ตารางธาตุ: ข้อมูลและตัวอย่าง

ตารางธาตุ เป็นตารางที่ทั้ง องค์ประกอบทางเคมี ที่มนุษย์รู้จัก เรียงลำดับตามเลขอะตอม (จำนวนโปรตอน) การจัดโครงแบบอิเล็กตรอน และ คุณสมบัติทางเคมี เฉพาะ.

มันคือ เครื่องมือทางความคิด พื้นฐานสำหรับการศึกษา เรื่อง ซึ่งรุ่นแรกได้รับการตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2412 โดยนักเคมีชาวรัสเซีย ดมิตรี เมนเดเลเยฟ และได้รับการปรับปรุงด้วยการผ่านของ ปี เมื่อมีการค้นพบองค์ประกอบทางเคมีใหม่และรูปแบบที่เป็นรากฐานของพวกเขา underlying คุณสมบัติ.

ตารางธาตุปัจจุบันมีโครงสร้างเป็น เจ็ดแถว (แนวนอน) เรียกว่า คาบและใน 18 คอลัมน์ (แนวตั้ง) เรียกว่ากลุ่มหรือครอบครัว องค์ประกอบทางเคมีถูกจัดเรียงตามคุณสมบัติจากซ้ายไปขวาตลอดช่วงเวลาและจากบนลงล่างตามแต่ละกลุ่ม

บาง คุณสมบัติ ของธาตุเคมี เช่น รัศมีอะตอมและรัศมีไอออนิก เพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง (ตามหมู่) และจากขวาไปซ้าย (ตามคาบ) ในขณะที่พลังงานไอออไนเซชัน ความสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน และอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เพิ่มขึ้นจากล่างขึ้นบน (ตามกลุ่ม) และจากซ้ายไปขวา (ตาม ระยะเวลา)

กลุ่มของตารางธาตุ

หมายเลข 1 ถึง 18 จากซ้ายไปขวา ชื่อกลุ่มปัจจุบันจะถูกกำหนดโดย ศัพท์ IUPACได้รับการอนุมัติในปี พ.ศ. 2531 เพื่อรวมชื่อรูปแบบต่างๆ ที่มีอยู่ องค์ประกอบของแต่ละกลุ่มมีโครงแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายคลึงกันและเหมือนกัน วาเลนซ์ (จำนวนอิเล็กตรอนในวงโคจรสุดท้าย) จึงมีคุณสมบัติทางเคมี คล้ายคลึงกัน

ตาม IUPAC มีกลุ่มขององค์ประกอบต่อไปนี้:

1. กลุ่มที่ 1 (IA). ในกลุ่มนี้มีโลหะอัลคาไลทั้งหมด ยกเว้นไฮโดรเจน ซึ่งแม้ว่าจะอยู่ในชื่อกลุ่ม แต่ก็เป็นก๊าซ องค์ประกอบเป็นส่วนหนึ่งของตระกูล: ลิเธียม (Li), โซเดียม (Na), โพแทสเซียม (K), รูบิเดียม (Rb), ซีเซียม (Cs), แฟรนเซียม (Fr) พวกมันต่ำมาก ความหนาแน่น, พวกเขาเป็นเครื่องส่งที่ดีของ ร้อน และ ไฟฟ้าและไม่เคยพบอย่างอิสระในธรรมชาติ แต่พบได้ในสารประกอบที่มีธาตุอื่นๆ
2. กลุ่มที่ 2 (IIA). ในกลุ่มนี้เรียกว่าโลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ แข็งกว่าอัลคาไลน์สว่างและดี ตัวนำไฟฟ้าแม้ว่าตัวรีดิวซ์ (สารออกซิแดนท์) จะเกิดปฏิกิริยาน้อยกว่าและดีมาก ครอบครัวประกอบด้วย: เบริลเลียม (Be) แมกนีเซียม (Mg) แคลเซียม (Ca) สตรอนเทียม (Sr) แบเรียม (Ba) และเรเดียม (Ra)
3. กลุ่ม 3 (IIIB). ตระกูลสแกนเดียมอยู่ในกลุ่มนี้ แม้ว่าในหลายกลุ่มในบล็อก "d" ของตาราง 3 ถึง 12 รวมทั้งแอกทิไนด์และแรร์เอิร์ธ) ไม่มีฉันทามติที่ชัดเจนเกี่ยวกับการสั่งซื้อ ในอุดมคติ. พวกเขาประกอบกันเป็นตระกูลนี้: scandium (Sc), yttrium (Y), lanthanum หรือ lutetium (La) และ actinium (Ac) คือ แข็งสว่างและมีปฏิกิริยาไวสูง คล้ายกับคุณสมบัติของอะลูมิเนียม สิ่งที่เรียกว่า “ธาตุหายาก” ก็อยู่ในกลุ่มนี้เช่นกัน: แลนทาไนด์ (หรือแลนทาไนด์) Actinides (หรือ actinoids) ก็อยู่ในกลุ่มนี้เช่นกัน องค์ประกอบทั้งสองชุด (แลนทาไนด์และแอกทิไนด์) เรียกว่า "องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงภายใน" และอยู่ในบล็อกด้านล่างของตาราง แลนทาไนด์คือ: แลนทานัม (La), ซีเรียม (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), ยูโรเพียม (Eu), แกโดลิเนียม (Gd), เทอร์เบียม (Tb), ดิสโพรเซียม (Dy), โฮลเมียม (โฮ), เออร์เบียม (Er), ทูเลียม (Tm), อิตเทอร์เบียม (Yb), ลูทีเซียม (ลู) แอคติไนด์ ได้แก่ แอกทิเนียม (Ac), ทอเรียม (Th), โพรแทกทิเนียม (Pa), ยูเรเนียม (U), เนปทูเนียม (Np), พลูโทเนียม (Pu), อะเมริเซียม (Am), curium (Cm), berkelium (Bk), californium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (No) และ lawrence (Lr) ตั้งแต่เนปทูเนียมเป็นต้นไป พวกมันคือไอโซโทปที่ไม่เสถียรที่มนุษย์สร้างขึ้น
4. กลุ่มที่ 4 (IVB). ในกลุ่มนี้เรียกว่า "ตระกูลไททาเนียม" ซึ่งประกอบด้วยธาตุไททาเนียม (Ti), เซอร์โคเนียม (Zr) แฮฟเนียม (Hf) และ รัทเทอร์ฟอร์เดียม (Rf) ซึ่งเป็นสารสังเคราะห์และกัมมันตภาพรังสีในบางครั้ง จึงไม่นำมา บัญชีผู้ใช้. เกี่ยวกับ โลหะ มีปฏิกิริยาตอบสนองสูง ดังนั้นในการนำเสนอบางอย่าง พวกมันสามารถกลายเป็นสีแดงและอักเสบได้ในทันที เพียงแค่สัมผัสกับออกซิเจนในอากาศ
5. กลุ่มที่ 5 (VB). ในกลุ่มนี้คือตระกูลวาเนเดียม (V) นำโดยวานาเดียม (V) และตามด้วยไนโอเบียม (Nb) แทนทาลัม (Ta) และดับเนียม (Db) ซึ่งผลิตขึ้นเฉพาะในห้องปฏิบัติการเท่านั้น เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง มีสีเงิน และนำความร้อนและไฟฟ้า
6. กลุ่ม 6 (VIB). ในกลุ่มนี้เป็นตระกูลโครเมียม (Cr) ประกอบด้วยโครเมียม (Cr) โมลิบดีนัม (โม) ทังสเตน (W) และซีบอร์เจียม (Sg) เป็นของแข็งที่มีจุดสูง ฟิวชั่น Y เดือดตัวนำความร้อนและไฟฟ้า มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและมีปฏิกิริยาค่อนข้างสูง
7. กลุ่ม 7 (VIIB). ในตระกูลนี้คือแมงกานีส (Mn) เทคนีเชียม (Tc) และรีเนียม (Re) เช่นเดียวกับองค์ประกอบที่มีเลขอะตอม 107, โบเรียม (Bh) หลังถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรกในปี 1981 และมีความเสถียรสูง ดังนั้นครึ่งชีวิตของมันจึงอยู่ที่ 0.44 วินาที โดยทั่วไปแล้ว รีเนียมและเทคนีเชียมยังเป็นองค์ประกอบที่หายากมากเช่นกัน เทคนีเชียมไม่มีรูปแบบที่เสถียร ในขณะที่แมงกานีสมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ
8. กลุ่ม 8 (VIIIB). ในกลุ่มนี้เป็นตระกูลเหล็ก (Fe) ซึ่งรวมถึงรูทีเนียม (Ru) ออสเมียม (Os) และแฮสเซียม (Hs) Hassium เป็นที่รู้จักในชื่อ unniloctium และถูกสังเคราะห์ขึ้นในปี 1984 เป็นครั้งแรก มันปรากฏอยู่ในองค์ประกอบที่ขัดแย้ง 101 ถึง 109 ซึ่งระบบการตั้งชื่อถูกตั้งคำถาม พวกมันเป็นองค์ประกอบที่ค่อนข้างมีปฏิกิริยา เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดีและในกรณีของเหล็กคือแม่เหล็ก
9. กลุ่ม 9 (VIIIB). ในกลุ่มนี้เป็นตระกูลของโคบอลต์ (Co) ซึ่งมีธาตุโคบอลต์ (Co) โรเดียม (Rh) อิริเดียม (Ir) และไมต์เนเรียม (Mt) เช่นเดียวกับกลุ่มก่อนหน้านี้ ตัวแรกคือ ferromagnetic และเป็นตัวแทนของคุณสมบัติของ แฟมิลี และชนิดหลังเป็นสารสังเคราะห์ ดังนั้นจึงไม่มีอยู่ในธรรมชาติ (ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดมีอายุการใช้งานประมาณ 10 ปี).
10. กลุ่ม 10 (VIIIB). ในรุ่นก่อนหน้าของตารางธาตุ กลุ่มนี้เป็นครอบครัวเดี่ยว มีกลุ่ม 8 และ 9.. เวอร์ชันล่าสุดแยกพวกเขา กลุ่มนี้นำโดยนิกเกิล (Ni) ซึ่งมาพร้อมกับแพลเลเดียม (Pd) แพลตตินัม (Pt) และดาร์มสตัดเทียม (Ds) เป็นโลหะทั่วไปในธรรมชาติในรูปของธาตุ แม้ว่าจะพบนิกเกิล (ที่มีปฏิกิริยามากที่สุด) ได้ใน โลหะผสม (โดยเฉพาะในอุกกาบาตบางชนิด) คุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยาทำให้โลหะเหล่านี้เป็นวัสดุที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและเคมี
11. กลุ่มที่ 11 (IB). ในกลุ่มนี้เป็นตระกูลทองแดง (Cu) และประกอบด้วยทองแดง (Cu) และโลหะมีค่า (Au) และเงิน (Ag) และเรินจิเนียม (Rg) พวกเขายังเป็นที่รู้จักกันในนาม "โลหะเหรียญ" พวกมันค่อนข้างไม่เกิดปฏิกิริยา กัดกร่อนยาก นุ่มและมีประโยชน์อย่างมากต่อมนุษย์
12. กลุ่มที่ 12 (IIB). กลุ่มนี้ประกอบด้วยตระกูลสังกะสี (Zn) ซึ่งประกอบด้วยสังกะสี แคดเมียม (Cd) ปรอท (Hg) และโคเปอร์นิเซียม (Cn) ซึ่งเดิมเรียกว่าอูนอุนเบียม พวกมันเป็นโลหะอ่อน (อันที่จริง ปรอทเป็นโลหะเหลวชนิดเดียวที่อุณหภูมิห้อง) ไดแม่เหล็กและไดวาเลนต์ โดยมีจุดหลอมเหลวต่ำสุดของโลหะทรานซิชันทั้งหมด สิ่งที่ตลกก็คือสังกะสีมีความจำเป็นอย่างมากสำหรับเคมีของชีวิต ในขณะที่แคดเมียมและปรอททำให้มึนเมาอย่างมาก โคเปอร์นิเซียมเป็นองค์ประกอบสังเคราะห์ที่สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2539
13. กลุ่ม 13 (IIIA). ในกลุ่มนี้มีธาตุที่เรียกว่า "ดิน" เนื่องจากมีมากในดิน โดยเฉพาะอะลูมิเนียม กลุ่มนี้นำโดยโบรอน (B) ซึ่งก็คือ a เมทัลลอยด์และจากนั้นอะลูมิเนียม (Al), แกลเลียม (Ga), อินเดียม (ใน), แทลเลียม (Ta) และไนฮอเนียม (Nh) จะเป็นโลหะมากขึ้นเมื่อคุณเลื่อนลงมาตามคอลัมน์ และถึงแม้ว่าโบรอนจะมีความแข็งสูงและคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะ แต่โบรอนอื่นๆ ก็เป็นโลหะที่อ่อนและอ่อนได้ซึ่งมนุษย์ใช้กันอย่างแพร่หลาย
14. กลุ่มที่ 14 (ภาษีมูลค่าเพิ่ม). ในกลุ่มนี้มีธาตุคาร์บอนิด นำโดยคาร์บอน (C) และต่อเนื่องด้วยซิลิกอน (Si) เจอร์เมเนียม (Ge) ดีบุก (Sn) ตะกั่ว (Pb) และฟลีโวเรียม (Fl) พวกเขาเป็นองค์ประกอบที่รู้จักกันดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งคาร์บอน จำเป็นสำหรับเคมีทั้งหมดของชีวิต อย่างไรก็ตาม เมื่อสืบเชื้อสายมาจากครอบครัว ธาตุต่างๆ จะได้รับคุณสมบัติของโลหะ ชี้ว่าคาร์บอนเป็นอโลหะ ซิลิกอนและเจอร์เมเนียมกึ่งโลหะ และอย่างหลังชัดเจน โลหะ
15. กลุ่มที่ 15 (เวอร์จิเนีย). ในกลุ่มนี้มีธาตุไนโตรเจนอยด์นำหน้าด้วยไนโตรเจน (N) ตามด้วย then ฟอสฟอรัส (P), สารหนู (As), พลวง (Sb), บิสมัท (Bi) และ muscovium (Mc), ธาตุ สังเคราะห์. พวกมันยังเป็นที่รู้จักกันในนาม pannogens หรือไนโตรเจนอยด์ พวกมันมีปฏิกิริยาสูงที่อุณหภูมิสูงและหลายชนิดที่ขาดไม่ได้สำหรับ เคมีอินทรีย์.
16. กลุ่มที่ 16 (VIA). ในกลุ่มนี้เรียกว่า chalcogens หรือ amphigens มันอยู่ในตระกูลออกซิเจน (O) ซึ่งมีออกซิเจน (O) ตามด้วยกำมะถัน (S) ซีลีเนียม (Se) เทลลูเรียม (Te) พอโลเนียม (Po) และตับโมริโอ (Lv) พวกมันมีลักษณะเฉพาะโดยมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนหกตัว แม้ว่าคุณสมบัติของพวกมันจะแตกต่างจากอโลหะไปจนถึงโลหะเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิห้อง ออกซิเจนเป็นก๊าซที่มีปฏิกิริยาไวมากเนื่องจากมีขนาดเล็ก ในขณะที่องค์ประกอบที่เหลือจะเป็นของแข็งและพบได้น้อยในธรรมชาติ
17. กลุ่ม 17 (VIIA). ในกลุ่มนี้คือตระกูลของฮาโลเจน ซึ่งเป็นชื่อที่มาจากแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นเกลือ (เฮไลด์) นี่เป็นเพราะว่าโดยทั่วไปแล้วประกอบขึ้นเป็น โมเลกุล ไดอะตอมมิกของกำลังออกซิไดซ์จำนวนมากซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของไอออนเดี่ยว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและในการผลิตอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ ธาตุเหล่านี้ ได้แก่ ฟลูออรีน (F) คลอรีน (Cl) โบรมีน (Br) ไอโอดีน (I) แอสเทต (At) และ tenese (Ts) ธาตุหลังยังเป็นโลหะของกลุ่ม f
18. กลุ่ม 18 (VIIIA). ในกลุ่มนี้มีองค์ประกอบที่เรียกว่า “ก๊าซมีตระกูล"หรือ"ก๊าซเฉื่อย”. เป็นองค์ประกอบที่มีปฏิกิริยาต่ำมาก ซึ่งมักพบเป็นก๊าซเดี่ยว ไม่มีกลิ่น ไม่มีสี จืดชืด ก่อตัวเป็นสารประกอบพิเศษน้อยมาก เนื่องจากเปลือกนอกสุดของอิเล็กตรอนคือ เสร็จสมบูรณ์ ธาตุเหล่านี้ได้แก่ ฮีเลียม (He) นีออน (Ne) อาร์กอน (Ar) คริปทอน (Kr) ซีนอน (Xe) เรดอน (Rn) และโอกาเนสัน (Og) สองตัวสุดท้ายนี้โดยเฉพาะ: เรดอนมีกัมมันตภาพรังสีและไม่มี ไอโซโทป เสถียร (ไอโซโทปที่เสถียรที่สุดคือ ²²²Rn ซึ่งมีอยู่เพียง 3.8 วัน) ในขณะที่ oganeson มาจากสารสังเคราะห์และเป็นองค์ประกอบที่หนักที่สุดที่สร้างขึ้นจนถึงปัจจุบัน

บล็อกตารางธาตุ

อีกวิธีหนึ่งในการทำความเข้าใจตารางธาตุคือผ่านสี่ช่วงตึก:

ตามด้วย: