หมู่ 1A

สมบัติของธาตุแทรนซิชัน

1.  การจัดอิเล็กตรอนของธาตุแทรนซิชัน  โลหะในคาบที่ 4 มีเลขอะตอม 21  ถึง 30  จะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 ยกเว้น Cr และ Cu  มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1  คล้ายกับของธาตุหมู่ 1A  และ IIA  ซึ่งการจัดอิเล็กตรอนของธาตุหมู่ IA และ IIA  อิเล็กตรอนที่เพิ่มขึ้นมาจะจัดเข้าอยู่ในระดับพลังงานย่อย 4s–orbital  แต่ธาตุแทรนซิชันจะจัดอิเล็กตรอนเพิ่มใน 3d–orbital
                  ก.  การจัดอิเล็กตรอนของ Cr คือ 1s2  ,  2s22p6  ,  3s23p43d5  ,  4s1 ซึ่งการจัดลักษณะเช่นนี้เป็นลักษณะ half filled electronic configuration โดยระดับพลังงานย่อยของ 3d–orbital มีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่ออร์บิทัลละ 1 อิเล็กตรอน
                  ข.  การจัดอิเล็กตรอนของ Cu คือ 1s2  ,  2s22p6  ,  3s23p63d10  ,  4s1 ซึ่งการจัดลักษณะเช่นนี้ทำให้ระดับพลังงานย่อยของ 3d–orbital มีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่เต็มออร์บิทัล  ซึ่งเสถียรมากกว่าการจัดแบบ 1s2  ,  2s22p6  ,  3s23p63d9  ,  4s2 
                  ค.  โลหะแทรนซิชันมีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า  เนื่องจากการจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย 3d–orbital  เป็นผลให้สามารถให้อิเล็กตรอนได้หลายตัว  ซึ่งต่างจากหมู่ IA  และ  IIA  จะมีเลขออกซิเดชันได้เพียงค่าเดียวคือ +1 และ +2

ตารางแสดงการจัดอิเล็กตรอนของธาตุแทรนซิชันเทียบกับธาตุหมู่ IA  และ  IIA


ธาตุ

เลขอะตอม

การจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย

การจัดอิเล็กตรอนในระดับพลังงานหลัก

K

19

1s2    2s22p6    3s23p63d0    4s1

2   8   8   1

Ca

20

1s2    2s22p6    3s23p63d0    4s2

2   8   8   2

Sc

21

1s2    2s22p6    3s23p63d1    4s2

2   8   9   2

Ti

22

1s2    2s22p6    3s23p63d2    4s2

2   8   10   2

V

23

1s2    2s22p6    3s23p63d3    4s2

2   8   11   2

Cr

24

1s2    2s22p6    3s23p63d5    4s1

2   8   13   1

Mn

25

1s2    2s22p6    3s23p63d5    4s2

2   8   13   2

Fe

26

1s2    2s22p6    3s23p63d6    4s2

2   8   14   2

Co

27

1s2    2s22p6    3s23p63d7    4s2

2   8   15   2

Ni

28

1s2    2s22p6    3s23p63d8    4s2

2   8   16   2

Cu

29

1s2    2s22p6    3s23p63d10    4s1

2   8   18   1

Zn

30

1s2    2s22p6    3s23p63d10    4s2

2   8   18   2

2.  ธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4  มีสมบัติหลายประการคล้ายกับธาตุ K  และ  Ca  เช่น  พลังงานไอออไนเซชันลำดับที่ 1 และอิเล็กโทรเนกาติวิตีมีค่าต่ำ  แต่จุดหลอมเหลว  จุดเดือด  ความหนาแน่นมีค่าสูง  และสูงมากกว่าหมู่ IA  และ  IIA
             ก.  ดหลอมเหลว  จุดเดือดของโลหะแทรนซิชันสูงกว่าโลหะหมู่ IA  และ  IIA  มาก  ยกเว้น Zn  มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดใกล้เคียงกับหมู่ IA  และ  IIA  แต่จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของโลหะแทรนซิชันด้วยกันเองมีค่าใกล้เคียงกัน  จุดเดือดของโลหะขึ้นอยู่กับพันธะโลหะ  และความแข็งแรงของพันธะโลหะจะแปรผกผันกับขนาดอะตอม  อะตอมที่มีขนาดเล็กจะมีพันธะโลหะแข็งแรงมากกว่า
             ข.  ค่า IE1  ของโลหะแทรนซิชันจะสูงกว่าหมู่ IA  และ  IIA แต่แนวโน้มของโลหะแทรนซิชันจะมีค่า IE1  ใกล้เคียงกัน
             ค.  ขนาดอะตอมของโลหะแทรนซิชันจะเล็กกว่าโลหะหมู่ IA  และ  IIA  แต่มีขนาดอะตอมใกล้เคียงกันเอง

 

 

 

Sc สแคนเดียม หรือ สแกนเดียม (อังกฤษ: Scandium)
หมู่                          3B
คาบ                        4
เลขอะตอม            21
การจัดเรียง            2 8 9 2
น้ำหนัก                 44.96
ข้อมูล : สแคนเดียมเป็นธาตุประเภททรานซิชัน (transition element) มีลักษณะสีขาวเงินอ่อนนุ่ม สแคนเดียมพบในแร่ธรรมชาติในประเทศแถบสแคนดิเนเวีย

 


Ti ไทเทเนียม (อังกฤษ: Titanium)
หมู่                          4B
คาบ                        4
เลขอะตอม            22
การจัดเรียง            2 8 10 2
น้ำหนัก                 47.87
ข้อมูล : ไทเทเนียมเป็นโลหะทรานซิชันที่แข็งแรง ทนต่อการกัดกร่อนของคลอรีนและน้ำทะเล น้ำหนักเบา เมื่อเป็นโลหะผสม ที่ผสมกับเหล็กและอะลูมิเนียม มีสีเงินขาวเบาและแข็งแรงมากสารประกอบ


V วาเนเดียม (อังกฤษ: Vanadium)
หมู่                          5B
คาบ                        4
เลขอะตอม            23
การจัดเรียง            2 8 11 2
น้ำหนัก                 50.94
ข้อมูล : วาเนเดียมเป็นธาตุที่หายาก อ่อนนิ่ม ตีเป็นแผ่นได้ ในธรรมชาติจะพบในรูปของสารประกอบของแร่ วาเนเดียมมีประโยชน์ในการทำโลหะผสม (alloys)

 


Cr โครเมียม (อังกฤษ: Chromium)
หมู่                          6B
คาบ                        4
เลขอะตอม            24
การจัดเรียง            2 8 12 2
น้ำหนัก                 52.00
ข้อมูล : โครเมียมเป็นโลหะมันวาวสีเทา ที่สามารถขัดเป็นในได้ดี และมีจุดหลอมเหลวสูง ไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และสามารถตีขึ้นรูปได้ สถานะออกซิเดชันที่ปรากฏมากที่สุดคือ +2 +3 และ +6 โดยที่ +3 เสถียรที่สุด +1 +4 และ +5 ปรากฏน้อย สารประกอบโครเมียมที่มีสถานะ +6 เป็นตัวออกซิไดส์อานุภาพสูง โครเมียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนทำให้เกิดชั้นออกไซด์บาง ๆ ที่ป้องกันการทำปฏิกิริยาเพิ่มเติมกับโลหะที่อยู่ภายใต้


Mn แมงกานีส (อังกฤษ: Manganese)
หมู่                          7B
คาบ                        4
เลขอะตอม            25
การจัดเรียง            2 8 13 2
น้ำหนัก                 54.94
ข้อมูล : แมงกานีสเป็นโลหะชนิดหนึ่งมีสีขาวคล้ายเงิน แข็งและเปราะพบได้ในธรรมชาติ ใช้ผสมกับเหล็กเพื่อให้เหล็กเหนียว คงทนและแข็งแรงมากขึ้น

 


Fe เหล็ก (อังกฤษ: Iron)
หมู่                          8B
คาบ                        4
เลขอะตอม            26
การจัดเรียง            2 8 14 2
น้ำหนัก                 55.85
ข้อมูล : เหล็กเป็นโลหะชนิดหนึ่งซึ่งนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆเช่น อุตสาหกรรมการก่อสร้าง อุตสาหกรรมยานยนต์ ถือว่าเป็นธาตุที่สำคัญ


Co โคบอลต์ (อังกฤษ: Cobalt)
หมู่                          8B
คาบ                        4
เลขอะตอม            27
การจัดเรียง            2 8 15 2
น้ำหนัก                 58.93
ข้อมูล : โคบอลต์ จัดอยู่ในกลุ่ม ทรานซิชั่นเมทัล (transition metal) ซึ่งช่วยควบคุมการเผาไหม้ ไม่ทำให้เกิดคาร์ไบด์ จึงช่วยป้องกันไม่ไห้เหล็กเกิดเนื้อหยาบที่อุณหภูมิสูง และยังช่วยเสริมโครงสร้างทางโมเลกุลให้เหล็กมีความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง ด้วยเหตุนี้ จึงใช้ผสมในเหล็กขึ้นรูปงานร้อน เหล็กทนความร้อน และเหล็กไฮสปีด ธาตุโคบอลต์เมื่อได้รับรังสีนิวตรอนจะเกิดเป็น โคบอลต์ 60 ซึ่งเป็นสารกัมมันตภาพรังสีอย่างรุนแรง ดังนั้น จึงไม่ควรเติมโคบอลต์ลงในเหล็กที่ใช้ทำเครื่องปฏิกรณ์ปรมาณู

Ni นิกเกิล (อังกฤษ: Nickel)
หมู่                          8B
คาบ                        4
เลขอะตอม            28
การจัดเรียง            2 8 16 2
น้ำหนัก                 58.69
ข้อมูล : นิกเกิลเป็นโลหะที่มีความมันวาวสีขาวเงิน มันอยู่กลุ่มเดียวกับเหล็กมีความแข็งแต่ตีเป็นแผ่นได้ นิกเกิลนำไปใช้ทำสเตนเลส อัลลอยด์ ถ่านชาร์จ เหรียญกษาปณ์ และใช้เคลือบโลหะเพื่อป้องกันสนิม


Cu ทองแดง (อังกฤษ: Copper)
หมู่                          1B
คาบ                        4
เลขอะตอม            29
การจัดเรียง            2 8 17 2
น้ำหนัก                 63.55
ข้อมูล : มนุษย์ใช้ประโยชน์จากทองแดงมาไม่น้อยกว่า 10,000 ปี พบหลักฐานว่ามนุษย์สามารถหลอมสกัดทองแดงให้บริสุทธิ์ได้เมื่อประมาณ 5000 ปีก่อนคริสตกาล โดยใช้ทำสำริด ปัจจุบันหลักๆใช้ในการทำสายไฟฟ้า


Zn สังกะสี (อังกฤษ: Zinc)
หมู่                        2B
คาบ                        4
เลขอะตอม            30
การจัดเรียง            2 8 18 2
น้ำหนัก                 65.39
ข้อมูล : เป็นธาตุประเภทโลหะที่มีความไวต่อปฏิกิริยาเคมีพอสมควรกับออกซิเจนและธาตุที่ไม่ใช่โลหะ ใช้เคลือบโลหะ ใช้เป็นภาชนะของถ่านอัลคาไลน์


Ag เงิน (อังกฤษ: Silver)
หมู่                          1B
คาบ                        5
เลขอะตอม            47
การจัดเรียง            2 8 18 18 1
น้ำหนัก                 107.87
ข้อมูล : เงินเป็นโลหะทรานซิชันสีขาวเงิน มีสมบัติการนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดีมาก ในธรรมชาติอาจรวมอยู่ในแร่อื่นๆ หรืออยู่อิสระ เงินใช้ประโยชน์ในการทำเหรียญ เครื่องประดับ ภาชนะบนโต๊ะอาหาร และอุตสาหกรรมการถ่ายรูป


Pt แพลทินัม (อังกฤษ: Platinum)
หมู่                          8B
คาบ                        6
เลขอะตอม            78
การจัดเรียง            2 8 18 32 17 1
น้ำหนัก                 195.08
ข้อมูล : เป็นธาตุโลหะทรานซิชัน มีสีเงินเทา มีน้ำหนักมาก สามารถยืดและตีเป็นแผ่นได้ แพลทินัมทนต่อการกัดกร่อนมาก ในธรรมชาติพบอยู่กับสินแร่ของนิกเกิลและทองแดง แพลทินัมใช้ทำเครื่องประดับ อุปกรณ์ในห้องทดลอง ตัวนำไฟฟ้า งานทันตกรรม และเครื่องกรองไอเสียในรถยนต์ มีอีกชื่อว่า ทองคำขาว ซึ่งอาจจะสร้างความสับสนกับ ทองขาว (White gold)


Au ทอง (อังกฤษ: gold)
หมู่                          1B
คาบ                        6
เลขอะตอม            79
การจัดเรียง            2 8 18 32 18 1
น้ำหนัก                 196.97
ข้อมูล : ทองคำเป็นธาตุโลหะทรานซิชันสีเหลืองทองมันวาวเนื้ออ่อนนุ่ม สามารถยืดและตีเป็นแผ่นได้ ทองคำไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมีส่วนใหญ่ ทองคำใช้เป็นทุนสำรองทางการเงินของหลายประเทศ ใช้ประโยชน์เป็นเครื่องประดับ งานทันตกรรม และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์


Hg ปรอท (อังกฤษ: Mercury)
หมู่                          2B
คาบ                        6
เลขอะตอม            80
การจัดเรียง            2 8 18 32 18 2
น้ำหนัก                 200.59