ว เคมีพื้นฐาน ตารางธาตุ

งานนำเสนอเรื่อง: "ว เคมีพื้นฐาน ตารางธาตุ"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 ว 30131 เคมีพื้นฐาน ตารางธาตุ
Periodic Atomic Properties of the Elements นายศราวุทธ แสงอุไร ครูวิชาการสาขาเคมี โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์ ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

2 Periodic Atomic Properties of the Elements
Periodic law คือกฎที่อธิบายถึงกลุ่มธาตุที่มี สมบัติทางเคมีและสมบัติทางฟิสิกส์ ที่เปลี่ยนแปลงไปตาม atomic number Consider atomic radii: distance between the nuclei of two atoms Periodic Properties ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

3 Atomic Radii Properties
ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

4 Ionic Radii (รัศมี ไอออน)
The ionic radius of each ion is the portion of the distance between the nuclei occupied by that ion ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

5 Ionic Radii (รัศมี ไอออน)
ไอออนบวก(Cations) are smaller than the atoms from which they are formed – the nucleus attracts the remaining electrons more strongly ไออนลบ(Anions) are larger than the atoms from which they are formed – the greater number of electrons repel more strongly ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

6 Isoelectronic Configurations
= elements that all have the same number of electrons For isoelectronic species, the greater the nuclear charge, the smaller the species Effective nuclear charge ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

7 Atomic and Ionic Radii ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

8 Continual removal of electrons increases ionization energy greatly
Ionization energy is the energy required to remove an electron from a ground state atom in the gaseous state Continual removal of electrons increases ionization energy greatly B  B+ + e– I = 801 kJ mol–1 B+  B+2 + e– I = 2427 kJ mol–1 B+2  B+3 + e– I = 3660 kJ mol–1 B+3  B+4 + e– I = 25,025 kJ mol–1 B+4  B+5 + e– I = 32,822 kJ mol–1 ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

9 First Ionization Energies
Illustration ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

10 Ionization Energies H He Ne Ar Li Na K N Be B C O F Mg P Al Si S Cl Ca
Variations: Across a period Down the group H He Ne Ar Li Na K N Be B C O F Mg P Al Si S Cl Ca Atomic number First I.E. ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

11 Electron Affinity Electron affinity is the energy change that occurs when an electron is added to a gaseous atom Electron affinities are expressed as negative because the process is exothermic ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

12 Electronegativity F Electronegativity Cl H Ca Li Na K He Ne Ar
Atomic number ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

13 Increase in electronegativity
H 2.1 Li 1.0 Be 1.5 Na 0.9 Mg 1.2 Al K 0.8 B 2.0 C 2.5 N 3.0 O 3.5 F 4.0 Si 1.8 P S Cl Ne - Ar He Decrease ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

14 Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2
Oxidation number The charge the atom would have in a molecule (or an ionic compound) if electrons were completely transferred. Free elements (uncombined state) have an oxidation number of zero. Na, Be, K, Pb, H2, O2, P4 = 0 In monatomic ions, the oxidation number is equal to the charge on the ion. Li+, Li = +1; Fe3+, Fe = +3; O2-, O = -2 The oxidation number of oxygen is usually –2. In H2O2 and O22- it is –1. ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

15 Oxidation numbers of all the atoms in HCO3- ? O = -2 H = +1
The oxidation number of hydrogen is +1 except when it is bonded to metals in binary compounds. In these cases, its oxidation number is –1. Group IA metals are +1, IIA metals are +2 and fluorine is always –1. 6. The sum of the oxidation numbers of all the atoms in a molecule or ion is equal to the charge on the molecule or ion. HCO3- Oxidation numbers of all the atoms in HCO3- ? O = -2 H = +1 3x(-2) ? = -1 C = +4 ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

16 Metals, Nonmetals, and Metalloids
Metals have a small number of electrons in their valence shells and tend to form positive ions Except for hydrogen and helium, all s-block elements are metals All d- and f-block elements are metals ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

17 Metals, Nonmetals, and Metalloids
Atoms of a nonmetal generally have larger numbers of electrons in their valence shell than do metals, and many tend to form negative ions Nonmetals are all p-block elements and include hydrogen and helium Metalloids have properties of both metals and nonmetals ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

18 A Summary of Periodic Trends
ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

19 The Inert (Noble) Gases
The six noble gases, He, Ne, Ar, Kr, Xe, and Rn, rarely enter into chemical reactions All have complete octets ... = stability! ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

20 “Periodic” Behavior of Elements
Flame tests: elements with low first ionization energies are excited in a flame Atoms emit energy when electrons fall from higher to lower energy states ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

21 “Periodic” Behavior of Elements
halogens (Group 7A) are good oxidizing agents When Cl2 is bubbled in a solution containing iodide ions, chlorine oxidizes I– to I2 ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

22 The s-Block Metals as Reducing Agents
2 K + 2 H2O  2 K+ + 2 OH– + H2 Recall activity series ... H+ is reduced by these metals ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

23 Acidic, Basic, and Amphoteric Oxides
Acidic oxides are oxides that produce acids by reacting the oxide with water e.g., SO3 + H2O  H2SO4 ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

24 Acidic, Basic, and Amphoteric Oxides
Basic oxides are oxides that produce bases by reacting with water e.g., MgO + H2O  Mg(OH)2 ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

25 Oxides that can react with either acids or bases are amphoteric oxides
Acidic, Basic, and Amphoteric Oxides Oxides that can react with either acids or bases are amphoteric oxides e.g., Al2O3 ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

26 There are two types of electron configuration notation:
Summary of Concepts The wave-mechanical treatment of the hydrogen atom can be extended to multielectron atoms, but with two differences Electron configuration is the distribution of electrons in orbitals among the subshells and principal subshells There are two types of electron configuration notation: spdf and orbital ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

27 Summary of Concepts The aufbau principle describes a process of hypothetically building up an atom from the atom of the preceding atomic number Elements in similar electron configurations fall in the same group of the periodic table An atom with all the electrons paired is diamagnetic; an atom with one or more unpaired electrons is paramagnetic Certain atomic properties, such as atomic radius, ionic radius, ionization energy, and electron affinity, vary periodically with increasing atomic number ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

28 Summary of Concepts The regions of the periodic table ascribed to metals, nonmetals, metalloids, and the noble gases are related to the value of atomic properties ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร

29 แหล่งอ้างอิง Martin S. Silberberg, Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change, McGraw-Hill Higher Education, 2004 Raymond Chang, Chemistry, Williams College, McGraw-Hill Higher Education, 2002 ตารางธาตุ อ.ศราวุทธ แสงอุไร