La ตารางธาตุ เป็นเครื่องมือสำคัญในการทำความเข้าใจเคมี ในนั้น องค์ประกอบทางเคมี พวกเขาจัดตามของพวกเขา เลขอะตอม และคุณสมบัติทางเคมีและกายภาพอื่น ๆ ข้อตกลงนี้เอื้อต่อการศึกษาและทำความเข้าใจลักษณะและพฤติกรรมของแต่ละองค์ประกอบ
นอกจากฟังก์ชันพื้นฐานที่เป็นแผนภาพแล้ว ตารางธาตุยังช่วยให้เราสร้างความสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างองค์ประกอบต่างๆ ได้ ดังนั้น นอกเหนือจากการเป็นกราฟธรรมดาแล้ว ยังเป็นเครื่องมือสำคัญในการทำความเข้าใจว่าองค์ประกอบมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร และวิธีที่เราสามารถทำนายพฤติกรรมของพวกมันในสถานการณ์ทางเคมีต่างๆ
ตารางธาตุคืออะไรและมีไว้ทำอะไร?
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว ตารางธาตุเป็นมากกว่าโครงร่างการจัดองค์ประกอบแบบธรรมดา เป็นการแสดงภาพกราฟิกที่ช่วยให้เราสามารถสังเกตได้อย่างรวดเร็วทั้ง ความคล้ายคลึงกัน เป็น ความแตกต่าง ท่ามกลางองค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างนี้ช่วยให้เราเปรียบเทียบคุณสมบัติและการใช้งานจริงได้ง่ายขึ้น
ตารางธาตุไม่ได้สุ่ม: องค์ประกอบต่างๆ จะถูกจัดเรียงจากซ้ายไปขวาและบนลงล่าง ตามรูปแบบเฉพาะ รูปแบบนี้ถูกกำหนดโดยเลขอะตอมของแต่ละองค์ประกอบ ซึ่งแสดงถึงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมที่ประกอบเป็นแต่ละองค์ประกอบ
ดังนั้นการจัดเรียงองค์ประกอบในตารางธาตุจึงทำให้สามารถจัดกลุ่มองค์ประกอบที่มีลักษณะทางเคมีคล้ายคลึงกันได้ ที่ แถว แนวนอนเรียกว่า ช่วงเวลา, ในขณะที่ คอลัมน์ แนวตั้งเรียกว่า กลุ่ม o ครอบครัว.
การพัฒนาองค์ประกอบอะตอมคุณสมบัติและน้ำหนัก
ตลอดประวัติศาสตร์ องค์ประกอบหลายอย่างที่เรารู้จักในปัจจุบันได้รับการยอมรับมาก่อนแล้ว เขา ทองที่ เงิน, ทองแดง และ y ปรอท เป็นตัวอย่างองค์ประกอบโบราณเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม จนกระทั่งถึงศตวรรษที่ 17 จึงมีการบันทึกการค้นพบองค์ประกอบใหม่เป็นครั้งแรก นี่คือ ฟอสฟอรัสซึ่งค้นพบโดยนักเล่นแร่แปรธาตุชาวเยอรมัน แบรนด์เฮนนิ่ง.
ต่อมาในช่วงศตวรรษที่ 18 ได้มีการรู้จักองค์ประกอบสำคัญอื่นๆ สำหรับเคมีสมัยใหม่ เช่น ไฮโดรเจน และ y ออกซิเจน- ณ จุดนี้ในประวัติศาสตร์ อองตวน ลาวัวซิเยร์ ได้สร้างรายการองค์ประกอบ 33 รายการที่เขาจัดกลุ่มตามลักษณะเป็น ก๊าซ, โลหะ, ไม่มีโลหะและ ที่ดินการวางรากฐานตารางธาตุในอนาคต
ในช่วงศตวรรษที่ 19 นักเคมีชาวอังกฤษ จอห์นดาลตัน ได้แนะนำแนวคิดของระบบบนพื้นฐานของ เปโซatómicoซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถจัดระเบียบองค์ประกอบต่างๆ ได้แม่นยำยิ่งขึ้น แม้ว่างานในช่วงแรกของเขาจะมีความไม่ถูกต้องอยู่บ้าง แต่การมีส่วนร่วมของดาลตันก็เป็นพื้นฐานของการพัฒนาแบบจำลองตารางธาตุที่เรารู้จักในปัจจุบันในเวลาต่อมา
โครงสร้างของตารางธาตุและองค์ประกอบ
ปัจจุบันตารางธาตุประกอบด้วยผลรวมของ 118 รายการ- องค์ประกอบเหล่านี้มีการกระจายอยู่ใน ช่วงเวลา y กลุ่มยังเป็นที่รู้จัก ครอบครัว- แต่ละกลุ่มมีลักษณะเฉพาะโดยการรวมองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีคล้ายคลึงกันซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาวิชาเคมี
กลุ่มหรือครอบครัว
การจัดกลุ่มของตารางธาตุเป็น คอลัมน์แนวตั้ง และมีทั้งหมด 18 องค์กร การจัดเป็นกลุ่มเป็นกุญแจสำคัญเนื่องจาก องค์ประกอบในกลุ่มเดียวกันมักจะมีคุณสมบัติคล้ายกัน- ความคล้ายคลึงกันเหล่านี้เกิดจากการที่องค์ประกอบของกลุ่มเดียวกันมีจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกนอกสุดเท่ากัน ซึ่งมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมของพวกมันในปฏิกิริยาเคมี
- กลุ่มที่ 1: โลหะอัลคาไล- ในบรรดาองค์ประกอบเหล่านี้ได้แก่ ลิเธียม (หลี่) โซเดียม (นา) และ โพแทสเซียม (เค) เป็นที่รู้กันว่าโลหะเหล่านี้มีปฏิกิริยาสูง
- กลุ่มที่ 2: โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ. เช่นเดียวกับ ฟุตบอล (แคลิฟอร์เนีย) และ ธาตุโลหะชนิดหนึ่ง (นาย). องค์ประกอบเหล่านี้เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีและมีความแข็งมากกว่าองค์ประกอบก่อนหน้า
- กลุ่มที่ 17: ฮาโลเจน- กลุ่มนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีปฏิกิริยาสูง เช่น ฟลูออรีน (F) และ cloro (Cl) ซึ่งเป็นพื้นฐานในปฏิกิริยาเคมีหลายชนิด
- กลุ่มที่ 18: ก๊าซมีตระกูล- กลุ่มนี้ประกอบด้วยก๊าซที่ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น เช่น ธาตุนีอ็อน (เน) และ อาร์กอน (อาร์) ซึ่งปกติแล้วจะไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นเนื่องจากความเสถียรของอิเล็กตรอน
ช่วงเวลา
ลอส ช่วงเวลา สอดคล้องกับ แถวแนวนอน ที่เราพบในตารางธาตุ จำนวนแต่ละงวดบอกเราว่ากี่งวด ระดับพลังงาน มีอะตอมที่แน่นอน เมื่อเราย้ายจากช่วงเวลาหนึ่งไปยังอีกช่วงหนึ่งในตาราง อะตอมขององค์ประกอบต่างๆ จะมีระดับพลังงานมากขึ้น
- ช่วงที่ 1: ประกอบด้วยธาตุเพียง 2 ธาตุ คือ ไฮโดรเจน (H) และ Helio (เขา).
- ช่วงที่ 2: ช่วงนี้มีองค์ประกอบต่างๆ เช่น ลิเธียม (หลี่) คาร์บอน (ค) และ ออกซิเจน (ต).
- ช่วงที่ 4: ในช่วงนี้เราจะพบองค์ประกอบต่างๆ เช่น โพแทสเซียม (K) และ ฟุตบอล (แคลิฟอร์เนีย).
- ช่วงที่ 7: ต่อไปนี้คือธาตุที่หนักที่สุดและมีกัมมันตภาพรังสีมากที่สุด เช่น ยูเรเนียม (ยู).
บล็อกดิวิชั่น
แง่มุมพื้นฐานอีกประการหนึ่งในการทำความเข้าใจการจัดตารางธาตุคือการแบ่งออกเป็น bloques- ขึ้นอยู่กับว่าอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายขององค์ประกอบอยู่ในวงโคจรใด เราสามารถจัดกลุ่มอะตอมออกเป็นสี่ช่วงตึกที่แตกต่างกัน: ส พี ดีและ f.
- บล็อก: สอดคล้องกับสองกลุ่มแรกของตารางธาตุและมีองค์ประกอบต่างๆ เช่น ไฮโดรเจนและโลหะอัลคาไล
- พี บล็อก: ประกอบด้วยหกกลุ่ม รวมถึงอโลหะและก๊าซมีตระกูล
- บล็อก ง: รวมถึงองค์ประกอบการเปลี่ยนแปลง ซึ่งก็คือองค์ประกอบที่จัดกลุ่ม 3 ถึง 12
- บล็อก ฉ: องค์ประกอบของแลนทาไนด์และแอกติไนด์ถูกจัดกลุ่มไว้ที่นี่
ความสำคัญของตารางองค์ประกอบคืออะไร?
La ตารางธาตุ มันไม่ได้เป็นเพียงเครื่องมือสำหรับนักศึกษาวิชาเคมีเท่านั้น แต่ยังเป็นแหล่งข้อมูลสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ประโยชน์ของมันอยู่ที่ความสามารถในการทำนายพฤติกรรมขององค์ประกอบตามตำแหน่งในตาราง
นอกจากนี้ตารางธาตุยังให้เราด้วย ข้อมูลที่มีค่า เกี่ยวกับแต่ละองค์ประกอบ เมื่อดูเผินๆ เราสามารถสังเกตองค์ประกอบสำคัญๆ ได้ เช่น สัญลักษณ์ทางเคมีของเขา เลขอะตอมและของเขา มวลอะตอมหมู่คนอื่น ๆ ข้อมูลนี้ช่วยให้เราสามารถคำนวณ ทำนายปฏิกิริยาโต้ตอบ และทำความเข้าใจว่าพวกมันจะมีพฤติกรรมอย่างไรในปฏิกิริยาเคมี
วิธีใช้ตารางธาตุ
แม้จะดูซับซ้อนแค่ไหน แต่ตารางธาตุก็ใช้งานง่ายมากเมื่อเราเข้าใจแนวคิดพื้นฐานที่จัดระเบียบตารางธาตุแล้ว ต่อไปนี้เป็นคีย์บางส่วนในการทำความเข้าใจและใช้ตารางอย่างถูกต้อง:
- ซิมโบโลส: แต่ละองค์ประกอบจะแสดงด้วยอักขระหนึ่งหรือสองตัวที่กำหนดชื่อในภาษาต้นฉบับ
- เลขอะตอม: แสดงถึงจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม ยิ่งตัวเลขนี้สูง องค์ประกอบก็จะยิ่งหนักขึ้น
- มวลอะตอม: รูปนี้แสดงถึงมวลเฉลี่ยของอะตอมของธาตุที่กำหนดในหน่วยมวลอะตอม (amu)
- สี: ในบางตาราง องค์ประกอบต่างๆ จะถูกวาดด้วยสีต่างๆ เพื่อระบุว่าเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซที่อุณหภูมิห้อง
ธาตุใหม่ในตารางธาตุ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตารางธาตุมีการเติบโตอย่างต่อเนื่องโดยมีการเพิ่ม องค์ประกอบใหม่สี่ประการ- เหล่านี้อยู่ในสมัยที่ 7 และเป็น มัสโกวี (แมค) ฉันมี (ทส) ไนโฮเนียม (Nh) และ โอกาเนสัน (อ๊อก).
องค์ประกอบเหล่านี้ถูกค้นพบโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จากรัสเซีย ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา ซึ่งแสดงให้เห็นถึงวิวัฒนาการและการค้นพบอย่างต่อเนื่องในสาขาเคมี
การศึกษาตารางธาตุถือเป็นสิ่งสำคัญไม่เพียงแต่สำหรับผู้ที่เรียนวิชาเคมีเท่านั้น แต่ยังสำหรับผู้ที่สนใจในด้านวิทยาศาสตร์อีกด้วย ตารางนี้สร้างโดยนักเคมีชาวรัสเซีย ดมิทรี เมนเดเลเยฟได้เปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อรุ่นพัฒนาความรู้ของเราเกี่ยวกับวัสดุที่ประกอบเป็นจักรวาล ในปัจจุบัน ความรู้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เราสามารถระบุองค์ประกอบเท่านั้น แต่ยังคาดการณ์คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพของธาตุเหล่านั้นด้วย ทำให้ตารางธาตุเป็นเครื่องมืออันทรงพลังในสาขาวิทยาศาสตร์ทุกแขนง