วันศุกร์ที่ 23 ตุลาคม พ.ศ. 2563

2.5 ธาตุแทรนซิชัน

 ธาตุแทรนซิชัน



          เขต s และ เขต p คือ ธาตุกลุ่ม A  เรียกว่า ธาตุเรพพรีเซนเตทีฟ เขต d และ เขต f คือกลุ่ม B เรียกว่าธาตุแทรนซิชัน โดยทั่วไปธาตุแทรนซิชันจะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนใน d หรือใน f - orbital ไม่เต็ม พวกที่มีอิเล็กตรอนใน d - orbital ไม่เต็ม จัดว่าเป็นกลุ่มธาตุแทรนซิชันหลัก (main transition element) พวกที่มีอิเล็กตรอนใน f - orbital ไม่เต็ม เรียกว่า ธาตุอินเนอร์แทรนซิชัน (inner transition element) สำหรับ Zn , Cd และ Hg แม้ว่าจะมีอิเล็กตรอนเต็มใน d - orbital ก็อนุโลมว่าเป็นธาตุแทรนซิชัน

         ธาตุแทรนซิชันจัดเป็นหมู่ และคาบแบบเดียวกับโลหะและอโลหะทั่วๆ ไป ธาตุแทรนซิชันที่มีสมบัติคล้ายกันจะอยู่ในหมู่เดียวกัน โดยแบ่งเป็น 8 หมู่ คือหมู่ที่ IB ถึง VIIIB สำหรับหมู่ VIIIB มี 3 แถวในแนวดิ่ง ทำให้ธาตุแทรนซิชันมีทั้งหมด 10 แถวในแนวดิ่ง

ธาตุแทรนซิชันแบ่งออกเป็นคาบ

     โดยที่แต่ละคาบมีชื่อเรียกต่างๆ กันดังนี้

          1. อนุกรมแทรนซิชันที่ 1 (first transition series) คือ ธาตุแทรนซิชันแถวแรกตั้งแต่ Sc ถึง Cu (เลขอะตอม 21 - 29 ) ธาตุเหล่านี้อิเล็กตรอนใน 3d - orbital ไม่ครบ

          2. อนุกรมแทรนซิชันที่ 2 (second transition series) คือ ธาตุแทรนซิชันแถวที่ 2 ตั้งแต่ธาตุ Y ถึง Ag (เลขอะตอม 39 - 47 ) ธาตุเหล่านี้อิเล็กตรอนใน 4d - orbital ไม่ครบ

          3. อนุกรมแทรนซิชันที่ 3 (third transition series) คือ ธาตุแทรนซิชันในแถวที่ 3 ตั้งแต่ La ถึง Au (เลขอะตอม 57 - 79 ) ธาตุเหล่านี้อิเล็กตรอนใน 5d - orbital ไม่ครบ

          4. อนุกรมแลนทาไนด์ (lanthanide series) คือธาตุอินเนอร์แทรนซิชันตั้งแต่ธาตุ Ce ถึง Lu (เลขอะตอมตั้งแต่ 58 - 71) ธาตุเหล่านี้มีอิเล็กตรอนใน 4f - orbital ไม่ครบ

          5. อนุกรมแอคติไนด์ (actinide series) คือ ธาตุอินเนอร์แทรนซิชันตั้งแต่ Th ถึง Lr (เลขอะตอม 90 - 103) ธาตุเหล่านี้มีอิเล็กตรอนใน 5f - orbital ไม่ครบ

          สำหรับอนุกรมแลนทาไนด์และแอคติไนด์ จัดอยู่ในส่วนล่างของตารางธาตุ แยกออกจากกลุ่มธาตุหลักของแทรนซิชัน ธาตุแทรนซิชันทั้งหมดรวมกันมีจำนวนมากกว่าครึ่งหนึ่งของธาตุทั้งหมด บางธาตุไม่มีอยู่ในธรรมชาติแต่มนุษย์สังเคราะห์ขึ้น (man made element) เช่น ธาตุเลขอะตอมตั้งแต่ 93 - 103 บางธาตุเป็นกัมมันตรังสี เช่น Es, Am, Pu

          ธาตุแทรนซิชันทั้งหมดจัดว่าเป็นโลหะ เป็นตัวนำไฟฟ้าและนำความร้อนที่ดี (Ag มีการนำความร้อนและไฟฟ้าดีที่สุด) เป็นของแข็งที่มีจุดหลอมเหลวสูง (W เป็นธาตุที่มีจุดหลอมเหลวสูงสุดถึง 3400 0C )

สมบัติของธาตุแทรนซิชัน

          การที่ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติแตกต่างจากโลหะทั่วๆ ไป ทำให้ต้องแยกออกเป็นกลุ่มๆ ต่างหาก

ลักษณะที่สำคัญของธาตุแทรนซิชันเป็นดังนี้

          1. มีเลขออกซิเดชันมากกว่า 1 ค่า ยกเว้นหมู่ IIIB เช่น Sc เป็น +3 ค่าเดียว และหมู่ IIB (Zn, Cd) เป็น +2 ค่าเดียว

          2. ธาตุแทรนซิชันเป็นโลหะ จึงดึงดูดกับแม่เหล็ก และมีบางธาตุ เช่น Fe, Co, และ Ni สามารถแสดงสมบัติเป็นแม่เหล็กได้เมื่อนำไปวางไว้ในสนามแม่เหล็กนานๆ นอกจากนี้ยังมีสารประกอบของธาตุแทรนซิชันอีกหลายชนิดที่สามารถดูดกับแม่เหล็กได้

          3. สารประกอบส่วนใหญ่ มีสี (ยกเว้นหมู่ IIIB) ซึ่งเป็นสีของไอออนเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน

          4. ธาตุแทรนซิชันมีแนวโน้มที่จะเกิดสารประกอบเชิงซ้อนได้

          5. มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 (ยกเว้น Cr, และ Cu มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1) และอิเล็กตรอนถัดจากวงนอกสุดไม่ครบ 18 (ยกเว้น Cu และ Zn)

          6. รัศมีอะตอมมีแนวโน้มลดลงจากซ้ายไปขวาของคาบ (หรือเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น รัศมีอะตอมจะเล็กลง) ซึ่งเหมือนกับธาตุในคาบเดียวกันทั่วๆ ไป)

          7. มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดค่อนข้างสูง เพราะมีพันธะโลหะ

          8. ความหนาแน่นเพิ่มขึ้น เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น เนื่องจากมวลเพิ่มขึ้นในขณะที่ขนาดเล็กลง

          9. ค่า IE1 , IE2 , และ IE3 มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น แต่ค่าต่างกันไม่มากนัก เพราะขนาดใกล้เคียงกัน

          10. อิเล็กโทรเนกาติวิตีมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น

          11. เป็นโลหะที่นำความร้อนและนำไฟฟ้าได้ดีเหมือนกับโลหะทั่วๆ ไป ทั้งนี้เพราะมีพันธะโลหะ

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

ข้อสอบเรื่องอะตอมและสมบัติของธาตุ

  1.  อะตอมประกอบไปด้วยโปรตอนและอิเล็กตรอนในจำนวนที่เท่า ๆ กัน คือ แบบจำลองอะตอมของใคร                                                      ...