ตารางธาตุ
เลื่อนเมาส์ไปบนธาตุเพื่อดูข้อมูล คลิกเพื่อเปิดหน้าเต็ม
ปัดไปด้านข้างเพื่อดูทั้งตาราง →
โครงแบบอิเล็กตรอนแสดงว่าอิเล็กตรอนของอะตอมถูกจัดเรียงในระดับพลังงานและระดับพลังงานย่อยอย่างไร แผนภูมินี้ให้โครงแบบสถานะพื้นของทุกธาตุในรูปย่อด้วยแก๊สมีตระกูล คุณจึงอ่านได้ เช่น ว่าโซเดียมคือ [Ne] 3s¹ คืออิเล็กตรอนของนีออนบวกอีกหนึ่งตัวในระดับพลังงานย่อย 3s
วิธีอ่านโครงแบบอิเล็กตรอน
แต่ละส่วนของโครงแบบระบุระดับพลังงานย่อยและจำนวนอิเล็กตรอนในนั้น ใน 1s² 2s² 2p⁶ ตัวเลขแรกคือระดับพลังงาน ตัวอักษรคือชนิดของระดับพลังงานย่อย และเลขยกกำลังคือจำนวนอิเล็กตรอน ระดับพลังงานย่อย s จุได้สูงสุด 2 อิเล็กตรอน p จุ 6 d จุ 10 และ f จุ 14 และเลขยกกำลังรวมกันได้เท่ากับเลขอะตอมเสมอ
การเขียนทุกระดับพลังงานย่อยออกมายาวมาก ตารางนี้จึงใช้รูปย่อด้วยแก๊สมีตระกูล คือสัญลักษณ์ของแก๊สมีตระกูลตัวก่อนหน้าในวงเล็บเหลี่ยมแทนอิเล็กตรอนทั้งหมดของมัน ซัลเฟอร์ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ กลายเป็น [Ne] 3s² 3p⁴ ช่องต่าง ๆ ถูกระบายสีตามบล็อก และแต่ละช่องแสดงโครงแบบของธาตุ
ลำดับการเติม
อิเล็กตรอนเติมระดับพลังงานย่อยที่มีพลังงานต่ำที่สุดก่อน ซึ่งเป็นกฎที่เรียกว่าหลักเอาฟเบา ลำดับคือ 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p ดังนั้น 4s เติมก่อน 3d และ 4f เติมหลัง 6s เท่านั้น คุณไม่จำเป็นต้องท่องจำ เพียงอ่านแต่ละคาบจากซ้ายไปขวาก็จะพาคุณผ่านบล็อกตามลำดับการเติม จากบล็อก s ผ่านบล็อก f (แถวด้านล่างในคาบที่ 6 และ 7) และบล็อก d ไปถึงบล็อก p
ตารางนี้เขียนระดับพลังงานย่อยตามลำดับเลขระดับพลังงานแทนที่จะเป็นลำดับการเติม เหล็กจึงปรากฏเป็น [Ar] 3d⁶ 4s² เมื่อโลหะทรานซิชันสร้างไอออน มันจะให้อิเล็กตรอน s นอกสุดก่อน ทำให้ Fe²⁺ เป็น [Ar] 3d⁶
ข้อยกเว้นของกฎ
ประมาณยี่สิบธาตุไม่เป็นไปตามลำดับการเติมอย่างง่าย ที่รู้จักกันดีที่สุดคือโครเมียม [Ar] 3d⁵ 4s¹ และทองแดง [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ ซึ่งอิเล็กตรอนหนึ่งตัวย้ายจาก 4s ไปยัง 3d ทำให้ระดับพลังงานย่อย d เต็มครึ่งพอดีหรือเต็มสมบูรณ์ เงินและทองเป็นไปตามรูปแบบของทองแดง และแพลเลเดียม [Kr] 4d¹⁰ ไม่มีอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย s นอกสุดเลย โครงแบบของธาตุหนักยวดยิ่งเป็นค่าทำนายจากการคำนวณ ไม่ใช่ค่าที่วัดได้
ตัวอย่างการคำนวณ: คลอรีน
ตำแหน่งของธาตุบอกโครงแบบของมัน ยกเว้นแพลเลเดียม เลขคาบคือระดับพลังงานนอกสุดที่มีอิเล็กตรอน และบล็อกบอกว่าระดับพลังงานย่อยใดกำลังถูกเติม คลอรีนอยู่ในคาบที่ 3 และเป็นธาตุที่ห้าของบล็อก p โครงแบบของมันจึงลงท้ายด้วย 3p⁵: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ หรือ [Ne] 3s² 3p⁵ เลขยกกำลังรวมกันได้ 17 ซึ่งเป็นเลขอะตอมของคลอรีน และระดับพลังงานนอกสุดมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 + 5 = 7 ตัว
โครงแบบอิเล็กตรอนของทั้ง 118 ธาตุ
คลิกหัวคอลัมน์เพื่อเรียงลำดับ
| 1 | ไฮโดรเจน | H | 1s1 | 1 |
| 2 | ฮีเลียม | He | 1s2 | 2 |
| 3 | ลิเทียม | Li | [He] 2s1 | 2, 1 |
| 4 | เบริลเลียม | Be | [He] 2s2 | 2, 2 |
| 5 | โบรอน | B | [He] 2s2 2p1 | 2, 3 |
| 6 | คาร์บอน | C | [He] 2s2 2p2 | 2, 4 |
| 7 | ไนโตรเจน | N | [He] 2s2 2p3 | 2, 5 |
| 8 | ออกซิเจน | O | [He] 2s2 2p4 | 2, 6 |
| 9 | ฟลูออรีน | F | [He] 2s2 2p5 | 2, 7 |
| 10 | นีออน | Ne | [He] 2s2 2p6 | 2, 8 |
| 11 | โซเดียม | Na | [Ne] 3s1 | 2, 8, 1 |
| 12 | แมกนีเซียม | Mg | [Ne] 3s2 | 2, 8, 2 |
| 13 | อะลูมิเนียม | Al | [Ne] 3s2 3p1 | 2, 8, 3 |
| 14 | ซิลิกอน | Si | [Ne] 3s2 3p2 | 2, 8, 4 |
| 15 | ฟอสฟอรัส | P | [Ne] 3s2 3p3 | 2, 8, 5 |
| 16 | กำมะถัน | S | [Ne] 3s2 3p4 | 2, 8, 6 |
| 17 | คลอรีน | Cl | [Ne] 3s2 3p5 | 2, 8, 7 |
| 18 | อาร์กอน | Ar | [Ne] 3s2 3p6 | 2, 8, 8 |
| 19 | โพแทสเซียม | K | [Ar] 4s1 | 2, 8, 8, 1 |
| 20 | แคลเซียม | Ca | [Ar] 4s2 | 2, 8, 8, 2 |
| 21 | สแกนเดียม | Sc | [Ar] 3d1 4s2 | 2, 8, 9, 2 |
| 22 | ไทเทเนียม | Ti | [Ar] 3d2 4s2 | 2, 8, 10, 2 |
| 23 | วาเนเดียม | V | [Ar] 3d3 4s2 | 2, 8, 11, 2 |
| 24 | โครเมียม | Cr | [Ar] 3d5 4s1 | 2, 8, 13, 1 |
| 25 | แมงกานีส | Mn | [Ar] 3d5 4s2 | 2, 8, 13, 2 |
| 26 | เหล็ก | Fe | [Ar] 3d6 4s2 | 2, 8, 14, 2 |
| 27 | โคบอลต์ | Co | [Ar] 3d7 4s2 | 2, 8, 15, 2 |
| 28 | นิกเกิล | Ni | [Ar] 3d8 4s2 | 2, 8, 16, 2 |
| 29 | ทองแดง | Cu | [Ar] 3d10 4s1 | 2, 8, 18, 1 |
| 30 | สังกะสี | Zn | [Ar] 3d10 4s2 | 2, 8, 18, 2 |
| 31 | แกลเลียม | Ga | [Ar] 3d10 4s2 4p1 | 2, 8, 18, 3 |
| 32 | เจอร์เมเนียม | Ge | [Ar] 3d10 4s2 4p2 | 2, 8, 18, 4 |
| 33 | สารหนู | As | [Ar] 3d10 4s2 4p3 | 2, 8, 18, 5 |
| 34 | ซีลีเนียม | Se | [Ar] 3d10 4s2 4p4 | 2, 8, 18, 6 |
| 35 | โบรมีน | Br | [Ar] 3d10 4s2 4p5 | 2, 8, 18, 7 |
| 36 | คริปทอน | Kr | [Ar] 3d10 4s2 4p6 | 2, 8, 18, 8 |
| 37 | รูบิเดียม | Rb | [Kr] 5s1 | 2, 8, 18, 8, 1 |
| 38 | สตรอนเชียม | Sr | [Kr] 5s2 | 2, 8, 18, 8, 2 |
| 39 | อิตเทรียม | Y | [Kr] 4d1 5s2 | 2, 8, 18, 9, 2 |
| 40 | เซอร์โคเนียม | Zr | [Kr] 4d2 5s2 | 2, 8, 18, 10, 2 |
| 41 | ไนโอเบียม | Nb | [Kr] 4d4 5s1 | 2, 8, 18, 12, 1 |
| 42 | โมลิบดีนัม | Mo | [Kr] 4d5 5s1 | 2, 8, 18, 13, 1 |
| 43 | เทคนีเชียม | Tc | [Kr] 4d5 5s2 | 2, 8, 18, 13, 2 |
| 44 | รูทีเนียม | Ru | [Kr] 4d7 5s1 | 2, 8, 18, 15, 1 |
| 45 | โรเดียม | Rh | [Kr] 4d8 5s1 | 2, 8, 18, 16, 1 |
| 46 | แพลเลเดียม | Pd | [Kr] 4d10 | 2, 8, 18, 18 |
| 47 | เงิน | Ag | [Kr] 4d10 5s1 | 2, 8, 18, 18, 1 |
| 48 | แคดเมียม | Cd | [Kr] 4d10 5s2 | 2, 8, 18, 18, 2 |
| 49 | อินเดียม | In | [Kr] 4d10 5s2 5p1 | 2, 8, 18, 18, 3 |
| 50 | ดีบุก | Sn | [Kr] 4d10 5s2 5p2 | 2, 8, 18, 18, 4 |
| 51 | พลวง | Sb | [Kr] 4d10 5s2 5p3 | 2, 8, 18, 18, 5 |
| 52 | เทลลูเรียม | Te | [Kr] 4d10 5s2 5p4 | 2, 8, 18, 18, 6 |
| 53 | ไอโอดีน | I | [Kr] 4d10 5s2 5p5 | 2, 8, 18, 18, 7 |
| 54 | ซีนอน | Xe | [Kr] 4d10 5s2 5p6 | 2, 8, 18, 18, 8 |
| 55 | ซีเซียม | Cs | [Xe] 6s1 | 2, 8, 18, 18, 8, 1 |
| 56 | แบเรียม | Ba | [Xe] 6s2 | 2, 8, 18, 18, 8, 2 |
| 57 | แลนทานัม | La | [Xe] 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 18, 9, 2 |
| 58 | ซีเรียม | Ce | [Xe] 4f1 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 19, 9, 2 |
| 59 | เพรซีโอดิเมียม | Pr | [Xe] 4f3 6s2 | 2, 8, 18, 21, 8, 2 |
| 60 | นีโอดิเมียม | Nd | [Xe] 4f4 6s2 | 2, 8, 18, 22, 8, 2 |
| 61 | โพรมีเทียม | Pm | [Xe] 4f5 6s2 | 2, 8, 18, 23, 8, 2 |
| 62 | ซาแมเรียม | Sm | [Xe] 4f6 6s2 | 2, 8, 18, 24, 8, 2 |
| 63 | ยูโรเพียม | Eu | [Xe] 4f7 6s2 | 2, 8, 18, 25, 8, 2 |
| 64 | แกโดลิเนียม | Gd | [Xe] 4f7 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 25, 9, 2 |
| 65 | เทอร์เบียม | Tb | [Xe] 4f9 6s2 | 2, 8, 18, 27, 8, 2 |
| 66 | ดิสโพรเซียม | Dy | [Xe] 4f10 6s2 | 2, 8, 18, 28, 8, 2 |
| 67 | โฮลเมียม | Ho | [Xe] 4f11 6s2 | 2, 8, 18, 29, 8, 2 |
| 68 | เออร์เบียม | Er | [Xe] 4f12 6s2 | 2, 8, 18, 30, 8, 2 |
| 69 | ทูเลียม | Tm | [Xe] 4f13 6s2 | 2, 8, 18, 31, 8, 2 |
| 70 | อิตเทอร์เบียม | Yb | [Xe] 4f14 6s2 | 2, 8, 18, 32, 8, 2 |
| 71 | ลูทีเชียม | Lu | [Xe] 4f14 5d1 6s2 | 2, 8, 18, 32, 9, 2 |
| 72 | แฮฟเนียม | Hf | [Xe] 4f14 5d2 6s2 | 2, 8, 18, 32, 10, 2 |
| 73 | แทนทาลัม | Ta | [Xe] 4f14 5d3 6s2 | 2, 8, 18, 32, 11, 2 |
| 74 | ทังสเตน | W | [Xe] 4f14 5d4 6s2 | 2, 8, 18, 32, 12, 2 |
| 75 | รีเนียม | Re | [Xe] 4f14 5d5 6s2 | 2, 8, 18, 32, 13, 2 |
| 76 | ออสเมียม | Os | [Xe] 4f14 5d6 6s2 | 2, 8, 18, 32, 14, 2 |
| 77 | อิริเดียม | Ir | [Xe] 4f14 5d7 6s2 | 2, 8, 18, 32, 15, 2 |
| 78 | แพลทินัม | Pt | [Xe] 4f14 5d9 6s1 | 2, 8, 18, 32, 17, 1 |
| 79 | ทองคำ | Au | [Xe] 4f14 5d10 6s1 | 2, 8, 18, 32, 18, 1 |
| 80 | ปรอท | Hg | [Xe] 4f14 5d10 6s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 2 |
| 81 | แทลเลียม | Tl | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p1 | 2, 8, 18, 32, 18, 3 |
| 82 | ตะกั่ว | Pb | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p2 | 2, 8, 18, 32, 18, 4 |
| 83 | บิสมัท | Bi | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3 | 2, 8, 18, 32, 18, 5 |
| 84 | พอโลเนียม | Po | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p4 | 2, 8, 18, 32, 18, 6 |
| 85 | แอสทาทีน | At | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5 | 2, 8, 18, 32, 18, 7 |
| 86 | เรดอน | Rn | [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6 | 2, 8, 18, 32, 18, 8 |
| 87 | แฟรนเซียม | Fr | [Rn] 7s1 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 |
| 88 | เรเดียม | Ra | [Rn] 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 2 |
| 89 | แอกทิเนียม | Ac | [Rn] 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2 |
| 90 | ทอเรียม | Th | [Rn] 6d2 7s2 | 2, 8, 18, 32, 18, 10, 2 |
| 91 | โพรแทกทิเนียม | Pa | [Rn] 5f2 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 20, 9, 2 |
| 92 | ยูเรเนียม | U | [Rn] 5f3 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 |
| 93 | เนปทูเนียม | Np | [Rn] 5f4 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 22, 9, 2 |
| 94 | พลูโทเนียม | Pu | [Rn] 5f6 7s2 | 2, 8, 18, 32, 24, 8, 2 |
| 95 | อะเมริเซียม | Am | [Rn] 5f7 7s2 | 2, 8, 18, 32, 25, 8, 2 |
| 96 | คูเรียม | Cm | [Rn] 5f7 6d1 7s2 | 2, 8, 18, 32, 25, 9, 2 |
| 97 | เบอร์คีเลียม | Bk | [Rn] 5f9 7s2 | 2, 8, 18, 32, 27, 8, 2 |
| 98 | แคลิฟอร์เนียม | Cf | [Rn] 5f10 7s2 | 2, 8, 18, 32, 28, 8, 2 |
| 99 | ไอน์สไตเนียม | Es | [Rn] 5f11 7s2 | 2, 8, 18, 32, 29, 8, 2 |
| 100 | เฟร์เมียม | Fm | [Rn] 5f12 7s2 | 2, 8, 18, 32, 30, 8, 2 |
| 101 | เมนเดลีเวียม | Md | [Rn] 5f13 7s2 | 2, 8, 18, 32, 31, 8, 2 |
| 102 | โนเบเลียม | No | [Rn] 5f14 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 2 |
| 103 | ลอว์เรนเซียม | Lr | [Rn] 5f14 7s2 7p1 | 2, 8, 18, 32, 32, 8, 3 |
| 104 | รัทเทอร์ฟอร์เดียม | Rf | [Rn] 5f14 6d2 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2 |
| 105 | ดุบเนียม | Db | [Rn] 5f14 6d3 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 |
| 106 | ซีบอร์เกียม | Sg | [Rn] 5f14 6d4 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 12, 2 |
| 107 | โบห์เรียม | Bh | [Rn] 5f14 6d5 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2 |
| 108 | ฮาสเซียม | Hs | [Rn] 5f14 6d6 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 14, 2 |
| 109 | ไมต์เนเรียม | Mt | [Rn] 5f14 6d7 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 |
| 110 | ดาร์มสตัดเทียม | Ds | [Rn] 5f14 6d8 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 |
| 111 | เรินต์เกเนียม | Rg | [Rn] 5f14 6d9 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 2 |
| 112 | โคเปอร์นิเซียม | Cn | [Rn] 5f14 6d10 7s2 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 2 |
| 113 | นิโฮเนียม | Nh | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p1 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 3 |
| 114 | ฟลีโรเวียม | Fl | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p2 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 4 |
| 115 | มอสโกเวียม | Mc | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p3 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 5 |
| 116 | ลิเวอร์มอเรียม | Lv | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p4 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 6 |
| 117 | เทนเนสซีน | Ts | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p5 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 7 |
| 118 | โอกาเนสซอน | Og | [Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6 | 2, 8, 18, 32, 32, 18, 8 |