2

1. 13
แผนบริหารการสอนประจาบทที่ 2
หัวข้อเนื้อหาประจาบท
วิวัฒนาการของตารางธาตุ
คุณสมบัติของธาตุเรพรีเซนเททีฟ
คุณสมบัติของธาตุทรานซิชัน
วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
เมื่อเรียนจบบทที่ 2 แล้วให้นักศึกษาสามารถ
1. บอกวิวัฒนาการของตารางธาตุ
2. บอกคุณสมบัติของธาตุเรพรีเซนเททีฟ (8 หมู่)
3. บอกคุณสมบัติของธาตุทรานซิชัน
วิธีสอนและกิจกรรมการเรียนการสอนประจาบท
วิธีสอนและกิจกรรมการเรียนการสอนประจาบทที่ 2 มีดังต่อไปนี้
1. ศึกษาเอกสารประกอบการสอนเคมี 1 บทที่ 2
2. ฟังบรรยายประกอบสื่อการเรียนการสอน และเปิดโอกาสให้ซักถามในชั้นเรียน
3. มอบหมายให้นักศึกษาไปศึกษาค้นคว้าด้วยตนเอง
4. จับกลุ่มอภิปรายเกี่ยวกับเรื่องที่ไปค้นคว้ามา
5. มอบหมายงานให้ทาแบบฝึกหัดท้ายบท
สื่อการเรียนการสอน
สื่อการเรียนการสอนประจาบทที่ 2 มีดังต่อไปนี้
1. เอกสารประกอบการสอนวิชาเคมี 1
2. สื่ออิเล็กทรอนิกส์ และเว็บไซต์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง
3. โปรแกรมนาเสนอด้วยคอมพิวเตอร์ ประจาบทที่ 2 และชุดประกอบในการนาเสนอ
4. หนังสือ ตารา หรือเอกสารที่เกี่ยวข้อง

2. 14
การวัดและประเมินผล
การวัดและการประเมินผลบทที่ 2 มีดังต่อไปนี้
1. สังเกตจากการร่วมกิจกรรมของนักศึกษา
2. ผลของการซักถามความเข้าใจในชั้นเรียน
3. ตรวจแบบฝึกหัดท้ายบท
4. ทาแบบทดสอบตามที่กาหนด

3. 15
บทที่ 2
สมบัติของธาตุเรพรีเซนเททีฟและธาตุทรานซิชัน
กว่าครึ่งของธาตุที่เรารู้จักในปัจจุบันเป็นธาตุที่ค้นพบระหว่างปี ค.ศ. 1800 – 1900 ในช่วง
เวลานี้ นักเคมีสังเกตว่าธาตุหลายธาตุแสดงสมบัติคล้ายกัน ผลการสังเกตสมบัติทางกายภาพและ
ทางเคมีที่คล้ายกันเป็นคาบและความจาเป็นที่ต้องจัดข้อมูลจานวนมาก เกี่ยวกับโครงสร้างและ
สมบัติของธาตุเข้าเป็นหมวดหมู่ได้ นาไปสู่การพัฒนาตารางธาตุขึ้นมา
วิวัฒนาการของตารางธาตุ
ตารางธาตุ (Periodic table) คือ ตารางที่ใช้แสดงรายชื่อธาตุเคมี คิดค้นขึ้นโดยนักเคมีชาว
รัสเซีย ชื่อดมีทรี เมนเดเลเยฟ (Dmitri Mendeleev) ในปี ค.ศ. 1869 (พ.ศ. 2412) จากการสังเกตว่า
เมื่อนาธาตุที่รู้จักมาวางเรียงตามลาดับเลขอะตอม จะพบว่าคุณสมบัติพื้นฐานบางอย่างคล้ายกัน
สามารถจาแนกเป็นกลุ่มๆ ได้ ทาให้เกิดรูปแบบตารางธาตุ และพัฒนาต่อเนื่องมาจนเป็นอย่างที่เห็น
ตารางธาตุเป็นส่วนหนึ่งในการเรียนการสอนวิชาเคมีด้วย และเขายังได้เกียรตินาชื่อของเขามาเป็น
ชื่อธาตุเมนดีลีเวียม (Mendelevium, Md) อีกด้วย และวิวัฒนาการของตารางธาตุ เริ่มจาก
1. โยฮัน เดอร์เบไรเนอร์ (Johann Dobereiner) ปี ค.ศ. 1817 - 1829 นักวิทยาศาสตร์ชาว
เยอรมัน คนแรกที่จัดเรียงธาตุเป็นกลุ่ม ๆ ละ 3 ธาตุ ที่มีสมบัติคล้ายคลึงกัน โดยพบว่า ธาตุที่อยู่ตรง
กลางมีน้าหนักอะตอมใกล้เคียงกับน้าหนักเฉลี่ยของน้าหนักอะตอมอีก 2 ธาตุ เรียก กลุ่มสาม
(Triad) หรือ ไตรภาคี เช่น
Li = 7 Ca = 40 Cl = 35
Na = 23 Sr = 88 Br = 80
K = 39 Ba = 137 I = 129
แต่เมื่อนาหลักการนี้มาใช้กับธาตุกลุ่มอื่น ๆ เช่น Cu (63.6) Ag (108) Au (197) หรือ Zn
(65.4) Cd (112.4) และ Hg (200.6) ซึ่งธาตุแต่ละกลุ่มมีสมบัติที่คล้ายคลึงกัน แต่น้าหนักอะตอมของ
ธาตุตัวกลางก็ไม่ได้เป็นค่าเฉลี่ยของน้าหนักอะตอมของธาตุที่เหลือในแต่ละกลุ่ม ดังนั้นหลักการจัด
ธาตุแบบกลุ่มสามนี้จึงไม่เป็นที่ยอมรับ
2. จอห์น เอ อาร์ นิวแลนด์ (John A.R. Newlands) ปี ค.ศ. 1864 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ
เสนอกฎ “Law of Octaves” คือ เมื่อเรียงธาตุตามน้าหนักอะตอมที่เพิ่มขึ้นจะพบว่าธาตุตัวที่ 8 จะมี

4. 16
สมบัติคล้ายคลึงธาตุตัวแรก ธาตุตัวที่ 9 คล้ายตัวที่ 2 และเรียงต่อ ๆ ไปตามลาดับ โดยเปรียบเทียบ
คล้ายกับการเรียงลาดับโน้ตเสียงดนตรี (Octave of music note) เป็นการให้ข้อสังเกตว่าสมบัติเคมี
ของธาตุจะมีการซ้ากันทุก ๆ ธาตุที่ 8 จึงทาให้เกิดหมู่ของธาตุที่มีสมบัติคล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ดีกฎ
นี้ใช้ได้ดีกับ 17 ธาตุแรกเท่านั้น หลังจากนั้นความสัมพันธ์ทางสมบัติของธาตุในหมู่เดียวกันมีน้อย
หรือแทบไม่มีเลย ดังนั้นการจัดธาตุตามกฎดังกล่าวจึงไม่เป็ นที่ยอมรับ อย่างไรก็ตาม
นักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายก็ได้ให้เกียรติยกย่องนิวแลนด์ว่าเป็นคนแรกที่ได้ค้นพบว่าสมบัติของธาตุ
ซ้ากันได้เป็นคาบ ๆ ซึ่งเป็นพื้นฐานให้เกิดการพัฒนาจัดตารางธาตุในเวลาต่อมา
3. การจัดธาตุต่าง ๆ เป็นหมวดหมู่ จนเป็นตารางธาตุที่ใช้กันในปัจจุบันนี้เป็นผลงานของ
นักวิทยาศาสตร์สองท่านคือ จูเลียส โลเธอร์ไมเออร์ (Julius Lother Meyer) นักวิทยาศาสตร์ชาว
เยอรมัน และดมิทรี อิวาโนวิช เมนเดลิฟ (Dmitri Ivanovich Mendeleev) นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย
โดยทั้งสองท่านนี้ ต่างทางานอิสระในเวลาที่ใกล้เคียงกัน งานของไมเออร์เป็นการจัดธาตุตามสมบัติ
ทางกายภาพ แต่งานของเมนเดลิฟจัดธาตุอาศัยสมบัติทางเคมี
4. ดมิทรี อิวาโนวิช เมนเดลิฟ ค.ศ. 1869 ได้เขียนน้าหนักอะตอมและสมบัติทางเคมีของธาตุ
แต่ละตัวลงบนกระดาษ แสดงภาพจาลองดังภาพที่ 2.1 จากนั้นนาธาตุเหล่านั้นมาเรียงตามลาดับ
น้าหนักอะตอมจากน้อยไปหามากพบว่า สมบัติของธาตุซ้ากันเป็นคาบ ๆ ตามลาดับการเพิ่มของ
น้าหนักอะตอม จึงเกิดกฎพิริออดิก (Periodic Law) ขึ้นว่า สมบัติทางเคมีและทางกายภาพ ของธาตุ
เป็นพิริออดิกฟังก์ชั่น (Periodic function) แบบเป็นคาบ ๆ กับน้าหนักธาตุ ดังภาพที่ 2.2
ก. ข.
ภาพที่ 2.1 ก. ภาพจาลองธาตุ และข. ภาพจาลองดมิทรีจัดเรียงธาตุตามเลขอะตอม
ที่มา : จินดา อุดชาชน. 2544 : 42-43.

5. 17
0 (หรือ 8)
1 2 1H 3 4 5 6 7 2He
3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne
11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar
19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr
37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe
55Cs 56Ba 57La 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Ti 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn
โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท โลหะทรานซิชัน แฮโลเจน
โลหะแอลคาไล แก๊สมีตระกูล
ภาพที่ 2.2 ตารางธาตุยุคแรก
ที่มา : นภดล ไชยคา และคณะ. 2546 : 9.
อย่างไรก็ตาม ในการจัดตารางธาตุเมนเดลิฟไม่ได้ยึดการเรียงธาตุตามน้าหนักอะตอมเป็น
หลักเพียงอย่างเดียว แต่ได้นาความคล้ายคลึงของสมบัติทางเคมีและทางกายภาพที่ปรากฏซ้ากันเป็น
ช่วงมาพิจารณาประกอบด้วย ตัวอย่างเช่น ธาตุเทลลูเรียม (Te) ถึงจะมีน้าหนักอะตอมมากกว่าไอโอ
ดี (I) แต่เมนเดลีฟก็ได้จัดเรียงเทลลูเรียมไว้ก่อนไอโอดีนเพื่อให้อยู่ในกลุ่มธาตุที่มีสมบัติคล้ายคลึง
คือ ฟลูออรีน คลอรีน และโบรมีน ทานองเดียวกันก็เรียงปรอทไว้ก่อนทองคา เป็นต้น นอกจากนี้
บางตาแหน่งที่ยังไม่มีธาตุที่เหมาะสมที่จะบรรจุก็ปล่อยว่างไว้และจัดธาตุตัวถัดไปลงในตาแหน่งที่
เห็นว่ามีสมบัติเป็นไปตามคาบ เนื่องจากยังมีธาตุจานวนมากที่ยังค้นไม่พบในขณะนั้น จากตาแหน่ง
ว่างในตารางธาตุมีความสัมพันธ์กับสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของธาตุในหมู่เดียวกัน จึงทาให้
เมนเดลีฟสามารถทานายธาตุเหล่านั้นได้ล่วงหน้า เช่นได้เคยทานายธาตุที่ยังค้นไม่พบที่อยู่ข้างล่าง
ธาตุโบรอน อลูมิเนียมและซิลิกอน โดยให้ชื่อว่า eka-boron, eka-aluminium และ eka-silicon อีก 15
ปีต่อมาก็ได้มีนักวิทยาศาสตร์ค้นพบธาตุทั้งสามและมีสมบัติตามที่เมนเดลีฟได้ทานายไว้ ธาตุที่
ค้นพบใหม่คือ Gallium (eka-Al) Scandium (eka-B) และ Germanium (eka-Si)
5. ในปี ค.ศ. 1894 แรมเซย์(Ramsay) ได้ค้นพบพวกแก๊สเฉื่อย ทาให้มีการเพิ่มเติมตารางธาตุ
อีกและได้ค้นพบว่าธาตุอาร์กอน (Ar) ซึ่งมีน้าหนักอะตอม 39.9 จะต้องจัดไว้ก่อนโปแทสเซียม (K)
น้าหนักอะตอม 39.1 จึงจะทาให้อาร์กอนอยู่ในกลุ่มแก๊สเฉื่อยได้ ดังนั้นจึงทาให้เกิดความคิดว่า
สมบัติของธาตุไม่จาเป็นต้องเป็นฟังก์ชันกับน้าหนักอะตอมเสมอไป
6. ค.ศ. 1913 เฮนรี่ จี เจ มอสเลย์ (Henry G.J. Moseley) ได้ค้นพบเรื่องราวเกี่ยวกับเลขอะตอ
มิก (Z) จากการศึกษาเส้นสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ จากธาตุต่าง ๆ จานวน 38 ธาตุที่มีค่าเลขอะตอมิก
ระหว่าง 13 (Al) – 79 (Au) โดยใช้หลอดรังสีคะโทด (Cathod ray tube) และบันทึกเส้นสเปกตรัม
ของธาตุต่าง ๆ บนแผ่นฟิล์ม ผลการศึกษาได้พบความสัมพันธ์ระหว่างรากที่สองของความถี่ของ

6. 18
เส้นสเปกตรัม (รังสีเอกซ์) และเลขอะตอมิกของธาตุเป็นสมการเส้นตรง โดยรากที่สองของความถี่
จะเพิ่มขึ้นเป็นค่าคงที่จากธาตุหนึ่งไปยังอีกธาตุหนึ่งตามลาดับเลขอะตอมิกที่เพิ่มขึ้น จากข้อมูล
สเปกตรัมของรังสีเอกซ์ มอสเลย์สามารถคานวณตัวเลขอะตอมิกที่ถูกต้องให้กับธาตุต่าง ๆ
นอกจากนี้ยังได้เสนอแนะอีกว่าน่าจะมีธาตุ 14 ธาตุเรียงเป็นอนุกรมจากธาตุที่ 58 (Ce) ถึงธาตุที่ 71
(Lu) ต่อจากธาตุ La ในตารางธาตุ จากการค้นพบเรื่องเลขอะตอมิกจึงช่วยแก้ปัญหาการเรียงของธาตุ
ตามน้าหนักอะตอมที่ผิดไปจากระบบได้ โดยธาตุจัดวาง Te อยู่หน้า I และธาตุ Hg ต่อจาก Au
เนื่องจากปัจจุบันนักเคมีพบว่า การจัดเรียงตัวของอิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุมีส่วน
สัมพันธ์กับสมบัติต่าง ๆ ของธาตุ กล่าวคือ ถ้าเรียงลาดับธาตุตามเลขอะตอมจากน้อยไปหามาก จะ
พบว่าธาตุที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันเป็นช่วง ๆ ตามลักษณะของการจัดเรียงอิเล็กตรอนในอะตอมของ
ธาตุนั้น ดังนั้นในปัจจุบันจึงจัดตารางธาตุโดยเรียงตามเลขอะตอมจากน้อยไปมาก ตารางธาตุใน
เอกสารเป็นแบบที่ใช้กันอยู่มากในปัจจุบัน แบ่งธาตุในแนวนอนเป็น 7 คาบ หรือ 7 บรรทัด ใน
แนวตั้งออกเป็น 18 แถวหรือ 18 หมู่ โดยธาตุทั้งหมด 18 แถว แบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือกลุ่ม A
และ B กลุ่ม A มี 8 หมู่ คือหมู่ IA ถึง VIIIA ส่วนกลุ่ม B ซึ่งอยู่ระหว่างหมู่ IIA และ IIIA มี 8 หมู่
เช่นเดียวกัน คือ หมู่ IB ถึง VIIIB (แต่มี 10 แนวตั้ง) เรียกธาตุกลุ่ม B ว่า ธาตุทรานซิชัน
คุณสมบัติของธาตุเรพรีเซนเททีฟ
เมื่อพิจารณาตารางธาตุจะเห็นหมู่ต่าง ๆ ในตารางธาตุมีตัวอักษรภาษาอังกฤษต่อจากเลข
โรมันกากับอยู่ 2 แบบ คือ A และ B ซึ่งธาตุกลุ่ม A เรียกว่าธาตุเรพรีเซนเททีฟ (Representative
Element) หรือธาตุหมู่หลัก (Main Group Element) ได้แก่ธาตุหมู่ IA ถึงหมู่ VIIIA
1. สมบัติทางกายภาพของธาตุเรพรีเซนเททีฟ
ในที่นี้ได้ศึกษาสมบัติของธาตุในแง่ของความเป็นมันวาว การนาความร้อน การนาไฟฟ้ า
ความเปราะ (หรือความเหนียว) จุดหลอมเหลว จุดเดือด รวมทั้งสมบัติความเป็นกรด - เบสของ
ออกไซด์ ซึ่งใช้เป็นเกณฑ์สาหรับการแบ่งธาตุออกเป็นโลหะ อโลหะ ดังแสดงในตารางที่ 2.1
ส่วนธาตุกึ่งโลหะ หรือ เมตัลลอยด์ ( Metalloid ) ถ้าดูในตารางธาตุจะอยู่ในบริเวณรอยต่อ
ที่แบ่งเขตความเป็นโลหะกับอโลหะ เช่น B Al Si Ge As Sb Te และ Po นาไฟฟ้าได้น้อยแต่ถ้า
อุณหภูมิสูงจะนาไฟฟ้าได้ดีขึ้น

7. 19
ตารางที่ 2.1 แสดงสมบัติทางกายภาพของโลหะกับอโลหะ
สมบัติของธาตุ โลหะ อโลหะ
1. มีสถานะ เป็นของแข็งยกเว้นปรอท (Hg) มีทั้ง 3 สถานะ คือของแข็ง เช่น
คาร์บอน ของเหลว เช่น โบรมีน
แก๊ส เช่น ไนโตรเจน
2. การนาไฟฟ้า ความร้อน นาได้ดี ไม่นา ยกเว้นคาร์บอนที่อยู่ในรูป
ของแกรไฟด์
3. ความมันวาว ตัดหรือขัดเป็นมันวาว ไม่มันวาว
4. จุดหลอมเหลว สูง ยกเว้นปรอท ต่า ยกเว้นคาร์บอน
5. ช่วงกว้างระหว่างจุด
เดือด และจุดหลอมเหลว
กว้าง แคบ ยกเว้น คาร์บอน
6. ความหนาแน่น มีทั้งสูงและต่า ต่า
7. ความแข็งและเหนียว แข็งและเหนียว สามารถทาให้
เป็นแผ่นและเส้นได้
ส่วนมากมักเปาะ
ที่มา : สุนันทา วิบูลย์จันทร์. 2545 : 203.
2. หมู่ของธาตุเรพรีเซนเททีฟ
หมู่ใช้เรียกธาตุที่อยู่ในแนวตั้งทั้ง 8 แถว หรือ 8 หมู่ มีคุณสมบัติดังนี้ ดังนี้
2.1 ธาตุหมู่ I มีสมบัติเป็นโลหะซึ่งมีคุณสมบัติว่องไวในการผสมธาตุมาก ธาตุหมู่ I
เรียกว่า โลหะอัลคาไล (Alkalai metal) และมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดอยู่ 1 ตัว
2.2 ธาตุหมู่ II เป็ นธาตุโลหะ เรียกว่า โลหะอัลคาไลเอิร์ท (Alkalai-earth metal)
มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 2 ตัว ธาตุที่ว่องไวที่สุดในหมู่นี้ คือเรเดียม (Ra)
2.3 ธาตุหมู่ III จะเริ่มประกอบด้วยโลหะและอโลหะ มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 3 ตัว
2.4 ธาตุหมู่ IV มีอิเล็กตรอนวงนอกสุด 4 ตัว
2.5 ธาตุหมู่ V ในตอนต้น ๆ จะเป็นอโลหะ ธาตุถัดมา เช่น สารหนู (As) และอันติโนมี
(Sb) จะแสดงคุณสมบัติระหว่างโลหะและอโหะก้ากึ่งกัน ลักษณะเช่นนี้เรียกว่ามีสมบัติเป็ น
metalloid
2.6 ธาตุหมู่ VI ตอนต้นหมู่จะมีธาตุที่มีสมบัติเป็นอโลหะ แล้วค่อย ๆ เป็นโลหะ

8. 20
2.7 ธาตุหมู่ VII มีชื่อเรียกว่า Halogen group ธาตุหมู่นี้เป็นอโลหะ ที่ว่องไวในการผสม
ธาตุมาก
2.8 ธาตุหมู่ VIII จัดเป็นธาตุ Inert gas (แก๊สมีตระกูลหรือเฮโลเจน) เป็นแก๊สอะตอม
เดี่ยว ไม่มีสี ไม่ว่องไวต่อปฏิกิริยา และมีสมบัติแม่เหล็กแบบ diamagnetic มีการจัดเรียงอิเล็กตรอน
วงนอกสุดเป็น 8 ทาให้ธาตุกลุ่มนี้เสถียรมาก และเฉื่อยต่อการทาปฏิกิริยาจึงไม่ค่อยทาปฏิกิริยากับ
ธาตุอื่น เพราะมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดเท่ากับ 8
3. สมบัติของธาตุ
จากการที่เราจัดธาตุต่าง ๆ เป็นหมวดหมู่ตามความคล้ายคลึงกันของสมบัติของธาตุและ
โครงสร้างของอิเล็กตรอนในอะตอมของแต่ละธาตุ ทาให้เราสามารถศึกษาความสัมพันธ์ทางสมบัติ
ของธาตุ และสารประกอบที่เกิดขึ้นในแต่ละกลุ่มได้ง่าย ลักษณะที่สาคัญที่ทาให้สมบัติทางเคมีของ
ธาตุแตกต่างกันออกไปนั้นขึ้นกับประจุที่นิวเคลียสมีมากน้อยเพียงใด จานวนอิเล็กตรอนในชั้นต่าง
ๆ และอิเล็กตรอนวงนอกที่อยู่รอบนิวเคลียส และระยะห่างของอิเล็กตรอนในระดับต่าง ๆ จาก
นิวเคลียส
สมบัติของธาตุในตารางธาตุที่มีลักษณะสาคัญ คือ ขนาดอะตอมและไอออน ค่าอิเล็กโทร
เน-กาติวีตี ค่าพลังงานไอออไนเซชัน สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน ค่าการนาไฟฟ้ า ความเป็นตัวออกซิ
ไดส์และตัวรีดิวซ์ จะได้แนวโน้มตามหมู่ตามคาบ ดังนี้
3.1 ขนาดอะตอมและไอออน ในการวัดหาขนาดของอะตอมเป็นสิ่งที่ทาได้ยาก ทั้งนี้จาก
ทฤษฎีกลศาสตร์ของคลื่นที่อธิบายโครงสร้างอะตอม อิเล็กตรอนในอะตอมที่เป็นหมอกเมฆมีความ
หนาแน่นมากรอบนิวเคลียสและลดลงไปเรื่อย ๆ จนหาระยะที่สิ้นสุดไม่ได้ ดังนั้นจึงเป็นการยากที่
จะบอกขนาดและขอบเขตของอะตอม อีกประการหนึ่งเราไม่สามารถที่จะแยกอะตอมออกมาให้อยู่
ในสภาพอะตอมเดี่ยว ๆ ตามลาพัง ดังนั้นเพื่อแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับขนาดอะตอมนี้ จึงให้ยึดถือว่า
ระยะห่างระหว่างอะตอมอย่างเดียวกันกับอะตอมที่ถัดไปในโมเลกุล ซึ่งเรียกว่า Internucleus
distance ของพันธะเดียวหารด้วยสองเป็นค่ารัศมีของอะตอม (Atomic radius) เช่นรัศมีอะตอมของ
คลอรีนได้มาจากความยากพันธะ Cl-Cl (198 pm) หารด้วยสองได้99 pm (1 pm (picometre) = 10-12
m) ปัจจัยที่มีผลต่อขนาด ได้แก่ จานวนชั้นของอิเล็กตรอน ถ้าจานวนชั้นเท่ากันให้ดูที่จานวน
โปรตอน ถ้าจานวนโปรตอนมากอะตอมนั้นจะมีขนาดเล็ก นั่นคือ ตามหมู่ด้านล่างของตารางธาตุจะ
มีขนาดใหญ่ ตามคาบหมู่ 1 จะมีขนาดอะตอมใหญ่กว่าทางหมู่ 7
สาหรับอะตอมที่เสียอิเล็กตรอนออกไปจะเกิดไอออนที่มีประจุบวก เช่น ไอออนที่มี
ประจุ +1 +2 และ +3 นั้นเกิดจากอะตอมเสียอิเล็กตรอนออกไป 1 2 และ 3 ตัวตามลาดับ ทาให้
ไอออนบอกที่ได้มีจานวนอิเล็กตรอนลดน้อยลงในขณะที่ประจุบวกที่นิวเคลียสยังเท่าเดิม เป็นผล

9. 21
ให้แรงดึงดูดจากนิวเคลียสที่มีผลต่ออิเล็กตรอนที่เหลือมากขึ้นกว่าเดิม ซึ่งทาให้มีขนาดลดลงกว่า
อะตอมธรรมดา ในหมู่เดียวกันไอออนประจุบวกที่มีจานวนประจุเท่ากันจะมีขนาดโตขึ้นตาม
จานวนระดับชั้นที่เพิ่มขึ้น ในทางกลับกันสาหรับอะตอมที่รับอิเล็กตรอนเข้ามาเพื่อทาให้เป็น
ไอออนลบที่มีประจุลบ จานวนประจุบวกของนิวเคลียสยังคงเดิมแต่มีจานวนอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น
ดังนั้นขนาดของไอออนประจุลบจึงโตกว่าอะตอมธรรมดาของธาตุเดียวกัน และไอออนที่มีประจุ -3
จะโตกว่าไอออน -2 และโตกว่า -1 ในหมู่เดียวกันขนาดของไอออนลบที่มีประจุเท่ากันจะเพิ่มขึ้น
เมื่อเลขอะตอมิกเพิ่มขึ้น
3.2 อิเล็กโทรเนกาติวิตี (Electronegativity, EN) คือ ค่าความสามารถในการดึง
อิเล็กตรอนของอะตอมที่รวมกันเป็นสารประกอบ ธาตุที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตีสูงจะดึงอิเล็กตรอน
ดีกว่าธาตุที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตีต่ากว่า พอลิง นักเคมีชาวอเมริกา เป็นคนแรกที่ได้กาหนดค่า
อิเล็ก-โตรเนกาติวีตีของธาตุขึ้น แต่พอลิงไม่ได้คานวณหาค่าอิเล็กโตรเนกาติวีตีของแก๊สเฉื่อยไว้
เพราะแก๊สเฉื่อยทาปฏิกิริยาเกิดเป็นสารประกอบได้ยาก ถ้าดูแนวโน้มค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีตามหมู่
ธาตุทางด้านบนจะมีค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีมากกว่าธาตุทางด้านล่าง และถ้าตามคาบหมู่ 7 แสดงค่า
อิเล็กโทร-เนกาติวิตีมากที่สุด
3.3 พลังงานไอออไนเซชัน (Ionization Energy, IE) คือ ค่าพลังงานที่ใช้ในการดึงให้
อิเล็กตรอนวงนอกสุด (เวเลนซ์อิเล็กตรอน) หลุดออกจากอะตอมหรือโมเลกุลที่อยู่ในสถานะแก๊ส
ทาให้เกิดไอออนประจุบวก ซึ่งอาจเขียนได้ดังนี้
M (g) M+
(g) + e-
1o
I.E.
M+
(g) M2+
(g) + e-
2o
I.E.
อะตอมที่มีอิเล็กตรอนหลายตัว จะมีค่าพลังงานไอออไนเซชันหลายค่า ซึ่งขึ้นอยู่ว่า
จะดึงอิเล็กตรอนใดออก โดยทั่วไป (ถ้าไม่ระบุ) มักหมายถึงอิเล็กตรอนที่มีเลขควอนตัมสูงสุด (วง
นอกสุด) และพลังงานที่ใช้เรียกว่าพลังงานไอออไนเซชันที่หนึ่ง (1o
I.E.) และพลังงานที่ใช้เพื่อดึง
อิเล็กตรอนอีกหนึ่งตัวออกมาจากไอออนบวกที่ได้ เรียกว่า พลังงานไอออไนเซชันที่สอง (2o
I.E.)
และต่อ ๆ ไปที่สาม สี่ ตามลาดับ โดยพลังงานไอออไนเซชันที่หนึ่งมีค่าน้อยที่สุด เพราะใช้ดึง
เวเลนซ์อิเล็กตรอนที่อยู่ไกลจากนิวเคลียสมากกว่าอิเล็กตรอนตัวอื่น ๆ และเป็นการดึงจากอะตอมที่
มีสภาพเป็นกลางด้วย หรืออาจกล่าวว่า ปริมาณพลังงานที่น้อยที่สุดที่สามารถทาให้อะตอมหรือ
โมเลกุลปลดปล่อยอิเล็กตรอน ค่าพลังงานไอออไนเซชันจะบ่งบอกว่าอะตอมหรือไอออนนั้น
สามารถเสียอิเล็กตรอนได้ง่ายหรือยาก หรือในอีกมุมหนึ่ง เป็นการบ่งบอกระดับพลังงานของ
อิเล็กตรอนวงนอกสุดของอะตอมหรือไอออนนั้นว่ามีความเสถียรมากเพียงใด

10. 22
ถ้าเปรียบเทียบตามคาบพลังงานไอออไนเซชันจะเพิ่มขึ้นจากธาตุซ้ายสุดไปถึงธาตุ
ขวาสุด ยกเว้นบางธาตุ โดยในคาบหนึ่ง ๆ จะมีข้อยกเว้นอยู่ 2 แห่ง เช่น ในคาบที่สองธาตุ Be มี
พลังงานไอออไนเซชันสูงกว่า B และ N สูงกว่า O ทั้ง ๆ ที่เมื่อเปรียบเทียบขนาดอะตอมแล้ว B เล็ก
กว่า Be และ O ก็เล็กกว่า N สาเหตุหนึ่งมาจากโครงสร้างของอิเล็กตรอนในอะตอม อิเล็กตรอนที่
ระดับพลังงานหลัก (n) เดียวกัน แต่อยู่คนละระดับพลังงานย่อย แรงดึงดูดของประจุบวกที่นิวเคลียส
ที่มีต่ออิเล็กตรอนที่ s-orbital จะมีมากกว่า p-orbital หรือกล่าวได้ว่าการดึงอิเล็กตรอนออกไป s
อิเล็กตรอนดึงได้ยากกว่า p อิเล็กตรอน และของ p อิเล็กตรอนยากว่า d อิเล็กตรอน เพราะฉะนั้นการ
ดึงอิเล็กตรอนออกจาก Be ซึ่งมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนแบบ 1s2
2s2
จึงยากกว่า B (1s2
2s2
2p1
) จึง
ทาให้ B มีค่าพลังงานไอออไนเซชันต่ากว่า ส่วนในหมู่เดียวกันพลังงานไอออไนเซชันของธาตุจะ
ลดลงตามการเพิ่มของเลขอะตอมิก หรือกล่าวได้ว่าลดลงจากข้างบนลงมาข้างล่างของตารางธาตุ
3.4 สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน คือ พลังงานที่อะตอมคายออกมาเมื่ออะตอมในสภาพที่เป็น
แก๊ส และอยู่ในสถานะพื้นรับอิเล็กตรอนเข้าไปหนึ่งอิเล็กตรอน ซึ่งสามารถเขียนได้ดังนี้
M (g) + e-
M-
(g) + E.A.
เช่น Cl (g) + e-
Cl-
(g) + -348 kJ mol-1
ในคาบเดียวกันค่าสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาของตารางธาตุ
ในหมู่เดียวกันค่าสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนจะมีค่าลดลงจากข้างบนลงมาข้างล่างของตารางธาตุ
3.5 ค่าการนาไฟฟ้ า จะขึ้นอยู่กับสมบัติการเป็นโลหะ วัตถุใดที่ได้รับการถ่ายโอน
อิเล็กตรอนแล้วอิเล็กตรอนที่ถูกถ่ายโอนไปสามารถเคลื่อนที่ไปตลอดเนื้อวัตถุได้ง่าย คืออิเล็กตรอน
มีอิสระในการเคลื่อนที่ในวัตถุนั้น เรียกวัตถุที่มีสมบัติเช่นนั้นว่า ตัวนาไฟฟ้า (Electrical conductor)
หรือเรียกสั้นๆ ว่า ตัวนา (Conductor) ดังนั้นการนาไฟฟ้ าหมายถึง การที่วัตถุสามารถยอมให้
อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ผ่านเนื้อวัตถุได้ ซึ่งสมบัตินี้จะตรงกันข้ามกับฉนวน (Insulator) ซึ่งไม่ยอมให้
ประจุไฟฟ้ าไหลผ่าน (Electrical insulator) หรือก็คือพวกอโลหะ โดยในคาบหนึ่ง ๆ (ตามแนวนอน)
ความเป็นโลหะจะลดลง (คือความเป็นอโลหะจะมากขึ้น) เมื่อเลขอะตอมิกเพิ่มขึ้นและในหมู่หนึ่ง ๆ
ความเป็นโลหะจะมากขึ้นเมื่อเลขอะตอมิกเพิ่มขึ้น ดังนั้นจะเห็นว่าในตารางธาตุจะมีเส้นทึบเป็นขึ้น
บันได (ระหว่างหมู่ IIIA ถึงหมู่ VIA) แบ่งธาตุเป็นสองพวก คือด้านบนและขวามือของเส้นทึกเป็น
พวกอโลหะ ส่วนด้านล่างทางซ้ายมือของเส้นเป็นโลหะ สาหรับธาตุที่อยู่บริเวณขั้นบันไดที่แบ่ง
โลหะและอโลหะได้แก่ B Si Ge As Sb และ Te ธาตุกลุ่มนี้เป็นกึ่งโลหะ (Metalloids) มีสถานะเป็น
ของแข็ง และเป็นสื่อนาไฟฟ้ าที่เลวที่อุณหภูมิปกติ แต่จะนาไฟฟ้ าได้ดีเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น (ต่างจาก

11. 23
โลหะ การนาไฟฟ้าเลวลงเมื่ออุณหภูมิสูง) ธาตุพวกกึ่งโลหะจึงใช้ประโยชน์เป็นตัวนาไฟฟ้าที่จาเป็น
สาหรับอุณหภูมิสูง ซึ่งมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า Semiconductors
3.6 ความเป็นตัวออกซิไดส์และตัวรีดิวซ์ ธาตุที่เป็นตัวออกซิไดส์ที่ดีได้แก่ธาตุที่รับ
อิเล็กตรอนได้ง่าย มีค่าพลังงานไอออไนเซชัน สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนและอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง
ซึ่งได้แก่ธาตุที่เป็นอโลหะทางด้านขวาบนของตารางธาตุ สาหรับธาตุโลหะที่มีค่าพลังงานไอออไน
เ ซ ชั น
สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนและอิเล็กโทรเนกาติวิตีต่าจะมีความเป็นรีดิวซ์สูง ดังนั้นสรุปได้ว่าในแต่ละ
คาบความเป็นตัวรีดิวซ์ของธาตุจะลดลงจากซ้ายไปขวาของตารางธาตุ และในหมู่เดียวกันความเป็น
ตัวรีดิวซ์จะเพิ่มขึ้นจากข้างบนลงข้างล่างของตารางธาตุ
คุณสมบัติของธาตุทรานซิชัน
ธาตุกลุ่ม B ในตารางธาตุ เรียกว่าธาตุทรานซิชัน (Transition Elements) ส่วนใหญ่มีอยู่ใน
ธรรมชาติและบางธาตุได้จากการสังเคราะห์ ธาตุในกลุ่มนี้บางธาตุเป็นธาตุกัมมันตรังสี หลายธาตุ
เป็นโลหะที่รู้จักและคุ้นเคย เช่น เหล็ก ทองแดง ทอง เงิน และมีอีกหลายธาตุที่ยังไม่รู้จักมาก่อน ธาตุ
ทรานซิชันหลักส่วนใหญ่จะมีความคล้ายคลึงกันในแนวตั้ง ทั้งสมบัติทางเคมีและทางกายภาพ
เหมือน ๆ กับธาตุเรพรีเซนเตตีฟ จึงมีการแบ่งธาตุออกเป็นหมู่ ๆ ได้แก่ ธาตุหมู่ B ทั้งหมดและหมู่
VIII การมีหมายเลขเติมเข้าไปด้วยก็เพื่อให้สัมพันธ์กับค่าออกซิเดชันนัมเบอร์ที่เป็นบวกสูงสุดซึ่ง
พบอยู่ในธาตุเหล่านั้นเป็นปกติ
เพื่อความสะดวกในการพิจารณาสมบัติของธาตุทรานซิชัน จะแบ่งธาตุทรานซิชันออกเป็น 2
พวก คือ ธาตุกลุ่ม d (d-block elements) หรือธาตุทรานซิชันหลัก (Main transition elements) ได้แก่
ธาตุที่อยู่ระหว่างธาตุหมู่ IIA กับ IIIA ในตารางธาตุ ธาตุกลุ่ม d เหล่านี้ มี 3 แถวมีชื่อเรียกว่า
อนุกรมทรานซิชันที่หนึ่ง ที่สองและที่สาม ตามลาดับ และธาตุในกลุ่ม f (f-block elements) หรือ
ธาตุทรานซิชันชั้นใน (Inner transition elements) ซึ่งธาตุในกลุ่มนี้แบ่งเป็นสองแถวยาวอยู่ตอนล่าง
ของตารางธาตุ
1. คุณสมบัติของธาตุทรานซิชัน
ธาตุทรานซิชันจะมีอักษร B กากับ e-
2 วงนอกสุดจะถูกนาไปใช้ทาปฏิกิริยาเคมี ธาตุทุก
ตัวเป็นโลหะของแข็ง ยกเว้นปรอทเป็นของเหลว สารประกอบส่วนมากมักมีสี มีสมบัติคล้ายคลึง
กันทั้งในแนวนอนและแนวดิ่ง ซึ่งทุกธาตุต่างเป็ นพวกโลหะ แต่มีความแตกต่างจากโลหะ
หมู่ IA และหมู่ IIA หลายประการดังนี้

12. 24
1.1 ธาตุทรานซิชัน เป็ นโลหะซึ่งส่วนใหญ่มีจุดหลอมเหลว จุดเดือด และความ
หนาแน่นสูง
1.2 เวเลนต์อิเล็กตรอนของธาตุทรานซิชันในคาบที่ 4 เท่ากับ 2 ยกเว้นโครเมียม กับ
ทองแดง ซึ่งมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1
1.3 อิเล็กตรอนในระดับพลังงานถัดเข้ามานับจากระดับพลังงานของเวเลนซ์
อิเล็กตรอน ส่วนใหญ่มีจานวนไม่เท่ากัน ส่วนของธาตุหมู่ IA และหมู่ IIA ในคาบเดียวกันมี
จานวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานถัดเข้ามาเท่ากับ 8
1.4 รัศมีอะตอมมีขนาดใกล้เคียงกันและมีแนวโน้มลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้นตามคาบ
1.5 ความหนาแน่นมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามคาบ
1.6 ธาตุทรานซิชันมีสมบัติคล้ายคลึงกันตามคาบมากกว่าธาตุอื่น ๆ ในตารางธาตุ
2. คุณสมบัติเด่นของธาตุทรานซิชัน
สมบัติพิเศษที่เด่นชัด มีดังนี้
2.1 โลหะทรานซิชันเป็นตัวนาไฟฟ้ าและนาความร้อนที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุใน
หมู่ IB คือ ทองแดง เงิน และทอง
2.2 รัศมีอะตอมของธาตุทรานซิชันโดยทั่วไปมีขนาดลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น แต่
รัศมีอะตอมของธาตุต่าง ๆ จากโครเมียม (Cr) ถึงทองแดง (Cu) มีขนาดใกล้เคียงกันมาก ทั้งนี้
เนื่องจากแม้ว่าธาตุในแถวเดียวกันจะมีประจุในนิวเคลียสเพิ่มขึ้นซึ่งทาให้หมอกอิเล็กตรอนเล็กลงก็
ตาม แต่อิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อยมีจานวนมากขึ้นและมีแรงต้านกับการหดขนาดของหมอก
อิเล็กตรอน จึงทาให้ขนาดอะตอมของธาตุทรานซิชันไม่ค่อยเปลี่ยนแปลงมากนัก และจะลดลงอย่าง
ช้า ๆ เท่านั้น
2.3 พลังงานไอออไนเซชันลาดับที่ 1 ที่เปลี่ยนแปลงอย่างไม่สม่าเสมอเป็นผลจากการ
ต้านกันระหว่างประจุของนิวเคลียสที่เพิ่มขึ้น กับการเพิ่มอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย
2.4 มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า ยกเว้น IIIB และหมู่ IIB ซึ่งเกิดสารประกอบที่มีเลข
ออกซิเดชัน +3 และ +2 ตามลาดับ ส่วนธาตุทรานซิชันอื่น ๆ สามารถแสดงเลขออกซิเดชัน
ร่วมกันเป็นอย่างน้อย
2.5 สารประกอบส่วนมากของธาตุทรานซิชันมีสี (ยกเว้นหมู่ IIIB)
2.6 มีแนวโน้มเกิดสารประกอบเชิงซ้อน (Complex compounds) ได้ง่ายกว่าธาตุ
หมู่ IA และหมู่ IIA
2.7 ธาตุทรานซิชันชั้นใน (Inner- Transition Elements) จัดไว้ตอนล่างของตารางธาตุ ใน
คาบที่ 6 และ 7 ของหมู่ IIIB (ธาตุทรานซิชันชั้นในล้วนเป็นโลหะ ส่วนมากมีสี) โดยคาบที่ 6 มีธาตุ

13. 25
14 ธาตุ เรียงเป็นอนุกรมต่อจาก La (แลนทานัม) เรียก อนุกรมแลนทา-ไนด์ (lanthanide series)
ได้แก่ ธาตุซีเรียม (Ce) จนถึง ลูทีเซียม (Lu) และ คาบที่ 7 เรียก อนุกรมแอกทิ-ไนด์ (Actinide series)
ได้แก่ ธาตุทอเรียม (Th) ถึง ลอร์เรนเซียม (Lr)
สรุป
ตารางธาตุ คือตารางที่ใช้แสดงรายชื่อธาตุเคมี ซึ่งจัดเรียงบนพื้นฐานของเลขอะตอม โดย
เรียงตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ตารางธาตุยังแบ่งออกได้เป็นธาตุเรพรีเซนเททีฟและธาตุ
ท ร า น -
ซิชัน เพื่อให้จาได้ง่ายจึงแบ่งตามสมบัติที่คล้ายกันจัดอยู่หมู่เดียวกัน ซึ่งจะได้ธาตุเรพรีเซนเททีฟ
ทั้งหมด 8 หมู่ 7 คาบ แบ่งเป็นโลหะ อโลหะ และกึ่งโลหะ และสมบัติของธาตุ แนวโน้มตามหมู่ตาม
คาบ ในส่วนคุณสมบัติของขนาดอะตอม ค่า IE EN EA ค่าการนาไฟฟ้า และความเป็นตัวออกซิไดส์
และตัวรีดิวซ์ ส่วนธาตุทรานซิชันทั้งหมดมีคุณสมบัติเป็นโลหะทั้งหมด มี 8 หมู่ 4 คาบ โดย
คุณสมบัติของธาตุทรานซิชัน คือ มีสัญลักษณ์ B กากับ มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า แต่บางตัว
แสดงเฉพาะ 2+ และธาตุทรานซิชันทุกตัวมีสียกเว้นหมู่ 3B
แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 2
1. ผู้ใดได้ชื่อว่าบิดาแห่งตารางธาตุและเพราะอะไรทุกคนจึงยกย่องให้ท่านเป็นบิดาแห่งตารางธาตุ
2. จงให้เหตุผลว่าทาไมถึงเรียกตารางธาตุว่า ตารางทานายธาตุ (Periodic Table)
3. ธาตุเรพรีเซนเททีฟ หมู่ 1 และ 2 กับธาตุทรานซิชัน มีความสัมพันธ์กันอย่างไร
4. เมื่อพิจารณาธาตุตามหมู่ตามคาบเดียวกัน แนวโน้มของค่าพลังงานไอออไนเซชัน (IE) และค่า
พลังงานอิเล็กตรอนแอฟฟินิตี (EA) มีความสัมพันธ์กันอย่างไร อธิบาย
5. ในแต่ละข้อย่อยต่อไปนี้ ธาตุใดในสามธาตุมีสมบัติทางเคมีแตกต่างจากสองธาตุที่เหลือ
ก. N, P, S (S)
ข. Na, Mg, K (Mg)
ค. Fe, Rh, In (Fe)
ง. As, Sb, Te (Te)
6. ท่านคุ้นเคยกับธาตุทรานซิชันธาตุใดบ้าง จงบอกประโยชน์ของธาตุเหล่านั้น

14. 26
เอกสารอ้างอิง
จินดา อุดชาชน, ตะวัน สุขน้อย, อิทธิพล แจ้งชัด, สุภารัตน์ จาปา และ ชลลดา ฤตวิรุฬห์. (2544).
เคมี. พิมพ์ครั้งที่ 3. พิมพ์ดี : กรุงเทพมหานคร.
ทบวงมหาวิทยาลัย. (2538). เคมี. เล่มที่ 2. พิมพ์ครั้งที่ 8. บริษัทอักษรเจริญทัศน์ : กรุงเทพมหานคร.
นภดล ไชยคา, พีรวรรณ พันธุมนาวิน และ ลัดดาวัลย์ผดุงทรัพย์. (2546). เคมี 1. สานักพิมพ์ฟิสิกส์
เซ็นเตอร์ : กรุงเทพมหานคร.
สุนันทา วิบูลย์จันทร์. (2545). เคมี : วิชาแกนทางวิทยาศาสตร์ 1. เล่ม 1. บริษัทเพียร์สันเอ็ดดูเคชั่น
อินโดไชน่าจากัด : กรุงเทพมหานคร.
S.S. Zumdahl. (1996). Basic chemistry. 3nd
ed. D.C. Heath and Company : United States.