การจำแนกองค์ประกอบเป็นระยะ
บทนำ
มีองค์ประกอบประมาณ 115 รายการที่เรารู้จักจนถึงทุกวันนี้
องค์ประกอบทั้งหมดจะถูกจัดเรียงตามลำดับตามคุณสมบัติเรียกว่าตารางธาตุ
Johann Wolfgang Döbereinerนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันได้พยายามจัดเรียงองค์ประกอบเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2360
John Newlands นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษได้พยายามจัดองค์ประกอบที่รู้จักกันในตอนนั้นด้วย (ในปี 1866)
John Newlands ทำตามคำสั่งของการเพิ่มมวลอะตอมเพื่อจัดเรียงองค์ประกอบ
Newlands เริ่มต้นด้วยธาตุที่มีมวลอะตอมต่ำที่สุด (เช่นไฮโดรเจน) และสิ้นสุดที่ทอเรียมซึ่งเป็นธาตุที่ 56 (ในเวลานั้น)
การจัดเรียงองค์ประกอบของ Newlands เรียกว่า“ Law of Octaves” เนื่องจากในการจัดเรียงของเขาทุกๆแปดองค์ประกอบมีคุณสมบัติคล้ายกับองค์ประกอบแรก เช่นคุณสมบัติของลิเทียมและโซเดียมพบว่าเหมือนกัน
สา (ทำ) | อีกครั้ง | Ga (ไมล์) | มะ (ฟะ) | Pa (งั้น) | ดา (ลา) | พรรณี (ti) |
---|---|---|---|---|---|---|
ซ | หลี่ | เป็น | ข | ค | น | โอ |
ฉ | นา | มก | อัล | ศรี | ป | ส |
Cl | เค | Ca | Cr | Ti | Mn | เฟ |
Co & Ni | Cu | Zn | ย | ใน | เช่น | เซ |
บ | Rb | Sr | Ce & La | Zr |
Newlands ยังเปรียบเทียบกับอ็อกเทฟที่พบในเพลง (ดูตารางที่ให้ไว้ด้านบน)
ในดนตรีอินเดียโน้ตดนตรีทั้งเจ็ด ได้แก่sa, re, ga, ma, pa, da, ni; อย่างไรก็ตามทางตะวันตกโน้ตดนตรีคือ - do, re, mi, fa, so, la, ti
นอกจากนี้เพื่อให้พอดีกับองค์ประกอบบางอย่างในตารางของเขา Newlands จึงใส่สององค์ประกอบในเซลล์เดียวกัน (ดูตารางที่ให้ไว้ด้านบน - โคบอลต์และนิกเกิลเก็บไว้ในเซลล์เดียวกัน) แต่เทคนิคนี้ไม่ได้ผลเนื่องจากมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน
อย่างไรก็ตามกฎของอ็อกเทฟมีข้อ จำกัด เช่นเดียวกับแคลเซียมเท่านั้น และหลังจากแคลเซียมทุกองค์ประกอบที่แปดไม่มีคุณสมบัติคล้ายกับองค์ประกอบแรก
ตารางธาตุของMendeléev
Dmitri Ivanovich Mendeléevนักเคมีชาวรัสเซียผู้ซึ่งพยายามจัดเรียงองค์ประกอบได้สำเร็จ
Mendeléevจัดเรียงองค์ประกอบตามคุณสมบัติพื้นฐาน (องค์ประกอบ) มวลอะตอมตลอดจนความคล้ายคลึงกันของคุณสมบัติทางเคมี
ในช่วงเวลาของเมนเดเลเยฟมีเพียง 63 องค์ประกอบเท่านั้นที่รู้จัก
ตารางธาตุของMendeléevประกอบด้วยคอลัมน์แนวตั้งที่เรียกว่า ‘groups’ และแถวแนวนอนที่เรียกว่า ‘periods.’
กฎหมายประจำงวดของMendeléevระบุว่า
'คุณสมบัติของธาตุคือฟังก์ชันคาบของมวลอะตอม'
Mendeléevจัดเรียงลำดับแบบกลับด้านเพื่อให้องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันสามารถจัดกลุ่มเข้าด้วยกันได้
Mendeléevเหลือพื้นที่สำหรับองค์ประกอบบางอย่างซึ่งยังไม่ถูกค้นพบในเวลานั้น เขาทำนายอย่างกล้าหาญเกี่ยวกับการมีอยู่ขององค์ประกอบในอนาคต
ข้อ จำกัด ที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งของสูตรธาตุของMendeléevคือ - ไม่มีการกำหนดตำแหน่งตายตัวให้กับไฮโดรเจนในตารางธาตุ
ตารางธาตุสมัยใหม่
ในปีพ. ศ. 2456 Henry Moseley นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษได้ค้นพบว่าเลขอะตอมของธาตุเป็นคุณสมบัติพื้นฐานมากกว่าเมื่อเทียบกับมวลอะตอมของมัน
จากการค้นพบของ Moseley กฎธาตุของMendeléevได้รับการแก้ไขและใช้เลขอะตอมเป็นพื้นฐานของตารางธาตุสมัยใหม่
รัฐกฎหมายคาบสมัยใหม่ -
'คุณสมบัติของธาตุเป็นฟังก์ชันคาบเลขอะตอม'
18 คอลัมน์แนวตั้งที่เรียกว่า "groups'และ 7 แถวแนวนอนที่เรียกว่า 'จุด' ถูกกำหนดไว้ในตารางธาตุสมัยใหม่
ในตารางธาตุสมัยใหม่องค์ประกอบต่างๆจะถูกจัดเรียงในลักษณะที่แสดงคุณสมบัติเป็นระยะ ๆ เช่นขนาดอะตอมความจุหรือความสามารถในการรวมและลักษณะของโลหะและอโลหะ (ของธาตุ)
ในตารางธาตุสมัยใหม่อักขระโลหะจะลดลงในช่วงเวลาหนึ่งและเพิ่มขึ้นตามกลุ่ม
ในทางกลับกันอโลหะเป็นอิเล็กโทรเนกาติวิตีเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะสร้างพันธะโดยรับอิเล็กตรอน
ในตารางธาตุสมัยใหม่อโลหะจะถูกวางไว้ทางด้านขวามือ (จากด้านบน)