สมบัติของธาตุและสารประกอบ2

บทที่ 3 สมบัติของธาตุและสารประกอบ

1. สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ 2. สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ 3. ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ 4. ตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนในตารางธาตุ 5. ธาตุกึ่งโลหะ 6. ธาตุแทรนซิชัน 7. ธาตุกัมมันตรังสี 8. การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุตามตารางธาตุ 9. ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม Item

สมบัติของธาตุและสารประกอบ สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ IA และ IIA ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ VIIA ตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนในตารางธาตุ

Lithium Francium Caesium Rubidium Potassium Sodium (Alkali metal) สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ โลหะอัลคาไล สารประกอบของธาตุหมู่ที่ 1 bp. mp. สูง ละลายน้ำได้ดี ( ยกเว้น Li 2 CO 3 Li 3 PO 4 ) เสถียรต่อการเผา สารประกอบออกไซด์ ละลายน้ำมีสมบัติเป็นเบส ส่วนสารประกอบคลอไรด์มีสมบัติเป็นกลาง

Beryllium Radium Barium Strontium Calcium Magnesium สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ โลหะอัลคาไลเอิร์ธ (Alkali earth) สารประกอบของธาตุหมู่ที่ 2 bp. mp. สูง ( ยกเว้น BeCl 2 ) หมู่ 2 รวมกับไอออนที่มีประจุ -1 ส่วนใหญ่ละลายน้ำได้ดี หมู่ 2 รวมกับไอออนที่มีประจุ -2 และ -3 ไม่ละลายน้ำ ( ยกเว้น MgSO 4 ) สารประกอบออกไซด์ ละลายน้ำมีสมบัติเป็นเบส ( BeO เป็นทั้งกรดและเบส ) ส่วนสารประกอบคลอไรด์มีสมบัติเป็นกลาง ( BeCl 2 เป็นกรด )

B เป็นกึ่งโลหะ

ตัวอย่างออกไซด์ : N 2 O, NO 2 , N 2 O 4 , N 2 O 5 , P 4 O 6, P 4 O 10 Arsenic(As) Antimony(Sb) Bismuth(Bi)

ตัวอย่างออกไซด์ : SO 2 , SO 3 Group 6A Elements Oxygen (O) Sulphur (S) Selenium (Se) Tellurium(Te) Polonium (Po) SO 3(s) + H 2 O (l) H 2 SO 4(aq)

Fluorine Astatine Iodine Bromine Chlorine ธาตุเฮโลเจน (Halogen) สมบัติของธาตุและสารประกอบของธาตุตามหมู่ สารประกอบของธาตุหมู่ที่ 7 มีทั้งสารประกอบไอออนิกและสารประกอบโคเวเลนต์ สารประกอบออกไซด์และซัลไฟด์ เมื่อละลายน้ำมีสมบัติเป็นกรด ธาตุหมู่ 7 เกิดสารประกอบที่มีธาตุองค์ประกอบเหมือนกันได้หลายชนิด และมีเลขออกซิเดชันต่างกัน

ธาตุกึ่งโลหะ At Astatine Po Polonium Bi Bismuth Pb Lead Tl Thallium I Iodine Te Tellurium Sb Antimony Sn Tin In Indium Br Bromine Se Selenium As Arsenic Ge Germanium Ga Gallium Cl Chlorine S Sulfur P Phosphorus Si Silicon Al Aluminium F Fluorine O Oxygen N Nitrogen C Carbon B Boron 17 16 15 14 13

สมบัติของธาตุกึ่งโลหะ - - นำน้อย นำ นำ นำน้อย นำน้อย ไม่นำ การนำไฟฟ้า 926 818 876 840 953 768 793 807 IE 1 (kJ/mol) -270 -183 -190 -103 -78.2 -119 -134 -26.7 ค่า EA (kJ/mol) 2.20 2.00 2.10 2.05 2.18 2.01 1.90 2.04 ค่า EN 337 962 990 1,380 313 2,830 2,680 2,550 bp. ( o C) 302 254 450 631 358 937.4 1,410 2,030 mp. ( o C) solid solid solid solid solid solid solid solid สถานะ At Po Te Sb As Ge Si B ธาตุ สมบัติ

ก๊าซเฉื่อย ก๊าซเฉื่อยหรือก๊าซมีตระกูล ( inert gas or noble gas) หมายถึง ธาตุที่ไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น ๆ ซึ่งมีทั้งหมด 6 ธาตุ ตือ He, Ne, Ar, Kr, Xe และ Rn * ก๊าซเฉื่อย 1 อะตอม เท่ากับ 1 โมเลกุล * ปนอยู่กับอากาศประมาณร้อยละ 1 โดยปริมาตร พบว่ามี Ar อยู่มากที่สุดคือประมาณร้อยละ 96.6 ของก๊าซเฉื่อยทั้งหมด * ความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยา Xe > Kr > Ar > Ne > He ส่วน Rn เป็นธาตุกัมมันตรังสี พบว่า Xe และ Kr สามารถทำปฏิกิริยากับ F 2 และ O 2 ได้

ประโยชน์ของก๊าซเฉื่อย 1. ก๊าซฮีเลียม (He): เป็นก๊าซที่มีมวลโมเลกุลน้อย ไม่ติดไฟจึงใช้บรรจุบัลลูนแทนก๊าซไฮโดรเจนและใช้ผสมกับก๊าซออกซิเจนในอัตราส่วน 4 ต่อ 1 โดยปริมาตร เพื่อใช้ในการหายใจสำหรับผู้ที่ลงไปทำงานในทะเลลึก 2. ก๊าซนีออน (Ne): ใช้บรรจุในหลอดไฟโฆษณาให้หลอดไฟสีแดงเข้ม 3. ก๊าซอาร์กอน (Ar): ใช้เป็นก๊าซบรรจุในหลอดไฟฟ้าเพื่อให้ไส้หลอดมีอายุการใช้งานนานมากขึ้น ใช้บรรจุในหลอดไฟโฆษณาเพื่อให้แสงสีม่วงสีน้ำเงิน และใช้ในอุตสาหกรรมการเชื่อมโลหะ 4. ก๊าซคริปทอน (Kr): ใช้ในหลอดไฟแฟลชสำหรับการถ่ายรูปด้วยความเร็วสูง 5. ซีนอน (Xe): เป็นก๊าซที่ช่วยให้สลบ แต่มีราคาแพงมาก 6. เรดอน (Rn): ใช้รักษาโรคมะเร็ง

สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ * ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว ** ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 atm *** ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุล กรด กรด ไม่ละลายน้ำ ไม่ละลายน้ำ กรด กรด กลาง ความเป็นกรดเบสของสารละลาย -101 3.8 สลายตัว 71 76.8 12.5 520 1350-1360 จุดเดือด (  C) -154 -20 -40 -23 -107.3 405 605 จุดหลอมเหลว (  C) ClF Cl 2 O NCl 3 CCl 4 BCl 3 BeCl 2 LiCl สารประกอบคลอไรด์ของ ธาตุคาบที่ 2 สมบัติ

สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ * ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว ** ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 atm *** ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุล กรด กรด กรด กรด กรด กลาง กลาง ความเป็นกรดเบสของสารละลาย -34.6 59 สลายตัว 75.5 57.57 182.7** ระเหิด 1412 1465 จุดเดือด (  C) -101 -78 -112 -70 190* 714 801 จุดหลอมเหลว (  C) Cl 2 SCl 2 PCl 3 SiCl 4 AlCl 3 MgCl 2 NaCl สารประกอบคลอไรด์ของ ธาตุคาบที่ 3 สมบัติ

สมบัติของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุตามคาบ 1. สารประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่ IA IIA มีสมบัติเป็นกลาง ยกเว้น BeCl 2 มีสมบัติเป็นกรด ส่วนสารประกอบคลอไรด์ของธาตุหมู่ IIIA ถึง VIIA มีสมบัติเป็นกรด 2. สารประกอบคลอไรด์ที่ไม่ละลายน้ำได้แก่ CCl 4 3. เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาของสารประกอบคลอไรด์กับน้ำได้ดังนี้ PCl 5 + 4H 2 O  H 3 PO 4 + 5HCl SiCl 4 + 2H 2 O  SiO 2 + 4HCl

สารประกอบคลอไรด์ที่ควรรู้จัก CaCl 2 ใช้ในเครื่องทำความเย็นในอุตสาหกรรมห้องเย็น ใช้ทำฝนเทียม KCl ใช้ทำปุ๋ย NH 4 Cl ใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ของเซลล์ถ่านไฟฉาย ใช้เป็นน้ำประสานดีบุก ปูนคลอรีน ใช้เป็นสารฟอกสีหรือฟอกขาวเยื่อกระดาษ ใช้ฆ่าแบคทีเรียในน้ำประปาและในสระว่ายน้ำ DDT Dichloro Diphenyl Trichloro ethane และดีลดริน ใช้เป็นยาฆ่าแมลง กำจัดศัตรูพืช เกลือแกง ใช้ปรุงแต่งอาหาร ถนอมอาหาร และใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิต NaHCO 3 ( โซดาทำขนม ) Na 2 CO 3 ( โซดาแอช ) NaOH ( โซดาไฟ ) และ HCl นอกจากนี้ยังใช้ละลายน้ำแข็งในหิมะ CCl 4 และ CHCl 3 ( คลอโรฟอร์ม ) ใช้เป็นตัวทำละลายในการสกัดสารอินทรีย์

สมบัติของสารประกอบออกไซด์ของธาตุตามคาบ 1. สารประกอบออกไซด์ของธาตุหมู่ IA IIA ละลายน้ำได้สารละลายที่มีฤทธิ์เป็นเบส ยกเว้น BeO ไม่ละลายน้ำ 2. สารประกอบออกไซด์ของธาตุหมู่ IIIA ถึง VIIA ละลายน้ำได้สารละลายที่มีฤทธิ์เป็นกรด ยกเว้น Al 2 O 3 และ SiO 2 ไม่ละลายน้ำ 3. เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาของสารประกอบออกไซด์เมื่อละลายน้ำได้ดังนี้ Li 2 O(s) + H 2 O(l)  2LiOH(aq) ( เบส ) CaO(s) + H 2 O(l)  Ca(OH) 2 (aq) ( เบส ) CO 2 (g) + H 2 O(l)  H 2 CO 3 (aq) ( กรด ) SO 2 (g) + H 2 O(l)  H 2 SO 3 (aq) ( กรด )

4. ออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ อธิบายได้ดังนี้ ก . ถ้าทำปฏิกิริยากับกรดได้ แสดงว่าออกไซด์นั้นมีสมบัติเป็นเบส เช่น MgO ละลายน้ำได้เล็กน้อยและทำปฏิกิริยากับกรดได้ดังสมการ MgO(s) + H 2 SO 4 (aq)  MgSO 4 (aq) + H 2 O(l) ข . ถ้าทำปฏิกิริยากับเบสได้ แสดงว่าออกไซด์นั้นมีสมบัติเป็นกรด เช่น SiO 2 (s) + 2NaOH(aq)  NaSiO 3 (aq) + H 2 O(l) ค . ถ้าทำปฏิกิริยาได้ทั้งกรดและเบส แสดงว่ามีสมบัติเป็นได้ทั้งกรดและเบส เช่น BeO(s) + 2NaOH(aq) + H 2 O(l)  Be(OH) 2- 4 (aq) + 2Na + (aq) BeO(s) + 2HCl(aq)  BeCl 2 (aq) + H 2 O(l) สมบัติของสารประกอบออกไซด์ของธาตุตามคาบ

สารประกอบออกไซด์ที่ควรรู้จัก CO 2 เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงและการเผาผลาญอาหารของสิ่งมีชีวิต การเพิ่มขึ้นของ CO 2 ทำให้อุณหภูมิของบรรยากาศสูงขึ้นทำให้เกิดปรากฎการณ์เรือนกระจก CO 2 ใช้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ใช้ผลิตปุ๋ยยูเรีย ใช้ผลิตน้ำอัดลม น้ำโซดา ใช้ดับเพลิง ใช้ในยุ้งเก็บเมล็ดธัญพืชเพื่อป้องกันการงอก ทำน้ำแข็งแห้งเพื่อใช้เก็บอาหาร

สารประกอบออกไซด์ที่ควรรู้จัก CO, SO 2 , NO และ NO 2 จัดเป็นก๊าซพิษ เป็นอันตรายต่อระบบหายใจ ทำให้เกิดหมอกควันพิษ เกิดฝนกรด CO(g) + H 2 (g) เรียกว่า water gas CO(g) + N 2 (g) เรียกว่า producer gas CO(g) ใช้เป็นตัวรีดิวซ์ในการถลุงโลหะ SO 2 (g) ใช้ในการฟอกสีและฆ่าเชื้อรา แร่ดีบุกคือ แร่แคสซิเทอไรต์ (SnO 2 ) แร่เหล็กคือ แร่ฮีมาไทต์ (Fe 2 O 3 ) SiO 2 หรือซิลิกา เกิดในธรรมชาติเป็นผลึกรูปต่าง ๆ บางชนิดสวยงาม บางชนิดแข็ง มีจุดเดือดจุดหลอมเหลวสูง ใช้ทำเครื่องประดับ สารขัดโลหะกระดาษทราย สารช่วยกรองในเครื่องกรองน้ำ ทำแก้ว กระจก และเลนส์

จุดหลอมเหลวและจุดเดือด ของสารประกอบของธาตุตามคาบ * แนวโน้มจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุในคาบที่ 2 และคาบที่ 3 จะลดลงจากซ้ายไปขวา เพราะคลอไรด์ของโลหะเป็นสารประกอบไอออนิก ส่วนคลอไรด์ของอโลหะสารประกอบโคเวเลนต์ * จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบออกไซด์ของโลหะมีจุดหลอมเหลวและ จุดเดือดสูงเพราะสารประกอบเหล่านี้เป็นสารประกอบไอออนิก ส่วนสารประกอบ ออกไซด์ของอโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ เพราะแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล เหล่านี้คือแรงแวนเดอร์วาส์ล การทำให้สารระเหยหรือกลายเป็นไอจึงใช้พลังงานต่ำ

ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบตามหมู่ โลหะหมู่ IA และ IIA ทำปฏิกิริยากับน้ำได้สารละลายเบสและก๊าซไฮโดรเจน โดยโลหะหมู่ IA จะเกิดปฏิกิริยากับน้ำได้ดังสมการ 2 Na(s) + 2H 2 O(l)  2NaOH(aq) + H 2 (g) โลหะหมู่ IIA จะทำปฏิกิริยากับน้ำร้อนได้ดีกว่าน้ำเย็น Mg(s) + 2H 2 O(l)  Mg(OH) 2 (aq) + H 2 (g) โลหะหมู่ IIIA ไม่ทำปฏิกิริยากับทั้งน้ำร้อนและน้ำเย็น Al(s) + H 2 O(l)  ไม่เกิดปฏิกิริยาหรือเกิดช้ามาก { 2Al(OH) 3 (aq) + 3H 2 (g)} ** สรุปความว่องไวในการทำปฏิกิริยากับน้ำได้ดังนี้ ธาตุหมู่ IA > หมู่ IIA > หมู่ IIIA ร้อน ร้อน , เย็น

การละลายน้ำของสารประกอบธาตุหมู่ IA และ IIA MgHPO 4 , BaHPO 4 Na 2 HPO 4 , K 2 HPO 4   ไฮโดรเจนฟอสเฟต MgCO 3 , CaCO 3 Li 2 CO 3 , Na 2 CO 3   คาร์บอเนต CaSO 4 , BaSO 4 Na 2 SO 4 , K 2 SO 4  ยกเว้น MgSO 4  ซัลเฟต Ca(NO 3 ) 2 , Ba(NO 3 ) 2 LiNO 3 , KNO 3   ไนเตรต MgCl 2 , CaCl 2 , BaCl 2 LiCl , NaCl   คลอไรด์ หมู่ IIA หมู่ IA หมู่ IIA หมู่ IA ตัวอย่างสารประกอบ ธาตุ สารประกอบ

ธาตุหมู่ VIIA เรียกว่า ธาตุแฮโลเจน (halogen) Cl 2 + 2KBr  2KCl + Br 2 Cl 2 + 2KI  2KCl + I 2 Br 2 ทำปฏิกิริยากับ I - ได้ ดังสมการ Br 2 + 2KI  2KBr + I 2 สำหรับ I 2 ไม่ทำปฏิกิริยากับ Cl - และ Br - I 2 + KCl  ไม่เกิดปฏิกิริยา I 2 + KBr  ไม่เกิดปฏิกิริยา สีชมพูแกมม่วง สีชมพูแกมม่วง สีชมพูแกมม่วง สีส้ม สีส้ม สีชมพูแกมม่วง ไม่มีสี สีส้ม สีชมพูแกมม่วง KCl KBr KI สารละลายไอโอดีนใน CCl 4 ( ชมพูแกมม่วง ) สารละลายโบรมีนใน CCl 4 ( สีส้ม ) สารละลายคลอรีนใน CCl 4 ( ใสไม่มีสี ) ผลการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ในชั้น CCl 4 สารละลาย

ความสามารถในการทำปฏิกิริยาของธาตุหมู่ VIIIA จะลดลงตามลำดับจากบนลงล่าง โดยธาตุที่อยู่ตอนบนสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบแฮไลด์ของธาตุในหมู่เดียวกันที่อยู่ตอนล่างได้ ธาตุหมู่ VIIA เรียกว่า ธาตุแฮโลเจน (halogen) ธาตุหมู่ VIIA ทำปฏิกิริยากับสารอื่นๆ เกิดสารประกอบได้หลายชนิดเช่น NaCl, HF, NaClO แสดงว่า ตัวออกซิไดส์ ( เกิดปฏิกิริยารีดักชัน ) : Cl 2 > Br 2 > I 2 ตัวรีดิวซ์ ( เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ) : Cl - > Br - > I - At I Br Cl F +0.54 +1.08 +1.36 +2.89

ตำแหน่งของธาตุ H ในตารางธาตุ ธาตุ H อาจมีลักษณะคล้ายกับธาตุในหมู่ IA และหมู่ VIIA ได้ด้วย ดังข้อเปรียบเทียบดังนี้คือ ดังนั้น จึงจัด H ไว้ต่างหาก คาบเกี่ยวระหว่าง หมู่ IA และหมู่ VIIA 7 2 -1,+1, +3, +5, +7 ไม่นำไฟฟ้า 1015-1687 4.2 - 2.2 1 ไม่แน่นอน +1 นำไฟฟ้า 382-526 1.0 - 0.7 1 2 -1, +1 ไม่นำไฟฟ้า 1318 2.1 เวเลนต์อิเล็กตรอน จำนวนอะตอมในโมเลกุล เลขออกซิเดชันในสารประกอบ การนำไฟฟ้าในสถานะของแข็ง IE 1 (kJ/mol) EN ธาตุหมู่ VIIA ธาตุหมู่ IA ไฮโดรเจน สมบัติ

การบ้าน ( สำหรับทำที่บ้าน ) แบบฝึกหัดที่ 3.1 แบบฝึกหัดที่ 3.2

ธาตุแทรนซิชัน (Transition elements)

สมบัติของธาตุแทรนซิชัน 1.65 577 7.1 910 420 130 30 Zn 1.90 908 8.9 2600 1080 130 29 Cu 1.91 736 8.9 2730 1450 130 28 Ni 1.88 757 8.9 2900 1500 130 27 Co 1.83 762 7.9 2750 1535 130 26 Fe 1.55 716 7.4 2100 1240 140 25 Mn 1.66 653 7.2 2480 1890 130 24 Cr 1.63 648 6.1 3400 1900 140 23 V 1.54 661 4.5 3260 1680 150 22 Ti 1.36 632 3.0 2730 1540 160 21 Sc 1.00 596 1.54 1490 839 197 20 Ca 0.82 425 0.86 760 64 227 19 K EN IE 1 (kJ/mol) Density (g/cm 3 ) bp. ( o C) mp. ( o C) Atomic Radius ( pm ) Atomic No. ธาตุ

การจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุ K Ca และธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4 2 8 18 2 [Ar] 3d 10 4s 2 30 Zn 2 8 18 1 [Ar] 3d 10 4s 1 29 Cu 2 8 16 2 [Ar] 3d 8 4s 2 28 Ni 2 8 15 2 [Ar] 3d 7 4s 2 27 Co 2 8 14 2 [Ar] 3d 6 4s 2 26 Fe 2 8 13 2 [Ar] 3d 5 4s 2 25 Mn 2 8 13 2 [Ar] 3d 5 4s 1 24 Cr 2 8 11 1 [Ar] 3d 3 4s 2 23 V 2 8 10 2 [Ar] 3d 2 4s 2 22 Ti 2 8 9 2 [Ar] 3d 1 4s 2 21 Sc 2 8 8 2 [Ar] 3d 0 4s 2 20 Ca 2 8 8 1 [Ar] 3d 0 4s 1 19 K จำนวน e การจัดเรียง e เลขอะตอม ธาตุ

เลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชัน

สารประกอบของธาตุแทรนซิชัน ลักษณะการเกิดและสมบัติของสารประกอบของธาตุแทรนซิชัน 1. ว่องไวกับการเกิดปฏิกิริยากับอโลหะ เช่น Halogen N O S ที่อุณหภูมิสูง 2. มีเลขออกซิเดชันหลายค่าเกิดสารประกอบได้มากมายหลายชนิด 3. สารประกอบและไอออนของธาตุแทรนซิชันส่วนใหญ่จะมีสีซึ่ง แตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของธาตุแทรนซิชันเอง เลขออกซิเดชัน ชนิดและจำนวนของสารที่รวมตัวกับธาตุแทรนซิชัน

ตารางแสดงสีของสารประกอบและไอออนของธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4 บางชนิด น้ำเงิน คอปเปอร์ ( II) ไอออน Cu 2+ เขียว นิกเกิล ( II) ไอออน Ni 2+ ชมพู โคบอลต์ ( II) ไอออน Co 2+ เหลือง ไอร์ออน ( III) ไอออน Fe 3+ เขียวอ่อน ไอร์ออน ( II) ไอออน Fe 2+ ม่วงแดง เปอร์แมงกาเนตไอออน MnO 4 - เขียว แมงกาเนตไอออน MnO 4 2- ดำ แมงกานีส ( IV) ออกไซด์ MnO 2 * น้ำตาล แมงกานีส ( III) ไฮดรอกไซด์ Mn(OH) 3 * ชมพูอ่อน แมงกานีส ( II) ไอออน Mn 2+ ส้ม ไดโครเมตไอออน Cr 2 O 7 2- เหลือง โครเมตไอออน CrO 4 2- เขียว โครเมียม ( III) ไอออน Cr 3+ น้ำเงิน โครเมียม ( II) ไอออน Cr 2+ สี ชื่อ สูตร

ปฏิกิริยาที่ธาตุแทรนซิชันมีการเปลี่ยนเลขออกซิเดชัน ยกตัวอย่างการเปลี่ยนเลขออกซิเดชันของ Mn 1. เมื่อนำ MnO 2 ( สีดำ ) ไปเผารวมกับ NaOH จนหลอมเหลวรวมกันจะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2 MnO 2 + 4OH - + O 2 2 MnO 4 2- + 2H 2 O 2. เมื่อเติมกรดซัลฟิวริกลงในสารละลายของ MnO 4 2- ที่ได้ในข้อ 1 จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2 MnO 4 2- + 4H + + O 2 4 MnO 4 - + 2H 2 O 3. เมื่อเติมสารละลาย Na 2 S ลงในสารละลายของ MnO 4 - จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2 MnO 4 - + 16H + + 5S 2- 2Mn 2+ + 8H 2 O + 5S 4. เมื่อเติม NaOH ลงในสารละลายของ Mn 2+ จะเกิดปฏิกิริยาดังนี้ 2 Mn 2+ + 16H + + 5S 2- 2Mn 3+ + 8H 2 O + 5S ฝึกสังเกตสีในการทดลองที่ 3.3

สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน ไอออนเชิงซ้อน หมายถึง ไอออนที่ประกอบด้วยอะตอมของธาตุอย่างน้อย 2 ชนิด เช่น MnO 4 - PO 4 3- CN - [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ สารประกอบเชิงซ้อน หมายถึง สารประกอบที่ประกอบด้วยไอออนเชิงซ้อน ดังตาราง Cl - [Co(NH 3 ) 6 ] 3+ [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 เฮกซะแอมมีนโคบอลต์ ( III) คลอไรด์ SO 4 2- [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ [Cu(NH 3 ) 4 ]SO 4 เตตระแอมมีนคอปเปอร์ ( II) ซัลเฟต [Fe(CN) 6 ] 3- K + K 3 [Fe(CN) 6 ] โพแทสเซียมเฮกซะไซยาโนเฟอเรต ( III) PO 4 3- NH 4 + (NH 4 ) 3 PO 4 แอมโมเนียมฟอสเฟต Cr 2 O 7 2- K + K 2 Cr 2 O 7 โพแทสเซียมไดโครเมต MnO 4 - K + KMnO 4 โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ไอออนลบ ไอออนบวก สูตร สารประกอบเชิงซ้อน

[Co Cl (NH 3 ) 5 ] Cl 2 Free anions Central ion Coordination number Complex ion Ligands Complex Compounds

Complex ion Central ion (Pt) Ligand (NH 3 ) Ligand (Cl)

สีของสารประกอบเชิงซ้อน

การเตรียมสารประกอบเชิงซ้อนของทองแดง การเตรียมสารประกอบเชิงซ้อนของทองแดง เช่น เฮกซะแอมมีนคอปเปอร์ ( II ) ซัลเฟต เตรียมโดยนำ CuSO 4 .5H 2 O ซึ่งเป็นผลึกสีฟ้าละลายน้ำ แล้วเติม NH 3 และเอทานอล จะได้ผลึกสีครามเข้ม ดังปฏิกิริยา CuSO 4 .5H 2 O + 4NH 3 Cu(NH 3 ) 4 SO 4 .H 2 O + 4H 2 O สีฟ้า สีคราม เมื่อเก็บผลึกของ Cu(NH 3 ) 4 SO 4 .H 2 O ไว้ 1 คืน จะเกิดการเปลี่ยนแปลง ดังปฏิกิริยา Cu(NH 3 ) 4 SO 4 .H 2 O Cu(NH 3 ) 3 SO 4 + NH 3 + H 2 O สีคราม สีเขียวแกมฟ้า ถ้าพิจารณาเลขออกซิเดชันในสารประกอบพบว่ามีค่าเท่ากับ +2 เท่ากัน แต่ต่างกันที่ชนิดและจำนวนโมเลกุลของสารที่มาล้อมรอบ Cu

การเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อน K 3 [ Co (NO 2 ) 6 ] Potassium hexanitro cobaltate (III) Li 2 [ Ni (CN) 6 ] Lithium hexacyano nickelate (IV) Na 3 [ Cr (NO 2 ) 6 ] Sodium hexanitro chromate (III) [ Cr (H 2 O) 4 Cl 2 ] ClO 4 Dichloro tetraaquo chromium(III) perchlorate [ Co (NH 3 ) 4 Cl 2 ] Br Dichloro tetraammine cobalt(III) bromide [ Ni (H 2 O) 6 ]SO 4 Hexaaquo nickel ( II) sulphate

ธาตุกัมมันตรังสี ( Radioactive Element) ธาตุกัมมันตรังสี คือ ธาตุที่นิวเคลียสของอะตอม แผ่รังสี ออกมา อย่างต่อเนื่องตลอดเวลา ซึ่งเรียกว่า กัมมันตรังสี ( Radioactivity) และธาตุนั้นจะกลายเป็นธาตุใหม่ จนในที่สุดได้อะตอมที่เสถียร ซึ่งส่วนใหญ่เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมมากกว่า 83 เช่น U-238 Th-232 Rn-222 รังสี ที่ปล่อยออกมาส่วนใหญ่มี 3 ชนิด คือ รังสีแอลฟา รังสีบีต้า รังสีแกมมา

ผลของสนามไฟฟ้าต่อรังสี

อำนาจการทะลุทะลวงของรังสี

* 1 amu = 1 atomic mass unit = 1.66 x 10 -24 g . สัญลักษณ์ ชนิดของประจุ และมวลของรังสี 1.0073 + 1 โปรตอน 1.0087 0 นิวตรอน 0.000540 + 1 โพซิตรอน 0 0 แกมมา 0.000540 - 1 บีตา 4.00276 + 2 แอลฟา มวล ( amu )* ชนิดของประจุ สัญลักษณ์ อนุภาค

การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี การแผ่รังสีแอลฟา

การแผ่รังสีแอลฟา การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี

การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี การแผ่รังสีบีต้า

การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี การแผ่รังสีบีต้า ( โพซิตรอน )

การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี การแผ่รังสีแกมมา Ra

การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี

ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี หมายถึง ระยะเวลาที่นิวเคลียสกัมมันตรังสีสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่ง ของปริมาณเดิม ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของแต่ละ Isotope เช่น Ra-226 มีค่า t 1/2 = 1620 ปี หมายความว่า ถ้ามี Ra-226 อยู่ 1 g เมื่อเวลา ผ่านไป 1620 ปี จะเหลืออยู่ 0.50 g

ครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสี     และ    1.6x10 -4 s 8.1 d 5.3 y 1600 y 5730 y 4.5x10 9 y Po-214 I-131 Co-60 Ra-226 C-14 U-138 รังสีที่แผ่ออก ครึ่งชีวิต ไอโซโทปกัมมันตรังสี

สูตรที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณเรื่องเวลาครึ่งชีวิต มีดังนี้ . กำหนดให้ N คือ มวลของธาตุที่เหลืออยู่ N 0 คือ มวลของธาตุที่มีอยู่เดิม t คือ เวลาที่ผ่านไปที่เกิดการสลายตัว t 1/2 คือ เวลา ครึ่งชีวิตของแต่ละธาตุ

ตัวอย่างที่ 1 ธาตุกัมมันตรังสี A จำนวน 32 กรัม ถ้าทิ้งไว้นานเป็นเวลา 6 ปี ธาตุกัมมันตรังสี A จะเหลืออยู่ 4 กรัม จงหาครึ่งชีวิตของธาตุ A การคำนวณเกี่ยวกับครึ่งชีวิต จากการเทียบจะพบว่าสารตั้งต้นมี 32 กรัม สลายตัวไปเพียง 3x จะเหลือ 4 กรัม ดังนั้น ครึ่งชีวิตของธาตุ A เป็น 2 ปี

ตัวอย่างที่ 2 จงหาปริมาณ I - 131 เริ่มต้น เมื่อนำ I - 131 จำนวนหนึ่งมาวางไว้เป็นเวลา 40.5 วัน ปรากฏว่ามีมวลเหลือ 0.125 กรัม ครึ่งชีวิตของ I -131 เท่ากับ 8.1 วัน การคำนวณเกี่ยวกับครึ่งชีวิต สมมติ I -131 เริ่มต้นมี a กรัม I - 131 จำนวน a กรัม วางไว้ 40.5 วัน = 5 ครึ่งชีวิต ครึ่งชีวิตสุดท้าย I - 131 ที่เหลือมีมวล = 0.125 กรัม 2 ครึ่งชีวิต 2 ครึ่งชีวิต I - 131 เริ่มต้นมีมวล = 4 g

สารกัมมันตรังสี โคบอลต์ 60 ( Co-60 ) สลายตัวให้รังสีเบต้า และ รังสีแกรมมา โดยมีครึ่งชีวิต 5.30 ปี จงหาเปอร์เซ็นต์ของสารกัมมันตรังสี ที่เหลืออยู่เมื่อเวลาผ่านไป 15.9 ปี โจทย์กำหนดครึ่งชีวิต 5.30 ปี ระยะเวลาผ่านไป 15.9 ปี แสดงว่าผ่านไป 3 ครึ่งชีวิต ดังนั้นสารโคบอลต์ 60 จะเหลือเท่ากับ N / No = ( 1/2 ) n N / 100 = ( 1/2 ) 3 N = สารที่เหลือ No = สารตั้งต้นที่มีอยู่ตอนแรก n = จำนวนครั้งของครึ่งชีวิต แทนค่าแล้วจะได้ 12.5%

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ปฏิกิริยาฟิชชัน (Fission reaction) กระบวนการที่นิวเคลียสของธาตุหนักบางชนิดแตกตัวออกเป็นไอโซโทปของธาตุที่เบากว่า

ปฏิกิริยานิวเคลียร์ ปฏิกิริยาฟิวชัน (Fusion reaction)* กระบวนการที่นิวเคลียสของธาตุเบาสองชนิดหลอมรวมกันเกิดเป็นนิวเคลียสใหม่ ที่มีมวลสูงกว่าเดิมและให้พลังงานปริมาณมาก

การตรวจสอบสารกัมมันตรังสี ไกเกอร์ มูลเลอร์ เคาน์เตอร์ ใช้ฟิล์มถ่ายรูป ใช้สารเรืองแสง ใช้เครื่องมือ

การใช้ประโยชน์จากสารกัมมันตรังสี ด้านธรณีวิทยา ด้านการแพทย์ ด้านเกษตรกรรม ด้านอุตสาหกรรม การเก็บถนอมอาหาร C-14 หาอายุของวัตถุโบราณ I-131 ติดตามดูความผิดปกติของต่อมไทรอยด์ ใช้รังสีเพื่อปรับปรุงเมล็ดพันธุ์พืช ใช้ตรวจหารอยรั่วของท่อขนส่งของเหลว Co-60 ทำลายแบคทีเรียในอาหาร

การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุในตารางธาตุ ตัวอย่างที่ 1 ธาตุตัวอย่าง X มีสมบัติที่ปรากฏดังนี้ โลหะ ไม่ใช่โลหะหมู่ IA IIA คลอไรด์ของอโลหะ ธาตุกึ่งโลหะ อยู่ทางตอนล่างของตารางธาตุ ละลายน้ำได้เล็กน้อย สารละลายมีสมบัติเป็นกรด การละลายในน้ำของสารสีขาวที่เกิดขึ้น เกิดปฏิกิริยาอย่างรุนแรง มีเปลวไฟและควันสีขาว เมื่อเย็นจะได้ของแข็งสีขาว การทำปฏิกิริยากับ Cl 2 ไม่ละลายน้ำ การละลายในน้ำ นำไฟฟ้าได้ การนำไฟฟ้า ผิวเป็นมันวาว สีผิว เป็นของแข็ง สถานะ ลักษณะที่ปรากฏ สมบัติ

ตัวอย่างที่ 2 ธาตุ Y เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมเท่ากับ 19 ธาตุ Y ควรจะมีสมบัติเป็นอย่างไร การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุในตารางธาตุ - การจัดเรียงอิเล็กตรอนของ Y คือ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 - ธาตุ Y อยู่ในหมู่ IA และอยู่ในคาบที่ 4 ธาตุ Y ควรมีสมบัติคล้ายธาตุหมู่ IA สมบัติ : มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1 เมื่อเกิดเป็นสารประกอบมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ +1 มีสถานะเป็นของแข็ง มีจุดหลอมเหลว และจุดเดือดสูง นำไฟฟ้าได้ ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง

ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ธาตุอะลูมิเนียม ( Al) ธาตุแคลเซียม ( Ca) ธาตุทองแดง ( Cu) ธาตุโครเมียม ( Cr) ธาตุเหล็ก ( Fe) ธาตุไอโอดีน ( I) ธาตุไนโตรเจน ( N) ธาตุออกซิเจน ( O) ธาตุฟอสฟอรัส ( P) ธาตุซิลิคอน ( Si) ธาตุสังกะสี ( Zn) ธาตุเรเดียม ( Ra)

ธาตุอะลูมิเนียม ( Al) Matching exercise ลักษณะและสมบัติ โลหะ Al มีสีเงิน มีความหนาแน่นต่ำ เหนียวและแข็ง ดัดโค้งงอได้ ทุบให้เป็น แผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้ นำไฟฟ้าและ นำความร้อนได้ดี สารประกอบของ Al Al 2 O 3 ( คอรันดัม ) KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O ประโยชน์ ทำโลหะเจืออะลูมิเนียม ทำเครื่องบิน หน้าต่าง กลอนประตู สายไฟฟ้า สารส้ม กระป๋องน้ำอัดลม

ธาตุแคลเซียม ( Ca) ลักษณะและสมบัติ มีความหนาแน่นต่ำ มีสีขาวเงิน เป็นมันวาว ในธรรมชาติไม่พบอยู่ ในสภาพอิสระ สารประกอบของ Ca CaCO 3 CaSO 4 .2H 2 O ประโยชน์ ปูนขาว ดินสอพอง ชอล์ก CaC 2 ใช้ผลิตก๊าซอะเซทิลีน เป็นองค์ประกอบของฟัน และกระดูก

ธาตุทองแดง ( Cu) ลักษณะและสมบัติ เป็นโลหะสีแดง มีความหนาแน่นสูง จุดหลอมเหลว - จุดเดือดสูง นำไฟฟ้า และนำความร้อนได้ดี แร่ที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบ Cu 2 CO 3 (OH) 2 ( แร่มาลาไคต์ ) Cu 2 S ( แร่คาลโคไซด์ ) CuFeS 2 ( แร่คาลโคไพไรต์ ) Cu 2 O ( แร่คิวไพรต์ ) ประโยชน์ ใช้ทำสายไฟฟ้า ทองเหลือง กุญแจ ใบพัดเรือ กระดุม ทองบรอนซ์ ใช้ทำปืนใหญ่ ระฆัง

ธาตุโครเมียม ( Cr) ลักษณะและสมบัติ Cr เป็นโลหะสีขาวเงินเป็นมันวาว และแข็งมาก ทนทานต่อการผุกร่อน ไม่พบธาตุอิสระในธรรมชาติ สารประกอบของ Cr Cr 2 O 3 Cr(OH) 3 CrO 2 ประโยชน์ ปูนขาว ดินสอพอง ชอล์ก CaC 2 ใช้ผลิตก๊าซอะเซทิลีน เป็นองค์ประกอบของฟัน และกระดูก

ธาตุเหล็ก ( Fe) ลักษณะและสมบัติ Fe เป็นโลหะสีเทา มี m.p. b.p. สูง ถูกดูดแม่เหล็กได้ง่าย สารประกอบของ Fe FeO Fe 2 O 3 K 3 Fe(CN) 6 NH 4 Fe(SO 4 ) 2 .12H 2 O ประโยชน์ ทำเหล็กกล้าใช้ในงานก่อสร้าง ผลิตเครื่องยนต์ ทำลวด ทำตัวถังรถยนต์ ตะปู เหล็กเคลือบผิว ด้วยดีบุกใช้ทำกระป๋องอาหาร

ธาตุสังกะสี ( Zn) ลักษณะและสมบัติ Zn เป็นโลหะค่อนข้างอ่อน เ m.p. b.p. ต่ำ เป็นไอได้ง่าย สารประกอบของ Zn ZnO ZnS ประโยชน์ ใช้เป็นสารเร่งปฏิกิริยา ใช้ทำเหล็กอาบสังกะสี ใช้ป้องกันเหล็กเป็นสนิม ทำหลังคา ถังบรรจุน้ำ

ธาตุไอโอดีน ( I) ลักษณะและสมบัติ I เป็นอโลหะที่มีสถานะของแข็ง เป็นเกล็ดมันวาวสีม่วง ระเหิดได้ง่าย ละลายน้ำได้น้อย ละลายในเอทานอล เฮกเซน สารประกอบของ I NaI KI ประโยชน์ ใช้ทาแผลฆ่าเชื้อโรค ใช้ผสมในเกลือสินเธาว์

ธาตุไนโตรเจน ( N) ลักษณะและสมบัติ N เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ที่อุณหภูมิ ปกติไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นแต่ทำปฏิกิริยา ที่อุณหภูมิสูง เป็นก๊าซเสถียร สารประกอบของ N NO N 2 O N 2 O 5 NO 2 ประโยชน์ ใช้เป็นอุตสาหกรรมทำ NH 3 และกรดไนตริก NH 3 เป็น สารตั้งต้นในการผลิตโซดาแอช HNO 3 ใช้ในอุตฯ การทำสี ไหมเทียม วัตถุระเบิด

ธาตุออกซิเจน ( O) ลักษณะและสมบัติ O เป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ช่วยให้ติดไฟแต่ไม่ติดไฟ เกิดสาร ประกอบกับธาตุโลหะและอโลหะได้ดี สารประกอบของ O Na 2 O 2 BaO 2 KO 2 H 2 O 2 CsO 2 RbO 2 ประโยชน์ ช่วยในการหายใจ ใช้ตัดเชื่อม โลหะ ในรูป O 3 ใช้ฟอกสี กระดาษ และฆ่าเชื้อโรคในน้ำ H 2 O 2 ใช้ฟอกสีขนสัตว์ ผม ฟาง ยาฆ่าเชื้อโรค

ธาตุฟอสฟอรัส ( P) ลักษณะและสมบัติ P มีหลายรูป เช่น ฟอสฟอรัสขาว ( นิ่มคล้ายขี้ผึ้ง m.p, ต่ำ ระเหยง่าย มีพิษ ไม่ละลายน้ำ ไม่เสถียร ) ฟอสฟอรัสแดง ( เป็นผงสีแดงเข้ม ไม่ระเหย ไม่เป็นพิษ ) ฟอสฟอรัสดำ ( มีโครงสร้างและสมบัติ คล้ายแกรไฟต์ ของแข็งสีเทาเข้ม เป็นแผ่นมีเงาโลหะ นำไฟฟ้าและความร้อน ) ประโยชน์ ใช้ทำสารฆ่าแมลง ฟอสฟอรัส แดงใช้ทำระเบิดเพลิง ระเบิดหมอกควัน และไม้ขีดไฟ

ธาตุซิลิคอน ( Si) Si ลักษณะและสมบัติ เป็นผลึกสีเทา เป็นมันวาว มีโครง สร้างคล้ายเพชร แต่แข็งน้อยกว่าเพชร สารประกอบของ Si SiO 2 SiC ประโยชน์ เป็นสารกึ่งตัวนำ ในรูปซิลิเกต ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตฯ ทำแก้ว SiC นิยมใช้ทำเครื่องสับ บด เครื่องโม่

ธาตุเรเดียม ( Ra) ลักษณะและสมบัติ เป็นธาตุกัมมันตรังสี เตรียมได้จากระบวนการสลายสาร ประกอบแฮไลด์ของเรเดียมด้วยไฟฟ้า โดยใช้ปรอทเป็นขั้ว เรเดียมแฮไลต์มัก ตกผลึกออกมาพร้อมกับแบเรียมแฮไลด์ ในแร่ฟิตซ์เบลนด์ ประโยชน์ Ra – 226 เสถียรที่สุด เมื่อสลายตัวจะได้เรดอน และเกิดตะกั่ว สลายตัว ให้รังสีแกมมา ยับยั้งการ เจริญของมะเร็ง เป็นสารเรืองแสง

สมบัติของธาตุและสารประกอบ2

More Related Content

What's hot

Similar to สมบัติของธาตุและสารประกอบ2

สมบัติของธาตุและสารประกอบ2

Editor's Notes