หมู่และคาบในตารางธาตุคืออะไร

หมู่: 18 คอลัมน์

หมู่มีหมายเลข 1 ถึง 18 จากซ้ายไปขวา นี่คือระบบหมายเลขที่ IUPAC ซึ่งเป็นองค์กรระหว่างประเทศที่กำหนดกฎการตั้งชื่อทางเคมี แนะนำ หนังสือเรียนอเมริกันหลายเล่มยังใช้ระบบเก่าที่ให้หมายเลขเฉพาะหมู่หลัก ตั้งแต่ 1A ถึง 8A คุณจึงอาจเห็นหมู่ 17 เรียกว่าหมู่ 7A และหมู่ 18 เรียกว่าหมู่ 8A

หมู่ 1, 2 และ 13 ถึง 18 เป็นหมู่หลัก ส่วนหมู่ 3 ถึง 12 ตรงกลางตารางเป็นที่อยู่ของโลหะทรานซิชัน

ทำไมธาตุในหมู่เดียวกันจึงมีพฤติกรรมคล้ายกัน

ธาตุในหมู่หลักเดียวกันมีการจัดเรียงอิเล็กตรอนชั้นนอกเหมือนกัน ลิเทียม ([He] 2s¹) โซเดียม ([Ne] 3s¹) และโพแทสเซียม ([Ar] 4s¹) ต่างก็มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1 ตัว ซึ่งให้ไปได้ง่ายเกิดเป็นไอออน +1 เช่น Na⁺ นั่นคือเหตุผลที่ทั้งสามเป็นโลหะอ่อนที่มันวาว และทำปฏิกิริยากับน้ำได้แก๊สไฮโดรเจนและไฮดรอกไซด์

แนวคิดเดียวกันใช้ได้กับด้านขวาของตาราง ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน และไอโอดีน ต่างก็มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 7 ตัว (ns² np⁵) และรับอีก 1 ตัวเกิดเป็นไอออน −1 เช่น Cl⁻ ผลคือทุกตัวรวมกับโซเดียมในอัตราส่วน 1:1 เหมือนกัน คือ NaF, NaCl, NaBr และ NaI

ชื่อของหมู่หลัก

หมู่ 1 ยกเว้นไฮโดรเจน เป็นโลหะแอลคาไล ได้แก่ ลิเทียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม ซีเซียม และแฟรนเซียม หมู่ 2 เป็นโลหะแอลคาไลน์เอิร์ท ตั้งแต่เบริลเลียมถึงเรเดียม หมู่ 3 ถึง 12 เป็นโลหะทรานซิชัน ซึ่งรวมโลหะที่พบในชีวิตประจำวัน เช่น เหล็ก ทองแดง เงิน และทองคำ

หมู่ 13 คือหมู่โบรอน และหมู่ 14 คือหมู่คาร์บอน หมู่ 15 คือหมู่ไนโตรเจน หรือเรียกว่าพนิกโตเจน และหมู่ 16 คือหมู่ออกซิเจน หรือเรียกว่าแชลโคเจน หมู่ 17 เป็นฮาโลเจน เช่น ฟลูออรีน คลอรีน โบรมีน และไอโอดีน และหมู่ 18 เป็นแก๊สมีตระกูล เช่น ฮีเลียม นีออน อาร์กอน คริปทอน ซีนอน และเรดอน

คาบ: 7 แถว

คาบมีหมายเลข 1 ถึง 7 จากบนลงล่าง หมายเลขคาบเท่ากับชั้นอิเล็กตรอนนอกสุดที่อะตอมใช้ ธาตุทุกธาตุในคาบที่ 3 ตั้งแต่โซเดียมถึงอาร์กอน มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่ในชั้นที่สาม (3s และ 3p)

คาบมีความยาวต่างกันเพราะแต่ละคาบเติมชุดของระดับพลังงานย่อยต่างกัน คาบที่ 1 มีเพียง 2 ธาตุ (ไฮโดรเจนและฮีเลียม) คาบที่ 2 และ 3 มีคาบละ 8 คาบที่ 4 และ 5 มีคาบละ 18 และคาบที่ 6 และ 7 มีคาบละ 32 โดยนับแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ที่พิมพ์ไว้ใต้ตารางหลักด้วย

อะไรเปลี่ยนไปตามคาบ

เมื่อเคลื่อนจากซ้ายไปขวาตามคาบ ธาตุแต่ละธาตุมีโปรตอนและอิเล็กตรอนมากกว่าธาตุก่อนหน้าอย่างละหนึ่งตัว อิเล็กตรอนที่เพิ่มเข้ามาไปอยู่ในชั้นนอกชั้นเดิม ขณะที่ประจุบวกของนิวเคลียสที่เพิ่มขึ้นดึงพวกมันเข้ามาแน่นขึ้น

ผลคือ โดยทั่วไปอะตอมเล็กลง อิเล็กโทรเนกาติวิตีและพลังงานไอออไนเซชันสูงขึ้น และธาตุเปลี่ยนจากโลหะเป็นอโลหะ คาบที่ 3 แสดงเรื่องนี้ได้ชัดเจน โซเดียม แมกนีเซียม และอะลูมิเนียมเป็นโลหะ ซิลิคอนเป็นกึ่งโลหะ ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ และคลอรีนเป็นอโลหะ และอาร์กอนเป็นแก๊สมีตระกูล อิเล็กโทรเนกาติวิตีเพิ่มขึ้นจาก 0.93 สำหรับโซเดียมเป็น 3.16 สำหรับคลอรีน

การหาหมู่และคาบของธาตุ

คุณหาตำแหน่งของธาตุได้จากการจัดเรียงอิเล็กตรอน หมายเลขชั้นสูงสุดบอกคาบ สำหรับธาตุในบล็อก s หมายเลขหมู่เท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนชั้นนอก สำหรับธาตุในบล็อก p ให้บวก 10 ซัลเฟอร์คือ [Ne] 3s² 3p⁴ ชั้นสูงสุดคือ 3 จึงอยู่ในคาบที่ 3 และอิเล็กตรอนชั้นนอก 6 ตัวทำให้อยู่ในหมู่ 16 แคลเซียมคือ [Ar] 4s² จึงอยู่ในคาบที่ 4 หมู่ 2

ฮีเลียมเป็นตัวที่ต้องระวัง มีอิเล็กตรอนเพียง 2 ตัว (1s²) แต่อยู่ในหมู่ 18 เพราะเช่นเดียวกับแก๊สมีตระกูลอื่น ๆ ชั้นนอกของมันเต็มแล้ว