Matching exercise Al2O3 จุดหลอมเหลวสูงมาก ทนความร้อนสูง ละลายได้ทั้งกรดและเบส แข็งแรงลองจากเพชร ออกไซด์ที่

ธาตุแคลเซียม (Ca) ลักษณะและสมบัติ มีความหนาแน่นต่ำ มีสีขาวเงิน
เป็นมันวาว ในธรรมชาติไม่พบอยู่ ในสภาพอิสระ สารประกอบของ Ca CaCO3 CaSO4.2H2O ประโยชน์ ปูนขาว ดินสอพอง ชอล์ก CaC2 ใช้ผลิตก๊าซอะเซทิลีน เป็นองค์ประกอบของฟัน และกระดูก

ธาตุทองแดง (Cu) ลักษณะและสมบัติ เป็นโลหะสีแดง มีความหนาแน่นสูง
จุดหลอมเหลว-จุดเดือดสูง นำไฟฟ้า และนำความร้อนได้ดี แร่ที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบ Cu2CO3(OH)2 (แร่มาลาไคต์) Cu2S (แร่คาลโคไซด์) CuFeS2 (แร่คาลโคไพไรต์) Cu2O (แร่คิวไพรต์) ประโยชน์ ใช้ทำสายไฟฟ้า ทองเหลือง กุญแจ ใบพัดเรือ กระดุม ทองบรอนซ์ ใช้ทำปืนใหญ่ ระฆัง

ธาตุโครเมียม (Cr) ลักษณะและสมบัติ Cr เป็นโลหะสีขาวเงินเป็นมันวาว
และแข็งมาก ทนทานต่อการผุกร่อน ไม่พบธาตุอิสระในธรรมชาติ สารประกอบของ Cr Cr2O3 Cr(OH)3 CrO2 ประโยชน์ ปูนขาว ดินสอพอง ชอล์ก CaC2 ใช้ผลิตก๊าซอะเซทิลีน เป็นองค์ประกอบของฟัน และกระดูก Cr2O3 เป็นทั้งกรดและเบส เบส มีสมบัติทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก ใช้ทำเนื้อเทปบันทึกเสียง

ธาตุเหล็ก (Fe) ลักษณะและสมบัติ Fe เป็นโลหะสีเทา มี m.p. b.p. สูง
ถูกดูดแม่เหล็กได้ง่าย สารประกอบของ Fe FeO Fe2O3 K3Fe(CN)6 NH4Fe(SO4)2.12H2O ประโยชน์ ทำเหล็กกล้าใช้ในงานก่อสร้าง ผลิตเครื่องยนต์ ทำลวด ทำตัวถังรถยนต์ ตะปู เหล็กเคลือบผิว ด้วยดีบุกใช้ทำกระป๋องอาหาร สีเหลืองอมส้ม สีม่วงอ่อน

ธาตุสังกะสี (Zn) ลักษณะและสมบัติ Zn เป็นโลหะค่อนข้างอ่อน เ
m.p. b.p. ต่ำ เป็นไอได้ง่าย สารประกอบของ Zn ZnO ZnS ประโยชน์ ใช้เป็นสารเร่งปฏิกิริยา ใช้ทำเหล็กอาบสังกะสี ใช้ป้องกันเหล็กเป็นสนิม ทำหลังคา ถังบรรจุน้ำ

ธาตุไอโอดีน (I) ลักษณะและสมบัติ I เป็นอโลหะที่มีสถานะของแข็ง
เป็นเกล็ดมันวาวสีม่วง ระเหิดได้ง่าย ละลายน้ำได้น้อย ละลายในเอทานอล เฮกเซน สารประกอบของ I NaI KI ประโยชน์ ใช้ทาแผลฆ่าเชื้อโรค ใช้ผสมในเกลือสินเธาว์

ธาตุไนโตรเจน (N) ลักษณะและสมบัติ
ปกติไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นแต่ทำปฏิกิริยา ที่อุณหภูมิสูง เป็นก๊าซเสถียร สารประกอบของ N NO N2O N2O5 NO2 ประโยชน์ ใช้เป็นอุตสาหกรรมทำ NH3 และกรดไนตริก NH3 เป็น สารตั้งต้นในการผลิตโซดาแอช HNO3 ใช้ในอุตฯ การทำสี ไหมเทียม วัตถุระเบิด

ธาตุออกซิเจน(O) ลักษณะและสมบัติ O เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น
ช่วยให้ติดไฟแต่ไม่ติดไฟ เกิดสาร ประกอบกับธาตุโลหะและอโลหะได้ดี สารประกอบของ O Na2O2 BaO2 KO2 H2O2 CsO2 RbO2 ประโยชน์ ช่วยในการหายใจ ใช้ตัดเชื่อม โลหะ ในรูป O3 ใช้ฟอกสี กระดาษ และฆ่าเชื้อโรคในน้ำ H2O2 ใช้ฟอกสีขนสัตว์ ผม ฟาง ยาฆ่าเชื้อโรค ใช้ตัดเชื่อมรวมกับก๊าซอะเซทิลีน

ธาตุฟอสฟอรัส (P) ลักษณะและสมบัติ P มีหลายรูป เช่น ฟอสฟอรัสขาว
(นิ่มคล้ายขี้ผึ้ง m.p, ต่ำ ระเหยง่าย มีพิษ ไม่ละลายน้ำ ไม่เสถียร) ฟอสฟอรัสแดง (เป็นผงสีแดงเข้ม ไม่ระเหย ไม่เป็นพิษ) ฟอสฟอรัสดำ (มีโครงสร้างและสมบัติ คล้ายแกรไฟต์ ของแข็งสีเทาเข้ม เป็นแผ่นมีเงาโลหะ นำไฟฟ้าและความร้อน) ประโยชน์ ใช้ทำสารฆ่าแมลง ฟอสฟอรัส แดงใช้ทำระเบิดเพลิง ระเบิดหมอกควัน และไม้ขีดไฟ

ธาตุซิลิคอน (Si) Si ลักษณะและสมบัติ เป็นผลึกสีเทา เป็นมันวาว มีโครง
เป็นผลึกสีเทา เป็นมันวาว มีโครง สร้างคล้ายเพชร แต่แข็งน้อยกว่าเพชร สารประกอบของ Si SiO2 SiC Si ประโยชน์ เป็นสารกึ่งตัวนำ ในรูปซิลิเกต ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตฯ ทำแก้ว SiC นิยมใช้ทำเครื่องสับ บด เครื่องโม่

ธาตุเรเดียม (Ra) ลักษณะและสมบัติ เป็นธาตุกัมมันตรังสี
เตรียมได้จากระบวนการสลายสาร ประกอบแฮไลด์ของเรเดียมด้วยไฟฟ้า โดยใช้ปรอทเป็นขั้ว เรเดียมแฮไลต์มัก ตกผลึกออกมาพร้อมกับแบเรียมแฮไลด์ ในแร่ฟิตซ์เบลนด์ ประโยชน์ Ra – 226 เสถียรที่สุด เมื่อสลายตัวจะได้เรดอน และเกิดตะกั่ว สลายตัว ให้รังสีแกมมา ยับยั้งการ เจริญของมะเร็ง เป็นสารเรืองแสง

E T H E D N

ธาตุและสารประกอบ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

งานนำเสนอเรื่อง: "ธาตุและสารประกอบ."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

เรื่องโครงการ

การติดต่อกลับ

เข้าสู่ระบบ

ลงทะเบียนผ่านเครือข่ายสังคม:

ธาตุและสารประกอบ.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

งานนำเสนอเรื่อง: "ธาตุและสารประกอบ."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

งานนำเสนอที่คล้ายกัน

เรื่องโครงการ

การติดต่อกลับ