7.ธาตุแทรนซิชันและธาตุกัมมันตรังสี

ธาตุแทรนซิชนั

ทบทวน

สมบตั ขิ อง การแบง่ กลุม่
กลุ่มธาตุ ธาตุในตาราง
หมู่หลัก
ธาตุ

ธาตแุ ทรนซชิ นั
อย่บู ริเวณใด
ของตารางธาตุ

เพราะเหตุใดจึง
จดั ธาตุแทรนซิชนั

แยกเป็น
อีกหนงึ่ กลุ่ม

รัศมีอะตอมของ
โลหะหมหู่ ลกั จะมี
ขนาดใหญ่กวา่
โลหะแทรนซิชันใน
คาบเดียวกนั โดย
โลหะแทรนซิชันใน
คาบเดยี วกนั มี
ขนาดใกล้เคียงกัน

Question ?

เหตุใดขนาด
อะตอมของธาตุ
แทรนซชิ นั ในคาบ

ที่ 4 จงึ
มคี ่าใกลเ้ คียงกนั

อเิ ล็กตรอนตวั สุดท้าย
ในการจัดเรยี ง
อิเลก็ ตรอนของธาตุ K
และ Ca จะถกู บรรจุ
ในระดบั พลังงานยอ่ ย
4s ส่วนธาตุ
แทรนซชิ นั ในคาบที่ 4
อิเล็กตรอนตัวสุดทา้ ย
จะถกู บรรจุในระดับ
พลังงานย่อย 3d
เพราะวา่ ระดับ
พลงั งานย่อย 3d
สงู กวา่ 4s

ธาตุแทรนซิชันใน
คาบท่ี 4 ส่วนใหญ่
มีเวเลนซ์
อิเลก็ ตรอนเท่ากบั
2 เชน่ เดียวกับ
ธาตุ Ca ยกเว้นธาตุ
Cr และ Cu มี
เวเลนซอ์ เิ ล็กตรอน
เทา่ กบั 1
เช่นเดยี วกับธาตุ K

Question ? เมอ่ื ธาตุแทรนซชิ นั มเี ลขอะตอม
เพ่ิมขึ้น จานวนอเิ ล็กตรอน
เหตุใดขนาด ที่เพิ่มขนึ้ จะเข้าไปอยทู่ อ่ี อร์บทิ ลั
อะตอมของธาตุ 3d ซึ่งไมไ่ ด้มีผลตอ่ การขยายขนาด
แทรนซิชันในคาบ กลุ่มหมอกอเิ ลก็ ตรอน (เพราะ
ไม่ใชร่ ะดบั พลังงานชั้นนอกสดุ )
ท่ี 4 จงึ
มคี า่ ใกลเ้ คียงกัน

Question ? แมจ้ านวนโปรตอนจะเพิม่ ขน้ึ ตามเลข
อะตอมแต่เนอ่ื งจากมี
เหตุใดขนาด อเิ ลก็ ตรอนในออร์บิทลั 3d ทาหนา้ ที่
อะตอมของธาตุ กาบงั ดังน้ันแรงดงึ ดูดของโปรตอนใน
แทรนซิชนั ในคาบ นิวเคลยี สต่ออิเล็กตรอนใน
ออร์บทิ ลั 4s จงึ มีค่าน้อยทาให้ขนาด
ที่ 4 จงึ อะตอมไมเ่ ปลยี่ นแปลงมากนัก
มีค่าใกล้เคียงกัน

ธาตุแทรนซชิ นั
มีจุดหลอมเหลว

จดุ เดือด
ความหนาแน่น
สูงกว่าธาตุ K

และ Ca

ทั้งธาตธุ าตุ K
และ Ca
และ

ธาตุแทรนซิชัน
มีคา่ IE1 และ
คา่ EN ต่า



Question ?

นอกจากสมบัติ
ต่าง ๆ ทีไ่ ด้ศึกษาแลว้
โลหะแทรนซิชันและ

โลหะหมู่หลัก
ยังมีสมบตั ใิ ดแตกต่าง

กันอกี บ้าง













Question ?

นกั เรียนคิดวา่
KMnO4 K2CrO4 และ

Na2CoCl4 เป็น
สารประกอบท่ีมีสี
หรอื ไม่ เพราะเหตุใด

การทดลองการเกดิ ปฏิกริ ยิ าเคมกี บั นา้

การเกดิ ปฏิกริ ยิ าระหว่างโลหะโซเดียมกบั นา้

การเกดิ ปฏิกริ ยิ าระหว่างโลหะแมกนีเซยี มกับนา้

การเกดิ ปฏิกริ ยิ าระหว่างโลหะอลั คาไลน์กับนา้

การเกดิ ปฏิกริ ยิ าระหวา่ งสงั กะสกี บั นา้





ตรวจสอบความเขา้ ใจ

จงเขยี นแผนภาพเวนน์
เปรียบเทยี บสมบตั ทิ ่ีเหมอื น

และแตกตา่ งของ
โลหะหมหู่ ลกั หรอื
โลหะเรพรเี ซนเททฟี
และโลหะแทรนซิชัน



ธาตุกมั มนั ตรังสี

อองตวน อองรี แบ็กเกอเรล คน้ พบว่ามรี ังสแี ผ่ออกมาจากธาตุยเู รเนยี ม
(Antoine Henri Becquerel)

ได้ค้นพบวา่ ธาตุพอโลเนยี ม
เรเดียม และทอเรยี ม กส็ ามารถแผ่รงั สไี ด้
เชน่ เดยี วกัน

ปแี อร์ กูรี และมารี กรู ี

(Pierre Curie และ Marie Curie)

การแผ่รงั สีของไอโซโทปกัมมนั ตรังสผี ่านสนามไฟฟา้

การเกดิ กมั มันตรังสี

กมั มันตภาพรังสเี ป็นปรากฏการณท์ ่ีเกดิ กับไอโซโทปกมั มันตรงั สี
เพราะนิวเคลียสมีพลงั งานสูงมากและไมเ่ สถียร จึงปลอ่ ยพลงั งานออกมาใน
รูปของอนภุ าคหรือรงั สี

การเกดิ กัมมนั ตรงั สี





การสลายตัวของไอโซโทปกัมมนั ตรังสี

การแผ่ ส่วนใหญ่เกิดกบั นวิ เคลยี สที่มเี ลขอะตอมสูงกว่า 83 และมีจานวน
รังสี นิวตรอนต่อโปรตอนในสดั สว่ นท่ีไมเ่ หมาะสม
แอลฟา
- การสลายตวั เกดิ ธาตใุ หม่ สัญลักษณธ์ าตุ เลขอะตอมและเลขมวล
จะเปลยี่ นแปลง
- ผลรวมของเลขมวลและเลขอะตอมดา้ นซ้ายเทา่ กบั ดา้ นขวา

การสลายตวั ของไอโซโทปกัมมันตรงั สี

การแผ่ เกดิ กับนิวเคลยี สทมี่ จี านวนนิวตรอนมากกว่าโปรตอนมาก นิวตรอน
รังสีบีตา ในนวิ เคลียสจะเปล่ียนไปเปน็ โปรตอนและอิเลก็ ตรอน

- การสลายตัวเกดิ ธาตุใหม่ สญั ลักษณ์ธาตุ เลขอะตอมและเลขมวล
จะเปลย่ี นแปลง
- ผลรวมของเลขมวลและเลขอะตอมด้านซา้ ยเทา่ กับดา้ นขวา

การสลายตวั ของไอโซโทปกัมมนั ตรังสี

การแผ่ เกดิ กับไอโซโทปกัมมนั ตรงั สีทีม่ ีพลงั งานสูงมาก หรือไอโซโทป
รงั สี ที่สลายตัวให้รงั สีแอลฟาหรือบตี า แตน่ ิวเคลียสที่เกิดใหมย่ ังไมเ่ สถยี ร
แกมมา เพราะมพี ลังงานสูงจึงเกดิ การเปลี่ยนแปลงในนวิ เคลียสเพือ่ ใหม้ ี
พลังงานต่าลง โดยปลอ่ ยพลงั งานสว่ นเกนิ ออกมาเปน็ รงั สแี กมมา



เปรยี บเทยี บอตั ราสว่ นระหวา่ งนวิ ตรอนกบั โปรตอน



อนั ตรายจากไอโซโทปกมั มันตรงั สี

➢ ไอโซโทปกัมมนั ตรังสสี ามารถแผร่ ังสีไดต้ ลอดเวลา ซ่ึงระยะเวลาใน
การแผ่รังสีของแต่ละไอโซโทปไมเ่ ทา่ กนั

➢ เมอ่ื เวลาผ่านไป
ปริมาณของ Na-24
และ Mg-24
มกี ารเปล่ยี นแปลง
อยา่ งไร

ปรมิ าณของ Na-24
ลดลง และ Mg-24
เพ่มิ ข้ึน แต่มวลรวม
ของสารเทา่ เดิม

➢ เมอื่ เวลาผา่ นไป
ทุก ๆ 15 ช่ัวโมง
ปรมิ าณ Na-24
เปลย่ี นแปลงอยา่ งไร

ปรมิ าณ Na-24 จะ
ลดลงเหลอื คร่ึงหนง่ึ ของ
ปรมิ าณเดิม

ครงึ่ ชวี ิตของไอโซโทปกมั มันตรังสี

• ไอโซโทปกมั มนั ตรังสจี ะสลายตวั ใหร้ ังสชี นดิ ใดชนิดหนง่ึ ออกมาไดเ้ องตลอดเวลา
ไอโซโทปกัมมนั ตรังสแี ตล่ ะชนดิ จะสลายตวั ไดเ้ ร็วหรือชา้ แตกตา่ งกัน อัตราการ
สลายตวั ของไอโซโทปกัมมันตรงั สจี ะบอกเป็น ครง่ึ ชวี ติ (half life)

• ครึ่งชีวิต (half life) ใชส้ ัญลักษณ์ t₁/₂ โดยหมายถึง ระยะเวลาทนี่ ิวเคลียสของ
ไอโซโทปกมั มนั ตรงั สสี ลายตัวจนเหลอื ครง่ึ หนึง่ ของปริมาณเดิม