หมู่ 11: โลหะเหรียญ

ระดับพลังงานย่อย d เต็มบวกอิเล็กตรอน s หนึ่งตัว

ทองแดงคือ [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ เงิน [Kr] 4d¹⁰ 5s¹ และทองคำ [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹ เช่นเดียวกับโลหะแอลคาไล แต่ละธาตุมีอิเล็กตรอน s วงนอกหนึ่งตัว แต่นิวเคลียสยึดไว้แน่นกว่ามาก พลังงานไอออไนเซชันลำดับที่หนึ่งของทองแดงคือ 7.726 eV เทียบกับ 4.341 eV ของโพแทสเซียมในคาบเดียวกัน และของทองคำคือ 9.226 eV

โลหะเหล่านี้จึงทำปฏิกิริยาช้ากว่าโลหะหมู่ 1 มาก เงินเกิด Ag⁺ ทองแดงเกิด Cu⁺ และ Cu²⁺ ที่พบบ่อยกว่า และทองคำเกิด Au⁺ และ Au³⁺ แต่ภายใต้สภาวะรุนแรงเท่านั้น

แนวโน้มเมื่อลงไปตามหมู่

หมู่นี้ไม่เป็นไปตามเส้นเรียบ จุดหลอมเหลวคือ 1357.77 K สำหรับทองแดง 1234.93 K สำหรับเงิน และ 1337.33 K สำหรับทองคำ ความหนาแน่นเพิ่มจาก 8.96 g/cm³ เป็น 10.49 g/cm³ แล้วเกือบเป็นสองเท่าที่ 19.3 g/cm³ สำหรับทองคำ อิเล็กโทรเนกาทิวิตีคือ 1.9 สำหรับทองแดงและ 1.93 สำหรับเงิน แต่ 2.54 สำหรับทองคำ ซึ่งสูงที่สุดในบรรดาโลหะ

ตัวเลขที่ผิดปกติของทองคำ รวมถึงสีเหลืองของมัน มาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพ ใกล้นิวเคลียสที่หนัก อิเล็กตรอนของทองคำเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเป็นส่วนใหญ่ของความเร็วแสง ซึ่งทำให้ออร์บิทัล 6s หดตัวและเปลี่ยนสีของแสงที่ทองคำดูดกลืน ถ้าไม่มีผลนี้ ทองคำจะดูเป็นสีเงิน

เราพบหมู่ 11 ได้ที่ไหน

ทองแดงนำไฟฟ้าในสายไฟบ้านส่วนใหญ่ และผุกร่อนเป็นสนิมสีเขียวที่เห็นบนหลังคาเก่าและเทพีเสรีภาพ เงินเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีที่สุดและเป็นโลหะที่สะท้อนแสงดีที่สุด ใช้ในกระจก แผงโซลาร์เซลล์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แม้สารประกอบซัลเฟอร์ในอากาศจะทำให้หมองเป็นสีดำอย่างช้า ๆ ทองคำเคลือบหน้าสัมผัสไฟฟ้าที่ต้องไม่กัดกร่อน และทั้งสามชนิดถูกนำไปทำเครื่องประดับ

เรินต์เกเนียม

เรินต์เกเนียม (111) ตั้งชื่อตามวิลเฮล์ม เรินต์เกน ผู้ค้นพบรังสีเอกซ์ ผลิตได้ครั้งละไม่กี่อะตอม สมบัติของมันจึงเป็นค่าที่ทำนาย การคำนวณชี้ว่าสัมพัทธภาพเปลี่ยนมันมากยิ่งกว่าทองคำ ทำให้มีการจัดเรียงที่ทำนายไว้เป็น [Rn] 5f¹⁴ 6d⁹ 7s² แทนที่จะเป็นรูปแบบ d¹⁰ s¹ ของธาตุที่อยู่เหนือขึ้นไป