วิธีการจัดตารางธาตุขององค์ประกอบเป็นอย่างไร

นักวิทยาศาสตร์มีความเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับตารางธาตุขององค์ประกอบหลายศตวรรษที่ผ่านมา แต่ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นักเคมีชาวรัสเซียDmitri Mendeleevตีพิมพ์ความพยายามครั้งแรกของเขาในการจัดกลุ่มองค์ประกอบทางเคมีตามน้ำหนักอะตอมของพวกเขา มีเพียงประมาณ 60 องค์ประกอบที่รู้จักกันในเวลานั้น แต่เมนเดลีฟตระหนักว่าเมื่อองค์ประกอบถูกจัดระเบียบด้วยน้ำหนักองค์ประกอบบางประเภทเกิดขึ้นในช่วงเวลาปกติหรือช่วงเวลา

วันนี้ 150 ปีต่อมานักเคมีรับรู้อย่างเป็นทางการ 118 องค์ประกอบ (หลังจากเพิ่มผู้มาใหม่สี่คนในปี 2559) และยังคงใช้งานตารางองค์ประกอบของ Mendeleevเพื่อจัดระเบียบพวกเขา ตารางเริ่มต้นด้วยอะตอมที่ง่ายที่สุดไฮโดรเจนจากนั้นจัดองค์ประกอบที่เหลือขององค์ประกอบตามจำนวนอะตอมซึ่งเป็นจำนวนโปรตอนที่แต่ละตัวมี ด้วยข้อยกเว้นจำนวนหนึ่งลำดับขององค์ประกอบสอดคล้องกับมวลที่เพิ่มขึ้นของแต่ละอะตอม

ตารางมีเจ็ดแถวและ 18 คอลัมน์ แต่ละแถวหมายถึงช่วงเวลาหนึ่ง จำนวนระยะเวลาขององค์ประกอบระบุว่าระดับพลังงานของอิเล็กตรอนมีกี่ระดับโซเดียม,ตัวอย่างเช่นอยู่ในช่วงที่สามซึ่งหมายถึงอะตอมโซเดียมมักจะมีอิเล็กตรอนในสามระดับพลังงานแรก การย้ายลงตารางระยะเวลานานขึ้นเนื่องจากใช้อิเล็กตรอนมากขึ้นเพื่อเติมเต็มระดับภายนอกที่ใหญ่และซับซ้อนมากขึ้น

ที่เกี่ยวข้อง:แบบทดสอบตารางธาตุขององค์ประกอบ: คุณสามารถตั้งชื่อองค์ประกอบได้กี่องค์ประกอบใน 10 นาที?

คอลัมน์ของตารางเป็นตัวแทนของกลุ่มหรือครอบครัวขององค์ประกอบ องค์ประกอบในกลุ่มมักจะมองและประพฤติตัวในทำนองเดียวกันเพราะพวกเขามีจำนวนอิเล็กตรอนจำนวนเท่ากันในเปลือกนอกสุดของพวกเขา - ใบหน้าที่พวกเขาแสดงต่อโลก ตัวอย่างเช่นกลุ่มที่ 18 ทางด้านขวาสุดของตารางมีเปลือกนอกเต็มอย่างสมบูรณ์และไม่ค่อยมีส่วนร่วมปฏิกิริยาเคมี-

โดยทั่วไปองค์ประกอบจะถูกจัดประเภทเป็นโลหะหรือไม่ใช่โลหะ แต่เส้นแบ่งระหว่างทั้งสองนั้นฟัซซี่ องค์ประกอบโลหะมักเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีของไฟฟ้าและความร้อน กลุ่มย่อยภายในโลหะจะขึ้นอยู่กับลักษณะที่คล้ายกันและคุณสมบัติทางเคมีของคอลเลกชันเหล่านี้ คำอธิบายของเราเกี่ยวกับตารางธาตุใช้การจัดกลุ่มองค์ประกอบที่ยอมรับกันทั่วไปห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos-

กลุ่มของตารางธาตุ

โลหะอัลคาไล:โลหะอัลคาไลประกอบกับกลุ่ม 1 ส่วนใหญ่ซึ่งเป็นคอลัมน์แรกของตาราง มันวาวและนุ่มพอที่จะตัดด้วยมีดโลหะเหล่านี้เริ่มต้นด้วยลิเธียม(li) และจบด้วยแฟรนเซียม(FR) พวกเขายังมีปฏิกิริยามากและจะระเบิดเป็นเปลวไฟหรือแม้แต่ระเบิดเมื่อสัมผัสกับน้ำดังนั้นนักเคมีจึงเก็บไว้ในน้ำมันหรือเฉื่อยก๊าซ- ไฮโดรเจนที่มีอิเล็กตรอนเดี่ยวอยู่ในกลุ่มที่ 1 แต่ก๊าซนั้นถือว่าเป็นโลหะ

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ :โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ ประกอบขึ้นเป็นกลุ่ม 2 ของตารางธาตุจากเบริลเลียม(เป็น) ผ่านเรเดียม(RA) องค์ประกอบเหล่านี้แต่ละองค์ประกอบมีอิเล็กตรอนสองตัวในระดับพลังงานนอกสุดซึ่งทำให้โลกอัลคาไลน์มีปฏิกิริยามากพอที่พวกมันไม่ค่อยพบคนเดียวในธรรมชาติ แต่พวกเขาไม่ได้มีปฏิกิริยาเหมือนโลหะอัลคาลี ปฏิกิริยาทางเคมีของพวกเขามักจะเกิดขึ้นช้ากว่าและให้ความร้อนน้อยลงเมื่อเทียบกับโลหะอัลคาไล

Lanthanides:กลุ่มที่สามนั้นยาวเกินไปที่จะพอดีกับคอลัมน์ที่สามดังนั้นมันจึงแตกออกและพลิกไปด้านข้างเพื่อเป็นแถวบนสุดของเกาะที่ลอยอยู่ที่ด้านล่างของโต๊ะ นี่คือ Lanthanides องค์ประกอบ 57 ถึง 71 -แลนทานัม(la) ถึงlutetium(ลู) องค์ประกอบในกลุ่มนี้มีสีขาวสีเงินและเสื่อมเสียเมื่อสัมผัสกับอากาศ

Actinides:Actinides แถวแถวล่างของเกาะและประกอบด้วยองค์ประกอบ 89actinum(AC) ถึง 103ลอว์เรนซ์(LR) ขององค์ประกอบเหล่านี้เท่านั้นทอเรียม(th) และยูเรเนียม(u) เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนโลกในปริมาณที่มาก ทั้งหมดเป็นกัมมันตรังสี Actinides และ Lanthanides รวมกันเป็นกลุ่มที่เรียกว่า Inner Transition Metals

โลหะทรานซิชัน:กลับไปที่ร่างหลักของตารางส่วนที่เหลือของกลุ่ม 3 ถึง 12 แสดงส่วนที่เหลือของโลหะทรานซิชัน ยาก แต่อ่อนนุ่มวาวและมีการนำไฟฟ้าที่ดีองค์ประกอบเหล่านี้เป็นสิ่งที่คุณมักจะคิดเมื่อคุณได้ยินคำว่าโลหะ เพลงฮิตที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโลกโลหะ - รวมถึงทอง-เงิน-เหล็กและแพลตตินัม- อาศัยอยู่ที่นี่

โลหะโพสต์การเปลี่ยน:ก่อนการกระโดดเข้าสู่โลกที่ไม่ใช่โลหะลักษณะที่ใช้ร่วมกันไม่ได้ถูกแบ่งออกอย่างเรียบร้อยตามแนวกลุ่มแนวตั้ง โลหะหลังการเปลี่ยนอลูมิเนียม(อัล)แกลเลียม(GA),อินเดียม(ใน),แทลเลียม(TL),,ดีบุก(SN),ตะกั่ว(PB) และบิสมัท(BI) และพวกเขาขยายกลุ่ม 13 ถึงกลุ่ม 17 องค์ประกอบเหล่านี้มีลักษณะคลาสสิกบางอย่างของโลหะทรานซิชัน แต่พวกเขามักจะนุ่มและดำเนินการได้ไม่ดีกว่าโลหะทรานซิชันอื่น ๆ ตารางระยะเวลาจำนวนมากจะมีบรรทัด "บันได" ที่เป็นตัวหนาด้านล่างโบรอนเชื่อมต่อแนวทแยงกับแอสตาติน คลัสเตอร์โลหะหลังการเปลี่ยนไปทางซ้ายล่างของบรรทัดนี้

metalloids:metalloids คือโบรอน(b),ซิลิคอน(และ),เจอร์เมเนียม(GE),สารหนู(เช่น),พลวง(SB),,เทลลูเรียม(TE) และพอโลเนียม(PO) พวกเขาสร้างบันไดที่แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปจากโลหะเป็น nonmetals องค์ประกอบเหล่านี้บางครั้งทำหน้าที่เป็นเซมิคอนดักเตอร์ (B, SI, GE) มากกว่าเป็นตัวนำ Metalloids เรียกอีกอย่างว่า "semimetals" หรือ "โลหะที่น่าสงสาร"

nonmetals:ทุกอย่างอื่นไปทางขวาบนของบันได - บวกไฮโดรเจน(h) ทางกลับกันในกลุ่มที่ 1 - เป็นสิ่งที่ไม่ใช่โลหะ เหล่านี้รวมถึงคาร์บอน(c),ไนโตรเจน(n)ฟอสฟอรัส(p),ออกซิเจน(o)กำมะถัน(ทรายซีลีเนียม(SE)

Halogens:องค์ประกอบสี่อันดับแรกของกลุ่ม 17 จากฟลูออรีน(f) ผ่านแอสทาทีน(ที่) แสดงถึงหนึ่งในสองชุดย่อยของ nongetals ฮาโลเจนคือค่อนข้างมีปฏิกิริยาทางเคมีและมีแนวโน้มที่จะจับคู่กับโลหะอัลคาไลเพื่อผลิตเกลือชนิดต่าง ๆ ยกตัวอย่างเช่นเกลือในครัวของคุณคือการแต่งงานระหว่างโซเดียมโลหะอัลคาลีและคลอรีนฮาโลเจน

ก๊าซชั้นสูง:ไม่มีสีไม่มีกลิ่นและเกือบจะไม่ตอบสนองอย่างสมบูรณ์, ก๊าซเฉื่อย, เฉื่อยหรือขุนนางรอบโต๊ะในกลุ่ม 18 นักเคมีหลายคนคาดหวังว่า Oganesson (ที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้ "ไม่ได้เป็นยา") หนึ่งในสี่องค์ประกอบใหม่ที่มีชื่อใหม่เพื่อแบ่งปันลักษณะเหล่านี้อย่างไรก็ตามเนื่องจากองค์ประกอบนี้มีการวัดครึ่งชีวิตในมิลลิวินาทีไม่มีใครสามารถทดสอบได้โดยตรง Oganesson เสร็จสิ้นระยะเวลาที่เจ็ดของตารางธาตุดังนั้นหากใครก็ตามที่จะสังเคราะห์องค์ประกอบ 119 (และและและและการแข่งขันที่จะทำเช่นนั้นกำลังดำเนินการอยู่แล้ว) มันจะวนรอบเพื่อเริ่มแถวที่แปดในคอลัมน์โลหะอัลคาลี

เนื่องจากธรรมชาติของวัฏจักรที่สร้างขึ้นโดยช่วงเวลาที่ให้ชื่อตารางนักเคมีบางคนชอบที่จะเห็นภาพโต๊ะของ Mendeleev เป็นวงกลม-

แบบทดสอบตารางธาตุ

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม:

• ดูวิดีโอสั้น ๆ เกี่ยวกับตารางธาตุและกลุ่มองค์ประกอบจากเส้นทางชน-
• พลิกผ่านตารางธาตุแบบโต้ตอบนี้ได้ที่ptable.com-
• ตรวจสอบทรัพยากรการศึกษาออนไลน์ฟรีนี้เพื่อทำความเข้าใจกลุ่มองค์ประกอบจากCK-12-