Tutor‘s tip
ธาตุแทรนซิชั่น
- ครูปีโป้
- 05.01.2566
- 4,601
ธาตุแทรนซิชั่น
ในการเรียนวิชาเคมี สิ่งหนึ่งที่พวกเราจะพลาดไม่ได้เลยนั้นก็คือ เรื่องของธาตุนั้นเอง เพราะธาตุ ถือว่าเป็นหัวใจหลักของวิชาเคมีเลยก็ว่าได้
และธาตุที่เรารู้จัก ค้นหู คุ้นชินกัน ก็มีหลายชนิด วันนี้ เราจะไปทำความรู้จักธาตุกลุ่มนี้กัน
ธาตุแทรนซิชั่นคืออะไร
ธาตุแทรนซิชัน (transition elements) ตามความหมายเดิม หมายถึง ธาตุที่เมื่ออยู่ในสภาพที่ไม่ว่าจะเป็นธาตุอิสระ
หรือเป็นองค์ประกอบของสารประกอบ มีอิเล็กตรอนอยู่ไม่เต็มในระดับพลังงานย่อย d หรือ f
ธาตุแทรนซิชันตามความหมายใหม่ หมายถึง ธาตุที่ไอออนของมันอย่างน้อย 1 ไอออนมีอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย d ไม่ครบ
ถ้าจะถือว่าทุกธาตุที่อยู่ในหมู่ย่อย B เป็นธาตุแทรนซิชัน ก็พบว่ามีบางธาตุที่ไม่ได้เป็นไปตามนิยามใหม่ ธาตุเหล่านี้ได้แก่ Se และ Zn เป็นต้น
ธาตุแทรนซิชั่นมีกี่ชนิด
เนื่องจากธาตุแทรนซิชันทุกธาตุเป็นโลหะ จึงเรียกธาตุแทรนซิชันว่า โลหะแทรนซิชัน ธาตุแทรนซิชันจำแนกออกเป็น 2 กลุ่ม
คือ กลุ่ม d (d-block) และกลุ่ม f (f-block)
1. กลุ่ม d เป็นธาตุแทรนซิชันที่มีอิเล็กตรอนไม่ครบในระดับพลังงานย่อย d เรียกกลุ่มนี้ว่า ธาตุแทรนซิชันหลัก
ธาตุกลุ่มนี้อยู่ระหว่างหมู่ IIA และ IIIA มี 3 คาบ ดังนี้
1. อนุกรมแทรนซิชันที่ 1 (first transition series) ประกอบด้วย ธาตุตั้งแต่ Sc ถึง Cu ซึ่งอะตอมหรือไอออนมีอิเล็กตรอนในออร์บิทัล 4d ไม่ครบ
2. อนุกรมแทรนซิชันที่ 2 (second transition series) ประกอบด้วย ธาตุตั้งแต่ Y ถึง Ag ซึ่งอะตอมหรือไอออนมีอิเล็กตรอนในออร์บิทัล 4d ไม่ครบ
3. อนุกรมแทรนซิชันที่ 3 (third transition series) ประกอบด้วย ธาตุตั้งแต่ La ถึง Au ซึ่งอะตอมหรือไอออนมีอิเล็กตรอนในออร์บิทัล 4d ไม่ครบ
2. กลุ่ม f เป็นธาตุแทรนซิชันที่มีอิเล็กตรอนไม่ครบในระดับพลังงานย่อย f เรียกกลุ่มนี้ว่า ธาตุแทรนซิชันเฉื่อย อยู่ในสองแถวล่าง ดังนี้
1. อนุกรมแลนทาไนด์ (lanthanide series) ประกอบด้วย ธาตุตั้งแต่ Ce ถึง Lu ซึ่งมีการบรรจุอิเล็กตรอนในออร์บิทัล 4f
2. อนุกรมแอกทิไนด์ (actinide series) ประกอบด้วย ธาตุตั้งแต่ Th ถึง Lr ซึ่งมีการบรรจุอิเล็กตรอนในออร์บิทัล 5f
สมบัติทั่วไปธาตุแทรนซิชั่น
ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติทั่วไปดังนี้
1. ธาตุแทรนซิชันทุกธาตุเป็นโลหะ
2. สารประกอบของธาตุแทรนซิชันหลายชนิดเป็นสารพาราแมกเนติก คือ ถูกดึงดูดอย่างอ่อนๆ ด้วยแม่เหล็ก ในขณะที่สารประกอบของธาตุกลุ่ม s
และกลุ่ม p เกือบทั้งหมดไม่มีสมบัตินี้ เพราะไม่มีอิเล็กตรอนเดี่ยว นอกจากนี้ธาตุอิสระบางตัวยัง ทำให้เป็นแม่เหล็กได้ เช่น เหล็กโคบอลต์ เป็นต้น
3. สารประกอบของธาตุแทรนซิชันส่วนใหญ่มีสี เพราะไอออนของธาตุแทรนซิชันเหล่านั้นมีสี
ดังได้กล่าวมาแล้วว่าการเกิดสีของสารเนื่องมาจากสารนั้นดูดกลืนแสงที่ตามองเห็นไว้จำนวนหนึ่ง หรือที่ช่วงความยาวคลื่นหนึ่ง แสงส่วนที่เหลือจากการดูดกลืนจะปรากฏเป็นสีที่เข้าสู่ตา หรือที่ตามองเห็น
4. มีเลขออกซิเดชันได้หลายค่า ถ้าสารประกอบใดมีธาตุแทรนซิชันเป็นองค์ประกอบ และธาตุเหล่านี้อยู่ในสภาพที่มีเลขออกซิเดชัน ค่าที่ไม่เสถียร
สารประกอบนั้นจะเกิดการเปลี่ยนแปลง คือ เกิดปฏิกิริยาทำให้ธาตุแทรนซิชันนั้นมีเลขออกซิเดชันที่เสถียร
5. นำไฟฟ้า และนำความร้อนได้ดี