สมบัติของธาตุ และ สารประกอบ
สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุ ธาตุหมู่ IA (โลหะแอลคาไล) Li Na K Rb Cs Fr
สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุ (ต่ อ) สมบัตทิ สี่ าคัญของธาตุหมู่ IA 1. เป็ นของแข็งทีอ่ ่ อน ใช้ มดี ตัดได้ นาความร้ อนและไฟฟ้ าได้ ดี 2. เมือ่ เปรียบเทียบกับธาตุอนื่ ในคาบเดียวกัน - ธาตุหมู่ IA มีความเป็ นโลหะมากทีส่ ุ ด - ธาตุหมู่ IA มีขนาดอะตอมใหญ่ ทสี่ ุ ด
- ธาตุหมู่ IA มีค่า IE1 และ EN ต่าทีส่ ุ ด - ธาตุหมู่ IA เป็ นโลหะทีเ่ สี ยอิเล็กตรอนได้ ง่ายทีส่ ุ ด
สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุ (ต่ อ) สมบัตทิ สี่ าคัญของธาตุหมู่ IA 3. มีความหนาแน่ นต่า ( Li, Na และ K หนาแน่ นน้ อยกว่ านา้ ) 4. เมือ่ รวมตัวกับอโลหะได้ สารประกอบไอออนิก ซึ่งธาตุหมู่ IA มีเลขออกซิเดชันเท่ ากับ +1 5. เป็ นโลหะทีว่ ่ องไวในการเกิดปฏิกริ ิยามาก ทาปฏิกริ ิยารุนแรงกับนา้ หรือไอนา้ ในอากาศ ให้ H2 และ ความร้ อนจานวนมาก -----> จึงต้ องเก็บไว้ ในนา้ มัน
สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุ (ต่ อ) สารประกอบของธาตุหมู่ IA ธาตุหมู่ IA อยู่ในรู ปของสารประกอบมากมาย เช่ น LiCl, NaCl, KCl, NaNO3, KNO3, Na2SO4, NaHCO3 สารประกอบของธาตุหมู่ IA ในธรรมชาติที่ พบมากทีส่ ุ ด คือ สารประกอบของโซเดียม เช่ น NaCl
สมบัตบิ างประการของสารประกอบของธาตุหมู่ IA 1. เมือ่ หลอมเหลว หรือละลายนา้ จะสามารถนาไฟฟ้าได้ 2. มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสู ง 3. ละลายนา้ ได้ ดี เช่ น สารประกอบคาร์ บอเนต (CO32- ) เช่ น Na2CO3 K2CO3 สารประกอบซัลเฟต (SO42-) เช่ น K2SO4 Na2SO4 สารประกอบคลอไรด์ (Cl- ) เช่ น LiCl NaCl
ยกเว้ นสารประกอบคาร์ บอเนต และฟอสเฟต ของ Li จะละลายนา้ ได้ น้อย -------> Li2CO3 , Li3PO4
สมบัติบางประการของสารประกอบของธาตุหมู่ IA 4. สารประกอบของธาตุหมู่ IA ต่ อไปนี้ เมือ่ ละลายนา้ สารละลายจะมีสมบัติเป็ นเบส สารประกอบซัลไฟด์ เช่ น Na2S สารประกอบออกไซด์ เช่ น NaO
สารประกอบไฮไดรด์ เช่ น NaH LiH
ประโยชน์ ของธาตุหมู่ IA 1. Cs (ซีเซียม) ใช้ ทาโฟโตเซลล์ทเี่ ปลีย่ นสั ญญาณแสงไปเป็ น สั ญญาณไฟฟ้า เพราะ Cs สามารถเสี ยอิเล็กตรอนได้ ง่ายกว่ า โลหะหมู่ IA ตัวอืน่ ๆ เช่ น ทีใ่ ช้ ในเครื่องวัดความเข้ มแสงในกล้องถ่ ายรู ป 2. ใช้ Na (โซเดียม) และ K (โพแทสเซียม) ทาหน้ าทีถ่ ่ ายเท ความร้ อนจากเครื่องปฏิกรณ์ ปรมาณู
ประโยชน์ ของธาตุหมู่ IA 3. ใช้ Na บรรจุในท่ อโพลิเอทิลนี สาหรับใช้ แทนสายเคเบิล อะลูมเิ นียมหรือทองแดง เพราะเบากว่ า ถูกกว่ า และมี ประสิ ทธิภาพดีกว่ า 4. Li และ Na ใช้ ในการเตรียมสารอินทรีย์หลายชนิด เช่ น เตตระเอทิลเลด เตรียมจากเอทิลคลอไรด์ ทาปฏิกริ ิยากับโลหะ ผสมระหว่างโซเดียมกับตะกัว่
5. Na ใช้ การเตรียมโซเดียมเปอร์ ออกไซด์ ซึ่งใช้ ทาสารฟอกสี
ธาตุหมู่ IIA (โลหะแอลคาไลน์ เอิร์ท) Be (เบริลเลียม)
Mg (แมกนีเซียม) Ca (แคลเซียม) Sr (สทรอนเชียม) Ba (แบเรียม)
Ra (เรเดียม)
สมบัตทิ สี่ าคัญของธาตุหมู่ IIA 1. เป็ นของแข็ง มีความหนาแน่ นมากกว่ าธาตุหมู่ IA จึงมี ความแข็งมากกว่ า 2. เป็ นโลหะ แต่ น้อยกว่ าธาตุหมู่ IA เมือ่ เปรียบเทียบในคาบ เดียวกัน
3. นาความร้ อนและไฟฟ้าได้ ดี แต่ น้อยกว่ าธาตุหมู่ IA ใน คาบเดียวกัน
สมบัตทิ ี่สาคัญของธาตุหมู่ IIA 4. มีค่า IE1 และ EN ต่า แต่ สูงกว่ าธาตุหมู่ IA 5. มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสู งกว่ าธาตุหมู่ IA ในคาบ เดียวกัน เพราะมีพนั ธะโลหะทีแ่ ข็งแรงกว่ า 6. เสี ยอิเล็กตรอนได้ ง่าย (ตัวรีดิวซ์ ทดี่ ี) แต่ ไม่ ดีเท่ ากับ ธาตุหมู่ IA ในคาบเดียวกัน
สมบัตทิ ี่สาคัญของธาตุหมู่ IIA 7. เมือ่ รวมตัวกับอโลหะจะได้ สารประกอบไอออนิก ซึ่ง ธาตุหมู่ IIA มีเลขออกซิเดชันเท่ ากับ +2 8. ธาตุหมู่นีส้ ามารถทาปฏิกริ ิยากับนา้ และสารอืน่ ได้ หลาย ชนิด เนื่องจากเป็ นธาตุทวี่ ่ องไว และความว่ องไวเพิม่ ขึน้ เมือ่ เลขอะตอมเพิม่ ขึน้
สารประกอบของธาตุหมู่ IIA เนื่องจากธาตุหมู่ IIA เป็ นธาตุทวี่ ่ องไวในการทา ปฏิกริ ิยา สามารถรวมตัวกับอโลหะเกิดสารประกอบได้ หลายชนิดในธรรมชาติ จึงไม่ พบในรู ปของธาตุอสิ ระ
CaCO3 , MgSO4 , MgCl2 , BaCl2 , CaHPO4 , Ba(NO3)2
สมบัตบิ างประการของสารประกอบของธาตุหมู่ IIA 1. สารประกอบของธาตุหมู่ IIA จะเป็ นสารประกอบไอออนิก
2. มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสู ง 3. เมือ่ หลอมเหลว หรือเป็ นสารละลายจะสามารถนาไฟฟ้าได้ 4. สารประกอบของหมู่ IIA ทีเ่ กิดจากการรวมตัวกับไอออนทีม่ ี ประจุ -1 ส่ วนใหญ่ จะละลายนา้ ได้ ดี แต่ สารประกอบของหมู่ IIA ทีเ่ กิดจากการรวมตัวกับไอออนทีม่ ี ประจุ -2 หรือ -3 จะไม่ ละลายนา้
ประโยชน์ ของธาตหุ มู่ IIA Mg + Al
ใช้ ทาส่ วนประกอบของเครื่องบิน เพราะมีนา้ หนักเบา Mg ใช้ ทาไส้ หลอดไฟแฟลตถ่ ายรู ป Be + Cu ใช้ ทาส่ วนประกอบของเรื อเดินทะเล CaSO4 ใช้ ในอุตสาหกรรมปูนปลาสเตอร์ Sr(NO3)2 ใช้ ทาพลุ, ดอกไม้ เพลิงสี แดง Ba(NO3)2 ใช้ ทาพลุ, ดอกไม้ เพลิงสี เขียว Mg(OH)2 ใช้ เป็ นส่ วนผสมในยาสี ฟัน และใช้ เป็ นยาลดกรดใน กระเพาะอาหาร
Bismuth(Bi) Arsenic(As)
Antimony(Sb)
ตัวอย่างออกไซด์: N2O, NO2, N2O4, N2O5, P4O6, P4O10
Group 6A Elements
Oxygen (O)
Sulphur (S)
Selenium (Se)
Tellurium(Te)
ตัวอย่างออกไซด์: SO2, SO3
SO3(s) + H2O(l)
H2SO4(aq)
Polonium (Po)
ธาตุหมู่ VIIA F (ฟลูออรีน) Cl (คลอรีน) Br (โบรมีน) I (ไอโอดีน) At (แอสทาทีน)
สมบัตสิ าคัญทีข่ องธาตหุ มู่ VIIA 1. ธาตุในหมู่นีม้ ที ้งั 3 สถานะ ก๊าซ
ของเหลว
ของแข็ง
I
สมบัตสิ าคัญทีข่ องธาตหุ มู่ VIIA (ต่ อ) 2. ธาตุแฮโลเจนทุกชนิดเป็ นพิษ F2 เป็ นแก๊สพิษอย่ างแรง , Cl2 เป็ นแก๊สพิษมีกลิน่ ฉุนจัด 3. ธาตุทุกตัวเป็ นอโลหะ ไม่ นาไฟฟ้าทุกสถานะ 4. โมเลกุลของธาตุแฮโลเจนประกอบด้ วย 2 อะตอม (diatomic molecule)
F2 Cl2 Br2 I2
สมบัตสิ าคัญทีข่ องธาตหุ มู่ VIIA (ต่ อ) 5. มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวต่า เพราะแรงยึดเหนี่ยวระหว่ าง โมเลกุลของธาตุแฮโลเจนเป็ นแรงแวนเดอวาลส์ แรงแวนเดอวาลส์ เป็ นแรงยึดเหนี่ยวระหว่ างโมเลกุลทีไ่ ม่ มีข้ วั กับไม่ มีข้ วั แรงนีม้ ีค่าน้ อย แต่ จะมากขึน้ เมื่อสารมีมวลโมเลกุลเพิ่มขึน้
6. IE , EN สู ง และมีค่าสู งสุ ดเมือ่ เทียบกับธาตุในคาบเดียวกัน
สมบัตสิ าคัญทีข่ องธาตหุ มู่ VIIA (ต่ อ) 7. ละลายได้ ดีในตัวทาละลายอินทรีย์ซึ่งไม่ มขี ้วั เช่ น คาร์ บอนเตตระคลอไรด์ (CCl4) , เฮกเซน (C6H14), เบนซีน (C6H6) 8. มีเลขออกซิเดชันหลายค่ า แต่ ในสารประกอบส่ วนใหญ่ ธาตุแฮโลเจนมีเลขออกซิเดชันเท่ ากับ -1 9. ในหมู่เดียวกันความว่ องไวในการทาปฏิกริ ิยาลดลงจาก บนลงล่าง
สารประกอบของธาตหุ มู่ VIIA 1. สามารถเกิดได้ ท้งั สารประกอบไอออนิกและสารประกอบ โคเวเลนต์ สารประกอบไอออนิก สารประกอบโคเวเลนต์ KBr PCl5 MgCl2
HCl
CaF2
HBr
สารประกอบของธาตหุ มู่ VIIA (ต่ อ) 2. ธาตุหมู่ VIIA เกิดสารประกอบทีม่ เี ลขออกซิเดชันได้ หลายค่ า 3. สารประกอบออกไซด์ และสารประกอบซัลไฟด์ ของธาตุ หมู่ VIIA เมือ่ ละลายนา้ มีสมบัติเป็ นกรด เช่ น Cl2O Br2O
ประโยชน์ ของธาตุหมู่ VIIA 1. ฟลูออรีนใช้ เตรียมสารประกอบฟลูออโรคาร์ บอน เช่ น ฟรีออน ใช้ ในเครื่องทาความเย็น , เทฟลอน (CF2=CF2) เคลือบภาชนะหุงต้ ม
ประโยชน์ ของธาตุหมู่ VIIA 2. คลอรีนใช้ ในการเตรียมสารต่ างๆ เช่ น ใช้ ฆ่าเชื้อจุลนิ ทรีย์ในสระว่ ายนา้ และในนา้ ประปา NaOCl ใช้ ในการฟอกสี กระดาษให้ ขาว NaClO3 ใช้ เป็ นยากาจัดวัชพืช 3. โบรมีนใช้ เตรียมสารประกอบเอทิลนี ไดโบรไมด์ เติมใน นา้ มันเพือ่ หยุดการสะสมตะกัว่ ในเครื่องยนต์ นอกจากนีย้ งั ใช้ ทาสี ย้อมผ้ า ฟิ ล์มถ่ ายรู ป (AgBr)
ประโยชน์ ของธาตุหมู่ VIIA 4. ไอโอดีนป้ องกันโรคคอพอก ทิงเจอร์ ไอโอดีน (ไอโอดีนละลายในเอทานอล) ใช้ เป็ นยาฆ่ า เชื้อโรค
He (ฮีเลียม)
ก๊ าซเฉื่อยหรือก๊ าซมีตระกูล
Ne (นีออน)
ก๊าซเฉื่อย (Inert gas) เป็ นธาตุทมี่ สี ถานะเป็ น Ar (อาร์ กอน) ก๊าซ ในธรรมชาติจะไม่ ทาปฏิกริ ิยากับธาตุอนื่ Kr (คริปตอน) Xe (ซีนอน) Rn (เรดอน)
1 โมเลกุลมี 1 อะตอม (เป็ นแก๊สอะตอมเดี่ยว)
ประโยชน์ ของก๊าซเฉื่อย He ----> Balloon, Deep sea diving,
สารหล่อเย็น
ประโยชน์ ของก๊าซเฉื่อย ใช้ บรรจุในหลอดนีออน He ให้ แสงสี ชมพู
Ne ให้ แสงสี แดงส้ ม
Ar ให้ แสงสี ม่วง
Xe ให้ แสงสี นา้ เงิน
ประโยชน์ ของก๊าซเฉื่อย - อาร์ กอน ใช้ บรรจุในหลอดไฟฟ้าแบบมีไส้ แทนอากาศ
- คริปตอนใช้ ในหลอดไฟแฟลช , ใช้ ในเลเซอร์ บางชนิด และ ใช้ ในหลอดสตรอโบสโคป
- เรดอน ใช้ รักษาโรคมะเร็ง
ประโยชน์ของก๊าซเฉื่อย 1. ก๊าซฮีเลียม (He): เป็ นก๊าซที่มีมวลโมเลกุลน้อย ไม่ติดไฟจึงใช้บรรจุบลั ลูนแทน ก๊าซไฮโดรเจนและใช้ผสมกับก๊าซออกซิเจนในอัตราส่วน 4 ต่อ 1 โดยปริ มาตร เพื่อ ใช้ในการหายใจสาหรับผูท้ ี่ลงไปทางานในทะเลลึก 2. ก๊าซนีออน (Ne): ใช้บรรจุในหลอดไฟโฆษณาให้หลอดไฟสี แดงเข้ม 3. ก๊าซอาร์กอน (Ar): ใช้เป็ นก๊าซบรรจุในหลอดไฟฟ้ าเพื่อให้ไส้หลอดมีอายุการใช้ งานนานมากขึ้น ใช้บรรจุในหลอดไฟโฆษณาเพื่อให้แสงสี ม่วงสี น้ าเงิน และใช้ใน อุตสาหกรรมการเชื่อมโลหะ 4. ก๊าซคริ ปทอน (Kr): ใช้ในหลอดไฟแฟลชสาหรับการถ่ายรู ปด้วยความเร็ วสูง 5. ซีนอน (Xe): เป็ นก๊าซที่ช่วยให้สลบ แต่มีราคาแพงมาก 6. เรดอน (Rn): ใช้รักษาโรคมะเร็ ง
สมบัติของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุตามคาบ 1. สารประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่ IA IIA มีสมบัติเป็ นกลาง ยกเว้น BeCl2 มีสมบัติ เป็ นกรด ส่วนสารประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่ IIIA ถึง VIIA มีสมบัติเป็ นกรด 2. สารประกอบคลอไรด์ที่ไม่ละลายน้ าได้แก่ CCl4 3. เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาของสารประกอบคลอไรด์กบั น้ าได้ดงั นี้ PCl5 + 4H2O H3PO4 + 5HCl SiCl4 + 2H2O SiO2 + 4HCl
สารประกอบคลอไรด์ที่ควรรู ้จกั •CaCl2 ใช้ในเครื่ องทาความเย็นในอุตสาหกรรมห้องเย็น ใช้ทาฝนเทียม
•KCl ใช้ทาปุ๋ ย •NH4Cl ใช้เป็ นอิเล็กโทรไลต์ของเซลล์ถ่านไฟฉาย ใช้เป็ นน้ าประสานดีบุก •ปูนคลอรี น ใช้เป็ นสารฟอกสี หรื อฟอกขาวเยือ่ กระดาษ ใช้ฆ่าแบคทีเรี ยในน้ าประปา และในสระว่ายน้ า •DDT และดีลดริ น ใช้เป็ นยาฆ่าแมลง กาจัดศัตรู พืช
•เกลือแกง ใช้ปรุ งแต่งอาหาร ถนอมอาหาร และใช้เป็ นสารตั้งต้นในการผลิต NaHCO3 (โซดาทาขนม) Na2CO3 (โซดาแอช) NaOH (โซดาไฟ) และ HCl นอกจากนี้ยงั ใช้ ละลายน้ าแข็งในหิ มะ •CCl4 และ CHCl3 ใช้เป็ นตัวทาละลายในการสกัดสารอินทรี ย ์
สมบัติของสารประกอบออกไซด์ของธาตุตามคาบ 1. สารประกอบออกไซด์ของธาตุหมู่ IA IIA ละลายน้ าได้สารละลายที่มีฤทธิ์เป็ นเบส ยกเว้น BeO ไม่ละลายน้ า 2. สารประกอบออกไซด์ของธาตุหมู่ IIIA ถึง VIIA ละลายน้ าได้สารละลายที่มีฤทธิ์ เป็ นกรด ยกเว้น Al2O3 และ SiO2 ไม่ละลายน้ า 3. เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาของสารประกอบออกไซด์เมื่อละลายน้ าได้ดงั นี้ Li2O(s) + H2O(l) 2LiOH(aq)
(เบส)
CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq)
(เบส)
CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq)
(กรด)
SO2(g) + H2O(l) H2SO3 (aq)
(กรด)
สมบัติของสารประกอบออกไซด์ของธาตุตามคาบ 4. ออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ า อธิบายได้ดงั นี้ ก. ถ้าทาปฏิกิริยากับกรดได้ แสดงว่าออกไซด์น้ นั มีสมบัติเป็ นเบส เช่น MgO ละลายน้ าได้เล็กน้อยและทาปฏิกิริยากับกรดได้ดงั สมการ
MgO(s) + H2SO4(aq) MgSO4 (aq) + H2O(l) ข. ถ้าทาปฏิกิริยากับเบสได้ แสดงว่าออกไซด์น้ นั มีสมบัติเป็ นกรด เช่น SiO2(s) + 2NaOH(aq) NaSiO3 (aq) + H2O(l) ค. ถ้าทาปฏิกิริยาได้ท้ งั กรดและเบส แสดงว่ามีสมบัติเป็ นได้ท้ งั กรดและเบส เช่น BeO(s) + 2NaOH(aq) + H2O(l) Be(OH)2-4 (aq) + 2Na+(aq) BeO(s) + 2HCl(aq) BeCl2 (aq) + H2O(l)
สารประกอบออกไซด์ ทคี่ วรรู้ จัก
•CO2 เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงและการเผาผลาญอาหารของสิ่ งมีชีวติ การ เพิ่มขึ้นของ CO2 ทาให้อุณหภูมิของบรรยากาศสูงขึ้นทาให้เกิดปรากฎการณ์เรื อน กระจก •CO2 ใช้เป็ นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์ดว้ ยแสงของพืช •ใช้ผลิตปุ๋ ยยูเรี ย ใช้ผลิตน้ าอัดลม น้ าโซดา ใช้ดบั เพลิง •ใช้ในยุง้ เก็บเมล็ดธัญพืชเพื่อป้ องกันการงอก ทาน้ าแข็งแห้งเพื่อใช้เก็บอาหาร
สารประกอบออกไซด์ ทคี่ วรรู้ จัก • CO, SO2, NO และ NO2 จัดเป็ นก๊าซพิษ เป็ นอันตรายต่อระบบหายใจ ทาให้เกิดหมอก ควันพิษ เกิดฝนกรด •CO(g) + H2(g) เรี ยกว่า water gas •CO(g) + N2(g) เรี ยกว่า producer gas •CO(g) ใช้เป็ นตัวรี ดิวซ์ในการถลุงโลหะ •SO2(g) ใช้ในการฟอกสี และฆ่าเชื้อรา •แร่ ดีบุกคือ แร่ แคสซิเทอไรต์ (SnO2)
•แร่ เหล็กคือ แร่ ฮีมาไทต์ (Fe2O3) •SiO2 หรื อซิลิกา เกิดในธรรมชาติเป็ นผลึกรู ปต่าง ๆ บางชนิดสวยงาม บางชนิดแข็ง มีจุด เดือดจุดหลอมเหลวสูง ใช้ทาเครื่ องประดับ สารขัดโลหะกระดาษทราย สารช่วยกรองใน เครื่ องกรองน้ า ทาแก้ว กระจก และเลนส์
จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบของธาตุตามคาบ * แนวโน้มจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุในคาบที่ 2 และคาบที่ 3 จะลดลงจากซ้ายไปขวา เพราะคลอไรด์ของโลหะเป็ นสารประกอบไอ ออนิก ส่วนคลอไรด์ของอโลหะสารประกอบโคเวเลนต์
* จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบออกไซด์ของโลหะมีจุดหลอมเหลวและ จุดเดือดสูงเพราะสารประกอบเหล่านี้เป็ นสารประกอบไอออนิก มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่าง ไอออนบวกกับไอออนลบเกิดขึ้นต่อเนื่องกันทัว่ ทั้งสาร ส่ วนสารประกอบออกไซด์ของ อโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่า เพราะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลเหล่านี้คือ แรงแวนเดอร์วาส์ล การทาให้สารระเหยหรื อกลายเป็ นไอจึงใช้พลังงานต่า
ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบตามหมู่ •
โลหะหมู่ IA และ IIA ทาปฏิกิริยากับน้ าได้สารละลายเบสและก๊าซไฮโดรเจน โดย โลหะหมู่ IA จะเกิดปฏิกิริยากับน้ าได้ดงั สมการ ร้อน,เย็น
2Na(s) + 2H2O(l) 2NaOH(aq) + H2(g) •
โลหะหมู่ IIA จะทาปฏิกิริยากับน้ าร้อนได้ดีกว่าน้ าเย็น ร้อน
Mg(s) + 2H2O(l) Mg(OH)2(aq) + H2(g) •
โลหะหมู่ IIIA ไม่ทาปฏิกิริยากับทั้งน้ าร้อนและน้ าเย็น
Al(s) + H2O(l) ไม่เกิดปฏิกิริยาหรื อเกิดช้ามาก { 2Al(OH)3(aq) + 3H2(g)} ** สรุ ปความว่องไวในการทาปฏิกิริยากับน้ าได้ดงั นี้ ธาตุหมู่ IA > หมู่ IIA > หมู่ IIIA
การละลายน้ าของสารประกอบธาตุหมู่ IA และ IIA สารประกอบ
ธาตุ
ตัวอย่ างสารประกอบ
หมู่ IA
หมู่ IIA
หมู่ IA
หมู่ IIA
คลอไรด์
LiCl , NaCl
MgCl2 , CaCl2 , BaCl2
ไนเตรต
LiNO3 , KNO3
Ca(NO3)2 , Ba(NO3)2
ซัลเฟต
ยกเว้น MgSO4
Na2SO4 , K2SO4
CaSO4 , BaSO4
คาร์ บอเนต
Li2CO3 , Na2CO3
MgCO3 , CaCO3
ไฮโดรเจน ฟอสเฟต
Na2HPO4 , K2HPO4
MgHPO4 , BaHPO4
ธาตุหมู่ VIIA เรี ยกว่า ธาตุแฮโลเจน (halogen) ผลการเปลีย่ นแปลงทีส่ ังเกตได้ ในชั้น CCl4 สารละลาย สารละลายคลอรีนใน สารละลายโบรมีนใน สารละลายไอโอดีนใน CCl4 ( ใสไม่ มสี ี ) CCl4 ( สีส้ม ) CCl4 (ชมพูแกมม่ วง) KCl ไม่ มสี ี สีส้ม สีชมพูแกมม่ วง KBr สีส้ม สีส้ม สีชมพูแกมม่ วง KI สีชมพูแกมม่ วง สีชมพูแกมม่ วง สีชมพูแกมม่ วง Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2 Cl2 + 2KI 2KCl + I2 Br2 ทาปฏิกิริยากับ I- ได้ ดังสมการ Br2 + 2KI 2KBr + I2
สาหรับ I2 ไม่ทาปฏิกิริยากับ Cl- และ BrI2 + KCl
ไม่เกิดปฏิกิริยา
I2 + KBr
ไม่เกิดปฏิกิริยา
ธาตุหมู่ VIIA เรี ยกว่า ธาตุแฮโลเจน (halogen) F Cl Br I At
+2.89 +1.36
ความสามารถในการทาปฏิกิริยาของธาตุหมู่ VIIIA จะลดลง ตามลาดับจากบนลงล่าง โดยธาตุที่อยูต่ อนบนสามารถทาปฏิกิริยา กับสารประกอบแฮไลด์ของธาตุในหมู่เดียวกันที่อยูต่ อนล่างได้
+1.08 +0.54
แสดงว่า
ตัวออกซิไดส์ (เกิดปฏิกิริยารี ดกั ชัน) : Cl2 > Br2 > I2 ตัวรี ดิวซ์ (เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน) : Cl- > Br- > I-
ธาตุหมู่ VIIA ทาปฏิกิริยากับสารอื่นๆ เกิดสารประกอบได้หลายชนิด เช่น NaCl, HF, NaClO
ตาแหน่งของธาตุ H ในตารางธาตุ ธาตุ H อาจมีลกั ษณะคล้ายกับธาตุในหมู่ IA และหมู่ VIIA ได้ดว้ ย ดังข้อ เปรี ยบเทียบดังนี้คือ สมบัติ เวเลนต์ อเิ ล็กตรอน จานวนอะตอมในโมเลกุล เลขออกซิเดชันในสารประกอบ การนาไฟฟ้าในสถานะของแข็ง IE1 (kJ/mol) EN
ไฮโดรเจน 1 2 -1, +1 ไม่ นาไฟฟ้า 1318 2.1
ธาตุหมู่ IA 1 ไม่ แน่ นอน +1 นาไฟฟ้า 382-526 1.0 - 0.7
ธาตุหมู่ VIIA 7 2 -1,+1, +3, +5, +7 ไม่ นาไฟฟ้า 1015-1687 4.2 - 2.2
ดังนั้น จึงจัด H ไว้ต่างหาก คาบเกี่ยวระหว่าง หมู่ IA และหมู่ VIIA
ธาตุแทรนซิชัน
ธาตุแทรนซิชัน (Transition elememts)
B1 B2
สมบัติของธาตุแทรนซิชัน 1. เป็ นโลหะ มีความแข็ง แวววาว สามารถตีเป็ นแผ่ นได้ แต่ มีความเป็ นโลหะน้ อยกว่ า IA และ IIA
2. แข็ง มีจุดเดือด จุดหลอมเหลว และความหนาแน่ นสู ง กว่ าธาตุหมู่ IA และ IIA 3. นาความร้ อนและไฟฟ้ าได้ ดี
สมบัติของธาตุแทรนซิชัน (ต่ อ) 4. มีสมบัติคล้ายกันทั้งภายในหมู่และภายในคาบเดียวกัน 5. มีเลขออกซิเดชันหลายค่ า เช่ น Fe มีเลขออกซิเดชัน +2, +3 Cr มีเลขออกซิเดชัน +6, +3, +2 ยกเว้ นหมู่ IIB และ IIIB มีเลขออกซิเดชัน +2 และ +3 ตามลาดับ
Table
สมบัติของธาตุแทรนซิชัน (ต่ อ) 6. ไอออนและสารประกอบของธาตุแทรนซิชันมีสี 7. ขนาดอะตอมในคาบเดียวกันจะเล็กลงจากซ้ ายไปขวา เล็กน้ อย และขนาดอะตอมเล็กกว่ าธาตุหมู่ IA และ IIA ใน คาบเดียวกัน
8. IE1 และ EN ต่า แต่ สูงกว่ าธาตุหมู่ IA และหมู่ IIA ในคาบเดียวกัน Table
สารประกอบของธาตุแทรนซิชัน 1. ธาตุแทรนซิชันส่ วนใหญ่ มเี ลขออกซิเดชันได้ หลายค่ า จึงทาให้ ธาตุแทรนซิชันสามารถเกิดสารประกอบได้ มากมายหลายชนิด Ti +4, +3, +2
V +5, +4 ,+3, +2 Mn +7, +6, +4, +3, +2 Co +3, +2
สารประกอบของธาตุแทรนซิชัน 2. สารประกอบและไอออนของธาตุแทรนซิชันส่ วนใหญ่ จะมีสี ต่ างๆกัน ซึ่งขึน้ อยู่กบั - ชนิดของธาตุแทรนซิชัน สี ท เ ่ ี ห็ น นั ้ น เนื ่ อ งมาจากอิ เ ล็ ก ตรอนของ - เลขออกซิเดชัน ธาตุ- แชนิ ทรนซิ ช ั น สามารถดู ด กลื น แสงในช่ ว ง ดและจานวนของสารทีร่ วมตัวกับ ทีม่ ธาตุ องเห็แนทรนซิ ได้ คลื ชันน่ แสงทีไ่ ม่ ถูกดูดกลืนก็คอื สี ของสารประกอบหรื อของไอออนนั้น 3[Cr(OH)6] สี เขียว
[Cr(NH3)6]3+ สี ม่วง
ไอออน
ชื่อไอออน
Cr2+ โครเมียม(II)ไอออน Cr3+ โครเมียม(III)ไอออน Cr2O7 ไดโครเมตไอออน CrO42โครเมตไอออน
เลขออกซิเดชันของ ธาตุแทรนซิชัน
สี
+2 +3 +6 +6
นา้ เงิน เขียว ส้ ม เหลือง
ธาตุกงึ่ โลหะ (Metalloids)
ธาตุกงึ่ โลหะ (Metalloids) ธาตุกงึ่ โลหะ คือ ธาตุทมี่ สี มบัติบางประการคล้ายโลหะ และมีสมบัติบางประการคล้ายอโลหะ ได้ แก่ B (โบรอน)
Si (ซิลกิ อน)
As (อาร์ เซนิก)
Sb (แอนติโมนี) Te (เทลลูเรียม)
Po (โพโลเนียม) At (แอสทาทีน)
Ge (เจอร์ เมเนียม)
ธาตุกงึ่ โลหะ โบรอน (B) - มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวสู งเหมือน โลหะ แต่ เปราะ และไม่ นาไฟฟ้ า - มีโครงสร้ างแบบโครงผลึกร่ างตาข่ ายที่ แข็งแรงมาก มีรูปผลึกหลายรู ป
ธาตุกงึ่ โลหะ ซิลกิ อน (Si) - เป็ นผลึกสี เทาเงิน มีจุดเดือด จุดหลอม เหลวสู งเหมือนโลหะ แต่ เปราะเหมือนอโลหะ - เป็ นสารกึง่ ตัวนา - อะตอมของ Si ยึดต่ อกันในรู ปโครงผลึก ร่ างตาข่ าย - ใช้ ทาแผงวงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ ไฟฟ้าต่ างๆ เช่ น วิทยุ โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์
ธาตุกงึ่ โลหะ เจอร์ เมเนียม (Ge) มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวสู ง เหมือนโลหะ แต่ เปราะเหมือนอโลหะ เป็ นธาตุ กึง่ ตัวนา ใช้ ทาส่ วนประกอบของอิเล็กทรอนิกส์ อาร์ เซนิก (As) มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวค่ อนข้ าง สู ง นาไฟฟ้าได้ เหมือนโลหะ แต่ เปราะ