ข้อสอบสมบัติของธาตุและสารประกอบ (พร้อมเฉลย)

เริ่มทำข้อสอบ
เฉลย 

สมบัติของธาตุและสารประกอบ

  ธาตุ เป็นสารบริสุทธิ์ ที่ไม่สามารถแยกสลายให้เกิดสารใหม่ต่อไปได้แล้ว

สารประกอบ เป็นส่วนประกอบของธาตุสองชนิดหรือมากกว่านั้น เชื่อมโยงกันโดยมีสมบัติทางฟิสิกส์และเคมีต่างจากธาตุเดิมที่เป็นองค์ประกอบ  Xส่วนของแต่ละธาตุในสารประกอบจะคงที่

ในบทนี้จะศึกษาเกี่ยวกับสมบัติของสารประกอบตามหมู่และคาบ ปฏิกิริยาของธาตุตามหมู่ ธาตุแทรนซิซันแล อ่านเพิ่มเติม

ประโยชน์จากธาตุกัมมันตรังสี

    รังสีจากสารกัมมันตรังสี เช่น Cs–137 , Co–60 ใช้ในการบำบัดโรคมะเร็ง สามารถใช้รังสีจาก I–131 , Mo–99 เพื่อวินิจฉัยและบำบัดโรค นอกจากนี้ยังมีการใช้รังสีจากสารกัมมันตรังสี เช่น Tc–99 เพื่อศึกษาและวินิจฉัยเกี่ยวกับระบบการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย
ในทางอุตสาหกรรม ใช้รังสีวัดวามหนาของวัสดุในโรงงานผลิตกระดาษ ผลิตแผ่นยาง และแผ่นโลหะ ใช้รังสีในการวิเคราะห์ อ่านเพิ่มเติม 

ครึ่งชีวิตของธาตุ

   ครึ่งชีวิตของธาตุ (half life) หมายถึง ระยะเวลาที่สารสลายตัวไปจนเหลือเพียงครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิมใช้สัญลักษณ์เป็น t1/2 นิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่ไม่เสถียร จะสลายตัวและแผ่รังสีได้เองตลอดเวลาโดยไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิหรือความดัน อัตราการสลายตัว เป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนอนุภาคในธาตุกัมมันตรังสีนั้น ปริมาณการสลายตัวจะบอกเป็นครึ่งชีวิ อ่านเพิ่มเติม

ธาตุและสารประกอบในสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม

    อะลูมิเนียม (Al) พบมากในเปลือกโลกประมาณ 7.5% โดยมวล ในรูปของสารประกอบ
เช่น บอกไซต์ (Al2O3 •2H2O) ไครโอไลต์ (Na3 AlF6) โลหะอะลูมิเนียมเตรียมได้จากการหลอมเหลวแร่บอกไซต์แล้วแยกด้วยกระแสไฟฟ้าจะได้โลหะอะลูมิเนียมที่แคโทด โลหะอะลูมิเนียมมีสีเงิน มีความหนาแน่นต่ำ เหนียวและแข็ง ดัดโค้งงอได้ ทุบให้เป็นแผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้ นำไฟฟ้าและนำความร้อนได้ดีมาก
             สารประกอบออกไซต์ของอะลูมิเนียมคือ Al2 O3 มีจุดหลอมเหลวสูงมาก ทนความร้อนสูง ละลายได้ทั้งกรดและเบส ออกไซต์ที่เกิดในธรรมชาติเรียกว่า คอรันดัม มีความแข็งมากแล อ่านเพิ่มเติม

การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุในตารางธาตุ

    การศึกษาสมบัติของธาตุตามตารางธาตุ จะช่วยในการทำนายสมบัติของธาตุได้ ถ้ารู้ตำแหน่งของธาตุนั้นในตารางธาตุหรือถ้ารู้สมบัติบางประการของธาตุอาจพิจารณาตำแหน่งของธาตุได้ ดังตัวอย่างการจัดตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนที่ศึกษามาแล้ว ต่อไปนักเรียนจะใช้ข้อมูลเกี่ยวกับสมบัติของธาตุมาทำนายตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุได้จากตัวอย่าง

ตัวอย่างที่ 1 ธาตุตัวอย่าง X มีสมบัติที่ปรากฏดังนี้

สมบัติ	ลักษณะที่ปรากฏ
สถานะ	เป็นของแข็ง
สีผิว	ผิวเป็นมันวาว
การนำไฟฟ้า	นำไฟฟ้าได้
การละลายในน้ำ	ไม่ละลายน้ำ
การทำปฏิกิริยากับCl2	เกิดปฏิกิริยาอย่างรุนแรง มีเปลวไฟและควันสีขาวเมื่อเย็นจะได้ของแข็งสีขาว
การละลายในน้ำของสาร สีขาวที่เกิดขึ้น	ละลายน้ำได้เล็กน้อย สารละลายมีสมบัติเป็นกรด

แนวคิด จากสมบัติต่าง ๆ ของธาตุ X สามารถทำนายได้ว่า

- ธาตุ X มีสมบัติคล้ายโลหะคือ มีผิวเป็นมันวาว นำไฟฟ้าได้ และไม่ละลาย อ่านเพิ่มเติม

ธาตุกัมมันตรังสี

   ในปี ค.ศ. 1896 อองตวน อองรี เบ็กเคอเรล นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส พบว่า เมื่อเก็บแผ่นฟิล์มถ่ายรูปที่หุ้มด้วยกระดาษสีดำไว้กับสารประกอบของยูเรเนียม ฟิล์มจะมีลักษณะเหมือนถูกแสง และเมื่อทำการทดลองกับสารประกอบของยูเรเนียมชนิดอื่นๆ ก็ได้ผลเช่นเดียวกัน จึงสรุปได้ว่าน่าจะมีรังสีแผ่ออกมาจากธาตุยูเรเนียม ดังภาพ
          ต่อมา ปีแอร์ และมารี กูรี ได้ค้นพบว่า ธาตุยูพอโลเนียม เรเดียม และทอเรียม ก็สามารถแผ่รังสีได้เช่นเดียวกัน เพราะฉะนั้นจึงสรุปได้ว่า
ธาตุกัมมันตรังสี หมายถึ อ่านเพิ่มเติม

ธาตุกึ่งโลหะ

     ขั้นบันไดปรากฏอยู่ ธาตุทางขวาเส้นทึบจัดเป็นกลุ่มอโลหะ ส่วนทางด้านซ้ายจัดเป็นกลุ่มโลหะ สำหรับธาตุที่อยู่ชิดเส้นแบ่งนี้จะเรียกว่า ธาตุกึ่งโลหะ มีดังนี้

1.โบรอน (อังกฤษ:Boron) เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ B และเลขอะตอม 5 เป็นธาตุที่มี วาเลนซ์ 3 และเป็นกึ่งโลหะ โบรอนปรากฏมากในแร่บอแรกซ์ โบรอนมี 2 อัญรูปโดยที่ amorphous boron เป็นผงสีน้ำตาล และ metallic boron มีสีดำ รูปแบบที่เป็นโลหะมีควา อ่านเพิ่มเติม

ธาตุทรานซิชัน

     นักเคมีจัดธาตุแทรนซิชันไว้ในกลุ่มของธาตุที่เป็นโลหะ แต่ไม่ได้เป็นกลุ่มเดียวกับธาตุหมู่ IA IIA และ IIIA เพราะเหตุใดจึงจัดธาตุแทรนซิชันไว้อีกกลุ่มหนึ่ง เพื่อตอบคำถามนี้ให้ศึกษาสมบัติของธาตุแทรนซิชันเปรียบเทียบกับสมบัติของธาตุหมู่ IA และ IIA ที่อยู่ในคาบเดียวกัน พบว่าธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4 มีสมบัติหลายประการคล้ายกับโลหะโพแทสเซียมและแคลเซียม เช่น พลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 และอิเล็กโทรเนกาติวิตีมีค่าต่ำ แต่จุดหลอมเหลว จุดเดือ  อ่านเพิ่มเติม

ตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนในตารางธาตุ

       การจัดธาตุให้อยู่ในหมู่ต่าง ๆ ในตารางธาตุจะใช้สมบัติที่คล้ายกันเป็นเกณฑ์ สำหรับตารางธาตุปัจจุบันได้จัดไฮโดรเจนไว้ในคาบที่ 1 ระหว่างหมู่ IA กับหมู่ VIIA เนื่องจากเหตุผลต่อไปนี้
1. มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1 และมีเลขออกซิเดชัน +1 ไฮโดรเจนจึงควรอยู่ในคาบ 1 หมู่ IA 
2. มีสมบัติคล้ายธาตุหมู่ VIIA คือ มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า มีค่าพลังงานไอออไนเซชันสูง ค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง สถานะเป็นแก๊ส ไม่นำไฟฟ้า เมื่อเกิดสารประกอบต้องการอิเล็กตรอนเพียง 1 อิเล็กตรอนก็         อ่านเพิ่มเติม

ปฏิกิริยาของธาตุและสารประกอบ

   ปฏิกิริยาของธาตุหมู่ IA และ IIA  นักเรียนทราบมาแล้วว่าธาตุหมู่ IA และ IIA เป็นโลหะ เมื่อทำปฏิกิริยากับอโลหะแล้วจะเกิดเป็นสารประกอบไอออนิกเป็นส่วนใหญ่ ในตอนนี้นักเรียนจะได้ศึกษาเพิ่มเติมอีกว่าโลหะหมู่ IA และ IIA เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะเกิดปฏิกิริยาได้ช้าหรือเร็วแตกต่างกันหรือไม่ ผลิตภัณฑ์ที่ได้มีสมบั อ่านเพิ่มเติม

สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ

     การศึกษาสมบัติต่าง ๆ ของธาตุในตารางธาตุ เช่น ขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน และค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี จะพบว่าสมบัติเหล่านี้มีแนวโน้มเปลี่ยนแปลงจากซ้ายไปขวาในแต่ละคาบ หรือจากบนลงล่างในแต่ละหมู่ค่อนข้างสม่ำเสมอ สมบัติเกี่ยวกับจุดหลอมเหลว จุดเดือด และความเป็นกรด–เบสของสารประกอบคลอไรด์และออกไซ อ่านเพิ่มเติม