ครอบครัวตารางธาตุ: พวกเขาคืออะไร?

ถึง ครอบครัวตารางธาตุ เป็นลำดับแนวตั้งของตารางและการรวบรวม องค์ประกอบทางเคมี ด้วยคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน ความคล้ายคลึงกันดังกล่าวเกิดจากการมีอยู่ของเวเลนซ์อิเล็กตรอนในปริมาณที่เท่ากันสำหรับธาตุที่อยู่ในตระกูลเดียวกัน ครอบครัวรองรับองค์ประกอบตัวแทนในกลุ่ม 1 และ 2 ตั้งแต่ 13 ถึง 18 และองค์ประกอบเปลี่ยนผ่านในกลุ่ม 1 ถึง 12

อ่านด้วย:ธาตุทรานส์ยูเรนิก — องค์ประกอบทางเคมีที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งเกิดขึ้นหลังจากยูเรเนียมในตารางธาตุ

สรุปครอบครัวตารางธาตุ

• ครอบครัวสอดคล้องกับเส้นแนวตั้งของ ตารางธาตุ.

• เรียกอีกอย่างว่ากลุ่ม ครอบครัวในตารางธาตุมีหมายเลขตั้งแต่ 1 ถึง 18

• องค์ประกอบทางเคมีในตระกูลเดียวกันมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน

• ความคุ้นเคยของชุดองค์ประกอบอธิบายได้จากการมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน

• องค์ประกอบตัวแทนแบ่งออกเป็นกลุ่ม 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 และ 18 แต่ละตระกูลมีชื่อเฉพาะ

• องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงสร้างครอบครัวเดี่ยวที่แบ่งออกเป็นกลุ่ม 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 และ 12

องค์กรของครอบครัวตารางธาตุ

ครอบครัวในตารางธาตุ เป็นลำดับแนวตั้งของตารางนั่นคือคอลัมน์ เรียกอีกอย่างว่ากลุ่ม ตระกูลของตารางธาตุ มีหมายเลขตั้งแต่ 1 ถึง 18 จากซ้ายไปขวา

องค์ประกอบทางเคมีที่อยู่ในคอลัมน์เดียวกันจะถือว่าอยู่ในตระกูลเดียวกันเนื่องจากความคล้ายคลึงกันระหว่างคุณสมบัติทางเคมีซึ่งเกิดจากการที่พวกมันมีจำนวนเท่ากัน อิเล็กตรอน ที่ วาเลนซ์เชลล์. ตัวอย่างเช่น องค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดของตระกูล 18 มีอิเล็กตรอน 8 ตัวในเวเลนซ์เชลล์ (ฟูลเชลล์) และไม่ค่อยมีส่วนร่วมใน พันธะเคมี.

ครอบครัวหรือกลุ่มของตารางธาตุมีหมายเลขตั้งแต่ 1 ถึง 18

ตามระบบที่ทันสมัยของ สหภาพเคมีบริสุทธิ์และเคมีประยุกต์ระหว่างประเทศ (Iupac) แต่ละกลุ่มหรือตระกูลจะถูกระบุด้วยตัวเลขตั้งแต่ 1 ถึง 18 โดยเริ่มจากซ้ายไปขวาในตารางธาตุ

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าระบบ IUPAC แบบเก่าได้นำระบบตัวอักษรและตัวเลขมาใช้ โดยตัวอักษร A และ B เพื่ออ้างถึงตัวแทนและองค์ประกอบการเปลี่ยนผ่านตามลำดับ ปัจจุบันไม่ได้ใช้การตั้งชื่อประเภทนี้อีกต่อไป

ศัพท์เฉพาะของตระกูลตารางธาตุ

ระบบการเรียกชื่อตระกูลของตารางธาตุ

ธาตุเคมีสามารถจำแนกได้เป็นสองตระกูลใหญ่ๆ คือ ธาตุตัวแทนและธาตุแทรนซิชัน

→ องค์ประกอบที่เป็นตัวแทนของตารางธาตุ

องค์ประกอบตัวแทนแบ่งออกเป็นกลุ่ม 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 และ 18 แต่ละกลุ่มมีชื่อเฉพาะซึ่งสามารถทราบได้ ดู:

• กลุ่มที่ 1: ครอบครัวของ โลหะ อัลคาไลน์

• กลุ่มที่ 2: ครอบครัวของ โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ.

• กลุ่ม 13: โบรอนหรือโลหะตระกูลเอิร์ธ

• กลุ่ม 14: ครอบครัวคาร์บอน

• กลุ่มที่ 15: ไนโตรเจนหรือตระกูล Pnicogens

• กลุ่ม 16: ตระกูลออกซิเจนหรือชาลโคเจน

• กลุ่ม 17: ครอบครัวของ ฮาโลเจน.

• กลุ่ม 18: ครอบครัวของ ก๊าซมีตระกูล.

→ องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงตารางธาตุ 

คุณ องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงสร้างครอบครัวเดี่ยว แบ่งเป็นหมู่ 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 และ 12. อนุกรมแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ก็เป็นส่วนหนึ่งของธาตุแทรนซิชันเช่นกัน

องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลง เป็นโลหะทั้งหมดและมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกันแม้จะมีอิเล็กตรอนต่างกันในเวเลนต์เชลล์ และดังนั้น ก็จะก่อตัวเป็นโลหะทรานซิชันเดี่ยวและตระกูลใหญ่

องค์ประกอบทางเคมีจากตระกูลของตารางธาตุ

แต่ละตระกูลหรือกลุ่มประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีชุดหนึ่ง ดูคำอธิบายขององค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบกันเป็นแต่ละตระกูล:

• กลุ่มที่ 1:ลิเธียม, โซเดียม, โพแทสเซียม, รูบิเดียม, ซีเซียม, แฟรนเซียม.

• กลุ่มที่ 2:เบริลเลียม, แมกนีเซียม, แคลเซียม, สตรอนเทียม, แบเรียม, วิทยุ.

• กลุ่มที่ 3:สแกนเดียม, อิตเทรียมอนุกรมแลนทาไนด์และอนุกรมแอกทิไนด์

• กลุ่มที่ 4: ไทเทเนียม, เซอร์โคเนียอ, ฮาฟเนี่ยม มันคือ รัทเทอร์ฟอร์เดียม.

• กลุ่มที่ 5:วานาเดียม, ไนโอเบียม, แทนทาลัม มันคือ ดับเนียม.

• กลุ่มที่ 6:โครเมียม, โมลิบดีนัม, ทังสเตน มันคือ ซีบอร์เจียม.

• กลุ่มที่ 7:แมงกานีส, เทคนีเชียม, รีเนียม มันคือ โบริโอ.

• กลุ่มที่ 8: เหล็ก, รูทีเนียม, ออสเมียม มันคือ แฮสเซียม.

• กลุ่มที่ 9:โคบอลต์โรเดียม อิริเดียม และไมต์เนเรียม

• กลุ่มที่ 10:นิกเกิล, แพลเลเดียม, แพลทินัม และดาร์มสตัดติโอ

• กลุ่ม 11: ทองแดง, เงิน, ทอง และเรินต์เกเนียม

• กลุ่ม 12:สังกะสี, แคดเมียม, ปรอท และโคเปอร์นิคัส

• กลุ่ม 13: โบรอน, อลูมิเนียม, แกลเลียมอินเดียมและแทลเลียม

• กลุ่ม 14: คาร์บอน, ซิลิคอน,เจอร์เมเนียม, ดีบุก, ตะกั่ว และฟลีโรเวียม

• กลุ่มที่ 15:ไนโตรเจน, สารเรืองแสง, สารหนู, พลวง มันคือ บิสมัท.

• กลุ่ม 16:ออกซิเจน, กำมะถัน, ซีลีเนียม, เทลลูเรียมพอโลเนียมและลิเวอร์มอเรียม

• กลุ่ม 17: ฟลูออรีน, คลอรีน,โบรมีน, ไอโอดีน และแอสทาทีน

• กลุ่ม 18:ฮีเลียม, นีออน, อาร์กอน, คริปทอน, ซีนอน มันคือ เรดอน.

สำคัญ: องค์ประกอบทางเคมี ไฮโดรเจน เป็นกรณีพิเศษ เนื่องจากแม้ว่าจะตั้งอยู่ถัดจากกลุ่มที่ 1 แต่ก็ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลโลหะอัลคาไล เนื่องจากไม่มีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน

รู้เพิ่มเติม: ธาตุกัมมันตภาพรังสีในตารางธาตุคืออะไร?

ลักษณะสำคัญของตระกูลตารางธาตุ

→ กลุ่มที่ 1 หรือตระกูลของโลหะอัลคาไล

• เป็นของแข็งโลหะ แวววาว และเรียบเนียน

• มีค่าการนำความร้อนสูงและสูง การนำไฟฟ้า.

• มี อุณหภูมิ การละลายค่อนข้างต่ำ

• พวกเขามีปฏิกิริยาสูงกับ น้ำ.

• มีแนวโน้มที่จะสร้างไอออนบวกแบบโมโนวาเลนต์ (ชาร์จ +1)

→ กลุ่มที่ 2 หรือตระกูลของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ

• เป็นของแข็งที่เป็นโลหะ แวววาวและแข็งกว่าโลหะอัลคาไล

• พวกเขาออกซิไดซ์ได้ง่าย

• มีค่าการนำความร้อนสูงและค่าการนำไฟฟ้าสูง

• มีอุณหภูมิหลอมเหลวสูงกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับโลหะอัลคาไล

• พวกมันมีปฏิกิริยากับน้ำ

• แนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นไอออนบวกคู่ (ประจุ +2)

→ หมู่ 3 ถึง 12 หรือตระกูลของโลหะทรานซิชัน

• พวกเขาเป็นครอบครัวที่ใหญ่ที่สุดในตารางธาตุ

• ของแข็งโลหะที่แข็งและแวววาว

• มีค่าการนำความร้อนสูงและค่าการนำไฟฟ้าสูง

• หนาแน่น.

• อุณหภูมิหลอมเหลวสูง

• อาจนำเสนอแตกต่างกัน สถานะออกซิเดชัน.

→ หมู่ 13 หรือตระกูลโบรอน

• พวกเขามีคุณสมบัติระดับกลางระหว่างคุณสมบัติของโลหะและ ไม่ใช่โลหะ.

• พวกมันแข็งภายใต้สภาวะแวดล้อม

• แนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นไอออนบวกแบบไตรวาเลนต์ (ประจุไฟฟ้า +3)

→ กลุ่ม 14 หรือตระกูลคาร์บอน

• มีคุณสมบัติเป็นกลางระหว่างคุณสมบัติของโลหะและอโลหะ

• พวกมันแข็งภายใต้สภาวะแวดล้อม

• มีแนวโน้มที่จะสร้างพันธะทั้งสี่

• พวกมันแข็งภายใต้สภาวะแวดล้อม

• คาร์บอนและซิลิกอนสามารถสร้างพันธะลูกโซ่ได้

→ หมู่ 15 หรือตระกูลไนโตรเจน

• มีคุณสมบัติเป็นกลางระหว่างคุณสมบัติของโลหะและอโลหะ

• ของแข็งภายใต้สภาวะแวดล้อม ยกเว้นไนโตรเจนซึ่งเป็นก๊าซ

• ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบพื้นฐานในสิ่งมีชีวิต

• สารหนูเป็นพิษอย่างมาก

→ กลุ่ม 16 หรือกลุ่มออกซิเจน (chalcogens)

• พวกมันมีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน โดยเปลี่ยนจากอโลหะเป็นธาตุโลหะเมื่อคุณลงไปตามตระกูล

• ของแข็งภายใต้สภาวะแวดล้อม ยกเว้นออกซิเจนซึ่งเป็นก๊าซ

• มีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นประจุลบสองขั้ว (ประจุ -2)

→ กลุ่ม 17 หรือตระกูลฮาโลเจน

• พวกเขาไม่ใช่โลหะ

• ค่อนข้างมีปฏิกิริยา

• ตัวนำความร้อนและไฟฟ้าไม่ดี

• ภายใต้สภาพแวดล้อม ฟลูออรีนและคลอรีนมีอยู่เป็น ก๊าซโบรมีนเป็นของเหลวและไอโอดีนเป็นของแข็ง

• มีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นประจุลบชนิดโมโนวาเลนต์ (ประจุ -1)

→ กลุ่ม 18 หรือตระกูลก๊าซมีตระกูล

• พวกเขาไม่ใช่โลหะ

• มีปฏิกิริยาน้อยมาก จึงเรียกว่าก๊าซเฉื่อย

• มีอยู่ในรูปของก๊าซ

• พวกเขาไม่มีแนวโน้มที่จะก่อตัว ไอออน.

ตารางธาตุและการจัดจำหน่ายทางอิเล็กทรอนิกส์

องค์ประกอบทางเคมีที่อยู่ในตระกูลหรือกลุ่มเดียวกันมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกันเพราะมี จำนวนอิเล็กตรอนในเวเลนต์เชลล์เท่ากัน

จำนวนอิเล็กตรอนในเวเลนซ์เชลล์มีความเกี่ยวข้องเนื่องจากเป็นตัวกำหนดแนวโน้มการก่อตัวของไอออนบวกหรือ ประจุลบ ประเภทของพันธะเคมีที่จะเกิดขึ้น พลังงานที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมี และอื่นๆ ลักษณะเฉพาะ. ในการหาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน มีความจำเป็นต้องรู้ เลขอะตอม ขององค์ประกอบและดำเนินการของคุณ การกระจายทางอิเล็กทรอนิกส์.

→ การกระจายอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบตัวแทน

องค์ประกอบที่เป็นตัวแทน มีอิเล็กตรอนที่มีพลังมากที่สุดในชั้นย่อย ส มันคือ พี ของชั้นอิเล็กทรอนิกส์ (n) ตารางต่อไปนี้แสดงการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบตัวแทนแต่ละตระกูล ระยะเวลา น แปรผันตั้งแต่ 1 ถึง 7 และแสดงถึงระดับพลังงานที่ครอบครองโดยเวเลนซ์อิเล็กตรอน เทียบเท่ากับคาบ (เส้นแนวนอน) ของตารางธาตุที่พบธาตุนั้น

การกระจายองค์ประกอบตัวแทนทางอิเล็กทรอนิกส์
ครอบครัวหรือหมู่คณะ	จำหน่ายอิเล็คทรอนิกส์	ตัวอย่าง
1	เรา^1	Li (Z=3): 1 วินาที^2 2 วินาที^1
2	เรา^2	เป็น (Z=4): 1 วินาที^2 2 วินาที^2
13	เรา^2 น^1	B (Z=5): 1 วินาที^2 2 วินาที^22 น^1
14	เรา^2 น^2	C (Z=6): 1 วินาที^2 2 วินาที^22 น^2
15	เรา^2น^3	N (Z=7): 1 วินาที^2 2 วินาที^22 น^3
16	เรา^2น^4	O (Z=8): 1 วินาที^2 2 วินาที^22 น^4
17	เรา^2น^5	F (Z=9): 1 วินาที^2 2 วินาที^22 น^5
18	เรา^2น^6	เน่ (Z=10): 1 วินาที^2 2 วินาที^22 น^6

→ การกระจายอิเล็กทรอนิกส์ขององค์ประกอบการเปลี่ยนแปลง

องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงจะกระจายระหว่างกลุ่ม 3 และ 12 และ มีระดับย่อย ง มันคือ ฉ ครอบครองโดยเวเลนซ์อิเล็กตรอน:

• องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงภายนอก: เก็บเวเลนซ์อิเล็กตรอนไว้ในระดับย่อย งทำให้การกำหนดค่าอิเล็กตรอนเท่ากับ เรา² (น-1)ง^{(1 ถึง 8)}. ตัวอย่างเช่น ธาตุนิเกิล (Z = 28) อยู่ในกลุ่ม 10 และการกำหนดค่าของมันคือ 1 วินาที² 2 วินาที² 2 น⁶ 3 วินาที² 3 น⁶ 4 วินาที² 3 มิติ⁸.

• องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงภายใน: พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของหมู่ 3 แต่เป็น "ภายใน" ของตารางธาตุ ซึ่งถูกขยายลงมาด้านล่าง ในคาบ 6 (แลนทาไนด์) และ 7 (แอกทิไนด์) องค์ประกอบเหล่านี้มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่ในเปลือกย่อย ฉ และการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปของ เรา² (น-2)ฉ^{(1 ถึง 13)}. ตัวอย่างเช่น ธาตุแลนทานัม (Z = 57) เป็นธาตุแรกในอนุกรมแลนทาไนด์ และโครงแบบอิเล็กตรอนของมันคือ 1 วินาที² 2 วินาที² 2 น⁶ 3 วินาที² 3 น⁶ 4 วินาที² 3 มิติ¹⁰ 4 น⁶ 5 วินาที² 4 วัน¹⁰ 5 น⁶ 6 วินาที² 4ฉ¹.

รู้ยัง:ที่มาของตารางธาตุคืออะไร?

แบบฝึกหัดเกี่ยวกับครอบครัวของตารางธาตุ

คำถามที่ 1

(UFC — ดัดแปลง) เกี่ยวกับการจำแนกธาตุสมัยใหม่ ให้ทำเครื่องหมายที่ข้อความจริง:

A) ในตารางธาตุ ครอบครัวหรือกลุ่มจะสอดคล้องกับเส้นแนวนอน

B) ธาตุในตระกูลมีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกันมาก

C) ในครอบครัว ธาตุโดยทั่วไปมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันในชั้นสุดท้าย

D) ในช่วงหนึ่งองค์ประกอบมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน

จ) องค์ประกอบที่เป็นตัวแทนจะกระจายอยู่ในกลุ่ม 3 ถึง 12

ปณิธาน:

อัลเทอร์เนทีฟซี

รายการ A ไม่ถูกต้อง: ตระกูลหรือกลุ่มคือคอลัมน์ (เส้นแนวตั้ง) ของตารางธาตุ

รายการ B และ D ไม่ถูกต้อง: ในตระกูลหนึ่ง ธาตุมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน ในคาบต่างๆ ธาตุต่างๆ จะมีเปลือกอิเล็กตรอนแบบเดียวกันซึ่งครอบครองโดยเวเลนต์อิเล็กตรอน

ข้อ C ถูกต้อง: ในครอบครัว ธาตุมีจำนวนอิเล็กตรอนเท่ากันในชั้นสุดท้าย

รายการ E ไม่ถูกต้อง: องค์ประกอบตัวแทนคือกลุ่ม 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 และ 18 องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลงจะกระจายในกลุ่ม 3 ถึง 12

คำถามที่ 2

(EAM) ธาตุ A, B และ C มีโครงแบบอิเล็กตรอนต่อไปนี้ในเวเลนต์เชลล์:

ตอบ: 3 วินาที¹

B: 4 วินาที² 4 น⁴

ค: 3 วินาที²

จากข้อมูลนี้ เลือกตัวเลือกที่ถูกต้อง

A) ธาตุ A เป็นโลหะอัลคาไล

B) ธาตุ B เป็นฮาโลเจน

C) ธาตุ C เป็นแชลโคเจน

D) ธาตุ A และ B อยู่ในคาบที่สามของตารางธาตุ

จ) ธาตุทั้งสามอยู่ในกลุ่มเดียวกันของตารางธาตุ

ปณิธาน:

ทางเลือก ก

ข้อ A ถูกต้อง: ธาตุ A มีการแจกแจงแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว ดังนั้นมันจึงอยู่ในกลุ่ม 1 ของตารางธาตุ

รายการ B ไม่ถูกต้อง: ธาตุ B มีโครงแบบอิเล็กตรอน 4s² 4 น⁴แสดงว่ามีอิเล็กตรอน 6 ตัวในชั้นสุดท้ายและองค์ประกอบนี้อยู่ในกลุ่ม 16 (แชลโคเจน)

รายการ C ไม่ถูกต้อง: องค์ประกอบ C มีการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์โดยมีอิเล็กตรอน 2 ตัวในชั้นสุดท้าย ดังนั้นจึงเป็นองค์ประกอบของกลุ่ม 2 ในตาราง

รายการ D ไม่ถูกต้อง: องค์ประกอบ A อยู่ในช่วงเวลาที่สาม (n = 3) และองค์ประกอบ B อยู่ในช่วงเวลาที่สี่ (n = 4)

ข้อ E ไม่ถูกต้อง: ธาตุทั้งสามมีปริมาณอิเล็กตรอนต่างกันในชั้นสุดท้าย ดังนั้นพวกมันจึงไม่สามารถอยู่ในตระกูลเดียวกันได้

โดย Ana Luiza Lorenzen Lima
ครูสอนเคมี

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/familias-da-tabela-periodica.htm