ตารางธาตุ

ตารางธาตุ (Periodic table)

เนื่องจากมีการค้นพบธาตุจำนวนมาก จึงมีการจัดธาตุเป็นกลุ่มๆ เพื่อให้สะดวกต่อการใช้ และง่ายต่อ

การจดจำ โดยทั่วไปจะจัดธาตุที่มีสมบัติเหมือนกันให้อยู่ในหมวดหมู่เดียวกัน เรียกว่า “ตารางธาตุ”

ในปี ค.ศ. 1817 โยฮันน์ เดอเบอไรเนอร์ ได้จัดธาตุเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 3 ธาตุตามสมบัติที่คล้ายคลึงกัน

เรียกว่า ชุดสาม (Triads) โดยพบว่าธาตุที่อยู่ตรงกลางจะมีมวลอะตอมเท่ากับมวลอะตอมเฉลี่ยของธาตุอีก 2 ธาตุ ในปี ค.ศ. 1864 จอห์น นิวแลนด์ส เสนอว่าถ้าเรียงธาตุตามมวลอะตอม ธาตุที่ 8 จะมีสมบัติคล้ายกับธาตุที่ 1 เสมอ (ไม่รวมไฮโดรเจนและแก๊สเฉื่อย) ในปี ค.ศ. 1869 ยูลิอุส โลทร์ ไมเออร์ และดิมิทรี อิวาโนวิช เมนเดเลเอฟ ได้จัดหมวดหมู่ของธาตุต่างๆ โดยใช้มวลอะตอมมาเรียงจากน้อยไปมาก และพบว่าสมบัติต่างๆ ของธาตุจะสัมพันธ์กับมวลอะตอมของธาตุ เรียกว่า “กฎพีริออดิก” (Periodic Law) โดยกฎนี้กล่าวไว้ว่า “สมบัติของธาตุเป็นไปตามมวลอะตอมของธาตุโดยเปลี่ยนแปลงเป็นช่วงๆ ตามมวลอะตอมที่เพิ่มขึ้น” ซึ่งเมนเดเลเอฟได้จัดธาตุตามสมบัติคล้ายกันให้อยู่ในแถว (หมู่)เดียวกัน โดยพยายามเรียงตามมวลอะตอมจากน้อยไปมาก เรียกว่า “ตารางพีริออดิก”ต่อมาในปี ค.ศ. 1913 เฮนรี่ ไมสลีย์ ได้จัดเรียงธาตุตามลำดับเลขอะตอม ซึ่งสอดคล้องกับกฎพีริออดิก ในปัจจุบัน กฎพีริออดิกมีใจความว่า “สมบัติต่างๆ ของธาตุจะขึ้นอยู่กับเลขอะตอมของธาตุนั้น และขึ้นอยู่กับการจัดอิเล็กตรอนของธาตุเหล่านั้น”

ตารางธาตุในปัจจุบันมีวิวัฒนาการมาจากการศึกษาของดิมิทรี เมนเดเลเอฟและยูลิอุส ไมเออร์

ตารางธาตุในปัจจุบันมีลักษณะดังนี้

1. การจัดเรียงธาตุเรียงตามลำดับเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้น จากซ้าย → ขวา และบน → ล่าง

2. ธาตุเรียงกันเป็นแถวตามแนวนอน เรียกว่า คาบ (period) เลขคาบบอกจำนวนระดับชั้นพลังงาน เช่น

คาบที่ 1 (เริ่มจาก H) มี 1 ระดับพลังงาน

คาบที่ 2 (เริ่มจาก Li) มี 2 ระดับพลังงาน

3. ธาตุเรียงในแนวตั้ง เรียกว่า หมู่ (group) เลขหมู่บอกจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน

ธาตุแบ่งออกเป็น 2 พวกใหญ่ๆ คือ ธาตุเรพรีเซนเททีฟ (หมู่ IA - VIIIA) และธาตุแทรนซิชัน

(หมู่ IIIB - IIB)