Periodic Table ตารางธาตุ.

งานนำเสนอเรื่อง: "Periodic Table ตารางธาตุ."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Periodic Table ตารางธาตุ

2 การจัดเรียงอิเล็กตรอน
ตารางธาตุ วิวัฒนาการของตารางธาตุ ตารางธาตุปัจจุบัน ธาตุ Representative element ธาตุทรานซิชัน ธาตุทรานซิชันชั้นใน โยฮันน์ เดอเบอไรเนอร์ จอห์น นิวแลนด์ส แลนทาไนด์ แอคทิไนด์ การจัดเรียงอิเล็กตรอน เมนเดเลเอฟ จำนวนระดับพลังงาน เวเลนซ์อิเล็กตรอน คาบ หมู่ โลหะ อโลหะ กึ่งโลหะ

3 การศึกษาเกี่ยวกับตารางธาตุ
ตารางธาตุ (Periodic Table) คือ ตารางที่รวบรวมธาตุต่าง ๆ เข้าเป็นหมวดหมู่ ตามสมบัติที่เหมือนๆ กัน ไว้เป็นพวกเดียวกัน เพื่อสะดวกในการจดจำและศึกษา โดยแบ่งธาตุทั้งหมดออกเป็นหมู่และคาบ

4

5 Johann Dobereiner Johann Dobereiner จัดเรียงธาตุเป็นหมวดหมู่ โดยนำธาตุที่มีสมบัติคล้ายกันมาจัดไว้ในหมู่เดียวกัน หมู่ละ 3 ธาตุ เรียกว่า “triads” เรียงตามมวลอะตอมจากน้อยไปมาก โดยธาตุตัวกลางจะมีน้ำหนักอะตอมเป็นค่าเฉลี่ยของน้ำหนักอะตอมของอีกสองธาตุที่เหลือ โดยประมาณ กฎนี้เรียกว่า “ Law of Triads” Ca   Sr   Ba    ( ) ÷ 2 =     88   137

6 John Newlands Be B John A.R. Newlands เสนอกฎ “Law of Octaves” มีความว่า ถ้านำธาตุมาเรียงลำดับกันตามน้ำหนักอะตอม จะพบว่า ธาตุตัวที่ 8 มีสมบัติคล้ายตัวที่ 1 (โดยเริ่มจากธาตุใดก็ได้ และไม่รวม H กับแก๊สมีตระกูลซึ่งขณะนั้นยังไม่พบ) คือ Na คล้าย Li, Kคล้าย Na Mg คล้าย Be เป็นต้น นอกจากนี้ยังปรากฏว่า กฎนี้ใช้ได้กับธาตุที่มีน้ำหนักอะตอมไม่เกินน้ำหนักอะตอมของ Ca เท่านั้น

7 Dimitri Mendeleev Dmitri Ivanovich Mendeleev ได้เสนอการจัดตารางธาตุออกมาในลักษณะคล้าย ๆ กัน โดยพบว่าสมบัติต่าง ๆ ของธาตุสัมพันธ์กับมวลอะตอมของธาตุ ตาม Periodic Law คือ “ สมบัติของธาตุเป็นไปตามมวลอะตอมของธาตุโดยเปลี่ยนแปลงเป็นช่วง ๆ ตามมวลอะตอมที่เพิ่มขึ้น” เช่น จุดเดือด จุดหลอมเหลว ความว่องไวในการทำปฏิกิริยาจะแปรเป็นช่วงๆ ตามการเปลี่ยนแปลงค่าของน้ำหนักอะตอม

8 ข้อสังเกตเกี่ยวกับตารางธาตุที่เสนอของ เมนเดเลเอฟ
1. ในการจัดตารางธาตุ เมนเดเลเอฟไม่ได้ยึดการเรียงธาตุตามน้ำหนักอะตอมเป็นหลัก แต่เพียงอย่างเดียว แต่นำความคล้ายคลึงของสมบัติทางเคมี และทางกายภาพที่ปรากฏซ้ำกัน เป็นช่วงๆ มาประกอบการพิจารณาด้วย เช่น Te มีน้ำหนักอะตอมมากกว่า I แต่ก็จัด Teไว้ ก่อนหน้า I แต่ก็ไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมจึงเรียงแบบนั้น 2. ยังมีธาตุจำนวนมากที่ยังไม่ค้นพบ จึงเว้นที่ว่างทิ้งไว้ในตารางธาตุ (ตำแหน่งที่เป็น เครื่องหมาย ? ในตารางธาตุ) เช่นทำนายสมบัติของธาตุที่อยู่ถัดซิลิคอน คือธาตุที่ถัดลงไปมี น้ำหนักอะตอมประมาณ 72 ซึ่งในสมัยนั้นเรียกว่า Eka silicon ได้ใกล้เคียงกับสมบัติของธาตุ เจอร์เมเนียม ที่พบในเวลาต่อมา

9 เอคาซิลิคอนทำนายเมื่อ พ.ศ. 2414 (ค.ศ. 1871)
Dimitri Mendeleev ตาราง เปรียบเทียบสมบัติของธาตุเอคาซิลิคอนกับเจอร์เมเนียมที่ทำนายและที่ค้นพบ สมบัติ เอคาซิลิคอนทำนายเมื่อ พ.ศ (ค.ศ. 1871) เจอร์เมเนียมพบเมื่อ พ.ศ (ค.ศ.1886) มวลอะตอม สีของธาตุ ความหนาแน่น (g/cm3) จุดหลอมเหลว (0C ) สูตรของออกไซด์ ความหนาแน่นของออกไซด์ (g/cm3) เมื่อผสมกับกรดไฮโดรคลอริก 72 เป็นโลหะสีเทา 5.5 สูงมาก RO2 4.7 ละลายได้เล็กน้อย 72.6 5.36 958 GeO2 4.70 ไม่ละลายที่ 25 0C

10 The Father of the Periodic Table?
Dmitri Mendeleev ( ) Lothar Meyer ( )

11 แนวคิดการจัดเรียงธาตุของ Meyer
เรียงตามจำนวนอิเล็กตรอนวงนอก (valence electron) และปริมาตรของอะตอมซึ่งสัมพันธ์กับขนาดของอะตอม

12 เฮนรี โมสลีย์ ได้พัฒนาแนวคิดของเลขอะตอมขึ้น
Henry Moseley เฮนรี โมสลีย์ ได้พัฒนาแนวคิดของเลขอะตอมขึ้น หาค่าความถี่ของรังสีเอ็กซ์ที่คายออกมาจากธาตุชนิดต่างๆ เมื่อถูกอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงวิ่งเข้าชนธาตุนั้น สิ่งที่พบคือ ธาตุแต่ละชนิดให้รังสีเอ็กซ์ที่มีค่าความถี่เฉพาะตัว และพบว่าความถึ่นั้นเพิ่มขึ้นเมื่อธาตุที่ถูกชนมีค่ามวลอะตอมเพิ่มขึ้น Henry Moseley ได้จัดเรียงธาตุตามเลขอะตอมจากน้อยไปหามาก พบว่าการใช้เลขอะตอมมีความแม่นยำในการทำนายสมบัติของธาตุมากกว่าการใช้เลขมวลของธาตุเป็นเกณฑ์ ดังนั้นจึงยึดถือเลขอะตอมเป็นเกณฑ์ในการจัดเรียงลำดับของธาตุในตารางธาตุถึงปัจจุบัน He was able to derive the relationship between x-ray frequency and number of protons

13 และทางกายภาพ และพบว่าสมบัติต่างๆ จะสัมพันธ์กับการจัดเรียงอิเล็กตรอน
## ในปัจจุบันนักเคมีได้ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสมบัติของธาตุทั้งทางเคมี และทางกายภาพ และพบว่าสมบัติต่างๆ จะสัมพันธ์กับการจัดเรียงอิเล็กตรอน ในอะตอมของธาตุนั้นๆ ดังนั้นปัจจุบัน กฎพิริออดิก จึงกล่าวว่า “ สมบัติของธาตุต่างๆ เป็น periodic function ของเลขอะตอม โดยขึ้นอยู่กับ การจัดเรียงตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุเหล่านั้น”

14 ตารางธาตุในปัจจุบัน

15 Periodic Table เลขอะตอม 1 H มวลอะตอม(เลขมวล)

16 การจัดเรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานนอกสุด
p orbital block s orbital block d orbital block n=1 n=2 n=3 n=4 n=5 n=6 n=7 n=6 n=7 f orbital block

17 การจัดเรียงอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของธาตุ
s2p6 การจัดเรียงอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของธาตุ s1 s2p1 s2p2 s2p3 s2p4 s2p5 s2 d10 d1 d5 4f 5f

18 ชื่อทั่วไปของธาตุในแต่ละหมู่ (Group)

19 ธาตุที่เป็นโลหะ (Metal Elements)

20 ธาตุที่เป็นอโลหะ (Non-Metal Elements)

21 ธาตุที่เป็นกึ่งโลหะ (Semimetal Elements)

22 Periodic Classification of the Elements
ตัวอย่างที่ 1 จงเติมข้อความต่อไปนี้ให้สมบูรณ์ เลขอะตอม การจัดเรียงอิเล็กตรอน คาบที่ หมู่ที่ สัญลักษณ์ธาตุ 8 _________________ _____ _____ __________ 36 _________________ _____ _____ __________ 42 _________________ _____ _____ __________ 50 _________________ _____ _____ __________

23 Periodic Classification of the Elements

24 การตั้งชื่อธาตุที่ค้นพบใหม่

25 การตั้งชื่อธาตุที่ค้นพบใหม่
การตั้งชื่อธาตุที่ค้นพบในยุคแรกจะใช้ชื่อนักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบ ธาตุบางธาตุถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคณะ ทำให้มีชื่อเรียกและสัญลักษณ์ต่างกัน

26 การตั้งชื่อธาตุที่ค้นพบใหม่
การที่คณะนักวิทยาศาสตร์ต่างคณะตั้งชื่อแตกต่างกัน ทำให้เกิดความสับสน International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) จึงได้กำหนดระบบการตั้งชื่อขึ้นใหม่ โดยใช้กับชื่อธาตุที่มีเลขอะตอมเกิน ขึ้นไป ทั้งนี้ให้ตั้งชื่อธาตุโดยระบุเลขอะตอมเป็นภาษาละติน แล้วลงท้ายด้วย -ium ระบบการนับเลขในภาษาละตินเป็นดังนี้ 0 = nil (นิล) 1 = un (อุน) 2 = bi (ไบ) 3 = tri (ไตร) 4 = quad (ควอด) 5 = pent (เพนท์) 6 = hex (เฮกซ์) 7 = sept (เซปท์) 8 = oct (ออกตฺ) 9 = enn (เอนน์)

27 การตั้งชื่อธาตุที่ค้นพบใหม่
ตัวอย่างที่1 จงอ่านชื่อตามระบบ IUPAC พร้อมทั้งเขียนสัญลักษณ์ของธาตุต่อไปนี้ 1. ธาตุที่ =_________________________________สัญลักษณ์___________ 2. ธาตุที่ =_________________________________สัญลักษณ์___________ 3. ธาตุที่ =_________________________________สัญลักษณ์___________ 4. ธาตุที่ =_________________________________สัญลักษณ์___________ 5. ธาตุที่ =_________________________________สัญลักษณ์___________ ตัวอย่างที่2 ธาตุที่มีสัญลักษณ์ต่อไปนี้มีเลขอะตอมเท่าไร 1. Uuq =________________ 2. Ubo =_________________

28 ลำดับการค้นพบธาตุ

29 ตัวอย่างสีของเปลวไฟที่ได้จากการเผาสารประกอบ
Cu 2+ Sr 2+ Na+ Ba 2+ Li+ K+

30 สารประกอบ ตัวอย่าง สีของเปลวไฟ ลิเทียม LiCl  ,  LiNO3  ,  Li2CO3  สีแดง โซเดียม NaCl  ,  Na2SO4  ,  Na2CO3 สีเหลือง โพแทสเซียม KCl  ,  K2SO4  ,  KNO3 สีม่วง รูบิเดียม RbCl  ,  Rb2SO4  ,  RbNO3 สีแดงเข้ม ซีเซียม CsCl  ,  Cs2SO4  ,  CsNO3 สีฟ้า แคลเซียม CaCl2  ,  CaSO4  ,  Ca(NO3)2 สีแดงอิฐ แบเรียม BaCl2  ,  BaSO4  ,  Ba(NO3)2 สีเขียวแกมเหลือง ทองแดง CuCl2  ,  CuSO4  ,  Cu(NO3)2 สีเขียว