วิชาการ.คอม-บทเรียนออนไลน์-สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ | บทเรียน วิชาการ.คอม
ฟิสิกส์
 

สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ

สร้างเมื่อ 07 ก.ค. 2554 10:17:34
  • ระดับม.4
  • 8,867 view

สมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบ

               จากการศึกษาสมบัติต่างๆ ของธาตุในตารางธาตุ เช่น ขนาดอะตอม พลังงานไอออไนเซชัน และค่าอิเล็กโทรเนกาติวิตี จะพบว่าสมบัติเหล่านี้มีแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงจากซ้ายไปขวาในแต่ละคาบ หรือจากบนลงล่างในแต่ละหมู่ค่อนข้างสม่ำเสมอ ต่อไปจะศึกษาสมบัติของสารประกอบของธาตุตามคาบว่ามีแนวโน้มเป็นอย่างไร โดยการศึกษาจุดหลอมเหลว จุดเดือดและความเป็นกรด - เบสของสารประกอบคลอไรด์และออกไซด์ของธาตุในคาบที่ 2 และ 3 จากข้อมูลในตางราง 3.1

ตาราง 3.1  สมบัติบางประการของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุในคาบที่ 2 และคาบที่ 3

สารประกอบคลอไรด์
ของธาตุ
คาบที่ 2
 ------------------------------สมบัติ

LiCl   BeCl_2  BCl_3  CCl_4  NCl_3  Cl_2 O     CIF
 จุดหลอมเหลว (oC)   605  405  -107.3  -23  -40  -20 -154
 จุดเดือด(oC)   1350-1360  520  12.5  76.8  71  3.8 (สลายตัว)  -101
 ความเป็นกรด-เบส
ของสารละลาย
  กลาง  กรต  กรต  ไม่ละลายน้ำ ไม่ละลายน้ำ  กรต  กรต

 

สารประกอบคลอไรด์
ของธาตุ
คาบที่ 3
 ------------------------------
สมบัติ

NaCl  MgCl_2  AlCl_3  SiCl_4  PCl_3  SCl_2      Cl_2***  
จุดหลอมเหลว (^\circ C)  801 714 190* -70 -112 -78 -101
 จุดเดือด(^\circ C) 1465  1412 182.7** 57.57 75.5  59
(สลายตัว)
 -34.6
 ความเป็นกรด-เบส
ของสารละลาย
กลาง กลาง  กรต  กรต กรต  กรต  กรต



*    ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว
**   ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 บรรยากาศ
***  ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุลของธาตุ

                  - จุดหลอมเหลว จุดเดือด และความเป็นกรด - เบส ของสารประกอบคลอไรด์ของโลหะและอโลหะมีแนวโน้มอย่างไร

                  เมื่อพิจารณาจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบคลอไรด์ของธาตุในคาบที่ 2  และคาบที่  3 พบว่าคลอไรด์ของโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงเพราะสารประกอบเหล่านี้เป็นสารประกอบไอออนิก (ยกเว้นBeCl_2 เป็นสารประกอบโคเวเลนต์) ส่วนสารประกอบคลอไรด์ของอโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำเนื่องจากเป็นสารประกอบโคเวเลนต์ที่โมเลกุลยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ สำหรับสารประกอบคลอไรด์ที่ละลายน้ำได้ พบว่าสารละลายคลอไรด์ของโลหะมีสมบัติเป็นกลาง (ยกเว้นBeCl_2   และAlCl_3    ซึ่งเป็นกรด) ส่วนสารละลายคลอไรด์ของอโลหะทุกชนิดมีสมบัติเป็นกรด
               นักเรียนคิดว่าสมบัติของสารประกอบคลอไรด์เหมือนหรือแตกต่างจากสมบัติของสารประกอบออกไซด์อย่างไร ให้พิจารณาจากตาราง 3.2

ตาราง 3.2  สมบัติบางประการของสารประกอบออกไซด์ของธาตุในคาบที่ 2 และคาบที่ 3

  สารประกอบออกไซด์
ของธาตุ

คาบที่ 2

---------------------------

สมบัติ

Li_2 O BeO B_2 O_3 CO_2 N_2 O_5 O_2*** OF_2
จุดหลอมเหลว (^\circ C) >1700 2530 460 -56.6*   30    -218.4 -224
จุดเดือด(^\circ C) 1200
ที่
600 atm
ประมาณ
3900
ประมาณ
1860
-78.5** 47 (สลายตัว) -183 -145
ความเป็นกรด-เบส
ของสารละลาย
เบส ไม่
ละลาย
ละลาย
น้ำ
เล็กน้อย
กรด กรด ละลาย
น้ำ
เล็กน้อย
กรด

                                            

  สารประกอบออกไซด์
ของธาตุ

คาบที่ 3
---------------------------

สมบัติ

Na_2 O MgO Al_2 O_3 SiO_2 P_2 O_5 SO_2 Cl_2 O
จุดหลอมเหลว (^\circ C) 1275
(ระเหิด)
2852 2072 1723  580-585* -72.7 -20
จุดเดือด(^\circ C) ไม่มี
ข้อมูล
3600  2980 2230 300**
(ระเหิด)
-10 3.8
(สลายตัว)
ความเป็นกรด-เบส
ของสารละลาย
เบส เบส ไม่ละลาย
น้ำ 
ไม่ละลาย
น้ำ 
กรด กรด กรด



*    ใช้ความดันทำให้หลอมเหลว
**   ระเหิดก่อนหลอมเหลวที่ความดัน 1 บรรยากาศ
***  ปรากฎอยู่ในรูปโมเลกุลของธาตุ

                 - จุดหลอมเหลว จุดเดือด และความเป็นกรด - เบส ของสารประกอบออกไซด์ของโลหะและอโลหะมีแนวโน้มเป็นอย่างไร

                จากตาราง 3.2  พบว่าออกไซด์ของโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูง เนื่องจากอนุภาคของสารยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะไอออนิก สำหรับออกไซด์ของอโลหะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ เพราะว่าอนุภาคยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ (ยกเว้น displaystyle SiO_2 ซึ่งมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงมากเนื่องจากมีโครงสร้างเป็นโครงผลึกร่างตาข่าย) เมื่อพิจารณาสมบัติความเป็นกรด - เบส ของสารละลาย พบว่าออกไซด์ของโลหะที่ละลายน้ำได้ให้สารละลายที่มีสมบัติเป็นเบส ส่วนออกไซด์ของอโลหะเมื่อละลายน้ำจะได้สารละลายมีสมบัติเป็นกรด
                  เมื่อพิจารณาจุดหลอมเหลว จุดเดือด และความเป็นกรด - เบสของสารประกอบคลอไรด์และออกไซด์ของธาตุในคาบที่ 2 และคาบที่ 3 แล้วควรสรุปได้ว่า จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของสารประกอบทั้งสองกลุ่มมีแนวโน้มคล้ายกันสำหรับคลอไรด์และออกไซด์ของโลหะที่ละลายน้ำจะได้สารละลายมีสมบัติเป็นกลางและเบสตามลำดับ ส่วนคลอไรด์และออกไซด์ของอโลหะเมื่อละลายน้ำจะได้สารละลายที่มีสมบัติเป็นกรด
                  เมื่อได้ศึกษาสมบัติเกี่ยวกับจุดหลอมเหลว จุดเดือดและความเป็นกรด - เบสของสารประกอบของธาตุตามคาบแล้วนักเรียนคิดว่าธาตุและสารประกอบของธาตุในหมู่เดียวกันจะแสดงสมบัติอื่นๆ เช่น การละลาย การเกิดปฏิกิริยาเคมีเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร