Anúncio
Chemographics : Periodic
20 de Apr de 2020•0 gostou•420 visualizações
1 gostaram
Seja o primeiro a gostar disto
mostrar mais
visualizações
Vistos totais
0
No Slideshare
0
De incorporações
0
Número de incorporações
0
Baixar para ler offline
Denunciar
Educação
แนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับสมบัติพีริออดิก โดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วรวิทย์ จันทร์สุวรรณ ปรับปรุงล่าสุด : 20 เมษายน 2563 ----------------------------------------- http://web.rmutp.ac.th/woravith https://www.facebook.com/ChemoGraphics
Dr.Woravith ChansuvarnSeguir
Assistant Professor em Rajamangala University of Technology Phra Nakhon (RMUTP)Anúncio
Chemographics : Periodic
- สมบัติพีริออดิก ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วรวิทย์ จันทร์สุวรรณ Download เอกสารอ่านเพิ่มเติม เอกสารเผยแพร่เพื่อประโยชน์แก่การศึกษา woravith.c@rmutp.ac.th คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร
- 1829 law of octaves “ธาตุลาดับที่ 8 จะมี สมบัติคล้ายกับธาตุลาดับ ที่ 1” (ไม่นับรวม H) Newlands หลักไตรภาคีธาตุ Meyer Moseley law of atomic number MendeleevDobereiner ถ้าเรียงธาตุตามมวล อะตอมจากน้อยไปหามาก ธาตุที่มีคุณสมบัติทาง เคมีและทางกายภาพ คล้ายกันจะปรากฏอยู่ ตรงกันเป็นช่วงๆ” 1865 1869 1870 1913 20161789 ธาตุจัดเรียงตามเลขอะตอม มีความสัมพันธ์กว่าเรียงตาม มวลอะตอม ลาวัวซีเย รวบรวมธาตุ ต่างๆ ที่ได้มีการค้นพบ และพิสูจน์ทราบ เอกลักษณ์แล้วได้ 23 ธาตุ มีการยอมรับ ทั้งสิ้น 118 ธาตุ มีแนวคิด เหมือนกับ Mendeleev
- ที่มา : http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php ปี 1871 Mendeleev ปรับปรุงตารางธาตุ โดย มีการเว้นช่องว่างสาหรับ ธาตุที่ยังไม่ค้นพบในเวลา นั้น แต่เชื่อว่ามีธาตุนั้น และทานายสมบัติเอาไว้ ▪ เมนเดเลเยฟได้เผยแพร่ตาราง ธาตุฉบับปรังปรุงในปี 1906 สืบเนื่องมีการค้นพบแก๊สอาร์กอน (Ar) ในปี 1895
- ช่วงระยะเวลาการค้นพบธาตุและการพิสูจน์เอกลักษณ์ในด้าน ต่างๆ เพื่อยืนยันธาตุใหม่ กรอบสีเหลืองคือธาตุกัมมันตรังสีที่พบตามธรรมชาติ
- Hydrogen 1 H 1.01 Lithium 3 Li 6.94 Sodium 11 Na 22.99 Potassium 19 K 39.10 Rubidium 37 Rb 85.47 Cesium 55 Cs 132.91 Francium 87 Fr [223] Lithium 4 Be 9.01 Magnesium 12 Mg 24.30 Calcium 20 Ca 40.08 Strontium 38 Sr 87.62 Barium 56 Ba 137.33 Radium 88 Ra 22.99 Scandium 21 Sc 44.96 Yttrium 39 Y 88.91 Lutetium 71 Lu 174.97 Lawrencium 103 Lr [262] Titanium 22 Ti 47.87 Zirconium 40 Zr 91.22 Hafnium 72 Hf 178.49 Rutherfordium 104 Rf [265] Vanadium 23 V 50.94 Niobium 41 Nb 92.91 Tantalum 73 Ta 180.95 Dubnium 105 Db [268] Chromium 24 Cr 52.00 Molybdenum 42 Mo 95.94 Tungsten 74 W 183.84 Seaborgium 106 Sg [271] Manganese 25 Mn 54.94 Technetium 43 Tc [98] Rhenium 75 Re 186.21 Bohrium 107 Bh [270] Iron 26 Fe 55.84 Ruthenium 44 Ru 101.07 Osmium 76 Os 190.23 Hassium 108 Hs [277] Cobalt 27 Co 58.93 Rhodium 45 Rh 102.91 Iridium 77 Ir 192.22 Meitnerium 109 Mt [276] Nickel 28 Ni 58.69 Palladium 46 Pd 106.42 Platinum 78 Pt 195.08 Darmstadtium 110 Ds [281] Copper 29 Cu 63.55 Silver 47 Ag 107.87 Gold 79 Au 196.97 Roentgenium 111 Rg [280] Zinc 30 Zn 65.39 Cadmium 48 Cd 112.41 Mercury 80 Hg 200.59 Copernicium 112 Cn [285] Boron 5 B 10.81 Aluminium 13 Al 26.98 Gallium 31 Ga 69.72 Indium 49 In 114.82 Thallium 81 Tl 204.38 Nihonium 113 Nh [284] Carbon 6 C 12.01 Silicon 14 Si 28.09 Germanium 32 Ge 72.64 Tin 50 Sn 118.71 Lead 82 Pb 207.20 Flerovium 114 Fl [289] Nitrogen 7 N 14.01 Phosphorus 15 P 30.97 Arsenic 33 As 74.92 Antimony 51 Sb 121.76 Bismuth 83 Bi 208.98 Moscovium 115 Mc [288] Oxygen 8 O 16.00 Sulfur 16 S 32.06 Selenium 34 Se 78.96 Tellurium 52 Te 127.60 Polonium 84 Po [209] Livermorium 116 Lv [293] Helium 2 He 4.00 Fluorine 9 F 19.00 Chlorine 17 Cl 35.45 Bromine 35 Br 79.90 Iodine 53 I 126.90 Astatine 85 At [210] Tennessine 117 Ts [284] Neon 10 Ne 20.18 Argon 18 Ar 39.95 Krypton 36 Kr 83.80 Xenon 54 Xe 131.29 Radon 86 Rn [222] Oganesson 118 Og [294] Lanthanum 57 La 138.90 Cerium 58 Ce 140.12 Praseodymium 59 Pr 140.91 Neodynium 60 Nd 144.24 Promethium 61 Pm [145] Samarium 62 Sm 150.36 Europium 63 Eu 151.96 Gadolinium 64 Gd 157.25 Terbium 65 Tb 158.93 Dysprosium 66 Dy 162.50 Holmium 67 Ho 164.93 Erbium 68 Er 167.26 Thulium 69 Tm 168.93 Ytterbium 70 Yb 173.05 Actinium 89 Ac [227] Thorium 90 Th 232.04 Protactinium 91 Pa 231.04 Uranium 92 U 238.03 Neptunium 93 Np [237] Plutonium 94 Pu [244] Americium 95 Am [243] Curium 96 Cm [247] Berkelium 97 Bk [247] Californium 98 Cf [251] Einsteinium 99 Es [252] Fermium 100 Fm [257] Mendelevium 101 Md [258] Nobelium 102 No [259] *Lanthanide series **Actinide series Tungsten 74 W 183.84 ชื่อธาตุ เลขเชิงอะตอม สัญลักษณ์ธาตุ น้าหนักเชิงอะตอม This figure was created by Dr.Woravith Chansuvarn
- ธาตุเรพรีเซนเททีฟ ธาตุเรพรีเซนเททีฟธาตุหมู่หลัก หรือ ธาตุหมู่ A ธาตุแทรนซิชัน หรือ ธาตุหมู่ B โลหะแอลคาไล โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท แฮโลเจน แก๊สมีสกุล
- คาบ สัญลักษณ์ธาตุ การจัดเรียงอิเล็กตรอน 1 1H 1s1 2He 1s2 2 3Li 1s2 2s1 4Be 1s2 2s2 5B 1s2 2s2 2p1 6C 1s2 2s2 2p2 7N 1s2 2s2 2p3 8O 1s2 2s2 2p4 9F 1s2 2s2 2p5 10Ne 1s2 2s2 2p6 3 11Na 1s2 2s2 2p6 3s1 12Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 14Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 15P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 17Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 18Ar 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 แบ่งกลุ่มตามการจัดเรียงอิเล็กตรอนเป็น ดังนี้ s-block ธาตุหมู่ 1A-2A p-block ธาตุหมู่ 3A-8A d-block ธาตุหมู่ แทรนซิชัน f-block อนุกรมแลนทาไนด์และแอกทิไนด์
- ขนาดอะตอม อิเล็กตรอนที่อยู่รอบนิวเคลียส • จะเคลื่อนที่ตลอดเวลาด้วยความเร็วสูง • ไม่สามารถบอกตาแหน่งที่แน่นอน • ไม่สามารถกาหนดขอบเขตที่แน่นอนของอิเล็กตรอนได้ • สามารถเกิดแรงยึดเหนี่ยวได้หลายแบบ (ไอออน โคเวเลนซ์ โลหะ และแวนเดอร์วาลส์) การวัดขนาดอะตอมจะกาหนดให้อะตอมมีรูปร่างเป็นทรงกลม และบอกขนาดเป็นรัศมีอะตอมตามแรงที่เกิดขึ้นของพันธะ“ “ รัศมีอะตอม เท่ากับ ครึ่งหนึ่งของระยะหว่างนิวเคลียสของ อะตอมทั้งสองที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมไว้ด้วยกัน รัศมีโคเวเลนซ์ - ครึ่งของความยาวพันธะ รัศมีแวนเดอร์วาลส์ - ครึ่งหนึ่งของระยะระหว่างนิวเคลียส ของอะตอมที่อยู่ใกล้ที่สุด รัศมีไอออน - ระยะห่างระหว่างนิวเคลียสของ ไอออนคู่หนึ่ง ๆ ที่มีแรงยึดเหนี่ยว ซึ่งกันและกันในโครงผลึก รัศมีโคเวเลนซ์ รัศมีโลหะ รัศมีแวนเดอร์วาลส์ รัศมีไอออน
- /แนวโน้มขนาดรัศมีอะตอม (หน่วย pm) ที่มา: https://saylordotorg.github.io/text_general-chemistry-principles-patterns-and-applications-v1.0/s11-02-sizes-of-atoms-and-ions.html 190 pm 167 pm • ชั้นระดับพลังงานของ อิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นคาบละ 1 ชั้น • การเพิ่มจานวนระดับ พลังงาน (n) เป็นปัจจัยที่ สาคัญกว่าการเพิ่มประจุ บวกที่นิวเคลียส มีจานวนประจุบวกในนิวเคลียสเพิ่มขึ้น ทาให้ นิวเคลียสมีแรงดึงดูดอิเล็กตรอนมาก จึง ทาให้รัศมีวงโคจรของอิเล็กตรอนลดลง ธาตุแทรนซิชันในคาบเดียวกันมีขนาดอะตอมใกล้เคียง กัน เนื่องจาก e เพิ่มวงในที่ละหนึ่งตัว
- /แนวโน้มขนาดรัศมีอะตอม (หน่วย pm) Li Ne Na Ar K Kr Rb Cs Xe
- /แนวโน้มขนาดรัศมีไอออน (หน่วย pm) แคตไอออน (cation) จะ มีขนาดเล็ก กว่าขนาด อะตอม เนื่องจาก สูญเสีย เวเลนซ์ อิเล็กตรอน แอนไอออน (anion) จะมี ขนาดใหญ่ กว่าขนาด อะตอม เนื่องจากรับ อิเล็กตรอน เข้ามาในวง เวเลนซ์
- พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization energy, IE) พลังงานแตกตัวเป็นไอออน อะตอมในสภาวะแก๊สสูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอน พลังงานน้อยสุดที่ต้องใช้ในการดึงเวเลนซ์อิเล็กตรอนของ อะตอมในสภาวะแก๊ส“ “ Na ถ้าจะทาให้อิเล็กตรอนตัว นี้หลุดต้องใช้พลังงาน เท่าไรนะ? 498 kJ/mol อะตอม Na จะ กลายเป็น Na+ Na+ เรียกว่า IE M → M+ + e- IE1 M+ → M2+ + e- IE2 M2+ → M3+ + e- IE3 IE เป็นค่าบอกแนวโน้มของอะตอมที่ชอบเกิดเป็น แคตไอออน อะตอมที่มีค่า IE น้อย มีแนวโน้มชอบเกิดเป็น แคตไอออนได้ดีกว่าอะตอมที่มีค่า IE สูง Mn+ → M(n-1)+ + e- IE(n-1) “
- H 1,312.0 Li 520.2 Na 495.8 K 418.8 Rb 403.0 Cs 375.7 Fr 380 Be 899.5 Mg 737.7 Ca 589.8 Sr 549.5 Ba 502.9 Ra 509.3 Sc 633.1 Y 600 Lu 523.5 Lr 470 Ti 658.8 Zr 640.1 Hf 658.5 Rf 580 V 650.9 Nb 652.1 Ta 761 Db - Cr 652.9 Mo 684.3 W 770 Sg - Mn 717.3 Tc 702 Re 760 Bh - Fe 762.5 Ru 710.2 Os 840 Hs - Co 760.4 Rh 719.7 Ir 880 Mt - Ni 737.1 Pd 804.4 Pt 870 Ds - Cu 745.5 Ag 731.0 Au 890.1 Rg - Zn 906.4 Cd 867.8 Hg 1007.1 Cn - B 800.6 Al 577.5 Ga 578.8 In 558.3 Tl 589.4 Nh - C 1086.5 Si 786.5 Ge 762 Sn 708.6 Pb 715.6 Fl - N 1402.3 P 1011.8 As 947.0 Sb 834 Bi 703 Mc - O 1313.9 S 999.6 Se 941.0 Te 869.3 Po 812.1 Lv - He 2372.3 F 1681.0 Cl 1251.2 Br 1139.9 I 1008.4 At 899.0 Ts - Ne 2080.7 Ar 1520.6 Kr 1350.8 Xe 1170.4 Rn 1037 Og - La 538.1 Ce 534.4 Pr 527 Nd 533.1 Pm 540 Sm 544.5 Eu 547.1 Gd 593.4 Tb 565.8 Dy 573.0 Ho 581.0 Er 589.3 Tm 596.7 Yb 603.4 Ac 499 Th 587 Pa 568 U 597.6 Np 604.5 Pu 584.7 Am 578 Cm 581 Bk 601 Cf 608 Es 619 Fm 627 Md 635 No 642 *Lanthanide series **Actinide series W 770 1st Ionization Energy (kJ/mol) This figure was created by Dr.Woravith Chansuvarn /พลังงานไอออไนเซชันอันดับที่ 1 (IE1)
- รัศมีวงโคจรของอิเล็กตรอนลดลง จึงทาให้ระยะห่างระหว่างนิวเคลียส กับอิเล็กตรอนมีค่าน้อยลง รัศมีวงโคจรของ อิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นตาม ระดับชั้นพลังงาน ทาให้ ระยะห่างระหว่างนิวเคลียส กับอิเล็กตรอนมีค่ามากขึ้น ▪ IE มาก แรงดึงดูดมีมาก ▪ IE น้อย แรงดึงดูดมีน้อย IE บอกถึงแรงดึงดูดที่นิวเคลียสมีต่อ เวเลนซ์อิเล็กตรอน /แนวโน้มพลังงานไอออไนเซชันอันดับที่ 1 (IE1)
- เพราะเหตุใด P จึง มีค่า IE สูงกว่า S เพราะเหตุใด Mg จึง มีค่า IE สูงกว่า Al แนวโน้มพลังงาน IE1 เพราะเหตุใด Na ถึงมี IE2 มากกว่า IE1 เกือบ 10 เท่า ? Na → Na+ + e- IE1=498 kJ/mol Na+ → Na2+ + 2e- IE2=4560 kJ/mol Na Mg Al Si P S Cl Ar ธาตุ IE1 IE2 IE3 IE4 IE5 IE6 IE7 Na 498 4560 6910 9540 13400 16600 20100 Mg 736 1445 7730 10600 13600 18000 21700 Al 577 1815 2740 11600 15000 18310 23290 Si 787 1575 3220 4350 16100 19800 23800 P 1063 1890 2905 4950 6270 21200 25400 S 1000 2260 3375 4565 6950 8490 27000 Cl 1255 2295 3850 5160 6560 9360 11000 Ar 1519 2665 3945 5770 7230 8780 12000
- สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน (Electron affinity, EA) อะตอมในสภาวะแก๊สรับอิเล็กตรอนเข้ามาในวงเวเลนซ์ พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากการรับอิเล็กตรอนของอะตอม แล้วเกิดเป็น แอนไอออน“ “ X + e- → X- F 9+ F- 9+ 1s2 2s2 2p5 1s2 2s2 2p6 รับอิเล็กตรอนเข้ามา 1 ตัว ในระดับพลังงานสุดท้าย -328 kJ/mol n=2 n=2 EA เป็นค่าบอกแนวโน้มของอะตอมชอบเป็น แอนไอออน อะตอมที่มี EA มาก มีแนวโน้มชอบเกิดเป็น anion ได้ดีกว่าอะตอมที่มี EA น้อย “• ค่า EA บอกความยากง่ายที่อะตอมจะรับอิเล็กตรอนเข้ามาเพิ่ม ในวงเวเลนซ์ • กาหนดให้ค่า EA มีเครื่องหมายเป็นลบ (เนื่องจากเป็นการคาย พลังงาน) • ค่า EA เป็นเลขลบค่ามาก แสดงว่าอะตอมนั้นสามารถรับ อิเล็กตรอนได้ดีหรือชอบรับอิเล็กตรอน เกิดเป็นแอนไอออนได้ ง่าย
- หมายเหตุ เครื่องหมายลบ หมายถึง การคายพลังงาน
- สภาพไฟฟ้าลบ (Electronegativity, EN) ค่าแสดงความสามารถของอะตอมในการดึง อิเล็กตรอนเข้าหาตัวเอง“ “ Linus Pauling (Nobel Prize in chemistry, 1954) ถ้าเช่นนั้น… ธาตุที่มีค่า EN สูงกว่าจะดึง อิเล็กตรอนได้ดีกว่า…นะซิ ความแตกต่างความสามารถของอะตอมในการดึงอิเล็กตรอนของแต่ละ ธาตุ ทาให้เกิดผลที่แตกต่างกัน • ดึงอิเล็กตรอนอย่างสมบูรณ์ เกิดเป็น แคตไอออนและแอนไอออน • ดึงอิเล็กตรอนไม่สมบูรณ์ เกิดเป็น เสมือนแคตไอออน (+) และ เสมือนแอนไอออน (+)
- Hydrogen 1 H 2.20 Lithium 3 Li 0.98 Sodium 11 Na 0.93 Potassium 19 K 0.82 Rubidium 37 Rb 0.82 Cesium 55 Cs 0.79 Francium 87 Fr 0.70 Lithium 4 Be 9.01 Magnesium 12 Mg 1.31 Calcium 20 Ca 1.00 Strontium 38 Sr 0.95 Barium 56 Ba 0.89 Radium 88 Ra 0.9 Scandium 21 Sc 1.36 Yttrium 39 Y 1.22 Lutetium 71 Lu 1.10 Lawrencium 103 Lr 0 Titanium 22 Ti 1.54 Zirconium 40 Zr 1.33 Hafnium 72 Hf 1.3 Rutherfordium 104 Rf 0 Vanadium 23 V 1.63 Niobium 41 Nb 1.6 Tantalum 73 Ta 1.5 Dubnium 105 Db 0 Chromium 24 Cr 1.66 Molybdenum 42 Mo 2.16 Tungsten 74 W 2.36 Seaborgium 106 Sg 0 Manganese 25 Mn 1.55 Technetium 43 Tc 1.9 Rhenium 75 Re 1.9 Bohrium 107 Bh 0 Iron 26 Fe 1.83 Ruthenium 44 Ru 2.2 Osmium 76 Os 2.2 Hassium 108 Hs 0 Cobalt 27 Co 1.88 Rhodium 45 Rh 2.28 Iridium 77 Ir 2.20 Meitnerium 109 Mt 0 Nickel 28 Ni 1.91 Palladium 46 Pd 2.20 Platinum 78 Pt 2.28 Darmstadtium 110 Ds 0 Copper 29 Cu 1.90 Silver 47 Ag 1.93 Gold 79 Au 2.54 Roentgenium 111 Rg 0 Zinc 30 Zn 1.65 Cadmium 48 Cd 1.69 Mercury 80 Hg 2.00 Copernicium 112 Cn 0 Boron 5 B 2.04 Aluminium 13 Al 1.61 Gallium 31 Ga 1.81 Indium 49 In 1.78 Thallium 81 Tl 1.62 Nihonium 113 Nh 0 Carbon 6 C 2.55 Silicon 14 Si 1.90 Germanium 32 Ge 2.01 Tin 50 Sn 1.96 Lead 82 Pb 2.33 Flerovium 114 Fl 0 Nitrogen 7 N 3.04 Phosphorus 15 P 2.19 Arsenic 33 As 2.18 Antimony 51 Sb 2.05 Bismuth 83 Bi 2.02 Moscovium 115 Mc 0 Oxygen 8 O 3.44 Sulfur 16 S 2.58 Selenium 34 Se 2.55 Tellurium 52 Te 2.1 Polonium 84 Po 2.0 Livermorium 116 Lv 0 Helium 2 He 0 Fluorine 9 F 3.98 Chlorine 17 Cl 3.16 Bromine 35 Br 2.16 Iodine 53 I 2.66 Astatine 85 At 2.2 Tennessine 117 Ts 0 Neon 10 Ne 0 Argon 18 Ar 0 Krypton 36 Kr 3.00 Xenon 54 Xe 2.60 Radon 86 Rn 2.2 Oganesson 118 Og 0 Lanthanum 57 La 1.1 Cerium 58 Ce 1.12 Praseodymium 59 Pr 1.13 Neodynium 60 Nd 1.14 Promethium 61 Pm 1.13 Samarium 62 Sm 1.17 Europium 63 Eu 1.2 Gadolinium 64 Gd 1.2 Terbium 65 Tb 1.21 Dysprosium 66 Dy 1.22 Holmium 67 Ho 1.23 Erbium 68 Er 1.24 Thulium 69 Tm 1.25 Ytterbium 70 Yb 1.1 Actinium 89 Ac 1.1 Thorium 90 Th 1.3 Protactinium 91 Pa 1.5 Uranium 92 U 1.38 Neptunium 93 Np 1.36 Plutonium 94 Pu 1.28 Americium 95 Am 1.28 Curium 96 Cm 1.28 Berkelium 97 Bk 1.3 Californium 98 Cf 1.3 Einsteinium 99 Es 1.3 Fermium 100 Fm 1.3 Mendelevium 101 Md 1.3 Nobelium 102 No 1.3 *Lanthanide series **Actinide series Tungsten 74 W 2.36 Pauling Electronegativity value This figure was created by Dr.Woravith Chansuvarn
- โดยกาหนดธาตุที่มีค่า EN สูงสุด คือ F (มีค่า EN=3.98) /แนวโน้มค่าสภาพไฟฟ้าลบ (EN)
Anúncio