มีการจัดตารางธาตุอย่างไร?

ตารางธาตุแสดงองค์ประกอบที่รู้จักทั้งหมดโดยการเพิ่มเลขอะตอม ซึ่งเป็นจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส หากนั่นเป็นเพียงการพิจารณา แผนภูมิก็จะเป็นเพียงเส้น แต่นั่นไม่ใช่กรณี กลุ่มเมฆของอิเล็กตรอนล้อมรอบนิวเคลียสของธาตุแต่ละธาตุ โดยปกติหนึ่งตัวสำหรับโปรตอนแต่ละตัว องค์ประกอบรวมกับองค์ประกอบอื่น ๆ และเพื่อเติมเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกตามกฎออกเตตซึ่งระบุว่าเปลือกนอกเต็มเป็นเปลือกที่มีอิเล็กตรอนแปดตัว แม้ว่ากฎออคเต็ตจะไม่ใช้อย่างเคร่งครัดกับธาตุที่หนักกว่าเป็นธาตุเบา แต่ก็ยังเป็นพื้นฐานสำหรับการจัดตารางธาตุ

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ตารางธาตุแสดงองค์ประกอบโดยการเพิ่มเลขอะตอม รูปร่างของแผนภูมิที่มีเจ็ดแถวและแปดคอลัมน์นั้นยึดตามกฎออกเตต ซึ่งระบุว่าองค์ประกอบนั้นรวมกันเพื่อให้ได้เปลือกนอกที่มีความเสถียรของอิเล็กตรอนแปดตัว

ลักษณะเด่นของตารางธาตุที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือมันถูกจัดเรียงเป็นแผนภูมิที่มีเจ็ดแถวและแปดคอลัมน์ แม้ว่าจำนวนคอลัมน์จะเพิ่มขึ้นที่ด้านล่างของแผนภูมิ นักเคมีอ้างถึงแต่ละแถวเป็นจุดและแต่ละคอลัมน์เป็นกลุ่ม แต่ละองค์ประกอบในช่วงเวลามีสถานะพื้นดินเหมือนกัน และองค์ประกอบจะกลายเป็นโลหะน้อยลงเมื่อคุณเลื่อนจากซ้ายไปขวา องค์ประกอบในกลุ่มเดียวกันมีสถานะพื้นดินต่างกัน แต่มีอิเล็กตรอนจำนวนเท่ากันในเปลือกนอกซึ่งทำให้มีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน

แนวโน้มจากซ้ายไปขวามีแนวโน้มไปสู่อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ที่สูงขึ้น ซึ่งเป็นตัววัดความสามารถของอะตอมในการดึงดูดอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่นโซเดียม (Na) อยู่ภายใต้ลิเธียม (Li) ในกลุ่มแรกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโลหะอัลคาไล ทั้งสองมีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวในเปลือกนอก และทั้งคู่มีปฏิกิริยาสูง โดยพยายามบริจาคอิเล็กตรอนเพื่อสร้างสารประกอบที่เสถียร ฟลูออรีน (F) และคลอรีน (Cl) อยู่ในช่วงเดียวกับ Li และ Na ตามลำดับ แต่จะอยู่ในกลุ่ม 7 ที่ฝั่งตรงข้ามของแผนภูมิ พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของเฮไลด์ พวกมันมีปฏิกิริยาตอบสนองมาก แต่ก็เป็นตัวรับอิเล็กตรอน

องค์ประกอบในกลุ่ม 8 เช่น ฮีเลียม (He) และนีออน (Ne) มีเปลือกนอกที่สมบูรณ์และแทบไม่มีปฏิกิริยาเลย พวกมันก่อตัวเป็นกลุ่มพิเศษซึ่งนักเคมีเรียกว่าก๊าซมีตระกูล

แนวโน้มที่จะเพิ่มอิเล็กโตรเนกาติวีตี้หมายความว่าธาตุต่างๆ จะกลายเป็นอโลหะมากขึ้นเมื่อคุณทำตารางธาตุจากซ้ายไปขวา โลหะสูญเสียเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้ง่ายในขณะที่อโลหะได้รับอิเล็กตรอนได้ง่าย เป็นผลให้โลหะเป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดีในขณะที่อโลหะเป็นฉนวน โลหะสามารถหลอมได้และเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ในขณะที่อโลหะนั้นเปราะและสามารถอยู่ในสถานะของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซได้

ธาตุส่วนใหญ่เป็นโลหะหรือเมทัลลอยด์ ซึ่งมีคุณสมบัติอยู่ระหว่างโลหะกับอโลหะ องค์ประกอบที่มีลักษณะเป็นโลหะมากที่สุดจะอยู่ที่ส่วนล่างซ้ายมือของแผนภูมิ ส่วนที่มีคุณสมบัติเป็นโลหะน้อยที่สุดจะอยู่ที่มุมขวาบน

องค์ประกอบจำนวนมากไม่พอดีกับการจัดกลุ่มและงวดที่ประณีตตามที่ นักเคมีชาวรัสเซีย Dmitri Ivanovitch Mendeleev (1834-1907) ซึ่งเป็นคนแรกที่พัฒนาตารางธาตุ องค์ประกอบเหล่านี้เรียกว่าองค์ประกอบการเปลี่ยนแปลง อยู่ตรงกลางของตาราง ตั้งแต่ช่วงที่ 4 ถึง 7 และระหว่างกลุ่ม II และ III เนื่องจากพวกมันสามารถแบ่งอิเล็กตรอนได้มากกว่าหนึ่งเปลือก พวกมันจึงไม่ใช่ผู้บริจาคหรือตัวรับอิเล็กตรอนอย่างชัดเจน กลุ่มนี้รวมถึงโลหะทั่วไป เช่น ทอง เงิน เหล็ก และทองแดง

นอกจากนี้ องค์ประกอบสองกลุ่มยังปรากฏที่ด้านล่างของตารางธาตุ พวกมันถูกเรียกว่าแลนทาไนด์และแอคติไนด์ตามลำดับ พวกเขาอยู่ที่นั่นเพราะไม่มีที่ว่างเพียงพอสำหรับพวกเขาในแผนภูมิ แลนทาไนด์เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มที่ 6 และอยู่ระหว่างแลนทานัม (La) และแฮฟเนียม (Hf) แอคติไนด์อยู่ในกลุ่ม 7 และไประหว่างแอกทิเนียม (Ac) และรัทเทอร์ฟอร์ด (Rf)