6.ตารางธาตุและสมบัติของธาตุหมู่หลัก

ทาแบบฝึกหดั 2.4 หน้า 94
ขอ้ 1 – 3

➢ ในการทดลองการศึกษาเสน้ สเปกตรัมของธาตทุ ผ่ี ่านมา ขณะ about
สังเกตเหน็ สเปกตรมั ของธาตุ ธาตนุ ันอยใู่ นสถานะใด

สถานะแกส๊
➢ และอิเลก็ ตรอนของธาตนุ ันดดู หรือคายพลังงาน

คายพลังงาน

➢ การทาให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนแปลงระดบั พลังงานกบั การทาให้ about
อเิ ลก็ ตรอนหลุดออกจากอะตอม การกระทาใดจะใชพ้ ลงั งาน
มากกว่ากัน

เสน้ สเปกตรัมเกิดจากอเิ ล็กตรอนคายพลังงานออกมาเม่ือ
เปล่ยี นจากสภาวะกระตุ้นไปสูส่ ภาวะพนื้ แต่อิเลก็ ตรอนไม่ใด้
หลุดออกจากอะตอม

การทาใหอ้ เิ ลก็ ตรอนหลุดออกจากอะตอมในสถานะแก๊สตอ้ ง

ใชพ้ ลงั งานสงู กว่าการที่อเิ ลก็ ตรอนเปล่ียนระดบั พลงั งาน

3 ➢ พลงั งานปริมาณนอ้ ยท่ีสดุ ที่ทาใหอ้ เิ ล็กตรอนหลดุ จากอะตอม
ในสถานะแกส๊ เรียกวา่ พลังงานไอออไนเซชัน (ionization
พลังงาน energy, IE)
ไอออไน
เซชนั

➢ ค่า IE แสดงถงึ ความยากงา่ ยในการทาให้อะตอมในสถานะแกส๊
กลายเปน็ ไอออนบวก โดย IE น้อยแสดงวา่ ทาให้เปน็ ไอออน

3 บวกได้ง่ายแต่ถ้า IE มากแสดงว่าทาใหเ้ ปน็ ไอออนบวกไดย้ าก

พลังงาน

ไอออไน H(g) H+(g) + e-

เซชนั

- การทาใหอ้ ิเลก็ ตรอนหลุดออกจากอะตอมของไฮโดรเจนจะตอ้ งใช้
พลงั งานอย่างน้อยทส่ี ุด 1318 กโิ ลจูลต่อโมล นน่ั คือพลงั งานไอออไนเซชัน
ของไฮโดรเจนอะตอมเท่ากบั 1318 กโิ ลจูลตอ่ โมล
- ธาตไุ ฮโดรเจนมี 1 อิเล็กตรอน จึงมคี า่ พลังงานไอออไนเซชันเพยี งคา่ เดียว

- ถ้าเปน็ ธาตุท่มี ีหลายอิเล็กตรอนก็จะมีพลังงานไอออไนเซชันหลายค่า

3 - พลงั งานนอ้ ยท่ีสดุ ทที่ าให้อิเล็กตรอนตัวแรกหลดุ ออกจากอะตอมทีอ่ ยูใ่ น
สถานะแกส๊ เรยี กว่า พลงั งานไอออไนเซชนั ลาดบั ที่หนึ่ง (first
พลังงาน ionization energy) เขียนย่อเปน็ IE₁
ไอออไน

เซชัน - พลงั งานทท่ี าให้อิเลก็ ตรอนในลาดบั ตอ่ ๆ มาหลุดออกจากอะตอม

เรยี กว่าพลงั งานไอออไนเซชันลาดบั ที่ 2 3 … และเขยี นยอ่ เปน็ IE₂ IE₃

… ตามลาดบั

3 IE1

พลังงาน IE2 IE3
ไอออไน IE4 IE11 IE6
เซชัน
IE5 IE10 IE7
IE8 IE9 11Na+ 2, 8

11Na 2, 8, 1

- ธาตุคาร์บอนมี 6 อิเล็กตรอนจงึ มพี ลังงานไอออไนเซชนั 6 ค่า เขียน

3 แสดงได้ดงั ตอ่ ไปนี

พลังงาน
ไอออไน
เซชนั

➢ เพราะเหตุใด IE₄ กับ IE₅ ของธาตคุ ารบ์ อนจงึ มคี า่ about
แตกต่างกนั มาก

เพราะคารบ์ อนอยหู่ มู่ IVA และมี 4 เวเลนซอ์ ิเลก็ ตรอน การดึงอเิ ล็กตรอนทงั 4

ออกจากอะตอมจงึ ทาได้งา่ ยเพราะอยู่ระดับพลงั งานนอกสุด สว่ นอิเลก็ ตรอนลาดับที่
5 และ 6 อยใู่ นระดบั พลังงานชนั ถดั เข้าไปซง่ึ ใกล้กบั นิวเคลียสทาให้มแี รงดงึ ดดู ระหว่าง
นวิ เคลียสกบั อิเล็กตรอนมากกวา่ ดังนันการท่จี ะทาให้อิเล็กตรอนเหลา่ นันหลุดออกมา
จึงต้องใช้พลงั งานมากกวา่ 4 ลาดบั แรกอย่างมาก

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชัน

➢ คา่ IE1 ของแต่ละธาตุต่างกันอยา่ งไร
IE1 ของธาตใุ นคาบเดยี วกนั จะเพ่ิมขนึ ตามเลขอะตอม

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชนั

➢ ธาตุเดยี วกันจะมลี าดับ IE เปน็ อย่างไร
เพมิ่ ขนึ ตามลาดับ

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชนั

➢ ถา้ จดั กล่มุ ค่า IE ของธาตุ F เปน็ กลุม่ จะจัดไดอ้ ย่างไร
จดั ได้ 2 กลมุ่ ตาม ค่า IE ทใ่ี กล้เคียงกนั คอื IE1– IE7 และ IE8– IE9

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชัน

➢ นักเรียนคดิ วา่ คา่ พลังงานไอออไนเซชันของธาตใุ ช้เปน็ about
ขอ้ มูลสาหรับการจดั กลมุ่ อิเล็กตรอนท่ีอยู่รอบนิวเคลยี สของ
แต่ละธาตไุ ดห้ รือไม่ อย่างไร

ได้ โดยพจิ ารณาจากค่า IE ท่ใี กล้เคียงกนั ของธาตนุ ัน ๆ

เช่น K สามารถจัดกลุ่มตามค่า IE ทีใ่ กล้เคียงกนั ไดเ้ ป็น 4 กลุม่ โดยเรยี งจาก

คา่ IE นอ้ ยไปมาก

กล่มุ ท่ี 1 คอื IE1 กลุม่ ที่ 2 คอื IE2-IE9
กลุ่มท่ี 3 คอื IE10-IE17 และ กลุม่ ที่ 4 คอื IE18-IE19
ซงึ่ สมั พนั ธ์กบั การจัดเรยี งอเิ ล็กตรอน 2 8 8 1

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชัน

เชน่ 3Li มีคา่ IE ดังนี

3 IE1 IE2 IE3

พลังงาน 0.526 7.305 11.822
ไอออไน
เซชนั

ต่างกนั มาก ใกลเ้ คยี งกนั แสดงวา่ อย่ใู น
ระดบั พลงั งานเดยี วกัน

จากค่า IE ➔ 3Li อยหู่ มู่ 1A

Ex. จากค่า IE ของธาตุต่อไปนี

3 ธาตุ IE1 IE2 IE3 IE4

พลงั งาน X 0.203 0.345 5.667 7.012

ไอออไน Y 10 500 550 660
เซชนั

2

1. ธาตุ X อยู่หมู่ ......

2. ธาตทุ ีม่ แี นวโนม้ เกิดเป็นประจุ +1 คอื ธาตุ ..Y....

ตรวจสอบความเขา้ ใจ

3 ธาตุ IE1 IE2 IE3 IE4

พลังงาน A 10 20 30 105
ไอออไน B 202 325 1250 1354
เซชัน

ธาตุ A อยูห่ มู่ ......
ธาตุ B อยูห่ มู่ ......

➢ แนวโน้มของคา่ พลงั งานไอออไนเซชนั ลาดับท่ี 1ของธาตุ
ตามคาบและตามหมู่ ควรเปน็ อยา่ งไร ?

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชนั

➢ IE1 มคี วามสัมพันธ์กบั ขนาดอะตอม
โดยคา่ IE1 จะมีค่าเพ่ิมขึนเมื่อขนาดอะตอมลดลง

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชัน

ตามคาบ ➔ มีแนวโนม้ เพมิ่ ขึนตามเลขอะตอม เนื่องจากธาตใุ น
คาบเดยี วกนั มจี านวนโปรตอนในนวิ เคลียสเพิ่มขึนและมีขนาด
อะตอมเลก็ ลง แรงดึงดดู ระหวา่ งนวิ เคลยี สกับเวเลนซ์อเิ ลก็ ตรอนจงึ
เพิ่มมากขึน อิเล็กตรอนจงึ หลุดออกจากอะตอมได้ยาก

3

พลังงาน
ไอออไน
เซชัน

ตามหมู่ ➔ มแี นวโน้มลดลงเมอื่ เลขอะตอมเพม่ิ ขึน ชันพลังงานเพิม่ ขึน
ระยะระหวา่ งนวิ เคลียสกบั เวเลนซ์อเิ ล็กตรอนเพ่มิ ขึน ทาให้แรงดึงดดู
ระหว่างนิวเคลียสกบั เวเลนซ์อเิ ล็กตรอนลดลงอิเลก็ ตรอนจึงหลดุ จาก
อะตอมไดง้ า่ ยขนึ

3 การบอกแนวโนม้ ของค่า IE
จะใชค้ า่ IE1 พจิ ารณา
พลงั งาน
ไอออไน ขนาดอะตอมเล็ก => แรงดงึ ดดู มาก=> ดงึ e- ยาก
เซชัน => IE สูง

ขนาดอะตอมใหญ่ => แรงดงึ ดูดนอ้ ย => ดึง e-ง่าย
=> IE ตำ่

Ex. จงเปรียบเทยี บพลงั งานไอออไนเซชนั about
ธาตุ A ทมี่ ีเลขอะตอมเท่ากับ 15
ธาตุ B ที่มีเลขอะตอมเท่ากบั 17

ธาตุ A จดั เรยี งอเิ ล็กตรอนไดเ้ ปน็ 2, 8, 5
ธาตุ B จดั เรยี งอิเล็กตรอนไดเ้ ป็น 2, 8, 7

ธาตุ B มขี นาดอะตอมเลก็ กวา่ ธาตุ A
นน่ั คอื ธาตุ B มพี ลงั งานไอออไนเซชนั มากกว่าธาตุ A

แบบฝึกหัด

1. กาหนดใหพ้ ลังงานไอออไนเซชันลาดบั ที่ 1– 4 ของธาตุ A B

3 C และ D เปน็ ดังนี

พลังงาน
ไอออไน
เซชัน

1.1 ธาตใุ ดมแี นวโนม้ สูงสุดที่จะเกิดเปน็ ไอออนซ่ึงมปี ระจุ +1
1.2 ธาตุใดน่าจะมจี านวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน

3 แบบฝกึ หดั

พลังงาน 2. ธาตุ X Y และ Z เป็นธาตหุ มู่ IA IIA และ VIIA ตามลาดับ
ไอออไน และอยู่ในคาบเดียวกนั จงเปรยี บเทียบพลังงานไอออไนเซชนั
เซชัน ลาดับที่ 1

3. แนวโน้มของค่า IE1 ของธาตุซ่ึงมเี ลขอะตอม 19 37 และ
55 ตามลาดบั ควรเป็นอย่างไร พร้อมอธิบายเหตผุ ลประกอบ

➢ ค่าพลังงาน IE1 คือ ?

พลังงาน IE1 เป็นพลังงานท่นี ้อยท่ีสุดทท่ี าให้อิเล็กตรอน
หลดุ ออกจากอะตอมในสถานะแกส๊ เกิดเปน็ ไอออนบวก
ซ่งึ เป็นการเปล่ียนแปลงแบบดดู พลังงาน

about

➢ถ้าอะตอมของธาตุมีการรบั อิเล็กตรอน
จะมีการเปล่ียนแปลงพลงั งานอย่างไร

about

➢ ในการเกดิ เปน็ ไอออนของธาตุ ธาตทุ ่ีรบั อิเลก็ ตรอน about
ได้ดจี ะอย่สู ่วนใดของตารางธาตุ

อย่ทู างขวาของตารางธาตุ

➢ และการรบั อเิ ลก็ ตรอนเป็นการดดู หรอื คายพลังงาน
คายพลงั งาน

พลงั งานท่ถี ูกคายออกมาเมือ่ อะตอมในสถานะแก๊สไดร้ ับอเิ ลก็ ตรอน

4 1 อิเล็กตรอน เรียกวา่ สมั พรรคภาพอิเล็กตรอน (electron

สมั พรรคภาพ affinity, EA) A(g) + e- A-(g)
อเิ ลก็ ตรอน

ถ้าค่าสมั พรรคภาพอิเลก็ ตรอนมีค่าเปน็ บวก หมายความว่า อะตอม

4 คายพลงั งานเมอื่ ไดร้ บั อเิ ล็กตรอน แสดงวา่ อะตอมของธาตุนนั มี
แนวโน้มทจี่ ะรับอิเล็กตรอนไดด้ ี

สมั พรรคภาพ
อเิ ลก็ ตรอน

➢ สมั พรรคภาพอิเลก็ ตรอนกบั พลงั งานไอออไนเซชันของธาตุ about
เหมือนและตา่ งกนั อยา่ งไร

ทังสองค่าใช้อธบิ ายอะตอมในสถานะแก๊สเหมือนกัน
แตท่ ี่ต่างกันคอื สัมพรรคภาพอิเล็กตรอนเป็นการคายพลังงาน
ออกมาส่วนพลังงานไอออไนเซชนั เปน็ การดดู พลงั งาน

➢ แนวโน้มของแนวโนม้ ของค่าสัมพรรคภาพอเิ ลก็ ตรอนของ
ธาตุในตารางธาตตุ ามคาบและตามหมู่ ควรเปน็ อย่างไร ?

4

สมั พรรคภาพ
อเิ ลก็ ตรอน

4

สมั พรรคภาพ
อเิ ลก็ ตรอน

ตามหมู่ ➔ธาตุโลหะหมู่ IA IIA และ IIIA มีแนวโน้มทจ่ี ะรับอเิ ล็กตรอน
ยากโดยเฉพาะธาตใุ นหมู่ IIA จะรบั อิเลก็ ตรอนยากทส่ี ดุ สว่ นธาตใุ นหมู่ IVA
VA VIA และ VIIA มแี นวโนม้ ท่ีจะรับอิเลก็ ตรอนสูงโดยเฉพาะหมู่ VIIA จะ
รบั อเิ ลก็ ตรอนได้ดีทส่ี ดุ สาหรบั ธาตหุ มู่ VIIIA มคี า่ EA เปน็ ลบ

4

สมั พรรคภาพ
อเิ ลก็ ตรอน

การรบั 1 อเิ ล็กตรอนของธาตหุ มู่ VIIA จะทาให้อะตอมมกี ารจัดเรยี ง
อิเล็กตรอนเหมอื นธาตหุ มู่ VIIIA หรอื แกส๊ มีสกลุ ซ่ึงมคี วามเสถยี รมาก

เพม่ิ ขึน

4

ลดลง
สมั พรรคภาพ
อเิ ลก็ ตรอน

ขนาดอะตอมเล็ก ==> รับ e- งา่ ย ==> EA สงู
ขนาดอะตอมใหญ่ ==> รับ e- ยาก ==> EA ตา่

➢ ใหน้ ักเรียนยกตวั อย่าง ธาตุ
➢ ใหน้ ักเรยี นยกตัวอย่าง สารประกอบ

about

แตกต่างกันอย่างไร about

H HCl

HCl about

เปน็ สารประกอบ
มีการใชอ้ เิ ลก็ ตรอนร่วมกัน

อเิ ล็กตรอนที่ใชร้ ่วมกนั อยแู่ หน่งใดของ
โมเลกุล (อยู่ใกล้ H หรือ Cl) ?

อิเล็กโทรเนกาตวิ ิตี (electronegativity, EN) คอื ความสามารถ

5 ของอะตอมในการดึงดดู อิเลก็ ตรอนคู่ที่ใชร้ ว่ มกนั ในโมเลกลุ ของสาร

อเิ ลก็ โทร
เนกาตวิ ติ ี

อเิ ลก็ ตรอนท่ใี ชส้ รา้ งพนั ธะร่วมกนั

5 ➢ แนวโนม้ ของแนวโน้มของค่าอเิ ล็กโทรเนกาติวีตีของ
ธาตุในตารางธาตุตามคาบและตามหมู่ ควรเป็นอย่างไร ?
อเิ ลก็ โทร
เนกาตวิ ติ ี

5

อเิ ลก็ โทร
เนกาตวิ ติ ี

ตามคาบ ➔ แนวโน้มของค่าอิเล็กโทรเนกาตวิ ิตมี ีค่าเพม่ิ ขนึ เมือ่ เลข
อะตอมเพิม่ ขนึ เนือ่ งจากขนาดของอะตอมเลก็ ลง ความสามารถในการ
ดงึ ดดู อิเล็กตรอนตามคาบจึงเพม่ิ ขนึ

5

อเิ ลก็ โทร
เนกาตวิ ติ ี

ตามหมู่ ➔ แนวโน้มของค่าอิเลก็ โทรเนกาติวิตีลดลงเม่อื เลขอะตอม
เพ่ิมขึน เนอ่ื งจากขนาดของอะตอมทีใ่ หญ่ขึนเปน็ ผลใหน้ ิวเคลียสดึงดูด
อเิ ล็กตรอนลดลง

HCl

เปน็ สารประกอบ about
มกี ารใชอ้ ิเล็กตรอนรว่ มกนั

อิเลก็ ตรอนท่ีใชร้ ว่ มกนั อยู่แหนง่ ใดของ Cl
โมเลกลุ (อยู่ใกล้ H หรอื Cl) ?

Ex. จงเปรียบเทยี บคา่ EN ของธาตุตอ่ ไปนซี งึ่ อยคู่ าบเดยี วกนั

5 ธาตุ A B CD

อเิ ลก็ โทร หมู่ 5 3 47
เนกาตวิ ติ ี D CB
12

A

5 ค่า EN สูง
NOF = นอฟ
อเิ ลก็ โทร
เนกาตวิ ติ ี ขนาดอะตอมเลก็ ==> ดงึ ดดู e- ง่าย ==> EN สูง
ขนาดอะตอมใหญ่ ==> ดงึ ดดู e- ยาก ==> EN ตา่

สรุปแนวโน้มของสมบัตติ า่ ง ๆ ของธาตุ
ตามหมแู่ ละตามคาบ

about

แบบฝกึ หัด
1. A B C D E และ F เป็นธาตสุ มมตทิ ีอ่ ยู่ในหม่เู ดียวกนั
เรียงลาดบั จากบนลงลา่ ง

1) ธาตุใดควรมีค่าอิเล็กโทรเนกาตวิ ิตสี งู ทีส่ ดุ
2) ธาตุ E ควรมีพลงั งานไอออไนเซชันลาดับที่ 1

สงู หรือต่ากวา่ ธาตุ F
3) ธาตใุ ดควรมคี ่าสัมพรรคภาพอิเลก็ ตรอนสูงทสี่ ดุ

ธาตุกลุ่ม A 20 ธาตุแรก ทค่ี วรรู้

------------------------- H --------------------- VIIIA

Hydrogen He
Helium
IA IIA IIIA VA VIA VIIA

IVA

Li Be B C N O F Ne

Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon

Na Mg Al Si P S Cl Ar

Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon

K Ca

Potassium Calcium

IA ธาตกุ ลมุ่ A 20 ธาตแุ รก ท่ีควรรู้ VIIIA

H IIA IIIA IVA VA VIA He
VIIA Helium
Hydrogen

Li Be B C N O F Ne

Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon

Na Mg Al Si P S Cl Ar

Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon

K Ca

Potassium Calcium