เหตุใดในหมู่เดียวกันขนาดอะตอมจะเล็กลงจากล่างขึ้นบน

       ตารางธาตุ เป็นอีกหนึ่งเครื่องมือของนักเคมีที่ช่วยจัดระเบียบของธาตุต่าง ๆ ที่ค้นพบ ทำให้เราจำสมบัติของธาตุได้ง่ายเนื่องจากสมบัติเหล่านั้นของธาตุในตารางธาตุมีแนวโน้มอย่างชัดเจน ดังนั้นถ้าเราทราบสมบัติของธาตุหนึ่ง เราก็สามารถทำนายสมบัติของธาตุอื่นได้ด้วย เช่น เราทราบว่าขนาดอะตอมของ Li เท่ากับ 152 พิโคเมตร แล้วขนาดอะตอมของ Be เป็นเท่าใด เราสามารถตอบอย่างคร่าว ๆ ว่า "ควรจะมีขนาดอะตอมน้อยกว่า 152 พิโคเมตร" เป็นต้น

สมบัติของอะตอมตามตารางธาตุ ได้แก่

1.ขนาดอะตอม (atomic size)
2.พลังงานไอออไนเซชัน (ionization energy; IE)
3.สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน (electron affinity; EA)
4.อิเล็กโทรเนกาติวิตี (electronegativity; EN)

ขนาดอะตอม (atomic size)

ความหมาย

ขนาดของอะตอม วัดจากระยะห่างระหว่างนิวเคลียสของอะตอมที่อยู่ติดกัน สำหรับธาตุที่อยู่ในลักษณะโมเลกุลอะตอมคู่ รัศมีอะตอมจะถือว่าเป็นครึ่งหนึ่งของระยะระหว่างนิวเคลียสของ 2 อะตอมในโมเลกุล

จากรูป ระยะห่างระหว่างอะตอมของคลอรีนเท่ากับ 99 พิโคเมตร ส่วนคาร์บอนเท่ากับ 77 พิโคเมตร

แนวโน้มขนาดอะตอมของธาตุต่าง ๆ ในตารางธาตุ

ปัจจัยที่มีผลต่อขนาดอะตอม

1. เลขควอนตัมหลัก(n)ของเวเลนซ์อิเล็กตรอน
2. ประจุนิวเคลียสสุทธิ(effective nuclear charge;Zeff)

- ธาตุในหมู่เดียวกัน ขนาดของอะตอมใหญ่ขึ้นจากบนลงล่าง เพราะธาตุที่อยู่ด้านล่างมีเลขควอนตัมหลักของเวเลนซ์อิเล็กตรอนมาก หรืออาจกล่าวว่า ขนาดของอะตอมมีขนาดใหญ่ขึ้นตามเลขควอนตัมหลักที่เพิ่มขึ้น ยกตัวอย่างเช่น ธาตุในหมู่ IA ขนาดอะตอม Li < Na < K < Rb < Cs
- ธาตุในคาบเดียวกัน ขนาดของอะตอมเล็กลงจากซ้ายไปขวา เพราะประจุนิวเคลียสสุทธิเพิ่มขึ้น จึงดึงดูดเวเลนซ์อิเล็กตรอนมากขึ้น ขนาดอะตอมจึงเล็กลง ในขณะที่เลขควอนตัมหลักของเวเลนซ์อิเล็กตรอนคงที่ ยกตัวอย่างเช่น ธาตุในคาบที่ 2 ขนาดอะตอม Li > Be > B > C > N > O > F

พลังงานไอออไนเซชัน(ionization energy)

ความหมายพลังงานไอออไนเซชันคือ พลังงานที่ใช้ในการดึงอิเล็กตรอน 1 อนุภาค ออกจากอะตอมในสถานะแก๊ส กลายเป็นไอออนบวก

Li(g)Li+(g) + e-

- ธาตุที่มีอิเล็กตรอน 1 ตัว คือ ธาตุไฮโดรเจน(H)

H(g)H+(g) + e-IE=1,318 kJ/mol

        ธาตุไฮโดรเจนมีพลังงานไอออไนเซชันเท่ากับ 1,318 กิโลจูลต่อโมล แสดงว่าเราต้องให้พลังงานแก่ธาตุไฮโดรเจน 1,318 กิโลจูลต่อโมล จึงจะทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกมา

- ธาตุที่มีอิเล็กตรอนมากกว่า 1 ตัว เช่น ธาตุลิเทียม(Li)
Li(g)Li+(g) + e-IE1= 520 kJ/mol
Li+(g)Li2+(g) + e-IE2= 7,394 kJ/mol
Li2+(g)Li3+(g) + e-IE3= 11,815 kJ/mol

จากการสังเกตจากค่าพลังงานไอออไนเซชันจะพบว่า IE1คือพลังงานที่ให้แก่อะตอมเพื่อดึงอิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกสุด(เวเลนซ์อิเล็กตรอน) มีค่าน้อยที่สุด เพราะอิเล็กตรอนที่อยู่ห่างจากนิวเคลียสหลุดออกได้ง่าย ไม่ต้องใช้พลังงานมากเพราะได้รับแรงดึงดูดจากนิวเคลียสน้อย แต่อิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสจะถูกดึงดูดไว้เราต้องใช้พลังงานมาก เพื่อที่จะทำให้อิเล็กตรอนนั้นหลุดออกมา ดังนั้นค่า IE3จึงมีค่ามากที่สุด

     ��������
          ��Ҵ�ͧ�е��  �Ѵ�ҡ������ҧ�����ҧ�������ʢͧ�е���������Դ�ѹ ����Ѻ�ҵط��������ѡɳ����š���е����� ������е���ж������繤���˹�觢ͧ���������ҧ�������ʢͧ 2 �е������š��

          �ҡ�ٻ ������ҧ�����ҧ�е���ͧ����չ��ҡѺ 99 ������� ��ǹ����͹��ҡѺ 77 �������

     �������Ҵ�е���ͧ�ҵص�ҧ � 㹵��ҧ�ҵ��

     �Ѩ��·���ռŵ�͢�Ҵ�е��
          1. �Ţ��͹�����ѡ(n)�ͧ���Ź������硵�͹
          2. ��Шع��������ط��(effective nuclear charge;Zeff)

               - �ҵ���������ǡѹ ��Ҵ�ͧ�е���˭��鹨ҡ��ŧ��ҧ ���иҵط�������ҹ��ҧ���Ţ��͹�����ѡ�ͧ���Ź������硵�͹�ҡ �����Ҩ�������� ��Ҵ�ͧ�е���բ�Ҵ�˭��鹵���Ţ��͹�����ѡ���������� ¡������ҧ�� �ҵ������ IA ��Ҵ�е�� Li < Na < K < Rb < Cs
              - �ҵ�㹤Һ���ǡѹ ��Ҵ�ͧ�е�����ŧ�ҡ����仢�� ���л�Шع��������ط��������� �֧�֧�ٴ���Ź������硵�͹�ҡ��� ��Ҵ�е���֧���ŧ 㹢�з���Ţ��͹�����ѡ�ͧ���Ź������硵�͹����� ¡������ҧ�� �ҵ�㹤Һ��� 2 ��Ҵ�е�� Li > Be > B > C > N > O > F

         

������������������ǡѺ "��Шع��������ط��"