ตารางธาตุ Periodic Table.

งานนำเสนอเรื่อง: "ตารางธาตุ Periodic Table."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ตารางธาตุ Periodic Table

2 วิวัฒนาการของตารางธาตุ
ศตวรรษที่ 19 ค.ศ. 1866 ค.ศ 1869 ค.ศ 1869 ค.ศ. 1913 วิวัฒนาการของตารางธาตุ

3 โยฮันน์ เดอเบอไรเนอร์
ศตวรรษที่ 19 ไดนําธาตุตาง ๆ ที่พบในสมัยนั้นมาจัดเรียงเปนหมวดหมูโดยนําธาตุที่มีสมบัติคลายกันมาจัดไวในหมวดหมูเดียวกัน หมูละ 3 ธาตุ เรียงตามมวลอะตอม* จากนอยไปมากและธาตุ แต่ละหมูมวลอะตอมที่อยูตรงกลางจะเปน คาเฉลี่ยของมวลอะตอมของอีก 2 ธาตุโดยประมาณ กฎนี้ เรียกวา Law of Triads (กฏชุดสาม) *มวลอะตอม คือตัวเลขแสดงค่าเปรียบเทียบระหว่างมวลของธาตุนั้น 1 อะตอมกับ 1/12 ของมวลของคาร์บอน-12 1 อะตอม โยฮันน์ เดอเบอไรเนอร์ (Johann Dobereiner)

4 ที่มาภาพ : https://goo.gl/V8qVgu
ตาราง แสดงมวลอะตอมเฉลี่ย ของธาตุบางกลุมตามกฎชุดสาม ภาพ : กฏชุดสาม. ที่มาภาพ :

5 ไดจัดธาตุตาง ๆ เปนหมวดหมู โดยถ้าเรียงธาตุตามมวลอะตอม
ใน ค.ศ. 1866 ไดจัดธาตุตาง ๆ เปนหมวดหมู โดยถ้าเรียงธาตุตามมวลอะตอม จากนอยไปมากพบวาธาตุที่ 8 จะมีสมบัติเหมือนกับธาตุที่ 1 เสมอ แตกฎนี้ใช้ได้กับธาตุที่มีมวลอะตอมไม่เกินมวลอะตอมของ (Ca) เทานั้น จอห์น นิวแลนด์ (John Newlands)

6 ภาพ : การจัดตารางธาตุของ John Newlands

7 ยุลิอุส โลทาร์ ไมเออร์
ได้จัดตารางธาตุเปนหมวดหมู โดยนํามวลอะตอมของธาตุตาง ๆ มาเขียนกราฟกับสมบัติทางกายภาพตาง ๆ ของธาตุ เรียกวา Lothar Meyer’s Curves กราฟที่ไดจะพบวาสมบัติตาง ๆ ของธาตุจะเพิ่มขึ้นแล้วลดลง แล้วเพิ่มขึ้นอีกซ้ำ ๆ กันเปนชวง ๆ เมื่อมวลอะตอมของธาตุเพิ่มขึ้น ใน ค.ศ 1869 ยุลิอุส โลทาร์ ไมเออร์ (Julius Lothar Meyer)

8 มีนักเคมีชาวรัสเซียไดเสนอการจัดตารางธาตุออกมาในลักษณะคลาย ๆ กัน โดยพบว่าสมบัติตาง ๆ ของธาตุมีความสัมพันธกับมวลอะตอมของธาตุ Periodic Law คือ “สมบัติของธาตุเปนไปตามมวลอะตอมของธาตุโดยเปลี่ยนแปลงเปนชวง ๆ ตามมวลอะตอมที่เพิ่มขึ้น” ในช่วงเวลาเดียวกับ Meyer ดมีตรี เมนเดเลเยฟ (Dmitri Ivanovich Mendeleev)

9 ชองวางที่เวนไวคือตำแหนงของธาตุที่ยังไมพบในสมัยนั้น
ภาพ : การจัดตารางธาตุของ Mendeleev ชองวางที่เวนไวคือตำแหนงของธาตุที่ยังไมพบในสมัยนั้น ตําแหนงของธาตุในตารางธาตุสัมพันธกับสมบัติของธาตุ → สามารถทํานายสมบัติของธาตุไวลวงหนาได

10 การทํานายสมบัติของธาตุ โดยการศึกษาสมบัติเกี่ยวกับ
จุดหลอมเหลว จุดเดือด ความถวงจําเพาะ ความรอนจําเพาะ สมบัติเกี่ยวกับสารประกอบคลอไรด และออกไซด

11 ตัวอยาง เชน ธาตุที่อยูในชองวางใต Si เมนเดเลเอฟเรียกชื่อวาธาตุเอคาซิลิคอน อีก 15 ปตอมาคือในป พ.ศ.2429 (ค.ศ. 1886) เคลเมนส วิงคเลอร (Clemens Winkler) นักวิทยาศาสตรชาวเยอรมันจึงไดพบธาตุนี้และเรียกชื่อวาธาตุเจอรเมเนียม (Ge) นั่นเอง

12 ตาราง เปรียบเทียบสมบัติของเอคาซิลิคอนกับเจอรเมเนียม

13 นอกจากธาตุเอคาซิลิคอนแลว ยังมีธาตุอื่นที่เมนเดเลเยฟ ไดเรียกชื่อไวลวงหนา
เชน ธาตุที่อยูใต B เรียกวาเอคาโบรอน → ซึ่งปจจุบันก็คือธาตุ Se ธาตุที่อยูใต Al เรียกวา เอคาอะลูมิเนียม → ซึ่งปจจุบันก็คือธาตุ Ga

14 การจัดตารางธาตุของเมนเดเลเอฟนั้น ถายึดหลักการเรียงตามมวลอะตอมจากนอยไปหามากอยางเครงครัดจะทําใหธาตุบางธาตุซึ่งมีสมบัติแตกตางกันอยูในหมูเดียวกัน ทําใหตอง ยกเวนไมเรียงตามมวลอะตอมบาง แตเมนเดเลเอฟก็ไมสามารถใหเหตุผลไดวาเปนเพราะ เหตุใดจึงตองเรียงลําดับธาตุเชนนั้น ซึ่งยังไมมีความเขาใจเกี่ยวกับโครงสรางของอะตอมมากพอ

15 ตอมานักวิทยาศาสตรจึงสรางแนวคิดใหมวา ตําแหนงของธาตุในตารางธาตุไมควรขึ้นอยูกับ มวลอะตอม
แตควรจะขึ้นอยูกับสมบัติอื่น ๆ ที่สัมพันธกับมวลอะตอม

16 ค.ศ. 1913 ไดจัดเรียงธาตุตามเลขอะตอมจากนอยไปหามาก ดังนั้นในปจจุบัน Periodic Law มีความหมายวา “สมบัติ ตาง ๆ ของธาตุจะขึ้นอยูกับเลขอะตอมของธาตุนั้น และขึ้นอยูกับ การจัดอิเล็กตรอนของธาตุเหลานั้น” เฮนรี่ โมสลีย์ (Henry Moseley)

17 ตารางธาตุในปัจจุบัน

18 ปจจุบันการจัดธาตุตามเลขอะตอมจากนอยไปหามาก
โดยแบงธาตุ เปนหมู (groups) ในแนวตั้ง ทั้งหมด 18 หมู เป็นคาบ (periods) ในแนวนอน ทั้งหมด 7 คาบ ธาตุที่พบทั้งหมดในตารางธาตุมี 118 ธาตุ

19 การให้หมายเลขแก่ธาตุหมู่ต่าง ๆ นิยม 2 ระบบ คือ
ระบบแรกแบ่งธาตุออกเป็น 2 กลุ่ม คือ A และ B และใช้เลขโรมันหรือเลขอารบิกเป็นเลขระบุหมู่

20 การให้หมายเลขแก่ธาตุหมู่ต่าง ๆ นิยม 2 ระบบ คือ
ระบบที่สองเสนอโดยสหพันธ์นานาชาติของเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ (International Union of Pure and Applied Chemistry : IUPAC) ระบบนี้ใช้เลขอารบิกเป็นตัวกำหนดหมู่ของธาตุโดยใช้เลขเรียงลำดับ จากซ้ายไปขวา

21 ในที่นี้จะใช้ระบบแรก
ธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกันจะมีความคล้ายคลึงกันในหลายแง่ บางครั้งอาจเรียกธาตุในหมู่เดียวกันว่า ธาตุในตระกูลเดียวกัน (family) เดียวกัน สามารถแบ่งธาตุออกเป็นกลุ่มใหญ่ ๆ ได้ดังนี้ 1. ธาตุเรพรีเซนเททีฟ (representative element) หรือธาตุหมู่หลัก (main group element) : ได้แก่ ธาตุในหมู่ A ทั้ง 8 หมู่ โดย 2 หมู่อยู่ทางด้านซ้ายและ 6 หมู่อยู่ทางด้านขวา

22 representative element
• ธาตุหมู I ธาตุหมู I เรียกวา alkali metals และมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดอยู 1 ตัว • ธาตุหมู II ธาตุหมู่ II เรียกว่า alkaline earth metals มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 2 ตัว • ธาตุหมู III จะเริ่มประกอบดวยโลหะและอโลหะ มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 3 ตัว • ธาตุหมู IV มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 4 ตัว

23 representative element
• ธาตุหมู V ในตอนตน ๆ จะเปนอโลหะ สารหนู (As) และ อันติโมนี (Sb) จะแสดงคุณสมบัติระหวางโลหะและอโลหะ ลักษณะเชนนี้เรียกวามีสมบัติเปน metalloid • ธาตุหมู VI มีชื่อเรียกว่า Chalcogen มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 6 ตัว • ธาตุหมู VII มีชื่อเรียกวา Halogen group ธาตุหมูนี้เปน อโลหะ ที่วองไวในการผสมธาตุมาก • ธาตุหมู VIII จัดเปนธาตุ Inert gas หรือ noble gas จึงไม่ทําปฏิกิริยากับธาตุอื่น เพราะมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดเทากับ 8

24 transition element 2. ธาตุทรานซิชัน (transition element) : ได้แก่ ธาตุในหมู่ B ทั้ง 10 หมู่ ซึ่งอยู่ส่วนกลางของตารางธาตุระหว่างธาตุหมู่ A ฝั่งซ้ายและฝั่งขวา

25 inner transition 3. ธาตุอินเนอร์ทรานซิชัน (inner transition) : ได้แก่ธาตุบางส่วนในคาบที่ 6 และ ซึ่งนำมาเขียนแยกไว้ 2 แถว ที่ด้านล่างของตารางธาตุซึ่งแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มได้แก่ 3.1 ธาตุแลนทาไนด์ (lanthanide element) หรืออีกชื่อหนึ่งคือธาตุแรร์เอิร์ท (rare earth) ประกอบด้วยธาตุที่มีเลขอะตอมตั้งแต่ 57 ถึง 71 3.2 ธาตุแอกทิไนด์ (actinide element) ประกอบด้วยธาตุที่มีเลขอะตอมตั้งแต่ 89 ถึง 103

26 inner transition

27 กลุ่ม s, p, d และ f-block สามารถจัดกลุ่มได้ดังรูป

28 การตั้งชื่อธาตุที่คนพบใหม่
การที่นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาและค้นพบธาตุเพิ่มขึ้นจำนวนมาก จึงทำให้ในบางครั้งนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอธาตุที่ค้นพบใหม่เป็นธาตุตัวเดียวกัน แต่มีการเรียกชื่อที่ต่างกัน ดังนั้นจึงมีการกำหนดข้อตกลงในการเรียกชื่อธาตุที่มีเลขอะตอมตั้งแต่ 100 ขึ้นไป โดย อ่านชื่อธาตุตามตัวเลขภาษาละติน ซึ่งลงท้ายเสียงของธาตุด้วยเอียม (-ium) การเขียนสัญลักษณ์ของธาตุนั้นให้ใช้ตัวอักษรตัวแรกของตัวเลขมาเขียนเรียงกัน

29 อักษรตัวแรกให้เป็นอักษรตัวใหญ่แล้วตามด้วยอักษรตัวเล็ก ซึ่งเลขละตินอ่านได้ ดังนี้
เช่น ธาตุที่ 104 ตามระบบ IUPAC อานวา Unnilquadium สัญลักษณ Unq

30 ตัวอยาง จงอานชื่อตามระบบ IUPAC พรอมทั้งเขียนสัญลักษณของธาตุตอไปนี้
1. ธาตุที่ 106 =_____________สัญลักษณ___________ 2. ธาตุที่ 208 =_____________สัญลักษณ___________ 3. ธาตุที่ 119 =_____________สัญลักษณ___________

31 เฉลย จงอานชื่อตามระบบ IUPAC พรอมทั้งเขียนสัญลักษณของธาตุตอไปนี้
1. ธาตุที่ 106 = Unnilhexium สัญลักษณ์ Unh 2. ธาตุที่ 208 = Biniloctium สัญลักษณ์ Bno 3. ธาตุที่ 119 = Ununennium สัญลักษณ Uue

32 จบละจ้า