วิธีการใช้ตารางธาตุ

เลย์เอาต์ของตารางธาตุมีความสำคัญมากต่อความเข้าใจ มันถูกจัดวางเพื่อให้องค์ประกอบต่าง ๆ ตามลำดับเลขอะตอม เลขอะตอมคือจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนในอะตอมที่เป็นกลาง ไฮโดรเจนซึ่งเป็นองค์ประกอบแรกในตารางมีเลขอะตอมหนึ่ง เพื่อให้องค์ประกอบนี้เป็นกลาง จะต้องมีหนึ่งโปรตอน(+) และหนึ่งอิเล็กตรอน(-) อีกตัวอย่างหนึ่งคือออกซิเจน ออกซิเจนมีเลขอะตอมเท่ากับ 8 ซึ่งหมายความว่ามีโปรตอนทั้งหมด 8 ตัว (+) และอิเล็กตรอนทั้งหมด 8 ตัว (-) เมื่อเราเคลื่อนผ่านและลงตารางธาตุ เราจะเพิ่มโปรตอนและอิเล็กตรอนเข้าไป

ตอนนี้คุณเข้าใจแล้วว่าเลขอะตอมคืออะไร มาดูกันว่าอิเล็กตรอนในองค์ประกอบถูกจัดเรียงอย่างไร อิเล็กตรอนถูกจัดเรียงตามออร์บิทัล ออร์บิทัลเป็นอิเล็กตรอน "บ้าน" คิดว่าออร์บิทัลเป็นอาคารอพาร์ตเมนต์ ชั้นแรกมีพลังงานต่ำสุดและเป็น s-orbital ชั้นสองมีพลังงานมากกว่าเล็กน้อยและเป็น p-orbitals ชั้นที่สามมีพลังงานมากกว่าและเป็น d-orbitals เป็นต้น

อิเล็กตรอนจะถูกจัดเรียงเพื่อให้เข้าสู่วงโคจรด้วยพลังงานต่ำสุดก่อน ตัวอย่างเช่น ออกซิเจนซึ่งมีอิเล็กตรอน 8 ตัว จะมีสองวงใน 1S ออร์บิทัล 2 ตัวในออร์บิทัล 2S และ 4 ตัวในออร์บิทัล 2P (x, y, z) เรื่องของอิเล็กตรอนคือพวกมันเกลียดที่จะจับคู่ในวงโคจรเดียวกัน เนื่องจากมีตำแหน่งที่เป็นไปได้ทั้งหมดหกตำแหน่งในวงโคจร 2P (2 ใน x, 2 ใน y และ 2 ใน z) และมีเพียงสี่อิเล็กตรอน สองในนั้นจะถูกแยกออก อิเลคตรอนที่ไม่มีคู่เหล่านี้เป็นสิ่งที่ใช้ในการ "เชื่อม" กับธาตุอื่นๆ พวกมันถูกเรียกว่าวาเลนซ์อิเล็กตรอน

เพื่อให้เข้าใจว่าอิเล็กตรอนมีพันธะร่วมกันอย่างไร มาดูน้ำ (H2O) กัน เมื่อดูจากตารางธาตุจะเห็นว่าไฮโดรเจนมีเลขอะตอมหนึ่ง ซึ่งหมายความว่ามีอิเล็กตรอน 1 ตัวในวงโคจร 1S เนื่องจากอิเลคตรอนนี้ไม่มีการจับคู่ จึงสามารถใช้สำหรับการยึดเหนี่ยวได้ ออกซิเจนที่เรารู้จากขั้นตอนที่ 3 มีอิเลคตรอน 2 ตัวที่ไม่มีคู่สำหรับพันธะ น้ำประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 ธาตุและออกซิเจน 1 ธาตุ ซึ่งหมายความว่าเราสามารถสร้าง "ไฮบริด" ได้โดยการนำอิเล็กตรอนสองตัวจากไฮโดรเจนมาเชื่อมกับอิเล็กตรอนสองตัวจากออกซิเจน การทำเช่นนี้จะทำให้เรากำจัดอิเลคตรอนอิสระและโมเลกุลก็เสถียรแล้ว

ตอนนี้คุณรู้วิธีเชื่อมองค์ประกอบง่ายๆ เข้าด้วยกันแล้ว มาดูแนวคิดของอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ E-neg เป็นตัววัดว่าอิเล็กโตรเนกาทีฟของธาตุเป็นอย่างไร กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือการวัดว่าองค์ประกอบชอบดึงอิเล็กตรอนเข้าหาตัวเองมากแค่ไหน E-neg เพิ่มขึ้นและไปทางขวาบนตารางธาตุ ฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบที่มีไฟฟ้ามากที่สุดและมีแนวโน้มที่จะดึงอิเล็กตรอนทั้งหมดเข้าหาตัวมันเอง แนวคิดนี้เป็นสิ่งที่ทำให้ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ (HF) เป็นกรดแก่ อิเล็กตรอนโดดเดี่ยวบนไฮโดรเจนถูกดึงเข้าหาฟลูออรีนมากจนธาตุอื่นสามารถกำจัดไฮโดรเจนได้อย่างรวดเร็ว ยิ่งกำจัดไฮโดรเจนออกจากโมเลกุลได้ง่ายเท่าไร ก็ยิ่งมีความเป็นกรดมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อใดก็ตามที่คุณมีโอกาส ให้นั่งลงและพยายามวาดออร์บิทัลของแต่ละองค์ประกอบและดูว่าจะมีอิเล็กตรอนที่ไม่ได้รับการจับคู่จำนวนเท่าใด ถ้าคุณเชี่ยวชาญตารางธาตุ คุณก็เชี่ยวชาญเคมีได้!

เคล็ดลับ

เกี่ยวกับผู้เขียน

เครดิตภาพ