องค์ประกอบทางเคมี เลขอะตอม หมู่ คาบ กฎคาบ โครงสร้างอิเล็กตรอน โลหะ อโลหะ ปฏิกิริยา และการทำนาย
ตารางธาตุ
ตารางธาตุเป็นแผนภูมิที่จัดระเบียบองค์ประกอบทางเคมี ซึ่งจัดเรียงตามเลขอะตอมเป็นหลัก เพื่อให้รูปแบบของโครงสร้างอิเล็กตรอน ปฏิกิริยา พันธะ และคุณสมบัติทางกายภาพปรากฏให้เห็นทั่วทั้งแถวและคอลัมน์
ตารางธาตุคืออะไร
ตารางธาตุเป็นแผนภูมิโครงสร้างขององค์ประกอบทางเคมี แต่ละองค์ประกอบมีเลขอะตอม สัญลักษณ์ ชื่อ และสถานที่ในตาราง การจัดเรียงไม่ได้เป็นไปตามอำเภอใจ แต่วางองค์ประกอบต่างๆ ตามลำดับที่เผยให้เห็นรูปแบบที่ซ้ำกันในคุณสมบัติขององค์ประกอบเหล่านั้น สิ่งนี้ทำให้ตารางเป็นทั้งเครื่องมืออ้างอิงและแผนที่แสดงพฤติกรรมของอะตอม
เลขอะตอมและอัตลักษณ์
องค์ประกอบถูกกำหนดโดยจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม เลขนั้นคือเลขอะตอม ไฮโดรเจนมีเลขอะตอม 1 ฮีเลียมมี 2 คาร์บอนมี 6 ออกซิเจนมี 8 และอื่นๆ ตารางธาตุสมัยใหม่เป็นไปตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากเลขโปรตอนเป็นตัวกำหนดเอกลักษณ์ของธาตุ และกำหนดรูปร่างของอิเล็กตรอนรอบๆ อะตอมอย่างรุนแรง
แถวและคอลัมน์
แถวแนวนอนเรียกว่าจุด การเคลื่อนที่ข้ามคาบมักจะเปลี่ยนโครงสร้างอิเล็กตรอนทีละขั้นตอน คอลัมน์แนวตั้งเรียกว่ากลุ่มหรือครอบครัว องค์ประกอบในกลุ่มเดียวกันมักจะมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนภายนอกที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งเป็นสาเหตุที่ว่าทำไมพวกมันถึงมีพฤติกรรมเหมือนกันได้ โลหะอัลคาไล ฮาโลเจน และก๊าซมีตระกูลเป็นตัวอย่างที่คุ้นเคยของกลุ่มที่มีรูปแบบทางเคมีที่เป็นที่รู้จัก
เหตุใดคุณสมบัติจึงเกิดซ้ำ
พฤติกรรมทางเคมีขึ้นอยู่กับอิเล็กตรอนเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะอิเล็กตรอนชั้นนอกที่มีส่วนร่วมในพันธะ เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น อิเล็กตรอนจะเติมเปลือกและเปลือกย่อยในรูปแบบต่างๆ เมื่อการจัดเรียงอิเล็กตรอนภายนอกที่คล้ายกันปรากฏขึ้นอีกครั้ง พฤติกรรมทางเคมีที่คล้ายคลึงกันก็สามารถปรากฏขึ้นอีกครั้งได้เช่นกัน รูปแบบการทำซ้ำนี้เรียกว่าช่วงเวลา และเป็นแนวคิดหลักที่อยู่ด้านหลังโต๊ะ
เมนเดเลเยฟและการทำนาย
ดมิตรี เมนเดเลเยฟ ตีพิมพ์ตารางธาตุที่มีอิทธิพลในปี พ.ศ. 2412 โดยจัดเรียงองค์ประกอบที่รู้จักตามน้ำหนักอะตอมและพฤติกรรมทางเคมี ตารางของเขามีความสำคัญเพราะเขาเว้นช่องว่างสำหรับองค์ประกอบที่ยังไม่ถูกค้นพบและคาดการณ์คุณสมบัติบางอย่างของมัน การค้นพบในเวลาต่อมา เช่น แกลเลียมและเจอร์เมเนียม ช่วยแสดงให้เห็นว่าโต๊ะนั้นเป็นมากกว่าแค่รายการเรียบร้อย มันสามารถเป็นแนวทางในการทำนายทางวิทยาศาสตร์ได้
โลหะ อโลหะ และเมทัลลอยด์
ตารางยังแสดงหมวดหมู่กว้างๆ ด้วย โลหะครอบครองพื้นที่ด้านซ้ายและตรงกลางเป็นส่วนใหญ่ มีแนวโน้มที่จะนำไฟฟ้า และมักก่อตัวเป็นไอออนบวก อโลหะส่วนใหญ่ตั้งอยู่ทางด้านขวาบนและรวมถึงก๊าซและองค์ประกอบปฏิกิริยาที่สำคัญต่อชีวิตและบรรยากาศ Metalloids อยู่ใกล้ขอบเขตและสามารถมีคุณสมบัติผสมได้ ซึ่งทำให้บางส่วนมีความสำคัญในเซมิคอนดักเตอร์
ข้อจำกัดและการอัปเดต
ตารางธาตุมีพลังมาก แต่เป็นแบบจำลอง ไม่ใช่คำอธิบายที่สมบูรณ์เกี่ยวกับเคมี คุณสมบัติขององค์ประกอบบางอย่างขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดัน สภาพแวดล้อมในการยึดเกาะ ไอโซโทป สถานะออกซิเดชัน และผลกระทบของควอนตัม ตารางยังเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาเมื่อมีการค้นพบหรือสังเคราะห์องค์ประกอบใหม่ๆ ทฤษฎีอะตอมได้รับการปรับปรุง และกฎการตั้งชื่อสากลก็มีมาตรฐานมากขึ้น
ทำไมมันถึงสำคัญ
ตารางธาตุมีความสำคัญเนื่องจากจะบีบอัดสารเคมีจำนวนมากให้อยู่ในรูปแบบที่อ่านได้ ช่วยให้นักเรียนเรียนรู้ นักเคมีทำนายปฏิกิริยา วิศวกรเลือกวัสดุ แพทย์เข้าใจธาตุ และนักวิทยาศาสตร์ค้นหาสารใหม่ นี่เป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ชัดเจนที่สุดของวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับลำดับที่เกิดขึ้นจากการวัดและทฤษฎีอย่างรอบคอบ