6.ตารางธาตุและสมบัติของธาตุหมู่หลัก

ตารางธาตุและสมบัตขิ องธาตุหมู่หลัก



เพราะเหตุใดจงึ ต้อง
จัดธาตเุ ปน็ หมวดหมู่

➢เพอ่ื ใหง้ ่ายตอ่ การศกึ ษาและ
จดจา

ถ้าใชเ้ กณฑ์การจัดกลมุ่ แตกตา่ งกนั
จะไดธ้ าตุในกลุ่มเหมือนกันหรือไม่

➢การจดั กลมุ่ ดว้ ยเกณฑ์ทแ่ี ตกตา่ งกัน จะได้ธาตใุ นกลุ่ม

ไม่เหมือนกัน

จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ about

1. บอกแนวคิดของนกั วทิ ยาศาสตรใ์ นยคุ ต่าง ๆ เกยี่ วกบั การจัดธาตเุ ปน็ หมวดหมู่จนได้
เป็นตารางธาตุ พร้อมทงั้ ระบุปัญหาของการจัดกลมุ่ ธาตุ

2. จาแนกธาตเุ ป็นกลมุ่ โลหะ อโลหะ และก่งึ โลหะ หรือเป็นกลุ่มธาตุเรพรีเซนเททีฟ
หรือธาตุหมู่หลกั ธาตุแทรนซิชนั หรือตามการจัดเรยี งอเิ ลก็ ตรอน เม่อื ทราบเลข
อะตอม

3. วเิ คราะห์และสรปุ แนวโน้มสมบัตติ ่าง ๆ ของธาตุตามหมแู่ ละคาบเกยี่ วกับขนาด
อะตอมรศั มไี อออน พลังงานไอออไนเซชนั อิเลก็ โทรเนกาตวิ ติ ี สมั พรรคภาพ
อเิ ลก็ ตรอนพรอ้ มท้ังอธิบายเหตผุ ลประกอบ

1 2 3

วิวัฒนาการของการ กลุ่มของธาตุใน สมบตั ขิ องธาตุ
สร้างตารางธาตุ ตารางธาตุ หมู่หลักตามหมู่
และตามคาบ

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ

พ.ศ.2360 พ.ศ.2407 พ.ศ.2412 พ.ศ.2456 about

โยฮันน์ จอหน์ นิวแลนด์ ยูลอิ ุส โลทาร์ ไมเออร์ เฮนรี โมสลีย์
โวลฟ์ กงั เดอเบอไรเนอร์ (John Newlands) (Julius Lothar Meyer) (Henry Moseley)
(Johann Wolfgang
และ
Dobereiner) ดมิ ทิ รี เมนเดเลเอฟ
(Dimitri Mendeleev)

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ about

เป็นนกั เคมีคนแรกทพ่ี ยายามจัดธาตุ
เปน็ กลมุ่ ๆ ละ 3 ธาตุตามสมบัติทค่ี ลา้ ยคลงึ กนั
เรยี กว่า ชุดสาม (triads) โดยพบวา่ ธาตุกลางจะ
มมี วลอะตอมเปน็ คา่ เฉลี่ยของมวลอะตอมของ
พ.ศ.2360 อีกสองธาตุทเี่ หลอื

โยฮนั น์
โวลฟ์ กัง เดอเบอไรเนอร์
(Johann Wolfgang

Dobereiner)

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ

พ.ศ.2360

โยฮนั น์
โวลฟ์ กงั เดอเบอไรเนอร์
(Johann Wolfgang

Dobereiner)

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ about

เม่อื นาหลักของชุดสามไปใช้กบั ธาตุกลุ่มอนื่ ท่มี ี
สมบตั ิคล้ายกนั พบวา่ ค่ามวลอะตอมของธาตุ
กลางไม่เทา่ กบั คา่ เฉลีย่ ของมวลอะตอมของสอง
ธาตทุ ีเ่ หลือ หลักชุดสามของเดอเบอไรเนอร์จึงไม่
พ.ศ.2360 เปน็ ท่ียอมรับในเวลาต่อมา

โยฮนั น์
โวลฟ์ กงั เดอเบอไรเนอร์
(Johann Wolfgang

Dobereiner)

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ

นักวทิ ยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้เสนอกฎ
ในการจดั ธาตเุ ปน็ หมวดหมู่วา่ ถา้ เรยี งธาตุตามมวล
อะตอมจากนอ้ ยไปมาก พบวา่ ธาตุที่ 8 จะมสี มบตั ิ
เหมือนกับธาตทุ ี่ 1 เสมอ (ไมร่ วมธาตไุ ฮโดรเจนและ
พ.ศ.2407 แกส๊ มีสกลุ )

จอหน์ นิวแลนด์
(John

Newlands)

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ

การจดั เรยี งธาตตุ ามแนวคดิ ของนวิ แลนดใ์ ชไ้ ด้ถงึ ธาตุ
แคลเซยี มเทา่ นนั้ กฎนี้ไมส่ ามารถอธิบาย
ได้ว่าเพราะเหตใุ ดมวลอะตอมจึงเกย่ี วข้องกับ
สมบตั ิท่คี ลา้ ยคลงึ กนั ของธาตุ ทาให้ไมเ่ ปน็ ทยี่ อมรบั
พ.ศ.2407 ในเวลาตอ่ มา

จอหน์ นิวแลนด์
(John

Newlands)

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ

ถา้ เรยี งธาตุตามมวลอะตอมจากน้อยไปมาก จะ

พบว่าธาตมุ สี มบัตคิ ล้ายกันเปน็ ชว่ ง ๆ การท่ีธาตุ

ต่าง ๆ มีสมบัตคิ ล้ายกันเปน็ ชว่ งเช่นนี้ เมนเดเลเอฟ about

ตั้งเป็นกฎเรยี กว่า กฎพิรอิ อดกิ (periodic law)

พ.ศ.2412 และไดน้ าสมบตั ทิ ีค่ ลา้ ยคลงึ กนั ของธาตทุ ่ี

ยลู อิ ุส โลทาร์ ไมเออร์ (Julius ปรากฏซากันเปน็ ชว่ ง ๆ มาพิจารณาดว้ ย
Lothar Meyer)

และ

ดิมิทรี เมนเดเลเอฟ

(Dimitri Mendeleev)

ววิ ฒั นาการของการสร้างตารางธาตุ

ได้เวน้ ชอ่ งวา่ งไวโ้ ดยคิดว่าน่าจะเปน็ ตาแหนง่ about
ของธาตุที่ยงั ไม่ได้มกี ารค้นพบ โดยท่ตี าแหน่งของธาตใุ น
ตารางธาตุมีความสมั พนั ธก์ บั สมบัตขิ องธาตุ

พ.ศ.2412 ➢ เมนเดเลเอฟจงึ ได้ทานายสมบตั ขิ องธาตทุ ่ียังไมม่ ี
การค้นพบ 3 ธาตุ ให้ช่ือว่า เอคา-โบรอน
ยลู อิ ุส โลทาร์ ไมเออร์ (Julius
เอคา-อะลมู เิ นียม และเอคา-ซลิ คิ อน
Lothar Meyer)

และ ในเวลาต่อมากไ็ ดค้ น้ พบธาตุสแกนเดยี ม แกลเลยี ม
ดิมิทรี เมนเดเลเอฟ
(Dimitri Mendeleev) และเจอร์เมเนยี มตามลาดับ ซง่ึ มีสมบตั ใิ กล้เคียง
กับท่ีได้ทานายไว้

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ about

พ.ศ.2412

ยลู อิ ุส โลทาร์ ไมเออร์ (Julius
Lothar Meyer)
และ
ดมิ ิทรี เมนเดเลเอฟ

(Dimitri Mendeleev)

ววิ ฒั นาการของการสร้างตารางธาตุ

➢ เมนเดเลเอฟไม่สามารถอธบิ ายไดว้ ่า เพราะ

เหตุใดจึงตอ้ งจดั เรยี งธาตตุ ามมวลอะตอม

เน่ืองจากสมัยนน้ั นักวิทยาศาสตร์ยงั ศึกษา about

โครงสรา้ งของอะตอมและไอโซโทปได้ไม่ชัดเจน

พ.ศ.2412

ยลู ิอุส โลทาร์ ไมเออร์ (Julius ➢ นกั วทิ ยาศาสตร์รนุ่ ตอ่ มาเกิดแนวความคิดวา่
Lothar Meyer)
และ ตาแหน่งของธาตใุ นตารางธาตไุ ม่นา่ จะข้นึ อยู่

ดมิ ิทรี เมนเดเลเอฟ กบั มวลอะตอมของธาตแุ ต่น่าจะขนึ อยกู่ ับ

(Dimitri Mendeleev) สมบัตอิ น่ื ทมี่ ีความสัมพันธ์กับมวลอะตอม

ววิ ัฒนาการของการสร้างตารางธาตุ

พ.ศ.2456 นักวิทยาศาสตรช์ าวองั กฤษ ได้เสนอใหจ้ ัดธาตุเรยี ง about
ตามเลขอะตอม เนอื่ งจากสมบัตติ า่ ง ๆ ของธาตุมี
เฮนรี โมสลยี ์ ความสมั พันธก์ ับประจบุ วกในนิวเคลียสหรอื
(Henry เลขอะตอมมากกวา่ มวลอะตอม

Moseley)

ตารางธาตุในปัจจุบนั about

➢ ตารางธาตุในปัจจุบันปรับปรงุ มาจากตารางธาตุ
ของเมนเดเลเอฟแตเ่ รยี งธาตตุ ามเลขอะตอมจาก
นอ้ ยไปมาก

➢ แสดงเลขหมู่ของตารางธาตุ 2 ระบบท่ีตา่ งกัน ได้แก่
- ระบบทกี่ าหนดหม่ธู าตุดว้ ยเลขโรมันและกากบั
ด้วยตัวอกั ษร A และ B
- ระบบทกี่ าหนดโดยสหภาพเคมบี รสิ ทุ ธิ์และเคมี
ประยกุ ตร์ ะหวา่ งประเทศ (International Union
of Pure and Applied Chemistry, IUPAC)
ซง่ึ กาหนดหมูข่ องธาตดุ ว้ ยตัวเลขอารบิกทงั หมด
ตังแต่หมู่ที่ 1 ถงึ 18



➢ ธาตใุ นตารางธาตุจากซ้ายไปขวาเรียงลาดบั about
ตามส่ิงใด

➢ แถวของธาตุในแนวตังและแนวนอนมีก่แี ถว ?

➢ ในกรอบสเ่ี หลี่ยมทล่ี อ้ มรอบธาตไุ ฮโดรเจน ธาตุฮีเลยี ม
หรือธาตอุ ่ืน ๆ มีข้อมลู เรอื่ งใดบา้ ง และมขี ้อมูล
นนั เหมือนกนั ทุกกรอบหรือไม่ ?

➢ ตารางธาตเุ รียงตามเลขอะตอมจากซา้ ยไปขวา about

➢ แถวธาตใุ นแนวตั้งเรยี กว่าหมู่ มจี านวน 18 หมู่
แบง่ ได้เป็นหมู่ A และ หมู่ B โดยธาตุบางหมูม่ ชี ่ือ
เรยี กเฉพาะ
- ธาตุหมู่ IA (1) ยกเวน้ H เรยี กว่า โลหะแอลคาไลน์ (alkali metal)
- ธาตุหมู่ IIA (2) เรยี กวา่ โลหะแอลคาไลนเ์ อริ ท์ (alkaline earth metal)
- ธาตหุ มู่ VIIA (17) เรียกว่า ธาตุแฮโลเจน (halogen)
- ธาตหุ มู่ หมู่ VIIIA (18) ยกเว้น Og เรียกวา่ แก๊สมสี กลุ (noble gas)

➢ ธาตุในแนวนอนเรยี กวา่ คาบ มีทงั้ หมด 7 คาบ

➢ ธาตุในกรอบสี่เหลีย่ มมีขอ้ มูลต่าง ๆ เชน่ สัญลกั ษณธ์ าตุ เลขอะตอม มวล
อะตอม และสมบตั คิ วามเปน็ โลหะ

➢ ถ้านาความร้เู รื่องการจัดเรยี งอเิ ลก็ ตรอนในอะตอม
มาใชเ้ ป็นเกณฑแ์ บง่ กลมุ่ ธาตุ จะได้ธาตกุ ีก่ ลุ่ม ใน
แตล่ ะกล่มุ มธี าตุใดบา้ ง?

about



➢ ธาตกุ ลมุ่ s และกลมุ่ p เรียกรวมกันว่า ธาตกุ ลมุ่ A ซ่ึงเปน็ กลุ่มของ about

ธาตุเรพรเี ซนเททฟี (representative element) หรอื อาจเรียกว่า กลุ่มธาตุหมู่หลกั
(main group element)
➢ ธาตุในแนวตัง้ ท่ีอยใู่ นกลุ่ม A จะมีเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนเท่ากันและจานวนเวเลนซ์
อิเล็กตรอนจะตรงกบั เลขหมู่ สาหรับธาตุตามแนวนอนท่อี ยู่ในคาบเดียวกนั พบวา่ มี
จานวนระดับพลงั งานเทา่ กัน และจานวนระดบั พลงั งานจะตรงกับเลขทคี่ าบ

➢ ธาตุกล่มุ d และ f เรียกรวมกันวา่ ธาตกุ ลุม่ B หรือ กลุ่มธาตแุ ทรนซิชนั (transition element) about

แบ่งเป็น
- ธาตแุ ทรนซิชนั ชันนอก (outer transition) ไดแ้ กธ่ าตกุ ลุ่ม d
- ธาตแุ ทรนซชิ นั ชนั ใน (inner transition) ไดแ้ ก่ธาตุกลุ่ม f

โดยธาตกุ ลมุ่ f ยังสามารถแบ่งได้เปน็ 2 กลุ่มยอ่ ย
- กล่มุ ธาตุแลนทานอยด์ อยู่คาบที่ 6 และมเี ลขอะตอมตัง้ แต่ 57–71 (La–Lu)
- กลมุ่ ธาตุแอกทินอยด์ (actinoid) อยคู่ าบท่ี 7 และมีเลขอะตอมตง้ั แต่ 89–103 (Ac–Lr)

เมือ่ พจิ ารณาการจัดเรยี งอเิ ล็กตรอนของธาตุแทรนซชิ นั พบวา่ จานวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน
สว่ นใหญเ่ ท่ากบั 2 เมือ่ พจิ ารณาธาตกุ ลุ่มน้ตี ามแนวนอนพบว่าจานวนระดบั พลังงานจะตรงกบั เลขท่ี
คาบเชน่ เดียวกับธาตใุ นกลมุ่ ธาตุหม่หู ลัก

about

➢ ใหน้ กั เรยี นยกตัวอย่างธาตุท่ีเป็นโลหะ ก่งึ โลหะ อโลหะ about

➢ สิ่งทน่ี กั เรียนยกตัวอย่างวา่ ธาตุเหล่านีมีการจัดเรยี ง
อิเล็กตรอนเปน็ อย่างไร มีเวเลนซอ์ ิเล็กตรอนอยู่เทา่ ใด

F อยู่ตาแหน่งใดของตารางธาตุ
Ca
Si
Fe

➢ ธาตุทีม่ ีจานวนเวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอน 1 หรอื 2 นาไฟฟา้ และนา
ความร้อนได้ดี ธาตกุ ลุ่มนีควรอยสู่ ว่ นใดของตารางธาตุ

about

➢ ธาตุตรงขนั บันได (เวเลนซอ์ ิเล็กตรอน 3–7) นาไฟฟา้ ได้ไม่ดีที่
อณุ หภูมหิ ้องแตน่ าไดด้ ีขนึ เมอื่ อณุ หภมู สิ ูงขนึ อยสู่ ว่ นใดของตารางธาตุ

about

➢ ธาตุทม่ี ีจานวนเวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอน 4 5 6 7 หรือ 8 นาไฟฟา้ ไดไ้ ม่ดี
บางธาตุมีสถานะแกส๊ ธาตุกลุ่มนีควรอยูส่ ว่ นใดของตารางธาตุ

about

➢ ใหน้ ักเรยี นยกตัวอยา่ งสมบตั ิตา่ ง ๆ ของธาตุ จาก about
ความรู้เรอื่ งตารางธาตุ

- สมบตั คิ วามเป็นโลหะ อโลหะ และก่งึ โลหะ

จากการศึกษาการจดั เรียงธาตุในตารางธาตุ ช่วยให้ทราบวา่ ตารางธาตใุ น
ปัจจบุ ันจดั ธาตเุ ปน็ หม่แู ละคาบโดยอาศยั สมบตั ิบางประการทค่ี ล้ายกัน

https://www.youtube.com/watch?v=Gd07rKUMSVU&t=219s

about

สมบตั ติ า่ ง ๆ ของตารางธาตุ

1 2 34 5

ขนาดอะตอม ขนาดรัศมี พลังงาน สมั พรรคภาพ อเิ ลก็ โทร
ไอออน ไอออไนเซชัน อเิ ลก็ ตรอน เนกาตวิ ติ ี

➢ ถา้ สมมตใิ หอ้ ะตอมของธาตตุ ่าง ๆ เป็นลกู บาสเก็ตบอล
ลูกปงิ ปอง หรือวตั ถทุ รงกลมอื่น ๆ เราจะหาขนาด
อะตอมของธาตหุ รอื วัตถทุ รงกลมตา่ ง ๆ ได้อยา่ งไร ?

about

1 ➢ บอกขนาดอะตอมดว้ ย รศั มอี ะตอม (atomic radius)
ซึ่งกาหนดใหม้ ีค่าเท่ากบั ครึ่งหนึ่งของระยะระหว่าง
ขนาดอะตอม นวิ เคลียสของอะตอมท้ังสองที่มีแรงยึดเหนย่ี วระหวา่ ง
(atomic อะตอมไว้ดว้ ยกนั หรือที่อย่ชู ดิ กัน
radius)

1

ขนาดอะตอม
(atomic
radius)

1 ➢ จานวนระดับพลังงานหลกั และพลงั งานยอ่ ยมีผลต่อ
ขนาดอะตอมของธาตหุ รือไม่ อย่างไร
ขนาดอะตอม
(atomic มีผลตอ่ ขนาดอะตอมของธาตุ โดยอะตอมท่มี จี านวนระดับพลงั งาน
radius) หลกั มากจะเสมอื นมีฉากหลายชนั มากาบงั

ทาให้แรงดงึ ดดู ของโปรตอนกบั เวเลนซอ์ เิ ลก็ ตรอนลดลง
อะตอมจะมขี นาดเพม่ิ ขนึ

ถ้าอยใู่ นระดบั พลงั งานเดยี วกันจานวนโปรตอนทเี่ พิม่ ขนึ จะดงึ ดูด
เวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนไดม้ ากขนึ อะตอมจะมขี นาดเลก็ ลง

➢ ทานายแนวโน้มขนาดอะตอมของธาตุตามคาบและตามหมู่

1

ขนาดอะตอม
(atomic
radius)

ธาตุในคาบเดียวกนั มขี นาดลดลงเมอ่ื เลขอะตอมเพ่มิ ขนึ

➢ ทานายแนวโนม้ ขนาดอะตอมของธาตตุ ามคาบและตามหมู่

1

ขนาดอะตอม
(atomic
radius)

ธาตใุ นหม่เู ดียวกันมขี นาดอะตอมใหญข่ ึนเมอื่ จานวนระดบั พลังงานเพ่ิมขนึ



1 แบบฝึกหัด

ขนาดอะตอม จงเปรยี บเทียบขนาดอะตอมของธาตตุ อ่ ไปนี
(atomic 1. 3A กับ 9B
radius)
2. 17X กับ 35Y

➢เมอื่ ธาตุเกดิ เปน็ ไอออน about
อเิ ลก็ ตรอนในระดับพลังงานใดท่ี
เปล่ยี นแปลง ขนาดของไอออน
ตา่ งจากขนาดอะตอมเดมิ หรอื ไม่
อย่างไร

➢ การเกิดไอออนเกีย่ วขอ้ งกับการเปลี่ยนแปลงจานวนอิเล็กตรอนในระดับ

2 พลังงานชันนอกสดุ หรอื เวเลนซอ์ ิเล็กตรอน โดยทไ่ี อออนบวกจะมขี นาด
เลก็ กว่าอะตอมเดมิ สว่ นไอออนลบมีขนาดใหญก่ ว่าอะตอมเดิม

ขนาดรัศมี
ไอออน
(ionic
radius)

➢ ถา้ อะตอมโลหะเสียเวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอนกลายเปน็ ไอออนบวก จานวน
อเิ ลก็ ตรอนในอะตอมจงึ ลดลง ทาให้แรงผลกั ระหว่างอเิ ลก็ ตรอนลดลง หรอื

2 กล่าวได้ว่าแรงดึงดดู ระหวา่ งประจใุ นนวิ เคลียสกับอิเล็กตรอนเพ่ิมมากขนึ
ไอออนบวกจึงมขี นาดเลก็ กวา่ อะตอมเดมิ

ขนาดรัศมี
ไอออน
(ionic
radius)

➢ ถา้ อะตอมอโลหะรับอิเล็กตรอนเพ่มิ เข้ามาและเกิดเป็นไอออนลบ การเพ่มิ ขึน
ของจานวนอเิ ล็กตรอน ขอบเขตของอเิ ลก็ ตรอนจะขยายออกไปจากเดมิ

2 ไอออนลบจึงมีขนาดใหญก่ วา่ อะตอมเดมิ

ขนาดรัศมี
ไอออน
(ionic
radius)

➢ แนวโนม้ ของขนาดไอออน ?

2

ขนาดรัศมี
ไอออน
(ionic
radius)

2 แบบฝกึ หัด

ขนาดรัศมี 1. จงเปรียบเทยี บขนาดไอออน
ไอออน 1) 11Na+ กบั 8O2-
(ionic
radius) 2) 17Cl- กบั 16S2-



แบบฝกึ หัด

1. จงเปรยี บเทยี บขนาดอะตอมของธาตตุ ่อไปนี
1. 5A กับ 10B
2. 15X กบั 33Y

2. จงเปรยี บเทียบขนาดไอออน

1) 981OF2M-2-g2+ กับ 13Al3+
2) กบั 191FN- a+
3) กบั