Periodic table
Download
1 / 85

ตารางธาตุ (Periodic table) - PowerPoint PPT Presentation


  • 285 Views
  • Uploaded on

ตารางธาตุ (Periodic table). By Dr.Jutatip Namahoot. เนื้อหา. การจัดหมวดหมู่และความสัมพันธ์กับ การจัดเรียงอิเล็กตรอน แนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุเบื้องต้น. X = element symbol A = Mass number (เลขมวล) = n+p Z = Atomic number ( เลขอะตอม) = p. History of the Periodic Table.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' ตารางธาตุ (Periodic table)' - devin-orr


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Periodic table

ตารางธาตุ (Periodic table)

By Dr.Jutatip Namahoot


เนื้อหา

  • การจัดหมวดหมู่และความสัมพันธ์กับการจัดเรียงอิเล็กตรอน

  • แนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุเบื้องต้น

X = element symbol

A = Mass number (เลขมวล) = n+p

Z = Atomic number (เลขอะตอม) = p


History of the periodic table
History of the Periodic Table

  • ปลาย ค.ศ. ที่ 18 Antoine Lavoisier ได้รวบรวมธาตุที่ค้นพบได้ 23 ธาตุ

  • ปลายปี ค.ศ. 1870 พบธาตุรวม 65 ธาตุ

  • ค.ศ. 1925 พบธาตุเพิ่ม 23 ธาตุ

  • ปัจจุบันพบธาตุ > 118 ธาตุ


History of the periodic table1
History of the Periodic Table

  • ค.ศ. 1817 Johann Wolfgang Döbereiner

  • จัดธาตุเป็นหมู่ ๆ ละ 3 ธาตุ ตามสมบัติที่คล้ายคลึงกัน

  • ธาตุตัวกลางมี มวลอะตอมเป็นค่าเฉลี่ยโดยประมาณของธาตุบนกับธาตุล่าง

Triad


History of the periodic table2
History of the Periodic Table

Example

Johann Wolfgang Döbereiner


History of the periodic table3
History of the Periodic Table

  • ค.ศ. 1865John Newlands เสนอ Law of Octaves

  • เมื่อจัดเรียงธาตุตามมวลอะตอมจากน้อยไปมาก พบว่าธาตุตัวที่ 8 จะมีสมบัติเหมือนธาตุตัวที่ 1 (ไม่รวม H, noble gas)

  • กฎนี้ใช้ได้กับธาตุที่มีมวลอะตอมไม่เกินน้ำหนักของ Cl เท่านั้น


History of the Periodic Table

ค.ศ. 1969-1970

  • ถ้าเรียงธาตุตามมวลอะตอมจากน้อยไปมาก และแบ่งเป็นแถวให้เหมาะสม

  • ธาตุที่มีสมบัติคล้ายกัน จะปรากฏอยู่ตรงกันเป็นช่วง ๆ

Julius Lothar Meyer Dmitri Ivanovich Mendeleev






ตารางธาตุปัจจุบัน

การแบ่งประเภทของธาตุ สามารถแบ่งได้หลายแบบ เช่น

  • คาบ (periods) 7 คาบ สมบัติทางเคมีและทางกายภาพของธาตุในคาบเดียวกันมีความแตกต่างกัน

  • หมู่ (groups) 18 หมู่ สมบัติทางเคมีและทางกายภาพของธาตุในหมู่เดียวกันมีความคล้ายคลึงกัน


ตารางธาตุปัจจุบัน

ธาตุเรพรีเซนเตตีฟ(representative elements)ได้แก่ ธาตุหมู่ IA-VIIIA

s-block elements ได้แก่ หมู่ IA, IIA

p-block elements ได้แก่ หมู่ IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA และหมู่ O

ธาตุทรานสิชัน (transition elements)ได้แก่ธาตุหมู่ IB – VIIIB

d-block elements ได้แก่ หมู่ IIIB ถึง IIB

(หมายเหตุ ยกเว้นหมู่ IIB ถึงแม้จะจัดอยู่ในกลุ่ม d แต่ไม่จัดว่าเป็นธาตุ ทรานซิชัน เพราะธาตุหมู่นี้มีสมบัติบางประการเท่านั้นที่คล้ายคลึงกับธาตุทรานซิชัน)


ตารางธาตุปัจจุบัน

ธาตุทรานสิชันชั้นใน (inner transition elements)ได้แก่

ธาตุในอนุกรมแลนทาไนด์ (lanthanides) และ

อนุกรมแอกทิไนด์ (actinides)

ธาตุทรานสิชันชั้นใน.......f-block elements


ตารางธาตุปัจจุบัน

ชื่อเฉพาะตามหมู่

หมู่ IA: โลหะอัลคาไล (alkali metals)

หมู่ IIA: โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท (alkaline earth metals)

หมู่ VIA: chalcogens

หมู่ VIIA: เฮโลเจน (halogens)

หมู่ VIIIA: แก๊สมีตระกูล (noble gases)


ตารางธาตุปัจจุบัน

  • รูปแบบของตารางธาตุเน้นถึงความสัมพันธ์ตามแนวตั้ง

  • ธาตุในหมู่เดียวกันมีการจัดรียงอิเล็กตรอนในระดับพลังงานสูงสุดเหมือนกัน

  • มีสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกัน

  • ความสัมพันธ์ตามแนวนอน : การเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมอจากซ้ายไปขวา


แนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุแนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุ

  • ขนาดอะตอม

  • รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

  • Ionization energy

  • Electronegativity

  • Electron Affinity


ขนาดอะตอม แนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุ(Atomic size)


ขนาดอะตอมแนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุ

ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดอะตอม

  • เลขควอนตัมหลัก n ของเวเลนซ์อิเล็กตรอน

  • แรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสกับเวเลนซ์อิเล็กตรอน

    ธาตุหมู่เดียวกัน ขนาดอะตอมใหญ่ขึ้นจากบนลงล่าง

  • เมื่อเลขควอนตัมหลัก (n) เพิ่มขึ้น ระยะทางจากนิวเคลียสถึงe-ชั้นนอกสุดจะมากขึ้น จึงส่งผลให้รัศมีอะตอมมีค่ามากขึ้น


ขนาดอะตอมแนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุ

ธาตุในคาบเดียวกัน ขนาดอะตอมเล็กลงจากซ้ายไปขวา

  • มีเวเลนซ์ e- ที่มี nเท่ากัน แต่ธาตุด้านขวามือจะมีประจุบวกที่นิวเคลียสเพิ่มขึ้น

  • ดังนั้น แรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนวงนอกสุดจึงเพิ่มขึ้น รัศมีอะตอมจึงลดลง


รัศมีอะตอม แนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุ(Atomic radius)


ขนาดอะตอมแนวโน้มของสมบัติตามตารางธาตุ


รัศมีอะตอมและรัศมีไอออนรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน


รัศมีอะตอมและรัศมีไอออนรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

  • Ion + ของธาตุใดๆ เป็นการดึงเอา e- ออกจากอะตอม ทำให้มีขนาดรัศมีเล็กลงกว่าอะตอมเดิม

  • Ion- ของธาตุใดๆ จะเป็นการเพิ่มจำนวน e-ทำให้มีขนาดรัศมีเพิ่มขึ้นจากอะตอมเดิม

  • ไอออนที่มีจำนวน e- เท่ากัน (isoelectronic series) ถ้าประจุของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น รัศมีของไอออนจะมีขนาดเล็กลง เช่น

    O2- > F- > Na+ > Mg2+ > Al3+


Ionization Energyรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization energy) คือ พลังงานปริมาณน้อยที่สุดที่ทำให้ e- หลุดจากอะตอมในสถานะแก๊ส


Ionization Energy (IE)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

  • พลังงานไอออไนเซชันที่หนึ่ง (IE1) เป็นพลังงานที่ต้องใช้ในการดึงe- ตัวแรกออกจากอะตอมอิสระในสถานะแก๊ส

    • Na(g)  Na+(g) + e-

  • พลังงานไอออไนเซชันที่สอง (IE2) เป็นพลังงานที่ต้องใช้ในการดึง e- ออกจากไอออนที่มีประจุ +1 ในสถานะแก๊ส

    • Na+(g)  Na2+(g) + e-

  • ค่าพลังงานไอออไนเซชันสูงแสดงว่าการดึง e- ออกไปทำได้ยาก


  • Ionization Energyรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน(IE)


    Ionization Energyรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน(IE)

    ในหมู่เดียวกัน IEจะลดลงจากบนลงล่าง

    • เนื่องจากธาตุคาบล่างมี e- วงนอกสุดที่สามารถดึงออกได้ง่าย

      ในคาบเดียวกัน แนวโน้ม IE1จะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา

    • เนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสกับ e- เพิ่มขึ้น ยกเว้นบางธาตุ


    Ionization Energy (IE)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

    การจัด e- แบบบรรจุเต็มและบรรจุครึ่งส่งผลให้อะตอมมีความเสถียรมากกว่า


    Ionization Energy (IE)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

    ข้อยกเว้น

    • เช่น

      IE1ของ Be > B

      Be 1s2 2s2และ B 1s2 2s2 2p1

      IE1ของ N > O

      N 1s2 2s2 2p3และ O 1s2 2s2 2p4


    Ionization Energy (IE)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

    Ionization energy ในแต่ละธาตุ จะมีค่าสูงเพิ่มขึ้นมาก เมื่อเกี่ยวข้องกับการดึง e- ออกจากสภาวะที่มีการจัดเรียง e- คล้ายแก๊สมีตระกูล


    Ionization Energy (IE)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน


    Electronegativityรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน(EN)

    อิเล็กโตรเนกาติวิตี (Electroneganivity, EN) คือ ความสามารถในการดึง e- ของอะตอม


    Electronegativityรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน(EN)


    Electronegativityรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน(EN)


    Electron Affinity (EA)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน

    สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน (Electron Affinity, EA) คือ พลังงานที่เกี่ยวข้องในกระบวนการเติม e- 1 โมล ให้กับอะตอม 1 โมล ในสถานะแก๊ส


    Electron Affinityรัศมีอะตอมและรัศมีไอออน(EA)

    EA สามารถเป็นได้ทั้งการคายพลังงาน (EA มีเครื่องหมายลบ) หรือเป็นการดูดพลังงาน (EA มีเครื่องหมายบวก) เช่น

    Be(g) + e- Be-(g) EA = 241 kJ/mol

    Cl(g) + e-  Cl-(g) EA = -348 kJ/mol


    Electron Affinity (EA)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน


    Electron Affinity (EA)รัศมีอะตอมและรัศมีไอออน


    แนวโน้มของสมบัติทางกายภาพแนวโน้มของสมบัติทางกายภาพ

    แรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    ความหนาแน่น (Density)

    จุดหลอมเหลว (Melting point) และจุดเดือด (Boiling point)

    การนำไฟฟ้าและความร้อน


    แรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    • ธาตุกลุ่ม s กลุ่ม d กลุ่ม f และกลุ่ม p บางส่วนยึดกันด้วยพันธะโลหะ

    • ธาตุบริเวณทางขวา เช่น N, O, Cl จะเกิดพันธะโคเวเลนต์ได้เป็นโมเลกุลเดี่ยว เช่น N2, O2, Cl2

    • ธาตุหมู่ VIIIA ยึดกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์


    พันธะโควาเลนต์ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    (โครงร่างตาข่าย)

    มาก

    มาก

    ขนาดอะตอมเล็ก

    น้อย

    น้อย

    ขนาดใหญ่ แรงลดลง

    พันธะโลหะ

    มาก

    น้อย

    ขนาดอะตอมใหญ่

    แรงแวนเดอร์วาลส์

    แรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ


    แรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    พันธะโลหะ

    • เป็นแรงดึงดูดระหว่าง ไอออนบวกของโลหะกับทะเล e-

    • ความแข็งแรงขึ้นกับปริมาณ e- ในโครงผลึก ขนาดของประจุบวกและขนาดของอะตอม

    • แข็งแรงมากขึ้นเมื่ออะตอมมีขนาดเล็กลง


    แรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    พันธะโควาเลนต์แบบโครงร่างตาข่าย

    - อะตอมของธาตุยึดกันด้วยพันธะโคเวเลนต์และติดต่อกันไปเรื่อย ๆ ไม่สามารถบอกได้ว่าโมเลกุลหนึ่งประกอบด้วยกี่อะตอม นั่นคือ โครงร่างเป็นโครงร่างแบบตาข่าย

    - แรงยึดเหนี่ยวแบบนี้จึงแข็งแรงมาก

    - ขนาดอะตอมใหญ่ขึ้น ความแข็งแรงลดลง

    แรงแวนเดอร์วาลส์

    - เป็นแรงที่อ่อนมาก พบในอะตอมและโมเลกุลทุกชนิด


    Densityแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ


    Densityแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    ขึ้นกับ ขนาด มวลของอะตอม โครงสร้างผลึกและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกัน

    • ขนาดเล็ก มวลมาก และพันธะโลหะแข็งแรง ความหนาแน่นสูง

      Be > Li, Ti > Ca

    • โมเลกุลอะตอมเดี่ยว ความหนาแน่นต่ำ

    • กลุ่มที่มีโครงร่างตาข่าย ความหนาแน่นปานกลาง

    • ธาตุทรานซิชัน มีความหนาแน่นสูงสุด


    Densityแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    กลุ่มโลหะ

    • ในคาบเดียวกันธาตุทางขวาซึ่งมีขนาดเล็ก แต่มวลมากกว่าและพันธะโลหะแข็งแรงกว่า จะมีความหนาแน่นสูงกว่าธาตุทางซ้าย

    • ธาตุหมู่ 1A มีความหนาแน่นต่ำที่สุด (มีขนาดอะตอมใหญ่)


    Densityแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    ในหมู่เดียวกัน ธาตุหนักจะมีความหนาแน่นสูงกว่าธาตุเบา เนื่องจากมีอัตราการเพิ่มมวลเร็วกว่าการเพิ่มปริมาตร

    ตัวอย่างเช่นK(เลขมวล 39) และRb(เลขมวล 85) มีรัศมีอะตอมเป็น 203 และ 216 pm

    ดังนั้น Rb จึงควรมีความหนาแน่นมากกว่า


    Densityแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    โลหะทรานสิชัน

    มีขนาดเล็กและมวลมาก พันธะโลหะแข็งแรง

    ความหนาแน่นสูงที่สุด


    Melting pointแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ


    Melting point
    Melting pointแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ


    Melting pointแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    • จุดหลอมเหลว ขึ้นกับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล

    • - โลหะจะมีพันธะโลหะ

    • - อโลหะจะมีแรงวันเดอร์วาลล์ซึ่งแปรผันตามมวลโมเลกุล

    • โลหะในหมู่เดียวกัน

    • - เลขอะตอมเพิ่มขึ้น จุดหลอมเหลวจะลดลง เพราะแรงของโลหะจะน้อย เช่น

    • จุดหลอมเหลว Na > K > Rb


    Melting pointแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    อโลหะในหมู่เดียวกัน

    - เลขอะตอมเพิ่มขึ้น จุดหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้น เพราะแรงของวันเดอร์วาลล์เพิ่มขึ้น

    เช่น จุดหลอมเหลวF < Cl < Br < I

    ธาตุในคาบเดียวกัน

    จุดหลอมเหลวของธาตุจะมีลักษณะไม่ต่อเนื่อง เพราะมีทั้งธาตุที่เป็นโลหะและอโลหะ ทำให้สรุปความสัมพันธ์ตามตารางธาตุไม่ได้


    Melting pointแรงยึดเหนี่ยวระหว่างธาตุ

    หมายเหตุ จุดเดือดของธาตุนั้น จะมีลักษณะการเปลี่ยนแปลงเช่นเดียวกับจุดหลอมเหลว


    การนำไฟฟ้าและความร้อนการนำไฟฟ้าและความร้อน

    • ธาตุบริสุทธิ์สามารถนำไฟฟ้าและความร้อนได้ ถ้ามี e- อิสระ

    • โลหะนำไฟฟ้าได้ดีและการนำไฟฟ้าจะเลวลงเมื่อ T สูงขึ้น

    • อโลหะเป็นฉนวนมีความต้านทานสูงมาก

    • กึ่งโลหะนำไฟฟ้าได้เล็กน้อย แต่จะนำได้ดีเมื่อ Tสูงขึ้น

    • แนวโน้มการเป็นตัวนำจะสูงขึ้นเมื่อมีเวเลนซ์ e-มากขึ้น เพิ่มจากซ้ายไปขวาและลดลงจากบนลงล่าง


    แนวโน้มของสมบัติทางเคมีแนวโน้มของสมบัติทางเคมี

    เลขออกซิเดชัน:เลขที่กำหนดขึ้นเพื่อแสดงค่าประจุไฟฟ้า หรือประจุไฟฟ้าสมมติของไอออนหรืออะตอมของธาตุ

    • ธาตุหมู่ต่างๆ เมื่อเกิดสารประกอบมักแสดงเลขออกซิเดชันมีค่าเท่ากับเลขหมู่นั้น เช่น

      กลุ่ม S หมู่ IA และ IIA มีเลขออกซิเดชันเป็น +1 และ +2


    แนวโน้มของสมบัติทางเคมีแนวโน้มของสมบัติทางเคมี

    ธาตุกลุ่ม p, d, f ส่วนใหญ่จะมีเลขออกซิเดชันมากกว่าหนึ่งค่า

    เช่น

    • IIIA(กลุ่ม p) อาจมีเลขออกซิเดชัน +1, +3

    • กลุ่ม d, f ส่วนมากมีเลขออกซิเดชันหลายค่า เนื่องจากธาตุเหล่านี้มีหลายเวเลนซ์ e-


    แนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    • Oxide and Hydroxide

    • Hydride


    Oxide and Hydroxideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    • ออกไซด์ (Oxide) : สารประกอบระหว่างธาตุหนึ่งๆ กับออกซิเจน ออกซิเจนมีเลขออกซิเดชันเป็น -2 (ยกเว้นพวกเปอร์ออกไซด์ -1 และซุปเปอร์ออกไซด์ -1/2)

    • ไฮดรอกไซด์ (Hydroxide) : สารประกอบที่มีหมู่ –OH มีประจุเป็น -1

    • M(OH)nพันธะระหว่าง M กับ O อาจเป็นไอออนิกหรือ โคเวเลนต์ก็ได้แล้วแต่ความแตกต่างในค่า EN


    Oxide and Hydroxideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    • ออกไซด์หรือไฮดรอกไซด์ของธาตุทางซ้ายมือจะเป็นสารไอออนิกและพันธะ M-O จะเพิ่มความเป็นโคเวเลนต์ขึ้นเรื่อยๆ สำหรับธาตุทางขวา


    ปฏิกิริยาของออกซิเจนและออกไซด์ปฏิกิริยาของออกซิเจนและออกไซด์

    ออกซิเจนรวมโดยตรงกับธาตุอื่นได้ทั้งหมด (ยกเว้นก๊าซมีตระกูลและโลหะมีตระกูล (Au,Pd,Pt)) เกิดเป็นโลหะออกไซด์ เรียกว่า เบสแอนไฮไดรด์ ซึ่งเป็นสารประกอบธาตุคู่

    เกิดเป็นออกไซด์ 3 ชนิดคือ ออกไซด์, เปอร์ออกไซด์ และซุปเปอร์ออกไซด์


    4Li(s) + Oปฏิกิริยาของออกซิเจนและออกไซด์2(g) 2Li2O(s)

    2Na(s) + O2(g) Na2O2(g)

    K(s) + O2(g) KO2(s)

    ปฏิกิริยาของโลหะกับออกไซด์

    ตัวอย่าง หมู่ IA

    2-

    ลิเทียมออกไซด์

    -

    โซเดียมเปอร์ออกไซด์

    -1/2

    โพแทสเซียมซุปเปอร์ออกไซด์


    แนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบออกไซด์และไฮดรอกไซด์

    ออกไซด์ของธาตุทางซ้ายมือในตารางธาตุมีฤทธิ์เป็นเบส ละลายได้ไฮดรอกไซด์

    CaO + H2O  Ca(OH)2

    เปรียบเทียบธาตุในคาบที่ 3

    Na2O MgO Al2O3 SiO2 P2O5 SO3 Cl2O7

    NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 SiO2 .xH2O H3PO4 H2SO4 HClO4

    เบสแก่ เบสอ่อน กรดอ่อน/เบสอ่อน กรดอ่อน กรดแก่ขึ้น กรดแก่ กรดแก่


    อโลหะออกไซด์ + น้ำ กรดตติยภูมิ (H,Oและ อโลหะ)

    CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq)

    ปฏิกิริยาของอโลหะกับออกไซด์

    ออกซิเจนรวมกับอโลหะหลายชนิดเกิดเป็นโมเลกุลออกไซด์ และสารประกอบที่เรียกว่า กรดแอนไฮไดรด์ เพราะ เมื่อละลายน้ำจะเกิด กรดโดยที่ไม่มีการเปลี่ยนเลขออกซิเดชันของอโลหะ

    ออกไซด์ของอโลหะเกือบทุกชนิดละลายน้ำ ได้กรดตติยภูมิ ยกเว้น Bและ Si ที่ไม่ละลายน้ำ


    แนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบออกไซด์และไฮดรอกไซด์

    การพิจารณาในแนวดิ่ง ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของธาตุหนักจะเป็นเบสมากขึ้น

    • N2O5 (HNO3) กรดแก่

    • P4O10 ( H3PO4) กรดอ่อน

    • As4O10 (H3AsO4) กรดอ่อน

    • Sb4O6หรือ Sb2O3แอมโฟเทอริก ละลายในกรดบาง ชนิดและเบส

    • Bi2O3เบสอ่อน


    แนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบออกไซด์และไฮดรอกไซด์

    ธาตุที่มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า ความเป็นกรดจะแรงขึ้นตามลำดับของเลขออกซิเดชันจากต่ำไปสูง

    +1 +3 +5 +7

    HOCl < HClO2<HClO3< HClO4

    กรดอ่อนกรดแก่

    +4 +6

    H2SO3 < H2SO4

    กรดอ่อนกรดแก่


    การเพิ่มลักษณะความเป็น กรด

    การเพิ่มลักษณะความเป็นเบส

    ออกไซด์แอมโฟเทอริก Be, Al, Ga, Sn, Pb

    IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA


    แนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบออกไซด์และไฮดรอกไซด์

    เป็นกรดมากขึ้น

    เป็นโคเวเลนต์เพิ่มขึ้น

    IA

    IA

    VIIA

    VIIA

    กรด

    โคเวเลนต์

    เป็นเบสมากขึ้น

    เป็นไอออนนิกมากขึ้น

    เบส

    ไอออนิก

    แอมโฟเทอริก

    ก้ำกึ่งระหว่างไอออนิกและโคเวเลนต์


    Hydrideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    • ไฮไดรด์ (Hydride):สารประกอบระหว่างธาตุหนึ่งกับไฮโดรเจน

      • ไฮไดรด์ไอออนิก

      • ไฮไดรด์เมตาลิก

      • ไฮไดรด์โคเวเลนต์


    2Li(l) + Hแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ2(g) 2LiH(s) ลิเทียมไฮไดรด์

    2LiH(s) + H2O(l) Li OH (s) + H2(g)

    ปฏิกิริยาของ H2กับโลหะอัลคาไล (IA)และโลหะอัลคาไลน์ เอิร์ท (IIA)

    ของแข็งไอออนิกไฮไดรด์ เรียกว่า เกลือไฮไดรด์

    ไอออนิกไฮโดรด์เป็น เบส เพราะว่าไฮไดรด์ไอออนรีดิวซ์น้ำได้ไฮดรอกไซด์ไอออนและไฮโดรเจน


    Hydrideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    • 1. ไฮไดรด์ไอออนิกมีพันธะไอออนิก M+กับ H-ได้แก่ ไฮไดรด์ของธาตุกลุ่ม S เช่น Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba

    • พวกไฮไดรด์ไอออนิก จะมีสมบัติเป็นเบสเนื่องจาก H-สามารถใช้คู่ e-ร่วมกันได้

    • เช่น B2H6 + 2LiH  LiBH4

    • Lewis acid Lewis base

    • ความเป็นเบสของไฮไดรด์ไอออนิกจะลดลงจากซ้ายไปขวา แต่จะเพิ่มขึ้นจากบนลงล่าง


    Hydrideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    2) ไฮไดรด์เมตาลิก มีอะตอมของไฮโดรเจนแทรกอยู่ในผลึก เช่น ไฮไดรด์ของธาตุทรานซิชัน มีสมบัติบางประการคล้ายโลหะ สูตรโมเลกุลไม่เป็นไปตามมวลสารสัมพันธ์


    Hแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ไฮโดรเจนคลอไรด์

    HCl(s) + H2O(l) H3O+ (s) + Cl-(g)

    ปฏิกิริยาของ H2กับอโลหะ

    โคเวเลนต์ไฮไดรด์

    โมเลกุล (อโลหะ)ไฮไดรด์หลายชนิดเป็นกรด เมื่อละลายน้ำจะได้ไฮโดรเจนไอออน ; HCl, HBr, HI, H2S และH2Te


    Hydrideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    3) ไฮไดรด์โคเวเลนต์ (อยู่ทางขวามือของตารางธาตุ) มีพันธะโคเวเลนต์ระหว่างธาตุ M กับ H ได้แก่ ไฮไดรด์ในกลุ่ม p

    • พวกไฮไดรด์โคเวเลนต์ พบว่า ธาตุหนัก เป็นกรดที่แรงกว่าธาตุเบา


    Hydrideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับความเป็นกรดของไฮไดรด์โคเวเลนต์

    1) EN ของ M ยิ่งสูงมาก ยิ่งมีโอกาสที่ H กลายเป็น H+ ได้ง่ายขึ้น

    2) ความแข็งแรงของพันธะ M-H เปลี่ยนไปตามขนาดของ M ถ้า M ขนาดใหญ่(ธาตุหนัก) พันธะอ่อนลง

    3) พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของไฮไดรด์ยิ่งมีมาก โอกาส H หลุดไปเป็น H+ยิ่งน้อยลง


    Hydrideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    เปรียบเทียบธาตุในคาบเดียวกัน

    • เนื่องจาก M มีขนาดใกล้เคียงกัน ดังนั้นความแข็งแรงของพันธะไม่ต่างกันมาก

    • จึงจะเห็นได้ว่า ความเป็นกรดเรียงลำดับตามแนวโน้มของ EN นั่นคือ ความเป็นกรดเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา

      เช่น NH3 < H2O < HF


    Hydrideแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบ

    เปรียบเทียบธาตุในหมู่เดียวกัน

    ปัจจัย 2 และ 3 จะมีความสำคัญ

    HF > HCl > HBr > HI

    pKa 3 -7 -9 -10

    Ka 10-3 107 109 1010

    • HF มีพันธะไฮโดรเจนที่เป็นระเบียบ และพันธะของH-F ก็แข็งแรงมาก ดังนั้นHF จึงเป็นกรดที่อ่อนกว่าHCl, HBr, HI


    แนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบแนวโน้มความเป็นกรด-เบสของสารประกอบไฮไดรด์

    ความเป็นเบส (H-)

    ความเป็นกรด (H+)

    กลุ่ม s

    กลุ่ม p

    กรดแก่

    เบสแก่


    ไฮไดรด์กึ่งกลางระหว่างไออนิก - โคเวเลนต์ไฮไดรด์

    ไฮไดรด์ของธาตุเรพรีเซนเททีพ

    IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA

    ไอออนิกไฮไดรด์

    โคเวเลนต์ไฮไดรด์


    ธาตุเรพรีเซนเททีพ - โคเวเลนต์ไฮไดรด์

    กรด ,โมเลกุลไฮไดรด์

    อโลหะ

    โลหะ

    เบส, ไอออนิกไฮไดรด์

    ไฮไดรด์ของธาตุธาตุเรพรีเซนเททีพ

    เพิ่มขึ้น

    ยกเว้นBe,Mg,InและTlเป็นกึ่งไอออนิกและโมเลกุลไฮไดรด์


    เพิ่มขึ้น - โคเวเลนต์ไฮไดรด์

    ลดลง

    ลดลง

    เพิ่มขึ้น

    สรุปแนวโน้มสมบัติต่าง ๆ ในตารางธาตุ

    EA,IE,EN,กรด,อโลหะ

    รัศมีไอออนิก , รัศมีอะตอม , เบส , โลหะ


    ad