ติวเคมี A-Level สมบัติของธาตุ

การติวเคมีในระดับ A-Level เป็นพื้นฐานสำคัญในการเข้าใจลักษณะและพฤติกรรมของธาตุต่าง ๆ โดยเฉพาะการเรียนรู้สมบัติของธาตุซึ่งช่วยให้เราสามารถอธิบายและคาดการณ์การทำปฏิกิริยาเคมีได้อย่างถูกต้อง

1. สมบัติทางกายภาพของธาตุ

1.1 สถานะของธาตุที่อุณหภูมิห้อง

ธาตุโลหะ: ส่วนใหญ่จะเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง (ยกเว้นปรอทที่เป็นของเหลว) และมีลักษณะเงางาม, เป็นตัวนำไฟฟ้าและความร้อนได้ดี

ธาตุอโลหะ: สามารถเป็นของแข็ง (เช่น คาร์บอน, ฟอสฟอรัส) ของเหลว (เช่น โบรมีน) หรือก๊าซ (เช่น ออกซิเจน, ไนโตรเจน) ที่อุณหภูมิห้อง

ธาตุกึ่งโลหะ: มีสมบัติที่เป็นตัวกลางระหว่างโลหะและอโลหะ เช่น ซิลิคอนและเจอร์เมเนียม

1.2 ความหนาแน่น

ธาตุโลหะ: มีความหนาแน่นสูง โดยเฉพาะโลหะหนัก เช่น ตะกั่ว (Pb) และทองแดง (Cu)

ธาตุอโลหะ: มักจะมีความหนาแน่นต่ำ เช่น ก๊าซฮีเลียม (He) และไนโตรเจน (N₂)

ธาตุในกลุ่มฮาโลเจน: มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นจากก๊าซ (ฟลูออรีน) ไปยังของเหลว (คลอรีน) และของแข็ง (ไอโอดีน)

1.3 จุดหลอมเหลวและจุดเดือด

ธาตุโลหะ: มักมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง ยกเว้นบางธาตุ เช่น ซีซียัม (Cs) และฟรานเซียม (Fr)

ธาตุอโลหะ: มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ เช่น ฮีเลียม (He) และออกซิเจน (O₂)

2. สมบัติทางเคมีของธาตุ

2.1 การเกิดปฏิกิริยาทางเคมี

ธาตุโลหะ: มักจะทำปฏิกิริยากับอโลหะเพื่อสร้างสารประกอบ เช่น การเกิดออกไซด์ (FeO) หรือซัลไฟด์ (ZnS) โดยส่วนใหญ่จะทำปฏิกิริยาได้ง่ายและหลอมรวมกันได้ดี

ธาตุอโลหะ: ทำปฏิกิริยากับโลหะและอโลหะเพื่อสร้างสารประกอบที่หลากหลาย เช่น การเกิดกรด (HCl) หรือเกลือ (NaCl)

ธาตุในกลุ่มฮาโลเจน: มีปฏิกิริยาที่รุนแรงกับโลหะและสร้างเกลือ เช่น โซเดียมคลอไรด์ (NaCl)

2.2 การเปลี่ยนแปลงออกซิเดชัน

ธาตุโลหะ: สามารถมีหลายสถานะการออกซิเดชัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับความสามารถในการสูญเสียอิเล็กตรอน เช่น เหล็ก (Fe) สามารถมีสถานะ +2 หรือ +3

ธาตุอโลหะ: มักจะมีสถานะการออกซิเดชันที่คงที่ เช่น คาร์บอน (C) มีสถานะ +4 หรือ -4

ธาตุกึ่งโลหะ: มีการเปลี่ยนแปลงการออกซิเดชันที่หลากหลาย เช่น ซิลิคอน (Si) สามารถมีสถานะ +4 หรือ +2

2.3 การเกิดพันธะเคมี

ธาตุโลหะ: มีพันธะโลหะ (Metallic Bond) ที่มีการแบ่งปันอิเล็กตรอนฟรีซึ่งทำให้โลหะมีความเหนียวและเป็นตัวนำไฟฟ้า

ธาตุอโลหะ: ส่วนใหญ่มีพันธะโควาเลนต์ (Covalent Bond) ที่เกิดจากการแบ่งปันอิเล็กตรอน เช่น น้ำ (H₂O) หรือกรดซัลฟูริก (H₂SO₄)

ธาตุกึ่งโลหะ: สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์หรือพันธะไอออนิก ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ซึ่งเป็นสารประกอบที่แข็งมาก