แบบจำลองอะตอม

0 = nil (นิล) 1 = un (อุน)

2 = bi (ไบ) 3 = tri (ไตร)

4 = quad (ควอด) 5 = pent (เพนท)์

6 = hex (เฮกซ)์ 7 = sept (เซปท)์

8 = oct (ออกตฺ) 9 = enn (เอนน)์

เช่น - ธาตุที่ 104 ตามระบบ IUPAC อ่านวา่ อุนนิลควอเดียม (Unnilquadium) สญั ลกั ษณ์ Unq

- ธาตุที่ 105 ตามระบบ IUPAC อ่านวา่ อุนนิลเพนเทียม (Unnilpentium) สัญลกั ษณ์ Unp

การจดั ตารางธาตุเป็นหมู่เป็นคาบ ทาํ ใหศ้ ึกษาสมบตั ิต่าง ๆ ของธาตุไดง้ ่ายข้ึน สามารถ

ทาํ นายสมบตั ิบางประการของธาตุบางธาตุได้ กล่าวคือธาตุที่อยใู่ นหมู่เดียวกนั จะมีสมบตั ิต่าง ๆ

คลา้ ย ๆ กนั และธาตุท่ีอยใู่ นคาบเดียวกนั จะมีแนวโนม้ ของการเปล่ียนแปลงสมบตั ิต่าง ๆ

ต่อเน่ืองกนั ไป ซ่ึงจะกล่าวถึงรายละเอียดตอ่ ไป

ใบความรู้ท่ี 7

เร่ือง การจดั เรียงอเิ ลก็ ตรอนกบั หมู่และคาบของธาตุ

********************************************************

1. การจดั เรียงอิเลก็ ตรอนกบั หมแู่ ละคาบของธาตุ

จากการพจิ ารณาการจดั เรยี งอเิ ลก็ ตรอนของธาตุ พบวา่ มสี ว่ นสมั พนั ธก์ บั การจดั หมู่
และคาบของตารางธาตุในปจั จบุ นั สาํ หรบั ธาตุกลุ่ม A ธาตุทอ่ี ยใู่ นหมเู่ ดยี วกนั จะมเี วเลนซ์
อเิ ลก็ ตรอนเทา่ กนั จาํ นวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนของธาตุในแต่ละหมจู่ ะตรงกบั เลขประจาํ หมู่

จาํ นวนระดบั พลงั งานทม่ี อี เิ ลก็ ตรอนอยู่ จะเทา่ กบั เลขทค่ี าบ นนั่ คอื ธาตุทอ่ี ยใู่ นคาบ
เดยี วกนั จะมจี าํ นวนระดบั พลงั งานเทา่ กนั

เชน่ 11Na = 2 , 8 , 1
12Mg = 2 , 8 , 2
19K = 2 , 8 , 8 , 1

ทงั้ Na และ K ต่างกม็ เี วเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเทา่ กนั แสดงวา่ เป็นธาตุในหมเู่ ดยี วกนั
เน่ืองจากมี 1 เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน จงึ จดั เป็นธาตุหมทู่ ่ี 1 เหมอื นกนั

Na มี 3 ระดบั พลงั งาน จงึ จดั อยใู่ นคาบท่ี 3 ของตารางธาตุ
K มี 4 ระดบั พลงั งานจงึ จดั อยใู่ นคาบท่ี 4 ของตารางธาตุ
Mg มี 3 ระดบั พลงั งานจงึ จดั อยใู่ นคาบท่ี 3 ของตารางธาตุ
ดงั นนั้ Na และ Mg จดั เป็นธาตุทอ่ี ยใู่ นคาบเดยี วกนั คอื คาบท่ี 3 แต่ต่างหมกู่ นั
เพราะ
มเี วเลนตอ์ เิ ลก็ ตรอนต่างกนั คอื หมู่ 1A และ 2A ตามลาํ ดบั

2. สมบตั ขิ องธาตุในตาราง

สมบตั ิต่างๆ ของธาตุท่ีจะศึกษาในท่ีน้ีไดแ้ ก่สมบตั ิเกี่ยวกบั ขนาดอะตอม ขนาดไอออน
พลงั งานไอออนไนเซชนั จุดหลอมเหลว จุดเดือด และอิเลก็ โทรเนกาติวิตี โดยศึกษาถึงแนวโนม้
ของการเปล่ียนแปลงวา่ มีความสมั พนั ธก์ บั ตารางธาตุ ตามหมู่และคาบอยา่ งไร

2.1 ขนาดอะตอม

ขนาดอะตอมหาไดจ้ ากเทคนิคทาง x-ray diffraction และ microwave spectroscopy
ถา้ อะตอมเรียงตวั อยา่ งมีระเบียบแบบชิดกนั มากท่ีสุด ขนาดของอะตอมจะหาไดจ้ าก
ความสมั พนั ธ์ ดงั น้ี

ขนาดของ 1 อะตอม = 1s 2s 2p

ปริมาตรของ 1 โมล = มวลอะตอม
ความหนาแนน่
จากแบบจาํ ลองอะตอมแบบกลุ่มหมอก อะตอมมีขอบเขตท่ีไม่แน่นอน ระยะระหวา่ ง

นิวเคลียสถึงผวิ อะตอมมีคา่ ไม่คงท่ี ทาํ ใหห้ าขนาดของอะตอมที่แทจ้ ริงไม่ได้ จากแบบจาํ ลองของ

อะตอมตามทฤษฎีของโบร์ อิเลก็ ตรอนในไฮโดรเจนอะตอมอาจมีพลงั งานไดห้ ลายคา่ ขนาดอะตอม

ของไฮโดรเจนจึงข้ึนอยกู่ บั วา่ อิเลก็ ตรอนอยใู่ นระดบั พลงั งานใด ถา้ อยใู่ นระดบั พลงั งานสูง จะอยู่

ห่างจากนิวเคลียสมาก ขนาดอะตอมจะใหญ่ และถา้ อยใู่ นระดบั พลงั งานต่าํ จะอยใู่ กลน้ ิวเคลียส

ขนาดอะตอมจะเลก็ ดงั น้นั จึงทาํ ใหห้ าขนาดของอะตอมที่แทจ้ ริงไม่ได้

ในทางปฏิบตั ินิยมบอกขนาดอะตอมดว้ ยรัศมีอะตอม โดยพิจารณาจากเสน้ ผา่ นศูนยก์ ลาง

ของโมเลกลุ อะตอมคู่ หรือ อะตอม 2 อะตอมที่อยชู่ ิดกนั โดยแบ่งรัศมีอะตอมเป็น 3 ประเภท

ก. รัศมีโลหะ (metallic radii) เนื่องจากโลหะมีการจดั เรียงอะตอมแบบชิดกนั รัศมีอะตอม

โลหะจึงหาไดจ้ ากความยาวพนั ธะโลหะหารดว้ ย 2 หรือระยะระหวา่ งนิวเคลียสของโลหะ 2

อะตอมหารดว้ ย 2

รูปท่ี 1 รัศมีอะตอมของโลหะ
ข. รัศมีโคเวเลนต์ (covalent radii) ไดจ้ ากความยาวของพนั ธะโคเวเลนตห์ ารดว้ ย 2 หรือ
ระยะระหวา่ งนิวเคลียสของอะตอม 2 อะตอมที่ยดึ เหนี่ยวกนั ดว้ ยพนั ธะโคเวเลนตห์ ารดว้ ย 2

เช่น ความยาวพนั ธะของ Cl - Cl = 198 พิโคเมตร (pm)
เพราะฉะน้นั รัศมีโคเวเลนตข์ อง Cl = 198/2 = 99 พโิ คเมตร
ค. รัศมีวนั เดอร์วาลส์ (van der wall radii) ไดจ้ ากความยาวระหวา่ งนิวเคลียสของอโลหะ
2 อะตอม ที่ไม่เกิดพนั ธะกนั หารดว้ ย 2 เช่น รัศมีวนั เดอร์วาลส์ของ Cl = 155 พโิ กเมตร

รูปที่ 2 รัศมีของอะตอมของอโลหะ

จะเห็นไดว้ า่ โลหะมีรัศมีอะตอมชนิดเดียวคือ รัศมีโลหะ แต่อโลหะมีรัศมีอะตอม 2 ชนิดคือ

รัศมีโคเวเลนตแ์ ละรัศมีวนั เดอร์วาลส์ ซ่ึงในอะตอมชนิดเดียวกนั รัศมีวนั เดอร์วาลส์จะยาวกวา่ รัศมี

โคเวเลนต์

ตารางท่ี 1 เปรียบเทียบความยาวของรัศมีอะตอมระหวา่ งรัศมีโคเวเลนต์

และรัศมีวนั เดอร์วาลส์ของโลหะบางชนิด

ธาตุ ความยาวของ

รัศมีโคเวเลนต์ (pm) รัศมีวนั เดอร์วาลส์ (pm)

H 37 120

O 73 140

Cl 99 155

P 110 180

S 104 190

ดงั น้นั การกล่าวถึงรัศมีอะตอมจึงควรอา้ งถึงดว้ ยวา่ เป็นรัศมีอะตอมชนิดใด และการ
เปรียบเทียบขนาดอะตอมจะตอ้ งใชร้ ัศมีอะตอมประเภทเดียวกนั ดว้ ย อยา่ งไรกต็ ามการบอกค่ารัศมี
อะตอมโดยทว่ั ไป จะหมายถึง รัศมีโคเวเลนตซ์ ่ึงรัศมีโคเวเลนตส์ ามารถหาไดจ้ าก ความยาวของ
พนั ธะโคเวเลนตด์ งั กล่าวมาแลว้ และถา้ ต้งั สมมติฐานวา่ รัศมีของอะตอมหน่ึงๆ ในโมเลกลุ ใดๆ มีคา่
เท่ากนั จะสามารถหารัศมีอะตอมของธาตุต่างๆ ได้ เช่น

ก. ในโมเลกลุ ไฮโดรเจน
ความยาวพนั ธะของ H - H = 72 pm
เพราะฉะน้นั รัศมีอะตอมของ H = 74/2 = 37 pm

ข. ในโมเลกลุ HCl
ความยาวพนั ธะของ H-Cl = 136 pm
รัศมีอะตอมของ H = 37 pm (จาก ขอ้ ก.)

เพราะฉะน้นั รัศมีอะตอมของ Cl = 137 - 37 = 99 pm
ค. ในโมเลกลุ CCl4

ความยาวพนั ธะของ C-Cl = 176 pm
รัศมีอะตอมของ Cl = 99 pm (จาก ขอ้ ข.)
เพราะฉะน้นั รัศมีอะตอมของ C = 176 - 99 = 77 pm

ความสัมพนั ธ์ระหว่างขนาดอะตอมกบั ตารางธาตุ

พิจารณารัศมีอะตอมของธาตุต่างๆ ในตารางธาตุดงั ต่อไปน้ี

รูปที่ 3 รัศมีอะตอมของธาตุต่างๆ ในตารางธาตุ
เมื่อนาํ รัศมีอะตอมของธาตุต่างๆ มาเขียนกราฟร่วมกบั เลขอะตอมจะไดด้ งั น้ี

รูปที่ 4 กราฟแสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งรัศมีอะตอมกบั เลขอะตอมของธาตุ

เมื่อพิจารณาเปรียบเทียบรัศมีอะตอมเฉพาะธาตุท่ีอยใู่ นหม่เู ดียวกนั และคาบเดียวกนั จะไดด้ งั น้ี

ตารางที่ 2 เปรียบเทียบความยาวของรัศมีอะตอมของธาตุหมู่ IA

ธาตุหมู่ IA เลขอะตอม รัศมีอะตอม (pm)

Li 3 152

Na 11 186

K 19 227

Rb 37 248

Cs 55 265

ตารางท่ี 3 เปรียบเทียบความยาวของรัศมีอะตอมของธาตุในคาบที่ 2

ธาตุคาบที่ 2 Li Be B C N O F

เลขอะตอม 3 4 5 6 789

รัศมีอะตอม (pm) 152 111 79 77 74 73 71

จากรัศมีอะตอมของธาตุหมู่ IA และธาตุในคาบท่ี 2 เม่ือนาํ มาเขียนเป็นแผนภาพเพอ่ื แสดง
แนวโนม้ ของขนาดอะตอมตามหมู่และตามคาบเปรียบเทียบกนั จะไดด้ งั น้ี

รูปท่ี 5 แผนภาพแสดงแนวโนม้ ของขนาดอะตอมของธาตุในหมเู่ ดียวกนั และในคาบเดียวกนั
ถา้ พจิ ารณาธาตุทุกๆ หม่แู ละทุกๆ คาบในตารางธาตุ อาจแสดงแนวโนม้ ของขนาดอะตอม

ไดด้ งั แผนภาพต่อไปน้ี

หมู่ IA หมู่ VIIIA

คาบ เลก็

หมู่
ใหญ่

รูปที่ 6 แผนภาพแสดงแนวโนม้ ของขนาดอะตอมในตารางธาตุ
จากแนวโนม้ ดงั กล่าว จึงสามารถสรุปขนาดของอะตอมหรือรัศมีอะตอมของธาตุในหมู่
เดียวกนั และในคาบเดียวกนั ไดด้ งั น้ี
ก. ธาตุในหมเู่ ดียวกนั เมื่อเลขอะตอมเพ่มิ ข้ึน ขนาดอะตอมจะใหญ่ข้ึน
ข. ธาตุในคาบเดียวกนั เมื่อเลขอะตอมเพ่มิ ข้ึน ขนาดอะตอมจะเลก็ ลง
เน่ืองจากขนาดอะตอมข้ึนอยกู่ บั จาํ นวนโปรตอนในนิวเคลียส และจาํ นวนระดบั พลงั งานที่
มีอิเลก็ ตรอน ถา้ มีโปรตอนมาก นิวเคลียสจะดึงดูดอิเลก็ ตรอนไดแ้ รง ทาํ ใหอ้ ะตอมมีขนาดเลก็ แต่

ถา้ มีอิเลก็ ตรอนมากจาํ นวนระดบั พลงั งานจะเพม่ิ ข้ึน ทาํ ใหอ้ ิเลก็ ตรอนนอกสุดอยหู่ ่างจากนิวเคลียส
มาก อะตอมควรมีขนาดใหญ่ การที่ธาตุในหม่เู ดียวกนั มีขนาดอะตอมใหญ่ข้ึน เมื่อเลขอะตอม
เพิ่มข้ึน อธิบายไดว้ า่ เพราะมีจาํ นวนระดบั พลงั งานเพิม่ ข้ึน แมจ้ าํ นวนโปรตอนจะเพ่ิมข้ึนดว้ ยกต็ าม
แต่แรงดึงดูดตอ่ เวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนมีนอ้ ย จึงทาํ ใหข้ นาดใหญ่ข้ึน กรณีน้ีการเพ่ิมระดบั พลงั งานมีผล
มากกวา่ การเพม่ิ จาํ นวนโปรตอน ส่วนธาตุในคาบเดียวกนั มีขนาดเลก็ ลง เมื่อเลขอะตอมเพม่ิ ข้ึน ก็
เน่ืองจากธาตใุ นคาบเดียวกนั มีจาํ นวนระดบั พลงั งานเท่ากนั แต่เม่ือเลขอะตอมเพิม่ จาํ นวนโปรตอน
จะเพ่มิ ข้ึนดว้ ย แรงดึงดูดระหวา่ งนิวเคลียสกบั เวเลนซ์อิเลก็ ตรอนเพ่มิ ข้ึน ขนาดจึงลดลง

2.2 ขนาดไอออน

เม่ือธาตุรวมตวั กบั เป็นสารประกอบ อาจมีบางชนิดเสียอิเลก็ ตรอน กลายเป็นไอออนบวก
เช่น ธาตุโลหะ และบางชนิดรับอิเลก็ ตรอนเพิ่มเขา้ มา ทาํ ใหก้ ลายเป็นไอออนลบ เช่น ธาตุโลหะ
การที่อะตอมเปลี่ยนเป็นไอออน ทาํ ใหข้ นาดเปลี่ยนแปลงไปจากเดิม ซ่ึงสรุปโดยทวั่ ไปไดด้ งั น้ี

ก. ไอออนบวก หรือ ไอออนของโลหะ จะมีขนาดเลก็ ลงเมื่อเปรียบเทียบกบั อะตอมเดิม
เนื่องจากโลหะเมื่อเสียอิเลก็ ตรอน กลายเป็นไอออนบวก ระดบั พลงั งานลดลง ขนาดจึงเลก็ ลง

เช่น Na 2, 8, 1 มีรีศมีอะตอม 190 pm
Na+ 2, 8 มีรัศมีไอออน 98 pm

ข. ไอออนลบหรือไอออนของอโลหะ จะมีขนาดใหญ่ข้ึนเมื่อเปรียบเทียบกบั อะตอมเดิม
เน่ืองจากอโลหะเมื่อรับอิเลก็ ตรอนเพิม่ เขา้ มาทาํ ใหแ้ รงดึงดูดระหวา่ ง อิเลก็ ตรอนกบั นิวเคลียส
ลดลง ขนาดจึงใหญ่ข้ึน

เช่น Cl 2, 8, 7 มีรัศมีอะตอม 99 pm
Cl- 2, 8, 8 มีรัศมีไอออน 181 pm

ความสัมพนั ธ์ระหว่างขนาดไอออนกบั ตารางธาตุ

พิจารณารัศมีของธาตุบางชนิดในตารางธาตุเปรียบเทียบกบั อะตอมเดิม ดงั ต่อไปน้ี

รูปท่ี 7 เปรียบเทียบขนาดอะตอมและขนาดไอออนของธาตุบางชนิด
(เสน้ ประแสดงขนาดไอออน, หน่วยเป็น A0)

จากรูป จะเห็นไดว้ า่ ในหม่เู ดียวกนั ขนาดของไอออนมีแนวโนม้ ใหญ่ข้ึนเม่ือเลขอะตอม
เพิ่มข้ึน แต่ในคาบเดียวกนั การเปลี่ยนแปลงขนาดของไอออนมีแนวโนม้ ที่ไมแ่ น่นอน จึงตอ้ ง
พจิ ารณาในรายละเอียดต่อไป

ก. ไอออนของโลหะ

พจิ ารณาขนาดของไอออนของโลหะในหมู่และในคาบเดียวกนั ดงั ต่อไปน้ี

ตารางที่ 4 เปรียบเทียบขนาดของไอออนของโลหะในหมู่เดียวกนั (หมู่ IIA)

ธาตุหมู่ IIA เลขอะตอม ไอออน รัศมีไอออน (pm) รัศมีอะตอม (pm)

Be 4 Be2+ 31 111

Mg 12 Mg2+ 65 160

Ca 20 Ca2+ 99 197

Sr 38 Sr2+ 113 215

Ba 56 Ba2+ 135 217

ตารางที่ 5 เปรียบเทียบขนาดไอออนของโลหะในคาบเดียวกนั (คาบที่ 3)

ธาตุ Na Mg Al

เลขอะตอม 11 12 13

ไอออน Na+ Mg2+ Al3+

รัศมีไอออน (pm) 95 65 50

รัศมีอะตอม (pm) 186 160 143

เมื่อนาํ มาเขียนเป็นแผนภาพแสดงขนาด เพ่อื ใหเ้ ห็นแนวโนม้ ของการเปลี่ยนแปลง จะไดด้ งั น้ี

รูปท่ี 8 แนวโนม้ ของขนาดอะตอมอโลหะไอออนของโลหะในหมู่และในคาบเดียวกนั

จะเห็นไดว้ า่ “ไอออนของโลหะในหม่เู ดียวกนั จะมีขนาดใหญ่ข้ึนเม่ือเลขอะตอมเพ่มิ ข้ึน”
และ “ไอออนของโลหะในคาบเดียวกนั จะมีขนาดเลก็ ลงเมื่อเลขอะตอมเพ่ิมข้ึน”

ข. ไอออนของอโลหะ

พจิ ารณาขนาดของไอออนของอโลหะในหมู่และในคาบเดียวกนั ดงั ต่อไปน้ี

ตารางท่ี 6 เปรียบเทียบขนาดของไอออนของโลหะในหมู่เดียวกนั (หมู่ VIIA)

ธาตุหมู่ VIIA เลขอะตอม ไอออน รัศมีไอออน (pm) รัศมีอะตอม (pm)

F 9 F- 136 71

Cl 17 Cl- 181 99

Br 35 Br- 195 114

I 53 I- 216 133

ตารางท่ี 7 เปรียบเทียบขนาดไอออนของโลหะในคาบเดียวกนั (คาบที่ 3)

ธาตุ P S Cl

เลขอะตอม 15 16 17

ไอออน P3- S2- Cl-

รัศมีไอออน (pm) 212 184 181

รัศมีอะตอม (pm) 110 102 99

เมื่อนาํ มาเขียนเป็นแผนภาพ แสดงขนาด เพอื่ ใหเ้ ห็นแนวโนม้ ของการเปล่ียนแปลง จะไดด้ งั น้ี

รูปท่ี 9 แนวโนม้ ของขนาดของอะตอมและไอออนของอโลหะในหมู่และในคาบเดียวกนั

จะเห็นไดว้ า่

“ไอออนของอโลหะในหม่เู ดียวกนั จะมขี นาดใหญ่ขึ้นเมอื่ เลขอะตอมเพม่ิ ข้ึน” และ

“ไอออนของโลหะในคาบเดยี วกนั จะมขี นาดเลก็ ลง เมื่อเลขอะตอมเพม่ิ ขึน้ ”

จะเห็นไดว้ า่ ท้งั ไอออนของโลหะและอโลหะในหม่เู ดียวกนั จะมีขนาดใหญ่ข้ึน เมื่อเลข

อะตอมเพม่ิ ข้นึ

สาํ หรับไอออนในคาบเดียวกนั ถา้ พจิ ารณาแยกกนั ระหวา่ งโลหะกบั อโลหะ จะมีแนวโนม้

เป็นอยา่ งเดียวกนั คือมีขนาดเลก็ ลง เม่ือเลขอะตอมเพมิ่ ข้นึ แต่เมื่อมาพจิ ารณารวมกนั แนวโนม้ ของ

ขนาดจะไม่เป็นดงั ท่ีกล่าวแลว้

พจิ ารณาไอออนของธาตุในคาบท่ี 2

ตารางท่ี 8 เปรียบเทียบขนาดของไอออนของธาตุในคาบท่ี 3

ธาตุ Li Be B C N O F

เลขอะตอม 3456789

ไอออน Li+ Be2+ B3+ C4- N3- O2- F-
รัศมีไอออน (pm) 68 31 20 260 171 140 136
รัศมีอะตอม (pm) 152 111 79 77 74 73 71

เม่ือเขียนแผนภาพแสดงขนาด จะไดแ้ นวโนม้ ของการเปล่ียนแปลงดงั น้ี

รูปท่ี 10 แนวโนม้ ขนาดของไอออนในคาบเดียวกนั เปรียบเทียบกบั ขนาดอะตอม

ค. ไอออนทมี่ จี าํ นวนอเิ ลก็ ตรอนเท่ากนั

พจิ ารณาขนาดของไอออนต่างๆ ท่ีมีจาํ นวนอิเลก็ ตรอนเท่ากนั ท้งั ไอออนบวกและไอออน
ลบ ดงั ต่อไปน้ี

ตารางที่ 9 แสดงขนาดของไอออนต่างๆ ที่มี 10 อิเลก็ ตรอนเท่ากนั

เลขอะตอม 6 7 8 9 11 12 13

ไอออน C4- N3- O2- F- Na+ Mg2+ Al3+

จาํ นวนอิเลก็ ตรอน 10 10 10 10 10 10 10

รัศมีไอออน (pm) 260 171 140 136 98 65 45

จากตาราง จะเห็นไดว้ า่ ขนาดของไอออนท่ีมี 10 อิเลก็ ตรอนเท่ากนั เรียงลาํ ดบั จากใหญ่ไป
หาเลก็ ไดด้ งั น้ี

C4- > N3- > O2- > F- > Na+ > Mg2+ > Al3+

ทาํ ใหส้ รุปไดด้ งั น้ี “สําหรับไอออนทม่ี จี ํานวนอเิ ลก็ ตรอนเท่ากนั ไอออนทม่ี ีประจุลบมาก
ทส่ี ุดจะมขี นาดใหญ่ทส่ี ุด ขณะทไ่ี อออนทม่ี ปี ระจุบวกมากทสี่ ุด จะมีขนาดเลก็ ทส่ี ุด”

สาํ หรับไอออนที่มีจาํ นวนอิเลก็ ตรอนเท่ากนั กลุ่มอื่นๆ กเ็ ปรียบเทียบขนาดไดใ้ นทาํ นอง
เดียวกนั ดงั ในรูปที่ 11

รูปที่ 11 เปรียบเทียบขนาดของไอออน
เสน้ ทึบ () แสดงขนาดของไอออนที่มีจาํ นวนอิเลก็ ตรอนเท่ากนั
เสน้ ประ() แสดงขนาดของไอออนในหมเู่ ดียวกนั

สรุปความสัมพนั ธ์ระหว่างขนาดอะตอมและขนาดไอออนกบั ตารางธาตุ

ก. ในหมู่เดียวกนั ท้งั ขนาดอะตอมและไอออนจะใหญ่ข้ึนเมื่อเลขอะตอมเพิม่ ข้ึน
ข. ในคาบเดียวกนั ขนาดอะตอมจะเลก็ ลง เม่ือเลขอะตอมเพมิ่ ข้ึน

ขนาดไอออนของโลหะจะเลก็ ลง เม่ือเลขอะตอมเพม่ิ ข้นึ
ขนาดไอออนของอโลหะจะเลก็ ลง เม่ือเลขอะตอมเพิ่มข้นึ
ค. ไอออนทม่ี ีจํานวนอเิ ลก็ ตรอนเท่ากนั ไอออนท่ีมีประจุลบมากท่ีสุด จะมีขนาดใหญ่ที่สุด
และไอออนที่มีประจุบวกมากท่ีสุด จะมีขนาดเลก็ ท่ีสุด

ใบความรู้ท่ี 8

เรื่อง พลงั งานไอออไนเซชัน

********************************************************

พลงั งานไอออไนเซชัน หมายถึง พลงั งานท่ีตอ้ งการใชส้ าํ หรับทาํ ใหอ้ ิเลก็ ตรอนวงนอกสุด
ของอะตอมหรือไอออนในสภาวะก๊าซ หลุดออกไป 1 อิเลก็ ตรอน

เขียนเป็นสมการทว่ั ๆ ไปไดด้ งั น้ี
X (g) + IE  X+ (g) + e-
IE คือ พลงั งานไอออไนเซชนั

หมายเหตุ
1.พลงั งานไอออไนเซชนั จะตอ้ งเก่ียวขอ้ งกบั อิเลก็ ตรอนคร้ังละ 1 อิเลก็ ตรอนเท่าน้นั

มิฉะน้นั จะไม่ใช่พลงั งานไอออไนเซชนั
เช่น X (g)  X2+ (g) + 2e-

X+ (g)  X3+ (g) + 2e-
ท้งั สองปฏิกิริยาไม่ใช่พลงั งานไอออไนเซชนั
2. พลงั งานไอออไนเซชนั จะตอ้ งเก่ียวขอ้ งกบั อะตอมหรือไอออนที่อยใู่ นสภาวะก๊าซ
เท่าน้นั เช่น

X (g) + IE1  X+ (g) + e-
X+ (g) + IE2  X2+ (g) + e-
ท้งั IE1 และ IE2 ต่างกเ็ ป็นพลงั งานไอออไนเซชนั
พลงั งานท่ีใชใ้ นปฏิกิริยาต่อไปน้ี ไม่ใช่พลงั งานไอออไนเซชนั
X (s)  X+ (g) + e-

X (l)  X+ (g) + e-

X (g)  X+ (aq) + e-
ฯลฯ

3. เมื่อดึงอิเลก็ ตรอนตวั ท่ี 1, 2, 3 …… ออก จะเรียกชื่อวา่ เป็นพลงั งานไอออไนเซชนั
ลาํ ดบั ท่ี 1, 2, 3 , .. ตามลาํ ดบั เขียนยอ่ ๆ เป็น IE1 , IE2 , IE3 , ….

เขียนสมการแสดงคา่ IE1 , IE2 , IE3 , …. ไดด้ งั น้ี
X (g) + IE1  X+ (g) + e-
X+ (g) + IE2  X2+ (g) + e-
X2+ (g) + IE3  X3+ (g) + e-

โดยท่ีในธาตุแต่ละชนิด IE1 < IE2 < IE3

พลงั งานไอออไนเซชันลาํ ดบั ท่ี 1 ( IE1 )
พลงั งานไอออไนเซชันลาํ ดบั ท่ี 1 ( IE1 ) คือ พลงั งานไอออไนเซชนั ที่ใชส้ าํ หรับดึง

อิเลก็ ตรอนตวั แรกออกจากอะตอมที่เป็นก๊าซ เขียนเป็นสมการทว่ั ๆ ไปไดด้ งั น้ี
M(g)  M+(g) + e- ; IE1

เช่น Be(g)  Be+(g) + e- ; IE1 = 0.906 MJ/mol
หมายความวา่ ถา้ ตอ้ งการดึงอิเลก็ ตรอนตวั ท่ีอยวู่ งนอกสุดของอะตอม Be ท่ีเป็นก๊าซ
จะตอ้ งใชพ้ ลงั งานอยา่ งนอ้ ย 0. 906 MJ/mol
ตวั อยา่ งอื่น ๆ เช่น

Cl(g)  Cl+(g) + e- ; IE1 = 1.257 MJ/mol
Ne(g)  Ne+(g) + e- ; IE1 = 2.087 MJ/mol

พลงั งานไอออไนเซชันลาํ ดบั ท่ี 2 ( IE2 )
พลงั งานไอออไนเซชนั ลาํ ดบั ที่ 2 ( IE2 ) คือ พลงั งานไอออไนเซชนั ที่ใชส้ าํ หรับดึง

อิเลก็ ตรอนตวั ที่สองออกจากไอออนบวกที่เป็นก๊าซ เขียนเป็นสมการทวั่ ๆ ไปไดด้ งั น้ี
M+ (g)  M2+(g) + e- ; IE2

เช่น
N+ (g)  N2+(g) + e- ; IE2 = 2.862 MJ/mol
Al+ (g)  Al2+(g) + e- ; IE2 = 1.823 MJ/mol

พลงั งานไอออไนเซชนั ลาํ ดบั อื่น ๆ กพ็ จิ ารณาไดใ้ นทาํ นองเดียวกนั เขยี นเป็นสมการทว่ั ๆ
ไปไดด้ งั น้ี คือ

M(n)+ (g)  M(n+1)+ (g) + e- ; IEn+1
ธาตุไฮโดรเจนมี 1 e จึงมีเพยี ง IE1 ค่าเดียว ธาตุอ่ืน ๆ มีหลายอิเลก็ ตรอนกจ็ ะมี IE
หลายคา่ ถา้ อะตอมของธาตุหน่ึงมี n อิเลก็ ตรอน จะมีพลงั งานไอออไนเซชนั ไดถ้ ึง n ลาํ ดบั เช่น
ธาตุ He มี 2 อิเลก็ ตรอน จะมีพลงั งานไอออไนเซชนั 2 ลาํ ดบั
ธาตุ Cl มี 17 อิเลก็ ตรอน จะมีพลงั งานไอออไนเซชนั 17 ลาํ ดบั
ธาตุ Mg มี 12 อิเลก็ ตรอน จะมีพลงั งานไอออไนเซชนั 12 ลาํ ดบั เป็นตน้

ในกรณีท่ีธาตุน้นั เป็นของแขง็ หรือของเหลว ในตอนแรกที่ใส่พลงั งานเขา้ ไปจะไม่ไปใช้

อิเลก็ ตรอน แต่จะใชใ้ นการเปลี่ยนสถานะ ดงั น้นั ไม่วา่ ธาตุจะอยใู่ นสถานะใด เม่ือไดร้ ับพลงั งาน

มากพอกจ็ ะเปล่ียนภาวะมาเป็นอะตอมในสถานะก๊าซ และถา้ ใหพ้ ลงั งานต่อไปอีกจนทาํ ให้

อิเลก็ ตรอนหลุดออกจากอะตอมท่ีเป็นก๊าซ พลงั งานส่วนน้ีจะเรียกวา่ พลงั งานไอออไนเซชนั

ดงั น้นั พลงั งานท่ีใชใ้ นการเปลี่ยนแปลงต่อไปน้ีจึงไมใ่ ช่พลงั งานไอออไนเซชนั
M (s)  M2+(g) + e-
M (l)  M+(g) + e-
M+ (g)  M3+(g) + e-
M+ (s)  M+(aq) + e-
M (l)  M+(aq) + e-
ฯลฯ

ปัจจยั ทมี่ ีผลต่อค่าพลงั งานไอออไนเซชัน
ก. ขนาดอะตอม ถา้ อะตอมมีขนาดเลก็ จะมีค่า IE มาก แต่ถา้ อะตอมมีขนาดใหญ่จะมีคา่ IE

จะนอ้ ย
ข. ประจุในนิวเคลยี ส ถา้ อะตอมมีประจุในนิวเคลียสมาก ค่า IE จะมาก แต่ถา้ มีประจุใน

นิวเคลียสนอ้ ย คา่ IE จะนอ้ ย โดยทวั่ ๆ ไปขนาดของอะตอมจะมีผลต่อคา่ IE มากกวา่ ประจุใน
นิวเคลียส นอกจากน้ี การพจิ ารณาค่า IE ของธาตุต่างๆ อาจจาํ เป็นตอ้ งพจิ ารณาปัจจยั อ่ืนๆ
นอกเหนือจากน้ีดว้ ย เช่น

-โครงสร้างอะตอม กล่าวคือ อะตอมหรือไอออนที่มีการจดั เรียงอิเลก็ ตรอนครบออกเตต
เช่น Na+ (g) , Mg2+ (g), F- (g), Ne ซ่ึงอยใู่ นภาวะที่เสถียร จะมีค่า IE สูงมาก

-แรงผลกั ของอิเลก็ ตรอนใน orbital เดียวกนั ซ่ึงทาํ ใหเ้ กิดแรงผลกั ระหวา่ งอิเลก็ ตรอนทาํ ให้
คา่ IE นอ้ ยลง
ความสัมพนั ธ์ระหว่าง IE1 กบั ตารางธาตุ พจิ ารณาคา่ IE1 ของธาตุต่างๆ จากกราฟต่อไปน้ี

รูปที่ 1 กราฟแสดงความสมั พนั ธ์ระหวา่ งคา่ IE1 กบั เลขอะตอมของธาตุ

จากกราฟจะเห็นไดว้ า่ ค่า IE1 ในหม่แู ละในคาบเดียวกนั มีแนวโนม้ ของการเปลี่ยนแปลงท่ี
สาํ คญั พอจะสรุปไดด้ งั น้ี

ก. ธาตุในหมู่เดยี วกนั ค่า IE1 จะลดลงเมื่อเลขอะตอมเพม่ิ ข้ึน ท้งั น้ีเพาะธาตุในหม่เู ดียวกนั
เมื่อเลขอะตอมเพ่มิ ข้ึนขนาดของอะตอมจะใหญ่ข้ึน ทาํ ใหแ้ รงยดึ เหนี่ยวระหวา่ งนิวเคลียสกบั

อิเลก็ ตรอนนอ้ ยลง คา่ จึงลดลง (ดูคา่ IE1 ของธาตุหม่Iู A ในตารางที่ 1)
ข. ธาตุในคาบเดยี วกนั คา่ IE1 จะเพ่ิมข้นึ เม่ือเลขอะตอมเพิม่ ข้ึน ท้งั น้ีเพราะขนาดอะตอม

เลก็ ลงตามลาํ ดบั นน่ั เอง ดงั น้นั โลหะจึงมีค่า IE1 ต่าํ กวา่ อโลหะ (ดูคา่ IE1 ของธาตุในคาบท่ี 2 ใน
ตารางท่ี 2)

ตารางท่ี 1 แสดงค่า IE1 ของธาตุในหมู่เดียวกนั (หมู่ IA)

ธาตุ เลขอะตอม รัศมีอะตอม (pm) IE1 (kJ/mol)

Li 3 152 526

Na 11 186 502

K 19 227 425

Rb 37 248 409

Cs 55 265 382

ตารางท่ี 2 แสดงคา่ IE1 ของธาตุในคาบเดียวกนั (คาบที่ 2)
ธาตุ Li Be B C N O F Ne

เลขอะตอม 3 4 5 6 7 8 9 10

รัศมีอะตอม(pm) 152 112 88 77 77 66 64 112

IE1 (kJ/mol) 526 906 807 1093 1407 1687 1687 2087

จะเห็นไดว้ า่ ธาตุในหม่เู ดียวกนั เมื่อเลขอะตอมเพิ่มข้ึน คา่ IE1 ลดลงตามลาํ ดบั แตธ่ าตุใน
คาบเดียวกนั เม่ือเลขอะตอมเพ่ิมข้ึน คา่ IE1 ส่วนใหญ่เพิม่ ข้ึน แต่มีบางธาตุคา่ IE1 ลดลงอยา่ งไรก็
ตามเมื่อพจิ ารณาโดยรวม จากการดูแนวโนม้ ของการเปลี่ยนแปลงในกราฟรูปที่ 3.12 กจ็ ะพบวา่ ใน

คาบเดียวกนั เม่ือเลขอะตอมเพม่ิ ข้ึนคา่ IE1 มีแนวโนม้ เพม่ิ ข้ึน การท่ีค่า IE1 ของบางธาตุไม่เพิม่ ข้ึน
อาจจะอธิบายไดด้ งั น้ี

1. ในคาบที่ 2 คา่ IE1 ของ Be มากกวา่ B ท้งั ๆ ที่ Be มีขนาดใหญ่กวา่ Bเน่ืองจากปัจจยั
เกี่ยวกบั โครงสร้างของอะตอม

4Be = 1s2 2s2 มีเวเลนตอ์ ิเลก็ ตรอนเป็น 2s2 ซ่ึงมีลกั ษณะคลา้ ยกบั He ดงั น้นั
โครงสร้างอะตอมจึงเสถียรมาก คา่ IE1 จึงสูง

5B = 1s2 2s2 2p1 มีเวเลนตอ์ ิเลก็ ตรอนเป็น 2p1 ซ่ึงไม่ครบออกเตต ทาํ ให้
โครงสร้างอะตอมไม่เสถียรเท่า Be ดงั น้นั IE1 จึงนอ้ ยกวา่ ของ Be

2. ในกรณีของ N และ O ปรากฏวา่ N มี IE1 สูงกวา่ O เพราะปัจจยั เก่ียวกบั แรงผลกั ของ
อิเลก็ ตรอนในออร์บิทอล (orbital) เดียวกนั

1s 2s 2p

7N = 1s2 2s2 2p3
อิเลก็ ตรอนท้งั 3 ใน p - obital กระจายกนั อยู่ แรงผลกั ระหวา่ งอิเลก็ ตรอนกบั อิเลก็ ตรอน

คอ่ นขา้ งนอ้ ย อะตอมอยใู่ นภาวะเสถียร

1s 2s 2p

8O = 1s2 2s2 2p4
อิเลก็ ตรอนท้งั 4 ใน p- orbital กระจายกนั อยู่ แต่มีอยู่ 1 orbital ท่ีมี 2 อิเลก็ ตรอนจึงมีแรง

ผลกั ระหวา่ งอิเลก็ ตรอนเกิดข้ึน ดงั น้นั อะตอมจึงเสถียรนอ้ ยกวา่ N ทาํ ใหค้ า่ IE1 นอ้ ยกวา่

***********************************************************************

ใบความรู้ที่ 9

เร่ือง สมบตั ขิ องธาตุตามหมู่และตามคาบ (2)

********************************************************

1. อเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ ี

อิเลก็ โทรเนกาติวิตี เป็นความสามารถของอะตอมของธาตุในการดึงดูดอิเลก็ ตรอนคู่ร่วม
พนั ธะใหเ้ ขา้ ใกลน้ ิวเคลียส ธาตุท่ีมีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีสูงกวา่ จะแสดงอาํ นาจไฟฟ้ าลบ ส่วนธาตุที่
มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีต่าํ กวา่ จะแสดงอาํ นาจไฟฟ้ าบวก

ปัจจัยทมี่ ีผลต่อค่าอเิ ลก็ โทรเกาตวิ ติ ี เหมือนกบั ปัจจยั ที่มีผลต่อค่า IE คือ
ก. ขนาดของอะตอม อะตอมท่ีมีขนาดเลก็ จะมีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีสูงกวา่ อะตอม

ท่ีมีขนาดใหญ่ เนื่องจากอะตอมที่มีขนาดเลด็ สามารถดึงดูดอิเลก็ ตรอนคูร่ ่วมพนั ธะใหเ้ เขา้ ใกล้
นิวเคลียสไดม้ ากกวา่

ข. ประจุในนิวเคลยี ส อะตอมท่ีมีประจุในนิวเคลียสมากกวา่ จะมีคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวิตีสูง
กวา่ เพราะสามารถดึงอิเลก็ ตรอนคู่ร่วมพนั ธะใหเ้ ขา้ ใกลน้ ิวเคลียสไดม้ ากกวา่

ดงั น้นั ธาตุท่ีมีขนาดเลก็ และมีประจุในนิวเคลียสมาก จะมีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีสูง
อยา่ งไรกต็ าม โดยทว่ั ๆ ไปขนาดของอะตอมจะมีผลต่อคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวิตีมากกวา่ ประจุ
ในนิวเคลียส เช่น
Na มีรัศมีอะตอม 186 pm มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ี 0.9
Mg มีรัศมีอะตอม 160 pm มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ี 1.2
Mg มีขนาดเลก็ กวา่ และมีประจุในนิวเคลียสมากกวา่ จึงมีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีมากกวา่
อีกตวั อยา่ งหน่ึง
Mg มีรัศมีอะตอม 160 pm มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ี 1.2
Ca มีรัศมีอะตอม 197 pm มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ี 1.0
Mg มีขนาดเลก็ กวา่ จึงมีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีมากกวา่ Ca (ถึงแมว้ า่ Mg จะมีประจุใน
นิวเคลียสนอ้ ยกวา่ Ca )

การคาํ นวณค่าอเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ ี

อิเลกโทรเนกาติวิตีของธาตุหน่ึงๆ ไดจ้ ากการคาํ นวณไม่ใช่ไดจ้ ากการทดลอง ซ่ึงการ
คาํ นวณมีหลายวิธีต่างๆ กนั ไลนสั พอลิง (Linus Pauling) นกั เคมีชาวอเมริกนั ไดค้ าํ นวณคา่ อิเลก็

โทรเนกาติวิตีของธาตุต่างๆ ท่ีสามารถเกิดพนั ธะระหวา่ งกนั ได้ โดนพจิ ารณาจากปัจจยั เก่ียวกบั
พลงั งานพนั ธะของพวกโมเลกลุ อะตอมคูด่ งั ต่อไปน้ี

ENA - ENB = 1

0.208 AB - ( AA BB ) 2

ENA = อิเลก็ โทรเนกาติวติ ีของธาตุ A

ENB = อิเลก็ โทรเนกาติวิตีของธาตุ B

HAB = พลงั งานพนั ธะของ A - B
HAA = พลงั งานพนั ธะของ A - A
HBB = พลงั งานพนั ธะของ B - B
(หน่วยของพลงั งานเป็น kcal/mol)

จากความสมั พนั ธ์ดงั กล่าว เม่ือทราบพลงั งานพนั ธะจะสามารถคาํ นวณอิเลก็ โทรเนกาติวิตี

เปรียบเทียบระหวา่ งธาตุ 2 ธาตุท่ีเกิดพนั ธะกนั ได้ ซ่ึงถา้ ทราบคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ีของธาตุหน่ึง จะ

หาคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ีของอีกธาตุหน่ึงได้

พอลิงใชว้ ิธีเปรียบเทียบโดยกาํ หนดใหธ้ าตุ F ซ่ึงมีขนาดเลก็ ที่สุดและเกิดพนั ธะได้ มีอิเลก็

โทรเนกาติวติ ีสูงที่สุดคือ เท่ากบั 4.0 หลงั จากน้นั จึงคาํ นวณอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีของธาตุอื่นๆ โดย

การเปรียบเทียบกบั ธาตุ F และธาตุอื่นๆ ที่ทาบค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีแลว้

ความสัมพนั ธ์ระหว่างอเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ กี บั ตารางธาตุ

พจิ ารณาค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีของธาตุต่างๆ ในตารางธาตุดงั ต่อไปน้ี

รูปท่ี 1 แสดคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ีของธาตุต่างๆ ในตารางธาตุ
เม่ือนาํ ค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีของธาตุมาเขียนเรียงลาํ ดบั ตามเลขอะตอม จะไดด้ งั น้ี

รูปท่ี 2 กราฟแสดงคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ีของธาตุ
จากลกั ษณะของกราฟจะสามารถสรุปแนวโนม้ ของการเปลี่ยนแปลงคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ี
ของธาตุในหมแู่ ละในคาบเดียวกนั ไดด้ งั น้ี
ก. ธาตุในหมู่เดยี วกนั ค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีมีแนวโนม้ ลดลงเมื่อเลขอะตอมเพมิ่ ข้ึน
เน่ืองจากขนาดอะตอมใหญ่ข้ึน ทาํ ใหแ้ รงดึงดูดระหวา่ งนิวเคลียสกบั อิเลก็ ตรอนมีคา่ ลดลง คา่ อิเลก็
โทรเนกาติวติ ีจึงต่าํ

ข. ธาตุในคาบเดยี วกนั ค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีมีแนวโนม้ เพิ่มข้ึน เม่ือเลขอะตอมเพ่ิมข้ึน
เนื่องจากขนาดอะตอมเลก็ ลง ทาํ ใหแ้ รงดึงดูดระหวา่ งนิวเคลียสกบั อิเลก็ ตรอนมีค่ามากข้ึน สามารถ
ดึงดูดอิเลก็ ตรอนคู่ร่วมพนั ธะใหเ้ ขา้ ใกลน้ ิวเคลียส ค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีจึงสูง

ค. ธาตุเฉ่ือย ไม่มีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ี เนื่องจากธาตุเฉื่อยเกิดสารประกอบไดย้ าก จึงไม่ได้
คาํ นวณไว้

จากคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวิตีของธาตุต่างๆ ในตารางธาตุจะเห็นไดว้ า่ โลหะซ่ึงอยทู่ างซา้ ยมือ
ของตารางธาตุ มีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีต่าํ เม่ือมีการสร้างพนั ธะกบั อะตอมของธาตุอ่ืน อิเลก็ ตรอน
จึงมีแนวโนม้ ท่ีจะถกู ดึงออกจากอะตอมไดง้ ่าย ธาตุเหล่าน้ีจดั วา่ เป็นพวกชอบใหอ้ ิเลก็ ตรอนหรือ
เรียกวา่ electropositive element ในขณะที่อโลหะ (ยกเวน้ ธาตุเฉื่อย) ซ่ึงอยทู่ างขวามือของตารางธาตุ
มีคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ีสูง เม่ือมีการสร้างพนั ธะกบั อะตอมของธาตุที่มีอิเลก็ โทรเนกาติวตี ีต่าํ กวา่ จะ
สามารถดึงอิเลก็ ตรอนคู่ร่วมพนั ธะใหเ้ ขา้ หาตวั ไดง้ ่าย ธาตุเหล่าน้ีจดั วา่ เป็นพวกชอบอิเลก็ ตรอนหรือ
เรียกวา่ electronegative element

ประโยชน์ของอเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ ี

1.ใชท้ าํ นายวา่ ธาตุ 2 ธาตุ เมื่อเกิดสารประกอบจะเป็นไอออนิกหรือโคเวลนต์ โดยพจิ ารณา
จากผลต่างของค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีระหวา่ งธาตุคูร่ ่วมพนั ธะ แลว้ คาํ นวณออกมาเป็น% ionic ดงั น้ี

ตารางที่ 1 แสดงเปอร์เซนตไ์ อออนิก จากผลต่างของคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ี 1.1
26
 (EN) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.2
%ionic 0.5 1 2 4 6 9 12 15 19 22 70

 (EN) 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1
%ionic 30 34 39 43 47 51 55 59 63 67

 (EN) 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 3.2
%ionic 74 76 79 82 84 86 88 89 91 92

 (EN) = ผลต่างของค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีของธาตุคู่ร่วมพนั ธะ
โดยทว่ั ไปสารประกอบธาตุคูท่ ี่มี %ionic มากกวา่ 50 % จะจดั วา่ เป็นสารไอออนิก ยงิ่ มี
%ionic มากเท่าใด กจ็ ะยง่ิ แสดงสมบตั ิของความเป็นไอออนิกมากข้ึนเท่าน้นั เช่น
 (EN) ของ Cl - Cl = 0 มี %ionic = 0 แสดงวา่ เป็นสารโคเวเลนต์
 (EN) ของ NaCl = 2.1 มี %ionic = 67 % แสดงวา่ เป็นสารไอออนิก
 (EN) ของ KCl = 2.2 มี %ionic = 70 % แสดงวา่ เป็นสารไอออนิก
 (EN) ของ LiCl = 2.0 มี %ionic = 63 % แสดงวา่ เป็นสารไอออนิก

แสดงวา่ NaCl , NaCl และ LiCl ต่างกเ็ ป็นสารไอออนิก โดยมีความเป็นไอออนิก
เรียงลาํ ดบั ดงั น้ี KCl > NaCl > LiCl

2. การพจิ ารณาสภาพข้วั ของพนั ธะ โดยเฉพาะโมเลกลุ โคเวเลนต์ เม่ือตอ้ งการจะทราบวา่
พนั ธะมีข้วั หรือไม่ พนั ธะใดมีข้วั ของพนั ธะมากกวา่ กนั ใหด้ ูจากผลต่างของคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวติ ี
ถา้ มีคา่ อิเลก็ โทรเนกาติวิตีเท่ากนั จะไดว้ า่ พนั ธะไม่มีข้วั เช่น H-H, N  N แต่ถา้ มีคา่ อิเลก็ โทรเนกาติ
วติ ีต่างกนั จะไดพ้ นั ธะที่มีข้วั ยงิ่ ต่างกนั มากกจ็ ะยง่ิ มีข้วั มาก ซ่ึงถา้ ต่างกนั มากกวา่ 2 จะถือวา่ เป็น
พนั ธะไอออนิกดงั ที่ไดก้ ล่าวมาแลว้ เช่น

 (EN) ของ Cl - Cl = 0
 (EN) ของ H - Cl = 0.9
 (EN) ของ H - Br = 0.7
 (EN) ของ H - I = 0.4
แสดงวา่ Cl-Cl เป็นพนั ธะไม่มีข้วั HCl, HBr, และ HI เป็นพนั ธะมีข้วั โดยเรียงลาํ ดบั ข้วั
ของพนั ธะจากมากไปนอ้ ยไดด้ งั น้ี
HCl > HBr > HI
3. ใชป้ ระกอบการเขียนสูตรสารประกอบ โดยทว่ั ๆ ไปในการเขยี นสูตรของสารประกอบ
ของธาตุที่มีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีต่าํ จะเขียนไวข้ า้ งหนา้ และธาตุที่มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีสูงกวา่ จะ
เขียนไวข้ า้ งหลงั เช่น NaCl, Cl2O, OF2 เป็นตน้

นอกจากสมบตั ิของธาตุในตารางธาตุเกี่ยวกบั ขนาดอะตอม พลงั งานไอออไนเซชนั จุด
หลอมเหลว จุดเดือดและค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีแลว้ ยงั มีสมบตั ิอ่ืนๆ ของธาตุท่ีน่าสนใจอีกเช่น
อิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตี และความเป็นโลหะของธาตุ เป็นตน้

2. อเิ ลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตี (สมั พรรคภาพอิเลก็ ตรอน)

อิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตี (electron affinity) หมายถึง พลงั งานท่ีคายออกมาเมื่ออะตอมท่ีเป็น
กลางในภาวะก๊าซรับอิเลก็ ตรอน 1 ตวั กลายเป็นไอออนลบในสภาวะก๊าซ

เขียนเป็นสมการทวั่ ๆ ไปไดด้ งั น้ี
X (g) + e-  X- (g) + พลงั งาน

พลงั งานน้ีคือ พลงั งานอิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีนนั่ เอง
หน่วยของพลงั งานอิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีจะเหมือนกบั พลงั งานไอออไนเซชนั คือ kJ/mol
หรือ หน่วยท่ีใหญ่กวา่ MJ/mol และหน่วยที่เลก็ กวา่ คือ eV
ธาตุท่ีมีอิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีสูง จะคายพลงั งานออกมามากเมื่อรับอิเลก็ ตรอนเขา้ ไป ทาํ ให้
เกิดไอออนลบที่มีความเสถียรมาก ดงั น้นั อิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีจึงใชท้ าํ นายความสามารถในการเป็น

ไอออนลบ กล่าวคือ ธาตุที่มีอิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีสูง จะสามารถเกิดเป็นไอออนลบไดง้ ่ายกวา่ ธาตุท่ีมี
อิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีต่าํ

เช่น Cl, Br มีอิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีสูง จึงเกิดเป็น Cl- , Br- ได้ แต่ Na , K มีค่าอิเลก็ ตรอน
อฟั ฟิ นิตีต่าํ มาก จึงไม่สามารถเกิดเป็นไอออนลบได้
ปัจจยั ทมี่ ีผลต่อค่าอเิ ลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตี

เหมือนกบั ปัจจยั ท่ีมีผลต่อพลงั งานไอออไนเซชนั และอิเลก็ โทรเนกาติวิตี คือข้ึนอยกู่ บั
ขนาดของอะตอมและประจุในนิวเคลียส

ก. ขนาดของอะตอม อะตอมที่มีขนาดเลก็ จะมีอิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีมากกวา่ อะตอมท่ีมี
ขนาดใหญ่

ข. ประจุในนิวเคลยี ส อะตอมที่มีประจุในนิวเคลียสมาก จะมีอิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นีตีมากกวา่
อะตอมที่มีประจุในนิวเคลียสนอ้ ย

ปัจจยั เกี่ยวกบั ขนาดของอะตอมจะมีผลต่ออิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีมากกวา่ ประจุในนิวเคลียส

รูปที่ 3 แสดงคา่ อิเลก็ ตรอนอฟั ฟิ นิตีของธาตุบางชนิด

3. สมบตั กิ ารนําไฟฟ้ า

อาศยั การนาํ ไฟฟ้ าของธาตุ จะสามารถแบง่ ธาตุต่างๆ ออกเป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆ คือ โลหะ
(metal) อโลหะ (non-metal) และก่ึงโลหะ (metalloid) โดยกาํ หนดคุณสมบตั ิของกลุ่มต่างๆ ดงั น้ี

ก. โลหะ เป็นธาตุที่ชอบใหอ้ ิเลก็ ตรอน มีเวเลนซ์อิเลก็ ตรอน 1, 2 หรือ 3 นาํ ไฟฟ้ าไดด้ ีท่ี
อุณหภูมิหอ้ ง เพราะมีพนั ธะโลหะ แต่การนาํ ไฟฟ้ าจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงข้ึน ในตารางธาตุจะมี
โลหะประมาณ 3 ใน 4 ของธาตุท้งั หมด คือต้งั แต่ทางซา้ ยมือของตารางธาตุไปถึงบริเวณเสน้
ข้นั บนั ได รวมโลหะแทรนซิชนั และอินเนอร์แทรนซิชนั ดว้ ย

ข. อโลหะ เป็นธาตุที่ชอบรับอิเลก็ ตรอน มีเวเลนตอ์ ิเลก็ ตรอนต้งั แต่ 4 ตวั ข้ึนไป เป็น
ฉนวนไฟฟ้ าในทุกสถานะ กล่าวคือ สมบตั ิการนาํ ไฟฟ้ าจะมีนอ้ ยมากจนไม่สามารถวดั ได้ ในตาราง
ธาตุจะมีอยู่ 1 ใน 4 ของธาตุท้งั หมด คือต้งั แต่ธาตุท่ีอยทู่ างขวามือของตารางธาตุจนถึงข้นั บนั ได

ค. กง่ึ โลหะ เป็นธาตุที่มีสมบตั ิของโลหะและอโลหะผสมกนั อยู่ ที่อณุ หภูมิปกติจะนาํ ไฟฟ้ า
ไดน้ อ้ ย และเม่ืออุณหภูมิสูงข้ึนการนาํ ไฟฟ้ าจะมากข้ึน ตาํ แหน่งของธาตุก่ึงโลหะจะอยตู่ รงบริเวณ
เสน้ ข้นั บนั ได ไดแ้ ก่ธาตุ B Si Ge As และ Te (ถา้ พจิ ารณาธาตุก่ึงโลหะในแง่ความเป็นกรด-
เบสของออกไซด์ ธาตุก่ึงโลหะไดแ้ ก่ Be, Al, Ge, Sn และ Pb)

ธาตุก่ึงโลหะอาจจะทาํ ใหก้ ารนาํ ไฟฟ้ ามากข้ึนได้ โดยการเติมธาตบุ างอยา่ งผสมลงไป
เลก็ นอ้ ย ท้งั น้ีเพราะธาตุก่ึงโลหะ มีความวอ่ งไวต่อปริมาณของสารไม่บริสุทธ์ิเป็นอยา่ งมาก ทาํ ให้
เกิดโครงสร้างท่ีนาํ ไฟฟ้ าไดด้ ี เช่น ธาตุ Si และ Ge ซ่ึงเป็นก่ึงโลหะ เมื่อเติมธาตุหมู่ IIIA (Al , Ga,
IN) หรือหมู่ VA (P, As, Sb ) ลงไปเลก็ นอ้ ย จะทาํ ใหก้ ารนาํ ไฟฟ้ าเพมิ่ ข้ึนอยา่ งมาก สามารถ
นาํ ไปใชท้ างดา้ นอิเลก็ โทรนิกส์ไดเ้ ป็นอยา่ งดี เช่น ทาํ ทรานซิสเตอร์ เซมิ-คอนดกั เตอร์ เป็นตน้
โดยทวั่ ไปสารก่ึงโลหะมกั จะมีโครงสร้างโมเลกลุ ที่สลบั ซบั ซอ้ น

4. ความสัมพนั ธ์ระหว่างความเป็ นโลหะกบั ตารางธาตุ

ก. ธาตุในหม่เู ดียวกนั เมื่อเลขอะตอมเพ่มิ ข้นึ ความเป็นโลหะจะเพิ่มข้ึน
ข. ธาตุในคาบเดียวกนั เม่ือเลขอะตอมเพ่ิมข้นึ ความเป็นโลหะจะลดลง

5. ความหนาแน่นกบั ตารางธาตุ

ความหนาแน่นของธาตุพิจารณาไดจ้ ากความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งมวลและปริมาตรดงั น้ี

ความหนาแน่น = มวล
ปริมาตร
จากสูตรจะเห็นไดว้ า่ การเพมิ่ มวลจะทาํ ใหค้ วามหนาแน่นเพิ่มข้ึน
ในขณะที่การเพม่ิ

ปริมาตรจะทาํ ใหค้ วามหนาแน่นลดลง

ถา้ อตั ราการเพ่ิมมวลมากกวา่ การเพม่ิ ปริมาตร ความหนาแน่นจะเพ่มิ ข้ึน แตใ่ นทางตรงกนั

ขา้ ม ถา้ อตั ราการเพิ่มมวลนอ้ ยกวา่ การเพิม่ ปริมาตร ความหนาแน่นจะลดลง

จากหลกั การดงั กล่าวเมื่อนาํ มาพิจารณาธาตุในหม่แู ละคาบเดียวกนั จะเป็นดงั น้ี

ก. ธาตุในหมู่เดียวกนั เม่ือเลขอะตอมเพิม่ ข้ึน จะพบวา่ ความหนาแน่นจะมีแนวโนม้ เพม่ิ ข้ึน

หรือ ความหนาแน่นของธาตุเพมิ่ ข้ึนจากลบลงล่าง ท้งั น้ีเพราะอตั ราการเพมิ่ มวลของธาตุมีค่า

มากกวา่ อตั ราการเพ่ิมปริมาตร ดงั เช่น ธาตุในหมู่ IA

ตารางที่ 2 ความหนาแน่นของธาตุหมู่ IA

ธาตุ เลขอะตอม ความหนาแน่น (g/cm3)

Li 3 0.53
Na 11 0.97
K 19 0.86
Rb 37 1.53
Cs 55 1.87

ข. ธาตุในคาบเดยี วกนั เนื่องจากในคาบเดียวกนั มีท้งั โลหะและอโลหะ ว่ึงมีความหนาแน่น

เปลี่ยนแปลงอยา่ งไม่ต่อเนื่อง ทาํ ใหส้ รุปตามเลขอะตอมท่ีเพ่ิมข้ึนไม่ได้

ดงั เช่น ความหนาแน่นของธาตุในคาบท่ี 2 ดงั ต่อไปน้ี

ตารางที่ 3 ความหนาแน่นของธาตุในคาบที่ 2

ธาตุ Li Be B C N O F Ne
10
เลขอะตอม 3456789 1.2

ความหนาแน่น (g/cm3) 0.53 1.85 2.34 2.26 0.8 1.15 1.5

สาํ หรับ N , O , F และ Ne พิจารณาความหนาแน่นในสถานะของเหลว

รูปท่ี 4 กราฟแสดงความหนาแน่นของธาตุ 18 ธาตุแรกตามเลขอะตอมท่ีเพม่ิ ข้ึน

6. จุดหลอมเหลวและจุดเดอื ด

จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุข้ึนอยกู่ บั แรงยดึ เหน่ียวระหวา่ งโมเลกลุ ถา้ แรงระหวา่ ง
โมเลกลุ มีคา่ มาก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะมีคา่ สูง ในทางตรงกนั ขา้ มถา้ แรงยดึ เหน่ียวระหวา่ ง
โมเลกลุ มีคา่ นอ้ ยจุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะมีค่าต่าํ

สาํ หรับโลหะ อะตอมของโลหะยดึ เหนี่ยวกนั ดว้ ยพนั ธะโลหะ ซ่ึงเป็นแรงยดึ เหน่ียวท่ี
แขง็ แรงพอประมาณ ถา้ พนั ธะโลหะมีความแขง็ แรงมาก จะทาํ ใหจ้ ุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง ถา้
พนั ธะโลหะมีความแขง็ แรงนอ้ ยจะทาํ ใหจ้ ุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่าํ โดยทว่ั ไปพนั ธะโลหะจะ
แขง็ แรงมากข้นึ เม่ือธาตุน้นั มีเวเลนซ์อิเลก็ ตรอนมากข้ึน หรือเม่ือธาตุน้นั มีขนาดเลก็ ลง

สาํ หรับอโลหะ ซ่ึงเป็นธาตชุ นิดโมเลกลุ เดี่ยว จะรวมกนั เป็นกลุ่มกอ้ นหรือมีแรงยดึ เหนี่ยว
ระหวา่ งโมเลกลุ เป็นแรงวนั เดอร์วาลส์ ซ่ึงเป็นแรงท่ีค่อนขา้ งอ่อน ความแขง็ แรงของแรงวนั เดอร์
วาลส์ข้ึนอยกู่ บั มวลโมเลกลุ และขนาดของโมเลกลุ อโลหะที่มีมวลโมเลกลุ สูง มีขนาดใหญ่ จะมีแรง
วนั เดอร์วาลส์มาก ทาํ ใหจ้ ุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงกวา่ พวกท่ีมีมวลโมเลกลุ ต่าํ กวา่ หรือที่มี
ขนาดเลก็ กวา่

ความสัมพนั ธ์ระหว่างจุดหลอมเหลวและจุดเดอื ดกบั ตารางธาตุ

พิจารณาจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุต่างๆ จากกราฟต่อไปน้ี

รูปท่ี 5 กราฟแสดงจุดหลอมเหลวของธาตุ

รูปท่ี 6 กราฟแสดงจุดเดือดของธาตุ

จากกราฟจะพบวา่ แนวโนม้ ของการเปล่ียนแปลงจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุต่างๆ
ในตารางธาตตุ ามหม่แู ละคาบซ่ึงพอสรุปไดด้ งั น้ี

1. ธาตุในหมู่เดยี วกนั

ก. โลหะในหมู่เดียวกนั คือ หมู่ IA , IIA, และ IIIA “จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมี

แนวโนม้ ลดลง เมื่อเลขอะตอมเพ่ิมข้ึน” เน่ืองจากความแขง็ แรงของพนั ธะโลหะลดลง เพราะมี

ขนาดอะตอมใหญ่ข้ึน (ดูตวั อยา่ งไดใ้ นตารางที่ 4)

ตารางท่ี 4 ตวั อยา่ งของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของโลหะในหม่เู ดียวกนั (หมู่ IA)

ธาตุ เลขอะตอม จุดหลอมเหลว (0C) จุดเดือด (0C)

Li 3 180 1330

Na 11 98 892

K 19 64 760

Rb 37 39 688

Cs 55 29 690

ข. อโลหะในหมู่เดยี วกนั คือ หมู่ VIA , VIIA, และ VIIIA “จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมี
แนวโนม้ เพ่ิมข้ึน เม่ือเลขอะตอมเพิม่ ข้นึ ” เนื่องจากแรงยดึ เหน่ียวระหวา่ งโมเลกลุ คือแรงวนั เดอร์
วาลส์เพม่ิ ข้ึน เพราะมวลโมเลกลุ และขนาดโมเลกลุ เพ่ิมข้ึน (ตวั อยา่ งดงั ตารางท่ี 5)

ตารางท่ี 5 ตวั อยา่ งของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของอโลหะในหมู่เดียวกนั (หมู่ VIIA)

ธาตุ เลขอะตอม จุดหลอมเหลว (0C) จุดเดือด (0C)

F9 -220 -188

Cl 17 -101 -35

Br 35 -7 59

I 53 114 183

หมายเหตุ
สาํ หรับธาตุหมู่ IVA และ VA จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีแนวโนม้ ของการ

เปล่ียนแปลงไม่ชดั เจน เนื่องจากมีโครงสร้างและแรงยดึ เหน่ียวระหวา่ งอะตอมท่ีแตกต่างกนั

2. ธาตุในคาบเดยี วกนั
ก. โลหะในคาบเดียวกนั คือ โลหะในหมู่ IA , IIA, และ IIIA ในคาบต่างๆ “จุด
หลอมเหลวและจุดเดือดมีแนวโนม้ สงข้ึน เมื่อเลขอะตอมเพ่มิ ข้ึน” เน่ืองจากมีพนั ธะโลหะท่ีแขง็ แรง
มากข้ึน ท้งั น้ีเพราะอะตอมมีขนาดเลก็ ลงและมีจาํ นวนเวเลนตอ์ ิเลก็ ตรอนเพม่ิ ข้ึน (ตวั อยา่ งดงั ตาราง
ที่ 6)

ตารางที่ 6 ตวั อยา่ งของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของโลหะในคาบเดียวกนั (คาบที่ 2)

ธาตุ Li Be B

เลขอะตอม 3 45

จุดหลอมเหลว (0C) 180 1280 2030

จุดเดือด (0C) 1330 2480 3930

ข. อโลหะในคาบเดยี วกนั คอื อโลหะ หมู่ VA, VIA , VIIA, และ VIIIA “จุดหลอมเหลว
และจุดเดือดมีแนวโนม้ ลดต่าํ ลงเม่ือเลขอะตอมเพมิ่ ข้ึน” เนื่องจากแรงยดึ เหน่ียวระหวา่ งโมเลกลุ คือ
แรงวนั เดอร์วาลส์มีคา่ ลดลง เพราะขนาดของโมเลกลุ เลก็ ลง โดยเฉพาะก๊าซเฉ่ือยเป็นก๊าซประเภท
โมเลกลุ เด่ียว และมีขนาดเลก็ มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่าํ มาก ดงั ตวั อยา่ งในตารางท่ี 7

ตารางที่ 7 ตวั อยา่ งของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของอโลหะในคาบเดียวกนั (คาบท่ี 2)

ธาตุ N O F Ne

เลขอะตอม 7 8 9 10

จุดหลอมเหลว (0C) -210 -219 -220 -250

จุดเดือด (0C) -200 -180 -190 -245

อาจแสดงแนวโนม้ ของการเปล่ียนแปลงจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุต่างๆ ตามหมู่
และตามคาบ (ยกเวน้ ธาตุแทรนซิชนั และธาตุบางธาตุ) ไดด้ งั แผนภาพต่อไปน้ี

รูปที่ 7 แผนภาพแสดงแนวโนม้ ของจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุต่างๆ

รูปที่ 8 แผนภาพแสดงแนวโนม้ การเปล่ียนแปลงสมบตั ิต่างๆ ในหมู่และคาบเดียวกนั
(หวั ลกู ศร หมายถึง มีคา่ มาก)

*****************************************************************************

ใบความรู้ที่ 10

เรื่อง เลขออกซิเดชัน

********************************************************

เลขออกซิเดชัน (Oxidation number)

เลขออกซิเดชนั เป็น คา่ ประจุไฟฟ้ า หรือประจุสมมุติของอะตอมหรือไอออนของธาตุ โดย
คิดจากจาํ นวนอิเลก็ ตรอนท่ีใหห้ รือรับตามเกณฑท์ ่ีกาํ หนดข้ึน

เมื่อธาตุต่างๆ รวมกนั เป็นสารประกอบธาตุที่ใหอ้ ิเลก็ ตรอนจะมีเลขออกซิเดชนั เป็นบวก
และมีค่าเท่ากบั จาํ นวนอิเลก็ ตรอนที่ใหน้ ้นั ส่วนธาตุท่ีรับอิเลก็ ตรอนจะมีเลขออกซิเดชนั เป็นลบ
และมีค่าเท่ากบั จาํ นวนอิเลก็ ตรอนที่รับน้นั

ตวั อยา่ งเช่น Zn เม่ือเกิดเป็นสารประกอบ จะใหอ้ ิเลก็ ตรอน 2 ตวั กลายเป็น Zn2+ ดงั น้นั
จึงมีเลขออกซิเดชนั +2

Na เป็น Na+ ใหอ้ ิเลก็ ตรอน 1 ตวั จึงมีเลขออกซิเดชนั = +1
Al เป็น Al3+ ใหอ้ ิเลก็ ตรอน 3 ตวั จึงมีเลขออกซิเดชนั = +3
Cl เป็น Cl- รับอิเลก็ ตรอน 1 ตวั จึงมีเลขออกซิเดชนั = -1
O เป็น O2- รับอิเลก็ ตรอน 2 ตวั จึงมีเลขออกซิเดชนั = -2

การพิจารณาการใหห้ รือรับอิเลก็ ตรอนจะใชเ้ กณฑจ์ ากค่าอิเลก็ โทนเนกาติวติ ี ธาตุที่มีค่าอิ
เลก็ โทรเนกาติวิตีสูงกวา่ จะเป็นฝ่ ายรับอิเลก็ ตรอน ในขณะที่ธาตุซ่ึงมีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีต่าํ กวา่ จะ
เป็นฝ่ ายใหอ้ ิเลก็ ตรอน

โดยทวั่ ๆ ไปเม่ือใชค้ ่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีเป็นเกณฑ์ ธาตุที่มีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีต่าํ จะมี
เลขออกซิเดชนั เป็นบวก และธาตุที่มีค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีสูงกวา่ จะมีเลขออกซิเดชนั เป็นลบ ธาตุ
บางชนิด เช่น ธาตุแทรนซิชนั (Mn, Fe, Co, Ni) ธาตุอโลหะหมู่ VA (P, N) หมู่ VIA (O, S) หมู่
VIIA (Cl, Br , I) อาจจะมีเลขออกซิเดชนั ไดท้ ้งั คา่ บวก ลบ ศูนย์ ท้งั น้ีข้ึนอยกู่ บั ค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิ
ตีเปรียบเทียบระหวา่ งอะตอมของธาตุในสารประกอบน้นั

เช่น เลขออกซิเดชนั ของ Cl ใน HCl , Cl2 , HClO , HClO2 , HClO3 ,และ HCkO4 มีค่าเป็น -
1 , 0, +1, +3, +5, และ +7 ตามลาํ ดบั

เลขออกซิเดชนั ของ Mn ใน Mn, Mn(OH)2 , Mn(OH)3 , MnO2 , K2MnO4 และ KMnO4
เป็น 0, +2, +3, +4, +6, และ +7 ตามลาํ ดบั

ก. วธิ ีคดิ เลขออกซิเดชันในสารประกอบไอออนิก

เนื่องจากธาตทุ ี่รวมกนั เป็นสารประกอบไอออนิก มีการใหแ้ ละรับอิเลก็ ตรอน อยา่ งชดั เจน

จึงแสดงคา่ ประจุไฟฟ้ าท่ีชดั เจน ทาํ ใหห้ าคา่ ของเลขออกซิเดชนั ไดง้ ่าย เช่น

Na ใหอ้ ิเลก็ ตรอน 1 อิเลก็ ตรอนแก่ Cl ทาํ ใหเ้ ป็น Na+ และ Cl-

เพราะฉะน้นั เลขออกซิเดชนั ของ Na = +1 และ Cl = -1

ข. วธิ ีคดิ เลขออกซิเดชันในสารประกอบโคเวเลนต์

เน่ืองจากธาตทุ ี่มารวมกนั เป็นสารประกอบโคเวเลนตม์ ีแต่การใชอ้ ิเลก็ ตรอนร่วมกนั โดยไม่

มีการใหห้ รือรับอิเลก็ ตรอน การพจิ ารณาเลขออกซิเดชนั จึงตอ้ งพิจารณาจากจาํ นวนอิเลก็ ตรอนท่ีใช้

ร่วมกนั โดยถือวา่ อิเลก็ ตรอนที่ใชร้ ่วมกนั ท้งั หมด เป็นของธาตุท่ีมีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีสูงกวา่ ซ่ึงทาํ

ใหธ้ าตุดงั กล่าวมีเลขออกซิเดชนั เป็นลบ

พิจารณาตวั อยา่ งต่อไปน้ี

H + Cl H Cl

HCl มีการใชอ้ ิเลก็ ตรอน 1 คู่ โดยท่ี Cl มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีสูงกวา่ H ดงั น้นั อิเลก็ ตรอนท่ี

ใชร้ ่วมกนั จึงเปรียบเสมือนกบั เป็นของ Cl ทาํ ใหไ้ ดอ้ ิเลก็ ตรอนเกิน 1 อิเลก็ ตรอน เลขออกซิเดชนั

ของ Cl จึงเป็น -1 ในขณะท่ีของ H เป็น +1

C +O O CO

มีการใชอ้ ิเลก็ ตรอนร่วมกนั 2 คู่ โดยท่ี O มีอิเลก็ โทรเนกาติวติ ีสูงกวา่ C จาํ นวน

อิเลก็ ตรอนที่ใชร้ ่วมกนั ท้งั หมดจึงเป็นของ O เท่ากบั วา่ O ทางซา้ ย ไดร้ ับอิเลก็ ตรอนจาก C มา 2

อิเลก็ ตรอน ในทาํ นองเดียวกนั O ทางขวากร็ ับอิเลก็ ตรอนจาก C 2 อิเลก็ ตรอน ดงั น้นั O แตล่ ะ

อะตอมจึงคลา้ ยกบั ไดร้ ับ 2 อิเลก็ ตรอน จึงมีเลขออกซิเดชนั เป็น -2 ในขณะท่ี C เสียอิเลก็ ตรอน จึง

มีเลขออกซิเดชนั เป็น +4

จากวธิ ีการหาเลขออกซิเดชนั ดงั กล่าว จึงไดน้ าํ มาสรุปเป็นกฎเกณฑด์ งั น้ี

เกณฑ์กาํ หนดค่าเลขออกซิเดชันของธาตุต่างๆ

1. ธาตุอิสระทุกชนิด มีเลขออกซิเดชนั = 0

ธาตุอิสระดงั กล่าวไม่วา่ จะอยใู่ นรูปของอะตอม หรือโมเลกลุ ไม่วา่ จะมีกี่อะตอมในโมเลกลุ

เช่น Na , H2 , S8 , P4 ต่างกม็ ีเลขออกซิเดชนั เป็น 0
2. เลขออกซิเดชนั ของไอออน = ประจุของไอออน เช่น

Mg2+ มีเลขออกซิเดชนั = +2

Al3+ มีเลขออกซิเดชนั = +3

S2- มีเลขออกซิเดชนั = -2

3. เลขออกซิเดชนั ของธาตุบางชนิดในสารประกอบมีคา่ เฉพาะตวั ดงั น้ี

ก. เลขออกซิเดชนั ของโลหะแอลคาไล ไดแ้ ก่ โลหะหมู่ IA เช่น Li , Na, K, Rb ,

Cs ในสารประกอบมีค่าเท่ากบั +1

ข. เลขออกซิเดชนั ของโลหะแอลคาไลนเ์ อิร์ท ไดแ้ ก่ โลหะหม่ทู ่ี IIA เช่น Mg , Ba

, Ca ในสารประกอบมีค่าเท่ากบั +2

ค. เลขออกซิเดชนั ของออกซิเจน (O) ในสารประกอบทว่ั ไปมีคา่ เท่ากบั -2 ยกเวน้

OF2 เป็น +2 - สารประกอบเปอร์ออกไซด์ เช่น H2O2 BaO2 Na2O2 O มีเลขออกซิเดชนั เป็น -1
- สารประกอบซูเปอร์ออกไซด์ เช่น NaO2 KO2 O มีเลขออกซิเดชนั เป็น -1/2 ใน

ง.เลขออกซิเดชนั ของไฮโดรเจนในสารประกอบทว่ั ไปเป็น +1 ยกเวน้ ใน

สารประกอบไฮไดรด์ เช่น NaH, CaH2 , AlH2 , เป็น -1
4. ในสารประกอบใดๆ “ผลรวมของเลขออกซิเดชนั ของทุกอะตอมเท่ากบั ศูนย”์ เช่น

เลขออกซิเดชนั ของสารประกอบ KMnO4 = 0
เลขออกซิเดชนั ของสารประกอบ MnO2 = 0
5. ในไอออนที่ประกอบดว้ ยอะตอมมากกวา่ 1 ชนิด “ผลรวมของเลขออกซิเดชนั ของทุกๆ

อะตอมเท่ากบั ประจุของไอออน” เช่น

เลขออกซิเดชนั ของ MnO4- = -1
เลขออกซิเดชนั ของ Cr2O72- = -2

**************************************************************************