ดาวน์โหลดบทความ ดาวน์โหลดบทความ

ในวิชาเคมี เวเลนซ์อิเล็กตรอน คืออิเล็กตรอนที่อยู่ในวงนอกสุดของธาตุหนึ่ง การรู้วิธีหาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนในอะตอมหนึ่งเป็นทักษะที่สำคัญสำหรับนักเคมีเพราะข้อมูลที่ได้มานี้จะเป็นตัวกำหนดพันธะเคมีที่สามารถเกิดขึ้นได้และความไวปฏิกิริยาของธาตุนั้น โชคดีที่เรามีตัวช่วยในการหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนคือตารางธาตุ เราจึงสามารถหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุที่ต้องการได้ง่ายขึ้น

ส่วน 1
ส่วน 1 ของ 2:

หาเวเลนซ์อิเล็กตรอนด้วยการใช้ตารางธาตุ

ดาวน์โหลดบทความ

ธาตุที่ไม่ใช่โลหะทรานซิชัน

  1. ตารางธาตุคือตารางรหัสสีที่สร้างจากกล่องสี่เหลี่ยมหลายกล่อง ในกล่องสีเหลี่ยมเหล่านั้นมีชื่อธาตุทางเคมีซึ่งเป็นที่รู้จักของมนุษย์ ตารางธาตุจะให้ข้อมูลต่างๆ ของธาตุ เราจะใช้ข้อมูลพวกนี้บางส่วนเพื่อหาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุที่ต้องการ ตารางธาตุมักจะอยู่ที่ปกของหนังสือเรียนวิชาเคมี แต่ก็สามารถค้นหาตารางธาตุทาง อินเตอร์เน็ต [1] ได้เช่นกัน
  2. เขียนตัวเลขไว้เหนือแต่ละหมู่ของธาตุโดยเขียนตั้งแต่ 1 ถึง 18. โดยทั่วไปธาตุทุกธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกันจะมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน ถ้าตารางธาตุของเรายังไม่มีเลขหมู่ ให้ใส่เลขหมู่โดยเริ่มเขียน 1 ไว้ที่เหนือหมู่ที่อยู่ทางซ้ายสุด เขียนไล่ไปเรื่อยๆ จนกระทั่งสิ้นสุดที่ 18 ตรงขวาสุด ในทางวิชาการแถวที่อยู่ในแนวตั้งแต่ละแถวเรียกว่า "หมู่" [2]
    • ตัวอย่างเช่น ถ้าตารางธาตุที่ใช้ไม่ได้ให้เลขหมู่มา เราก็แค่เขียน 1 ไว้เหนือไฮโดรเจน (H) 2 ไว้เหนือเบริลเลียม (Be) และเขียนไปเรื่อยๆ จนกระทั่งเขียน 18 ไว้เหนือฮีเลียม (He)
  3. คราวนี้หาธาตุที่ต้องการหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนในตารางธาตุ เราสามารถหาธาตุที่ต้องการพบได้โดยดูจากสัญลักษณ์ํธาตุ (ตัวอักษรซึ่งอยู่ในแต่ละช่องของตาราง) เลขอะตอม (ตัวเลขที่อยู่ทางซ้ายบนของแต่ละช่อง) หรือข้อมูลอื่นๆ ที่มีอยู่ในตาราง
    • ลองมาหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุที่พบได้บ่อยกันดีกว่า ตัวอย่างเช่น ธาตุคาร์บอน (C) มีเลขอะตอมคือ 6 ธาตุนี้อยู่ในหมู่ 14 ในขั้นตอนต่อไปเราจะหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุนี้
    • ในการหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนนี้เราจะไม่สนใจโลหะทรานซิชัน โลหะทรานซิชันเป็นธาตุในหมู่ที่ 3 ถึง 12 โดยธาตุเหล่านี้เรียงตัวกันเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าในตารางธาตุ ธาตุเหล่านี้แตกต่างไปจากธาตุที่เหลือในตารางธาตุเล็กน้อย ฉะนั้นขั้นตอนนี้เราจะไม่ยุ่งกับธาตุเหล่านี้ แต่เราจะมาเรียนรู้วิธีหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนของโลหะทรานซินชันในส่วนต่อไป
  4. เลขหมู่ของธาตุที่ไม่ใช่โลหะทรานซิชันสามารถนำมาใช้หาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุนั้น ตัวเลขในหลักหน่วยของเลขหมู่ คือจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมในธาตุเหล่านั้น พูดอีกอย่างหนึ่งคือ
    • หมู่ 1: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1
    • หมู่ 2: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2
    • หมู่ 13: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 3
    • หมู่ 14: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4
    • หมู่ 15: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 5
    • หมู่ 16: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 6
    • หมู่ 17: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 7
    • หมู่ 18: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 8 (ยกเว้นฮีเลียมที่มี 2)
    • ในตัวอย่างของเรา คาร์บอนอยู่หมู่ที่ 14 แสดงว่าอะตอมหนึ่งของคาร์บอน มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4
    โฆษณา

โลหะทรานซิชัน

  1. เลือกธาตุที่ต้องการหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนจากหมู่ 3 ถึง 12. อย่างที่บอกก่อนหน้านี้ธาตุในหมู่ 3 ถึง 12 เรียกว่า "โลหะทรานซิชัน" และมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนแตกต่างไปจากธาตุของหมู่ที่เหลือ ในตอนนี้เราจะอธิบายวิธีหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุเหล่านี้ ถึงแม้อาจจะยากสักหน่อยที่จะระบุจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุเหล่านี้ก็ตาม
    • ตัวอย่างเช่น เราเลือกที่จะหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนของแทนทาลัม (Ta) ซึ่งมีเลขอะตอม 73 เราจะมาเริ่มหาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนในขั้นตอนต่อไป (หรืออย่างน้อย พยายาม หาดู)
    • จะเห็นว่าโลหะทรานซิชันจะประกอบด้วยอนุกรมแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ (ยังมีชื่อเรียกอีกอย่างว่า "แร่ที่มีธาตุโลหะหายาก" อีกด้วย) ซึ่งก็คือธาตุสองแถวที่อยู่ล่างสุดของตารางธาตุโดยแถวแรกเริ่มที่แลนทานัมและแอกทิเนียม ธาตุเหล่านี้อยู่ใน หมู่ 3 ของตารางธาตุ
  2. รู้ว่าโลหะทรานซิชันมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน "ไม่แน่นอน". ถ้าอยากรู้ถึงเหตุผลว่าทำไมโลหะทรานซิชันถึงมีวิธีหาเวเลนซ์อิเล็กตรอน "ไม่เหมือน" ธาตุอื่นๆ ในตารางธาตุ คงต้องอธิบายพฤติกรรมของอิเล็กตรอนในอะตอมสักหน่อย จะอ่านคำอธิบายด้านล่างก่อนหรือข้ามไปหาคำตอบเลยก็ได้ [3]
    • ขณะที่อิเล็กตรอนถูกเพิ่มเข้าไปในอะตอม อิเล็กตรอนจะถูกเรียงไว้ใน "ออร์บิทัล (orbital)" ต่างๆ ซึ่งโดยปกติคือบริเวณรอบๆ นิวเคลียสที่บรรดาอิเล็กตรอนนั้นจับกลุ่มกันอยู่ โดยทั่วไปเวเลนซ์อิเล็กตรอนคืออิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกสุดหรือพูดอีกอย่างคืออิเล็กตรอนตัวสุดท้ายที่ถูกเพิ่มเข้ามา
    • แต่เรื่องเวเลนซ์อิเล็กตรอนของโลหะทรานซิชันนั้นซับซ้อนเกินกว่าที่จะอธิบายตรงนี้ได้ เมื่ออิเล็กตรอนถูกเพิ่มเข้าไปที่วง d ซึ่งอยู่นอกสุดของโลหะทรานซิชัน (รายละเอียดอยู่ข้างล่างนี้) อิเล็กตรอนตัวแรกที่เข้าไปในวงมักจะทำตัวเหมือนเวเลนซ์อิเล็กตรอนปกติแต่หลังจากนั้นก็เปลี่ยนแปลงไปและอิเล็กตรอนจากออร์บิทัลชั้นอื่นๆ จะทำตัวเป็นเวเลนซ์อิเล็กตรอนแทน ถ้าเป็นแบบนี้ อะตอมหนึ่งก็จะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้หลายจำนวนโดยขึ้นอยู่กับว่ามันถูกถ่ายเทอย่างไร
    • สามารถศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมได้ใน หน้าเว็บ [4] ของ Clackamas Community College
  3. นี้ก็เป็นอีกครั้งเหมือนกันที่เลขหมู่ของธาตุที่ต้องการสามารถบอกจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนให้เรารู้ได้ แต่เมื่อธาตุนั้นเป็นโลหะทรานซิชัน ก็ไม่สามารถรู้จำนวนอิเล็กตรอนที่แน่นอนอยู่ดี เลขหมู่มักจะบอกจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เป็นไปได้ ยกตัวอย่างเช่น [5]
    • หมู่ 3: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 3 ตัว
    • หมู่ 4: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 4
    • หมู่ 5: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 5
    • หมู่ 6: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 6
    • หมู่ 7: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 7
    • หมู่ 8: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 3
    • หมู่ 9: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 3
    • หมู่ 10: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 3
    • หมู่ 11: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1 ถึง 2
    • หมู่ 12: มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2
    • ในตัวอย่างของเราแทนทาลัมอยู่ในหมู่ 5 จึงอาจบอกได้ว่าธาตุนี้มี จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ถึง 5 โดยขึ้นอยู่กับสถานการณ์
    โฆษณา
ส่วน 2
ส่วน 2 ของ 2:

หาเวเลนซ์อิเล็กตรอนโดยดูการจัดเรียงอิเล็กตรอน

ดาวน์โหลดบทความ
  1. วิธีที่จะหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนอีกวิธีหนึ่งคือดูการจัดเรียงอิเล็กตรอน วิธีนี้อาจดูซับซ้อนในตอนแรก เพราะการจัดเรียงอิเล็กตรอนจะแสดงออร์บิทัลของอิเล็กตรอนในอะตอมให้อยู่ในรูปแบบตัวอักษรและตัวเลข แต่เมื่อเราศึกษาทำความเข้าใจ เราก็จะสามารถนำการจัดเรียงอิเล็กตรอนมาหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้
    • ขอยกตัวอย่างการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุโซเดียม (Na)
      1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
    • จะเห็นว่าการจัดเรียงอิเล็กตรอนจะมีรูปแบบที่เห็นได้ชัดคือ
      (ตัวเลข)(ตัวอักษร) (ตัวเลขซึ่งเป็นตัวยก) (ตัวเลข)(ตัวอักษร) (ตัวเลขซึ่งเป็นตัวยก) ...
    • จะมีตัวเลข ตัวอักษร และตัวเลขซึ่งเป็นตัวยกสลับไปเรื่อยๆ (ตัวเลข)(ตัวอักษร) คือชื่อออร์บิทัลของอิเล็กตรอนและ (ตัวเลขซึ่งเป็นตัวยก) คือจำนวนอิเล็กตรอนในออร์บิทัลของอิเล็กตรอนนั้นและนี้คือข้อมูลที่เราต้องการ!
    • กลับมาที่ตัวอย่างของเรา การจัดเรียงอิเล็กตรอนของโซเดียมบอกว่ามี อิเล็กตรอน 2 ตัวในออร์บิทัล 1s มี อิเล็กตรอน 2 ตัวในออร์บิทัล 2s มี อิเล็กตรอน 6 ตัวในออร์บิทัล 2p มี อิเล็กตรอน 1 ตัวในออร์บิทัล 3s จำนวนอิเล็กตรอนรวมกันได้ 11 โซเดียมเป็นธาตุหมายเลข 11 จึงสอดคล้องกัน
    • จำไว้ว่าแต่ละออร์บิทัลมีความจุอิเล็กตรอนที่แน่นอน ความจุอิเล็กตรอนของพวกมันจะเป็นดังต่อไปนี้:
      • s: 2 อิเล็กตรอน
      • p: 6 อิเล็กตรอน
      • d:10 อิเล็กตรอน
      • f: 14 อิเล็กตรอน
  2. เขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุที่เราต้องการหาเวเลนซ์อิเล็กตรอน. พอรู้ว่าการจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุนั้นเป็นอย่างไร การหาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนก็จะง่ายมาก (ยกเว้นว่าธาตุนั้นเป็นโลหะทรานซิชัน) ถ้าโจทย์ให้การจัดเรียงอิเล็กตรอนตั้งแต่เริ่มแรก ให้ข้ามขั้นตอนนี้ไปได้เลย แต่ถ้าต้องเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนด้วยตนเอง ลองดูที่ด้านล่างนี้
    • นี้คือการจัดเรียงอิเล็กตรอนของออกาเนสซอน (Og) ธาตุหมายเลข 118 ซึ่งเป็นธาตุสุดท้ายบนตารางธาตุ มันจะมีอิเล็กตรอนมากกว่าธาตุอื่น ดังนั้นการจัดเรียงของมันจึงแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ทั้งหมดที่คุณจะเจอในธาตุอื่นๆ
      1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6
    • ตอนนี้เรารู้การจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุแล้ว ทั้งหมดที่เราต้องทำในการเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนอีกแบบคือใส่อิเล็กตรอนตามที่การจัดเรียงแบบแรกได้ให้ไว้ในแต่ละวงของอิเล็กตรอนจนหมด ขอสาธิตให้ดูเพื่อให้เห็นภาพง่ายขึ้น ตัวอย่างเช่น ถ้าเราต้องการเขียนแผนภาพวงโคจรให้คลอรีน (Cl) ธาตุหมายเลข 17 และมีอิเล็กตรอน 17 ตัว ก็จะเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนออกมาได้ดังนี้
      1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
    • สังเกตเห็นว่าจำนวนอิเล็กตรอนรวมกันได้ 17 เพราะ 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 เราแค่ต้องเปลี่ยนจำนวนในออร์บิทัลสุดท้าย ที่เหลือให้คงไว้เหมือนเดิม เพราะออร์บิทัลของอิเล็กตรอนก่อนออร์บิทัลสุดท้ายเต็ม
    • ถ้าอยากรู้วิธีเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนมากกว่านี้ ให้ลองอ่านวิธีเขียนการจัดเรียงอิเล็กตรอนสำหรับธาตุต่างๆ ดู
  3. เมื่ออิเล็กตรอนถูกเพิ่มลงในไปในอะตอม อิเล็กตรอนก็จะลงไปอยู่ในออร์บิทัลต่างๆ ตามลำดับที่ให้มาข้างต้น อิเล็กตรอนสองตัวแรกจะตกอยู่ในออร์บิทัล 1s อิเล็กตรอนสองตัวต่อมาจะตกอยู่ในออร์บิทัล 2s อิเล็กตรอนอีกหกตัวต่อมาตกอยู่ในออร์บิทัล 2p และต่อไปเรื่อยๆ เมื่อต้องใส่อิเล็กตรอนให้กับอะตอมของธาตุที่ไม่ใช่โลหะทรานซิชัน ออร์บิทัลเหล่านี้จะกลายเป็น "วงโคจร (orbital shells)" รอบนิวเคลียส วงหนึ่งจะขยายออกจากอีกวงหนึ่งไปเรื่อยๆ แต่ละวงจะมีอิเล็กตรอนได้แปดตัว (ยกเว้นธาตุที่เป็นโลหะทรานซิชัน) แต่วงแรกจะมีอิเล็กตรอนได้แค่สองตัว กฎนี้เรียกว่า กฎออกเตต
    • ตัวอย่างเช่น เรากำลังใส่อิเล็กตรอนของธาตุโบรอน (B) เนื่องจากเลขอะตอมคือห้า เราจึงรู้ว่าธาตุนี้มีอิเล็กตรอนห้าตัวและการจัดเรียงอิเล็กตรอนก็คือ 1s 2 2s 2 2p 1 เนื่องจากวงโคจรแรกมีแค่สองอิเล็กตรอน ฉะนั้นโบรอนจึงมีสองวง วงแรกมีอิเล็กตรอนสองตัวจาก 1s และวงที่สองมีอิเล็กตรอนสามตัวจากออร์บิทัล 2s และ 2p
    • ขอยกอีกตัวอย่างหนึ่ง ธาตุอย่างคลอรีน (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 )จะมีวงโคจรสามวง วงแรกมีอิเล็กตรอนสองตัวจาก 1s วงที่สองมีอิเล็กตรอนสองตัวจาก 2s และอิเล็กตรอนหกตัวจาก 2p วงสุดท้ายมีอิเล็กตรอนสองตัวจาก 3s และมีอิเล็กตรอนห้าตัวจาก 3p
  4. คราวนี้เรารู้วงอิเล็กตรอนของธาตุต่างๆ แล้ว ฉะนั้นการหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนก็จะง่าย แค่ดูจำนวนอิเล็กตรอนที่อยู่วงนอกสุดเท่านั้น ถ้าอิเล็กตรอนวงนอกสุดเต็ม (พูดอีกอย่างหนึ่งคือมีอิเล็กตรอนครบแปดตัว หรือสำหรับวงแรกมีอิเล็กตรอนครบสองตัว) ธาตุนั้นจะเป็นก๊าซเฉื่อยและไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่นง่ายๆ อย่างไรก็ตามกฎนี้ใช้ไม่ได้กับโลหะทรานซิชัน
    • ตัวอย่างเช่น เรากำลังหาเวเลนซ์อิเล็กตรอนของโบรอน เนื่องจากโบรอนมีอิเล็กตรอนสามตัวในวงที่สอง แสดงว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอนของโบรอนมี สาม ตัว
  5. แถวในแนวนอนของตารางธาตุเรียกว่า "คาบ" คาบนี้จะเริ่มตั้งแต่แถวแรกของตาราง แต่ละคาบจะมีจำนวน วงอิเล็กตรอน ที่อะตอมในคาบนั้นมี เราจะใช้คาบเพื่อเป็นทางลัดในการหาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่ธาตุนั้นมีก็ได้ แค่เริ่มจากด้านซ้ายของธาตุตอนนับอิเล็กตรอน วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับโลหะทรานซิชัน
    • ตัวอย่างเช่น เรารู้ว่าซีลีเนียมมีวงโคจรสี่วงเพราะธาตุนี้อยู่ในคาบที่สี่ เนื่องจากซีลีเนียมเป็นธาตุที่หกนับจากทางซ้ายในคาบที่สี่ (ไม่ต้องสนโลหะทรานซิชัน) เราก็จะรู้ว่าวงอิเล็กตรอนวงที่สี่มีอิเล็กตรอนหกตัว ฉะนั้นซีลีเนียมมี เวเลนซ์อิเล็กตรอนหกตัว
    โฆษณา

เคล็ดลับ

  • จะสังเกตว่าการจัดเรียงอิเล็กตรอนสามารถเขียนในรูปย่อได้ด้วยการใช้แก๊สมีตระกูล (ธาตุในหมู่ที่ 18) มาวางไว้หน้าออร์บิทัลที่จุดเริ่มต้นการจัดเรียงอิเล็กตรอน ตัวอย่างเช่น การจัดเรียงอิเล็กตรอนของโซเดียมสามารถเขียนเป็น [Ne]3s1 จะเห็นว่าเขียนเหมือนนีออนก็จริงแต่จะมีอิเล็กตรอนเพิ่มมาตัวหนึ่งในออร์บิทัล 3s
  • โลหะทรานซิชันอาจมีวงอิเล็กตรอนย่อยที่ยังมีอิเล็กตรอนไม่ครบ การหาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่แท้จริงในโลหะทรานซิชันอาจต้องใช้หลักของทฤษฎีควอนตัมซึ่งเกินขอบเขตของบทความนี้
  • ตารางธาตุที่ใช้ในแต่ละประเทศไม่เหมือนกัน ฉะนั้นตรวจสอบตารางธาตุที่ใช้ว่าถูกต้องไหม เลือกใช้ตารางที่ทันสมัยเพื่อป้องกันความสับสน
  • ต้องรู้ว่าวงอิเล็กตรอนนอกสุดนั้นมีอิเล็กตรอนเพิ่มหรือลด จะได้หาจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนได้อย่างถูกต้อง
โฆษณา

สิ่งของที่ใช้

  • ตารางธาตุ
  • ดินสอ
  • กระดาษ

เกี่ยวกับวิกิฮาวนี้

มีการเข้าถึงหน้านี้ 92,125 ครั้ง

บทความนี้เป็นประโยชน์กับคุณไหม

โฆษณา