3.4 ธาตุทรานซิชัน
3.4.1 สมบัติของธาตุทรานซิชัน
ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติคล้ายคลึงกันทั้งในแนวนอนและแนวดิ่ง ซึ่งทุกธาตุต่างเป็นพวกโลหะแต่มีความแตกต่างจากโลหะหมู่ IA และหมู่ IIA หลายประการดังนี้
1. ธาตุแทรนซิชัน เป็นโลหะซึ่งส่วนใหญ่มีจุดหลอมเหลว จุดเดือด และความหนาแน่นสูง
2. เวเลนต์อิเล็กตรอนของธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4 เท่ากับ 2 ยกเว้นโครเมียม กับทองแดง ซึ่งมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1
3. อิเล็กตรอนในระดับพลังงานถัดเข้ามานับจากระดับพลังงานของเวเลนซ์อิเล็กตรอน ส่วนใหญ่มีจำนวนไม่เท่ากัน ส่วนของธาตุหมู่ IA และหมู่ IIA ในคาบเดียวกันมีจำนวนอิเล็กตรอนในระดับพลังงานถัดเข้ามาเท่ากับ 8
4. รัศมีอะตอมมีขนาดใกล้เคียงกันและมีแนวโน้มลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้นตามคาบ
5. ความหนาแน่นมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นตามคาบ
6. ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติคล้ายคลึงกันตามคาบมากกว่าธาตุอื่นๆ ในตารางธาตุ
นอกจากสมบัติที่ธาตุแทรนซิชันแตกต่างจากโลหะหมู่ IA และหมู่ IIA แล้ว
สมบัติพิเศษของธาตุแทรนซิชัน ดังนี้
1. โลหะแทรนซิชันเป็นตัวนำไฟฟ้าและนำความร้อนที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งธาตุในหมู่ IB คือ ทองแดง เงิน และทอง
2. รัศมีอะตอมของธาตุแทรนซิชันโดยทั่วไปมีขนาดลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น แต่รัศมีอะตอมของธาตุต่างๆ จากโครเมียม (Cr) ถึงทองแดง (Cu) มีขนาดใกล้เคียงกันมาก ทั้งนี้เนื่องจากแม้ว่าธาตุในแถวเดียวกันจะมีประจุในนิวเคลียสเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้หมอกอิเล็กตรอนเล็กลงก็ตาม แต่อิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อยมีจำนวนมากขึ้นและมีแรงต้านกับการหดขนาดของหมอกอิเล็กตรอน จึงทำให้ขนาดอะตอมของธาตุแทรนซิชันไม่ค่อยเปลี่ยนแปลงมากนัก และจะลดลงอย่างช้า ๆ เท่านั้น
3. พลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 ที่เปลี่ยนแปลงอย่างไม่สม่ำเสมอเป็นผลจากการต้านกันระหว่างประจุของนิวเคลียสที่เพิ่มขึ้น กับการเพิ่มอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย
4. มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า ยกเว้น IIIB และหมู่ IIB ซึ่งเกิดสารประกอบที่มีเลขออกซิเดชัน +3 และ +2 ตามลำดับ ส่วนธาตุแทรนซิชันอื่น ๆ สามารถแสดงเลขออกซิเดชันร่วมกันเป็นอย่างน้อย
5. สารประกอบส่วนมากของธาตุแทรนซิชันมีสี (ยกเว้นหมู่ IIIB)
6.มีแนวโน้มเกิดสารประกอบเชิงซ้อน(Complex compounds) ได้ง่ายกว่าธาตุหมู่ IA และหมู่ II
ตารางแสดงสมบัติบางประการของโพแทสเซียม แคลเซียม และธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4
สมบัติธาตุ
|
เลขอะตอม
|
รัศมีอะตอม (pm)
|
จุดหลอมเหลว (OC)
|
จุดเดือด (OC)
|
ความหนาแน่น (g/ cm3)
|
IE1 (kJ/mol)
|
อิเล็กโทรเนกาติวิตี
|
K
|
19
|
227
|
64
|
760
|
0.86
|
425
|
0.82
|
Ca
|
20
|
197
|
839
|
1490
|
1.54
|
596
|
1.00
|
Sc
|
21
|
160
|
1540
|
2730
|
3.0
|
632
|
1.36
|
Ti
|
22
|
150
|
1680
|
3260
|
4.5
|
661
|
1.54
|
V
|
23
|
140
|
1900
|
3400
|
6.1
|
648
|
1.63
|
Cr
|
24
|
130
|
1890
|
2480
|
7.2
|
653
|
1.66
|
Mn
|
25
|
140
|
1240
|
2100
|
7.4
|
716
|
1.55
|
Fe
|
26
|
130
|
1535
|
2750
|
7.9
|
762
|
1.83
|
Co
|
27
|
130
|
1500
|
2900
|
8.9
|
757
|
1.88
|
Ni
|
28
|
130
|
1450
|
2730
|
8.9
|
736
|
1.91
|
Cu
|
29
|
130
|
1080
|
2600
|
8.9
|
908
|
1.90
|
Zn
|
30
|
130
|
420
|
910
|
7.1
|
577
|
1.68
|
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น