ธาตุกัมมันตรังสี

ธาตุกัมมันตรังสี (อังกฤษ: radioactive element) คือธาตุพลังงานสูงกลุ่มหนึ่งที่สามารถแผ่รังสี แล้วกลายเป็นอะตอมของธาตุใหม่ได้ มีประวัติการค้นพบดังนี้
1.รังสีเอกซ์ ถูกค้นพบโดย Conrad Röntgen อย่างบังเอิญเมื่อปี ค.ศ. 1895
2.ยูเรเนียม (Uranium) ค้นพบโดย Becquerel เมื่อปี ค.ศ. 1896 โดยเมื่อเก็บยูเรเนียมไว้กับฟิล์มถ่ายรูป ในที่มิดชิด ฟิล์มจะมีลักษณะ เหมือนถูกแสง จึงสรุปได้ว่าน่าจะมีการแผ่รังสีออกมาจากธาตุยูเรเนียม เขาจึงตั้งชื่อว่า Becquerel Radiation
3.พอโลเนียม (Polonium) ถูกค้นพบและตั้งชื่อโดย มารี กูรี ตามชื่อบ้านเกิด (โปแลนด์) เมื่อปี ค.ศ. 1898 หลังจากการสกัดเอายูเรเนียมออกจาก Pitchblende หมดแล้ว แต่ยังมีการแผ่รังสีอยู่ สรุปได้ว่ามีธาตุอื่นที่แผ่รังสีได้อีกแฝงอยู่ใน Pitchblende นอกจากนี้ กูรียังได้ตั้งชื่อเรียกธาตุที่แผ่รังสีได้ว่า ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Element) และเรียกรังสีนี้ว่า กัมมันตภาพรังสี (Radioactivity)
4.เรเดียม (Radium) ถูกตั้งชื่อไว้เมื่อปี ค.ศ. 1898 หลังจากสกัดเอาพอโลเนียมออกจากพิตช์เบลนด์หมดแล้ว พบว่ายังคงมีการแผ่รังสี จึงสรุปว่ามีธาตุอื่นที่แผ่รังสีได้อีกใน Pitchblende ในที่สุดกูรีก็สามารถสกัดเรเดียมออกมาได้จริง ๆ จำนวน 0.1 กรัม ในปี ค.ศ. 1902 ด้วยเหตุนี้นี่เอง ทำให้ผู้ค้นพบได้รับรางวัลต่าง ๆ ดังนี้
Conrad Röntgen ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี ค.ศ. 1901
Pierre, Marie Curie ได้รับรางวัลเหรียญเดวี่จากราชบัณฑิตยสภาแห่งสหราชอาณาจักร ปี ค.ศ. 1903
Pierre, Marie Curie และ Henri Becquerel ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ปี ค.ศ. 1903
Mme Curie ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี ปี ค.ศ. 1911

ส่วนรังสีที่แผ่ออกมาจากธาตุนั้น แบ่งเป็น 3 ชนิดคือ
1.รังสีแอลฟา (สัญลักษณ์: α) คุณสมบัติ เป็นนิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม (4 2He) มี p+ และ n อย่างละ 2 อนุภาค ประจุ +2 เลขมวล 4 อำนาจทะลุทะลวงต่ำ เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าเข้าหาขั้วลบ
2.รังสีบีตา (สัญลักษณ์: β) คุณสมบัติ เหมือน e- อำนาจทะลุทะลวงสูงกว่า α 100 เท่า ความเร็วใกล้เสียง เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าเข้าหาขั้วบวก
3.รังสีแกมมา (สัญลักษณ์: γ) คุณสมบัติเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Wave) ที่มีความยาวคลื่นสั้นมากไม่มีประจุและไม่มีมวล อำนาจทะลุทะลวงสูงมาก ไม่เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้า เกิดจากการที่ธาตุแผ่รังสีแอลฟาและแกมมาแล้วยังไม่เสถียร มีพลังงานสูง จึงแผ่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อลดระดับพลังงาน

แหล่งกำเนิดของธาตุในจักรวาล

แหล่งกำเนิดของธาตุในจักรวาล

1.ไฮโดรเจนและฮีเลียมเกิดเริ่มแรกในจักรวาลหลังบิ๊กแบง

2.ธาตุตัวที่ 3 คือลิเทียม ถึงตัวที่ 26 คือ เหล็กเกิดจากภาวะอัดแน่นในดวงดาว

3.ธาตุตัวที่หนักกว่าเหล็กจนถึงยูเรเนียมเกิดจากดาวระเบิด หรือปรากฏการณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นในดาวฤกษ์(กรณีหลังจะได้กัมมันตภาพฯ เป็นส่วนมาก)

ผู้คิดค้นตารางธาตุ ดมิทรี เมนเดลีฟ (Dmitri Mendeleev)

ผู้คิดค้นตารางธาตุที่เป็นที่ยึดถือในปัจจุบันคือ ดมิทรี เมนเดลีฟ (Dmitri Mendeleev) เกิดวันที่ 8 ก.พ. ค.ศ.1834 ในไซบีเรีย เป็นลูกคนสุดท้องในจำนวนพี่น้อง 14 คน หลังจากพ่อตาบอดหาเลี้ยงครอบครัวไม่ได้ แม่หันมาทำธุรกิจโรงงานกระจก เมื่อเมนเดลีฟเรียนจบไฮสคูลพ่อก็เสียชีวิตและโรงงานกระจกถูกไฟไหม้ แม่จึงต้องอพยพครอบครัวไปอยู่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กที่รัสเซีย ทำงานอย่างหนักเพื่อส่งลูกคนสุดท้องนี้เข้าเรียนในวิทยาลัย เมนเดลีฟได้รับทุนการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ และคว้ารางวัลเกียรตินิยมด้วย แต่ขณะที่คร่ำเคร่งกับการเรียนและการงานอย่างหนัก เมนเดลีฟป่วยเป็นวัณโรค จึงต้องย้ายไปที่สถาบันซิมเฟอโรโพล ในคาบสมุทรครีมีน ใกล้ทะเลดำ ในปี 1855 ซึ่งมีสภาพอากาศที่ดีกว่า ได้รับตำแหน่งหัวหน้าผู้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ และที่นี่ทำให้หายจากวัณโรคเป็นปลิดทิ้ง ต่อมา 1856 เมนเดลีฟย้ายกลับมาที่เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กเพื่อทำวิทยานิพนธ์ เรื่องงานวิจัยและทฤษฎีการขยายตัวของวัตถุเนื่องมาจากความร้อน งานวิจัยชิ้นนี้ทำให้มุ่งมั่นที่จะเป็นอาจารย์และนักวิจัยอย่างจริงจัง ปี 1859 เมนเดลีฟศึกษาต่อด้านวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในกรุงปารีส และได้พบกับนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหลายคนที่มีอิทธิพลต่อแนวคิดในงานของเขา หลังจากที่กลับมาในปี 1863 เมนเดลีฟได้รับตำแหน่งศาสตราจารย์ทางด้านสถาบันเทคโนโลยีเคมี ปี 1869 เมนเดลีฟเสนอการจัดตารางธาตุที่ยึดถือเป็นแบบฉบับจนถึงปัจจุบัน ซึ่งได้จัดเรียงธาตุที่ค้นพบในสมัยนั้น 63 ธาตุตามมวลอะตอมเป็น 8 หมู่ โดยจัดให้ธาตุที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันอยู่ในหมู่เดียวกัน เรียงอะตอมจากน้อยไปมาก งานวิจัยของเมนเดลีฟมีอีกมากมาย ผลงานสร้างชื่อเสียงมากที่สุดเรื่องหนึ่ง ได้แก่ อินทรีย์เคมี ตีพิมพ์ในปี 1861 ได้รับรางวัลโดมิดอฟ ทำให้เมนเดลีฟเป็นนักเคมีชื่อดังขณะที่มีอายุเพียง 27 ปี นอกเหนือจากงานวิจัยแล้ว ยังสนใจการพัฒนาเทคโนโลยีในรัสเซีย งานวิจัยด้านเคมีการเกษตร การกลั่นน้ำมัน การหลอมแร่กลับมาใช้ใหม่ และถือว่าเมนเดลีฟมีส่วนทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ระหว่างทวีปยุโรปและอเมริกา ตลอดชีวิตของเมนเดลีฟได้รับรางวัลมากมายนับไม่ถ้วนจากหลายองค์กร อาทิ Davy Medal จาก Royal Society of England ปี 1882 รางวัล Copley Medal, Society"s Highest award ปี 1905 และยังได้รับปริญญากิตติมศักดิ์จากหลายมหาวิทยาลัย แม้ว่าเมนเดลีฟจะเกษียณไปแล้ว แต่เขาก็ยังมีชื่อเสียงในสังคมรัสเซียกระทั่งเสียชีวิตวันที่ 2 กุมภาพันธ์ 1907 ด้านชีวิตครอบครัวสมรส 2 ครั้ง ครั้งแรกในปี 1863 กับฟีออซวา นิกิตช์นา มีบุตรชายและหญิงอย่างละคน ต่อมาก็หย่าร้างกัน ปี 1882 เมนเดลีฟแต่งงานใหม่กับแอนนา อิวาโนวา โปโปวา ทั้งคู่ครองรักกันยาวนานจนเมนเดลีฟเสียชีวิต มีบุตรด้วยกัน 4 คน

สารประกอบ

สารประกอบ (Compound)
สารประกอบ เป็นสารที่ประกอบด้วยตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป มาทำปฏิกิริยากันด้วยสัดส่วนที่แน่นอน กลายเป็นสารใหม่ มีสมบัติแตกต่างไปจากธาตุเดิม เช่น เกลือแกง (NaCl) ประกอบด้วย ธาตุโซเดียม(Na) และธาตุ คลอรีน(Cl) น้ำ ( H2O) ประกอบด้วย ธาตุไฮโดรเจน (H) และ ธาตุออกซิเจน(O) ด่างทับทิม (KMnO4) ประกอบด้วย ธาตุโพแทสเซียม (K) , แมงกานีส (Mn) และ ธาตุ ออกซิเจน (O)

เกลือแกง

ซูเปอร์โนวา

ซูเปอร์โนวา หนึ่งในเหตุการณ์ระเบิดที่มีพลังมากที่สุดที่ถูกรู้จัก สิ่งนี้เกิดจากการสิ้นสุดของวงจรชีวิตของดาวฤกษ์ เมื่อพลังงานนิวเคลียร์ของดวงดาวที่ขับออกมาไม่สามารถปลดปล่อยพลังงานนิวเคลียร์ออกมาได้อีกต่อไป ถ้าเป็นดวงดาวมีมวลที่มีขนาดใหญ่ แกนกลางของมันจะพังทลายลงและในเหตุการณ์นั้นจะมีการปลดปล่อยพลังงานปริมาณที่ยิ่งใหญ่ จะทำให้เกิดคลื่นปะทะที่พ่นออกมายังดวงดาวต่างๆที่อยู่รอบข้างในอวกาศ ผลของการพังทลายอาจจะเกิดเป็นดาวนิวตรอนหมุนที่อย่างรวดเร็วที่สามารถสังเกตได้อีกหลายปีต่อมาในฐานะ radio pulsar or [[[black hole]]]

อะตอม

อะตอม (กรีก: άτομον ; อังกฤษ: Atom)
เป็นโครงสร้างขนาดเล็กมากมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น ที่พบได้ในสิ่งของทุก ๆ อย่างรอบตัวเรา
อะตอมประกอบไปด้วยอนุภาค 3 ชนิด คือ:
อิเล็กตรอน, ซึ่งมีประจุลบ; โปรตอน ซึ่งมีประจุบวก; และ นิวตรอน ซึ่งไม่มีประจุ. อะตอมเป็นองค์ประกอบพื้นฐานทางเคมีซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงตามปฏิกิริยาเคมี ธาตุที่พบได้ตามธรรมชาติบนโลกนี้นั้นมีปรากฏอยู่ประมาณ 90 ชนิดเท่านั้น (นอกเหนือจากนี้มี ธาตุบางชนิดเช่น เทคนิเซียม และ แคลิฟอร์เนียม ที่พบได้ในซูเปอร์โนวา และธาตุที่เลขอะตอมสูง (มากกว่า 100 ขึ้นไป) ที่สามารถสังเคราะห์ได้จาก การนำอะตอมมาชนกันด้วยความเร็วสูง)
เราเรียกอะตอม สองอะตอมว่าเป็นธาตุเดียวกันก็ต่อเมื่อ อะตอมสองอันนั้นมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน โดยทั่วไปแล้ว ธาตุแต่ละธาตุไม่เหมือนกัน อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันอาจมีจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างกัน เราเรียกสองอะตอมที่มีจำนวนโปรตรอนเท่ากันแต่จำนวนนิวตรอนแตกต่างกันนั้นจะเรียกว่าเป็นไอโซโทป (isotope)
นอกจากธาตุที่เกิดตามธรรมชาติแล้ว ยังมีธาตุที่ถูกสร้างขึ้น แต่ธาตุเหล่านี้มักจะไม่เสถียร และ สลายไปเป็นธาตุอื่นที่เสถียร โดยกระบวนการสลายกัมมันตรังสี ตัวอย่างเช่น Beta Decay, Double Beta Decay, Beta Capture, Gamma Decay และอื่น ๆ
ถึงแม้ว่าจะมีธาตุที่เกิดตามธรรมชาติเพียง 90 ชนิด อะตอมของธาตุเหล่านี้สามารถ สามารถสร้างพันธะทางเคมี รวมกันเป็นโมเลกุล และองค์ประกอบชนิดอื่นๆ โมเลกุลเกิดจากการรวมตัวกันของอะตอมหลายอะตอม เช่น โมเลกุลของน้ำเกิดจากการรวมตัวกันของอะตอมไฮโดรเจน 2 อะตอม และ อะตอมออกซิเจน 1 อะตอม
เนื่องจากอะตอมเป็นสิ่งที่มีอยู่ไปทั่วทุกที่ จึงเป็นหัวข้อศึกษาที่ได้รับความสำคัญในหลายศตวรรษที่ผ่านมา หัวข้อวิจัยทางด้านอะตอมในปัจจุบันจะเน้นทางด้าน quantum effects เช่น ของเหลวผลควบแน่นโบส-ไอน์สไตน์

ขนาดอะตอม
ขนาดของอะตอมนั้นจะกำหนดได้ยาก เนื่องจากวงโคจรของอิเล็กตรอน (ความน่าจะเป็น) นั้น จะลดลงอย่างต่อเนื่องจนเป็นศูนย์นั่นคือ ไม่ว่าระยะทางจะไกลจากนิวเคลียสเท่าไรเรายังมี ความน่าจะเป็น(ที่ไม่เป็นศูนย์)ในการค้นพบอิเล็คตรอน ของอะตอมนั้น ในกรณีของอะตอมที่สามารถก่อตัวในรูปผลึกของแข็งนั้น ขนาดของอะตอมสามารถประมาณโดยใช้ระยะทางระหว่างอะตอมที่อยู่ติดกัน ส่วนอะตอมที่ไม่สามารถก่อตัวเป็นผลึกแข็งนั้น การหาขนาดจะใช้เทคนิคอื่นๆ รวมทั้งการคำนวณทางทฤษฎี โดยใช้ Root mean squareของ อิเล็คตรอน ตัวอย่างเช่น ขนาดของอะตอมไฮโดรเจนนั้นจะประมาณ 1.2×10-10m เมื่อเทียบกันขนาดของโปรตอนซึ่งเป็นเพียงอนุภาคในนิวเคลียส ซึ่งมีขนาดประมาณ 0.87×10-15m จะเห็นได้ว่าอัตราส่วนระหว่างขนาดของอะตอมไฮโดรเจน และ นิวเคลียสนั้นจะประมาณ 100,000 อะตอมของธาตุต่างชนิดกันนั้นจะมีขนาดต่างกัน แต่สัดส่วนของขนาดก็จะอยู่ในช่วงประมาณไม่เกิน 2 เท่า เหตุที่ขนาดไม่เท่ากันนั้นเนื่องมาจากนิวเคลียสที่มีจำนวนประจุบวกไม่เท่ากัน นิวเคลียสที่มีประจุบวกมากก็จะสามารถดึงดูดอิเล็กตรอนให้เข้าใกล้จุดศูนย์กลางได้มากขึ้น
ส่วนประกอบภายอะตอม
อิเล็กตรอน (อังกฤษ: Electron) เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบวิ่งอยู่รอบๆ นิวเคลียส ตามปกติมีจำนวนเท่ากับโปรตอน เช่น ไฮโดรเจนมีโปรตอน 1 ตัว และอิเล็กตรอน 1 ตัว ฮีเลียมมีโปรตอน 2 ตัว และอิเล็กตรอน 2 ตัวอิเล็กตรอน (อังกฤษ: Electron) เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นลบวิ่งอยู่รอบๆ นิวเคลียส ตามปกติมีจำนวนเท่ากับโปรตอน เช่น ไฮโดรเจนมีโปรตอน 1 ตัว และอิเล็กตรอน 1 ตัว ฮีเลียมมีโปรตอน 2 ตัว และอิเล็กตรอน 2 ตัว
โปรตอน (อังกฤษ: Proton) คืออนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเป็นบวกอยู่ในนิวเคลียสหรือใจกลางของธาตุ ธาตุเดียวกันจะมีจำนวนโปรตอนเท่ากัน เช่น ไฮโดรเจนเป็นธาตุตัวที่ 1 เบาที่สุดมีโปรตอนตัวเดียว ฮีเลียมมี 2 ตัว เหล็กมี 26 ตัว ยูเรเนียมมี 92 ตัว
นิวตรอน (อังกฤษ: Neutron) เป็นอนุภาคที่เป็นกลางไม่มีประจุไฟฟ้าอยู่ในนิวเคลียสมีจำนวนใกล้เคียงกับโปรตอนแต่อาจแตกต่างกันได้เช่นในฮีเลียมมีนิวตรอน 2 ตัว เท่ากับโปรตอนแต่ในเหล็กมี 30 ตัว และในยูเรเนียมมีนิวตรอนถึง 146 ตัว

พันธะเคมี

พันธะมาจากคำว่าbond ซึ่งหมายถึง แรงยึดเหนี่ยว ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมด้วยกันและยังรวมถึงแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลด้วยกันให้เป็นกลุ่มก้อนดังนั้น จึงแบ่งแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอานุภาพของสารเคมีออกเป็นสองประเภทคือ
1.แรงยึดเหนี่ยวระหร่างอะตอม(ภายในโมเลกุล)
2.แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุล
พันธะมีอยู่หลักๆคือ
พันธะไอออนิค (พันธะไอออน) (ionic bond) เกิดจากอะตอมตั้งแต่ 2 อะตอมขึ้นไป ให้อิเล็กตรอนแก่กัน ทำให้กลายเป็นไอออน พันธะชนิดนี้มักเกิดขึ้นระหว่างโลหะกับอโลหะ อะตอมที่ให้อิเล็กตรอนมักเป็นโลหะ ทำให้โลหะนั้นมีประจุบวก และอะตอมที่รับอิเล็กตรอนมักเป็นอโลหะ จึงมีประจุลบ ไอออนที่มีประจุตรงกันข้ามกันจะดึงดูดกัน ทำให้เกิดพันธะไอออน พันธะไอออนมีความแข็งแรงมากกว่าพันธะไฮโดรเจน แต่แข็งแรงพอ ๆ กับพันธะโคเวเลนต์
พันธะโควาเลนต์ (อังกฤษ:Covalent bond) คือพันธะเคมี (chemical bond) ภายในโมเลกุลชนิดหนึ่ง พันธะโควาเลนต์เกิดจากอะตอมสองอะตอมใช้วาเลนซ์อิเล็กตรอนหนึ่งคู่หรือมากกว่าร่วมกัน ทำให้เกิดแรงดึงดูดที่รวมอะตอมเป็นโมเลกุลขึ้น อะตอมมักสร้างพันธะโควาเลนต์เพื่อเติมวงโคจรอิเล็กตรอนรอบนอกสุดของตัวเองให้เต็ม ดังนั้นอะตอมที่สร้างพันธะโควาเลนต์จึงมักมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่มาก เช่น ธาตุหมู่ VI และหมู่ VII เป็นต้น พันธะโควาเลนต์แข็งแรงกว่าพันธะไฮโดรเจนและมีความแข็งแรงพอๆ กับพันธะไอออนิก
พันธะโควาเลนต์มักเกิดขึ้นระหว่างอะตอมที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาทิวิตีใกล้เคียงกัน ธาตุอโลหะมีแนวโน้มที่จะสร้างพันธะโควาเลนต์มากกว่าธาตุโลหะซึ่งมักสร้างพันธะโลหะ เนื่องจากอิเล็กตรอนของธาตุโลหะสามารถเคลื่อนอย่างอิสระ ในทางกลับกัน อิเล็กตรอนของธาตุอโลหะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระนัก การใช้อิเล็กตรอนร่วมกันจึงเป็นทางเลือกเดียวในการสร้างพันธะกับธาตุที่มีสมบัติคล้ายๆ กัน อย่างไรก็ดี พันธะโควาเลนต์ที่มีโลหะนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเร่งปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่น พันธะโควาเลนต์ระหว่างสารอินทรีย์กับโลหะเป็นเครื่องมือสำคัญของกระบวนการสร้างพอลิเมอร์หลายๆ กระบวนการ เป็นต้นพันธะไฮโดรเจน (อังกฤษ:Hydrogen bond) เป็นแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลโควาเลนต์ ที่มีขั้วรุนแรง มีความแข็งแรงมากกกว่าแรงระหว่างโมเลกุลอื่นๆ แต่แรงยึดเหนี่ยวนี้มีความแข็งแรงน้อยกว่าพันธะโควาเลนต์และพันธะไอออนิกอยู่มาก นอกจากนี้ ในโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น โปรตีน หรือ กรดนิวคลีอิก ก็อาจมีพันธะไฮโดรเจนภายในโมเลกุลได้
เหตุที่เรียกแรงยึดเหนี่ยวนี้ว่าพันธะไฮโดรเจน เพราะว่าโมเลกุลที่จะเกิดพันธะไฮโดรเจนนั้น จะมีธาตุไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบกับธาตุที่มีค่าอิเล็กโตรเนกาทิวิตีสูง ได้แก่ ออกซิเจน ฟลูออรีนและไนโตรเจน โดยธาตุเหล่านี้จะดึงดูดกลุ่มหมอกอิเล็กตรอน มาอยู่ที่อะตอมเหล่านั้น จนทำให้เกิดขั้วบวกที่อะตอมของไฮโดรเจน ดึงดูดอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว ของโมเลกุลอื่นเกิดพันธะไฮโดรเจนขึ้น
พันธะโลหะ (Metallic bonding) เป็นพันธะภายใน โลหะ ซึ่งเกี่ยวข้องกับ การเคลื่อนย้าย อิเล็กตรอน อิสระระหว่างแลตทิซของอะตอมโลหะ ดังนั้นพันธะโลหะจึงอาจเปรียบได้กับเกลือที่หลอมเหลว อะตอม ของ โลหะ มี อิเล็กตรอน พิเศษเฉพาะใน วงโคจร ชั้นนอกของมันเทียบกับคาบ (period) หรือ ระดับพลังงานของพวกมัน อิเล็กตรอนที่เคลื่อนย้ายเหล่านี้เปรียบได้กับทะเลอิเล็กตรอน (Sea of Electrons) ล้อมรอบแลตทิชขนาดใหญ่ของไอออน บวก
พันธะโลหะเทียบได้กับ พันธะโควาเลนต์ ที่เป็น นอน-โพลาร์ ที่จะไม่มีในธาตุโลหะบริสุทธ์ หรือมีน้อยมากใน โลหะผสม ความแตกต่าง อิเล็กโตรเนกาทิวิตี ระหว่าง อะตอม ซึ่งมีส่วนในปฏิกิริยาพันธะ และอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยาจะเคลื่อนย้ายข้ามระหว่างโครงสร้างผลึกของโลหะ
พันธะโลหะจะมีความสำคัญต่อคุณสมบัติทางฟิสิกส์หลายอย่างของโลหะเช่น
ความแข็งแรง ตีแผ่เป็นแผ่นได้(malleability) ดึงเป็นเส้นได้ (ductility) นำความร้อนไดดี นำไฟฟ้าได้ดี เนื้อเป็นเงา (luster) ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ chemical bond.
พันธะโลหะเป็นแรงดึงดูดไฟฟ้าสถิต (electrostatic attraction) ระหว่างอะตอม หรือ ไออนของโลหะ และ อิเล็กตรอนอิสระ(delocalised electrons) นี่คือเหตุว่าทำไมอะตอมหรือชั้นของมันยอมให้มีการเลื่อนไถลไปมาระหว่างกันและกันได้ เป็นผลให้โลหะมีคุณสมบัติที่สามารถตีเป็นแผ่นหรือดึงเป็นเส้นได้

อนุกรมเคมี

อนุกรมเคมีเป็นการแบ่งประเภทของธาตุต่างว่าเป็นยังไง


โลหะแอลคาไล (อังกฤษ: Alkali metal) เป็นอนุกรมเคมี ประกอบด้วยธาตุในหมู่ 1 ในตารางธาตุ ไม่นับรวมไฮโดรเจน ประกอบด้วย
ลิเทียม, โซเดียม, โพแทสเซียม, รูบิเดียม, ซีเซียม และ แฟรนเซียม โลหะแอลคาไลเป็นธาตุโลหะที่อิเล็กตรอนวงนอกแค่ 1 ทำให้ว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยาสูงมาก ไม่พบธาตุในรูปอิสระตามธรรมชาติ ทำปฏิกิริยากับน้ำได้รุนแรงมากได้ก๊าซ H2 เมื่อเป็นไอออนจะมีประจุ +1 สารประกอบเกลือละลายน้ำได้ดี เช่น KCl, NaCl นอกจากนั้นยังเป็นตัวนำความร้อนและนำไฟฟ้าได้ดี มีความนิ่มกว่าโลหะกลุ่มอื่น ๆ

โลหะแอลคาไลน์เอิร์ธ (อังกฤษ:Alkaline earth metal) เป็นอนุกรมเคมี ประกอบด้วยธาตุในหมู่ 2 ในตารางธาตุ ได้แก่
เบริลเลียม, แมกนีเซียม, แคลเซียม, สทรอนเชียม, แบเรียม และ เรเดียมเป็นธาตุกัมมันตรังสี โลหะแอลคาไลน์เอิร์ธเป็นธาตุที่มีความว่องไวในการทำปฏิกิริยาสูง แต่น้อยกว่าโลหะหมู่ 1 มีความหนาแน่น ความแข็งและจุดเดือดสูงกว่าธาตุหมู่ 1 เป็นไอออนที่มีประจุ +2

แลนทาไนด์(อังกฤษ:lanthanide)คืออนุกรมเคมีของกลุ่มธาตุเคมีเอิร์ธ 15 ตัวในตารางธาตุโดยเริ่มตั้งแต่ แลนทานัม ถึง ลูทีเตียม เป็นอนุกรมเคมีที่ประกอบด้วย
แลนทานัม ซีเรียม เพรซีโอดิเมียม นีโอดิเมียม โพรมีเทียม ซาแมเรียม ยูโรเพียม แกโดลิเนียม เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม โฮลเมียม เออร์เบียม ทูเลียม อิตเทอร์เบียม และ ลูทีเตียม อนุกรมแลนทาไนด์ตั้งชื่อตามธาตุแลนทานัม

แอกทิไนด์ (อังกฤษ: actinide) เป็นอนุกรมเคมีหมู่ธาตุ 15 ตัวในตารางธาตุ ตั้งแต่ธาตุที่มีเลขอะตอม 89 คือ แอกทิเนียม ถึง 103 คือ ลอเรนเซียม ธาตุทุกตัวในอนุกรมแอกทิไนด์อยู่ในเอฟ-บ๊ลอค ยกเว้นลอเรนเซียม ธาตุทุกตัวในอนุกรมแอกทิไนด์เป็นธาตุกัมมันตรังสี มีเลขอะตอมสูง มีครึ่งชีวิตสั้น
89 แอกทิเนียม Actinium Ac 90 ทอเรียม Thorium Th 91 โพรแทกทิเนียม Protactinium Pa 92 ยูเรเนียม Uranium U 93 เนปทูเนียม Neptunium Np 94 พลูโทเนียม Plutonium Pu 95 อะเมริเซียม Americium Am 96 คูเรียม Curium Cm 97 เบอร์คีเลียม Berkelium Bk 98 แคลิฟอร์เนียม Californium Cf 99 ไอน์สไตเนียม Einsteinium Es 100 เฟอร์เมียม Fermium Fm 101 เมนเดลีเวียม Mendelevium Md 102 โนเบเลียม Nobelium No 103 ลอเรนเซียม Lawrencium Lr

โลหะทรานซิชัน (อังกฤษ: transition metal) มีการนิยามความหมายของโลหะทรานซิชันในอนุกรมเคมีโลหะทรานซิชัน 40 ตัว จะประกอบด้วยธาตุที่มีเลขอะตอมดังนี้ 21 ถึง 30,39 ถึง 48,71 ถึง 80, และ 103 ถึง 112 ชื่อ"ทรานซิชัน" มาจากตำแหน่งของมันในตารางธาตุทั้ง 4 คาบที่มันอยู่ ธาตุเหล่านี้จะแทนการเพิ่มจำนวนอิเล็กตรอนเข้าไปอยู่ในวงโครจร ดี ของอะตอม (atomic orbital) ด้วยเหตุนี้ โลหะทรานซิชันจึงมีความหมายถึงการส่งผ่าน (transition) ของธาตุหมู่ 2 และหมู่ 13
หมู่ 3 (III B) 4 (IV B) 5 (V B) 6 (VI B) 7 (VII B) 8 (VIII B) 9 (VIII B) 10 (VIII B) 11 (I B) 12 (II B) คาบ 4 Sc 21 Ti 22 V 23 Cr 24 Mn 25 Fe 26 Co 27 Ni 28 Cu 29 Zn 30 คาบ 5 Y 39 Zr 40 Nb 41 Mo 42 Tc 43 Ru 44 Rh 45 Pd 46 Ag 47 Cd 48 คาบ 6 Lu 71 Hf 72 Ta 73 W 74 Re 75 Os 76 Ir 77 Pt 78 Au 79 Hg 80 คาบ 7 Lr 103 Rf 104 Db 105 Sg 106 Bh 107 Hs 108 Mt 109 Ds 110 Rg 111 Uub 112 คุณสมบัติของโลหะทรานซิชันสารประกอบของธาตุเหล่านี้จะมีสีสัน ธาตุเหล่านี้มีหลายออกซิเดชั่นสเตตส์ (oxidation states) ธาตุเหล่านี้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (catalysts) ที่ดี ธาตุเหล่านี้มีสีฟ้า-เงินที่อุณหภูมิห้อง (ยกเว้นทองคำและทองแดง) ธาตุเหล่านี้เป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง (ยกเว้นปรอท) สารประกอบของธาตุเหล่านี้สามารถจำแนกโดยการวิเคราะห์ผลึก

โลหะหลังทรานซิชั่น(อังกฤษ:post-transition metals) คือธาตุในอนุกรมเคมีของตารางธาตุที่อยู่ระหว่างธาตุกึ่งโลหะ(metalloids)และธาตุโลหะทรานซิชั่น(transition metals) มันมีประจุไฟฟ้าบวกมากกว่าโลหะแอลคาไล(alkali metals) และ โลหะแอลคาไลน์เอิร์ท(alkaline earth metals)มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำกว่าโลหะทรานซิชั่นโลหะหลังทรานซิชั่นมีดังนี้
อะลูมิเนียม (aluminium) แกลเลียม(gallium) อินเดียม(indium) ดีบุก(tin) แทลเลียม(thallium) ตะกั่ว(lead) บิสมัท(bismuth) อูนอูนเทรียม(ununtrium) อูนอูนควอเดียม(ununquadium) อูนอูนเพนเทียม(ununpentium) อูนอูนเฮกเซียม(ununhexium)

ธาตุกึ่งโลหะ(อังกฤษ:metalloids)เป็นธาตุในอนุกรมเคมีที่มีสมบัติทั้งทางเคมีและฟิสิกส์อยู่กึ่งกลางระหว่างโลหะและอโลหะคุณสมบัติสำคัญที่ใช้จำแนกประเภทของธาติเหล่านี้คือคุณสมบัติการนำไฟฟ้า ธาตุกึ่งโลหะส่วนใหญ่จะเป็นสารกึ่งตัวนำ(semiconductors) ธาตุกึ่งโลหะในตารางธาตุมีดังนี้
โบรอน (Boron (B)) ซิลิกอน (Silicon (Si)) เจอร์เมเนียม(Germanium (Ge)) สารหนู(Arsenic (As)) พลวง(Antimony (Sb)) เทลลูเรียม(Tellurium (Te)) พอโลเนียม(Polonium (Po))
อโลหะ (อังกฤษ: nonmetal) คือธาตุที่แตกต่างจากโลหะและธาตุกึ่งโลหะในเรื่องคุณสมบัติของการแตกตัวของไอออน (ionization) และการดึงดูดระหว่างอะตอม (bonding properties) คือ อโลหะทุกตัวจะมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ (highly electronegative) โดยการรับอิเล็กตรอน (valence electrons) จากอะตอมของธาตุอื่น. อโลหะเป็นอนุกรมเคมีในตารางธาตุที่ประกอบด้วย ธาตุในกลุ่มแฮโลเจน ก๊าซมีตระกูล และธาตุดังต่อไปนี้
ไฮโดรเจน (hydrogen - H) คาร์บอน (carbon - C) ไนโตรเจน (nitrogen - N) ออกซิเจน (oxygen - O) ฟอสฟอรัส (phosphorus - P) กำมะถัน (sulfur - S) ซีลีเนียม (selenium - Se) โดยทั่วอโลหะจะมีสมบัติตรงข้ามกับโลหะ เช่น อโลหะเป็นฉนวนไฟฟ้า (หรือกึ่งตัวนำไฟฟ้า) ในขณะที่โลหะเป็นตัวนำไฟฟ้า. แม้ว่าโลกจะมีอโลหะเพียงประมาณ 12 ตัวและโลหะมากกว่า 80 ตัว แต่วัตถุในโลกส่วนใหญ่เป็นอโลหะ โดยเฉพาะเปลือกโลก. สิ่งที่มีชีวิตเกือบทั้งหมดเป็นอโลหะ ออกไซด์ของโลหะมักจะเป็นกรด. อโลหะส่วนมากจะอยู่ด้วยกันเพียง 2 อะตอม (diatomic) ซึ่งได้แก่
ไฮโดรเจน (hydrogen - H) คาร์บอน (carbon - C) ไนโตรเจน (nitrogen - N) ออกซิเจน (oxygen - O) ที่เหลือจะอยู่กันแบบหลายอะตอม (polyatomic)

แฮโลเจน(อังกฤษ:halogens)เป็นอนุกรมเคมีของกลุ่มธาตุหมู่ 17 ในตารางธาตุซึ่งประกอบด้วย
ฟลูออรีน(F), คลอรีน (Cl), โบรมีน (Br), ไอโอดีน (I), แอสทาทีน (At) อูนอูนเซปเทียม (Uus). แฮโลเจนเป็นคำในภาษากรีก 2 คำคือ halo แปลว่าเกลือ gen แปลว่าสร้าง แฮโลเจนจึงแปลว่าผู้ทำให้เกิดเกลือ

ก๊าซมีตระกูล (อังกฤษ:noble gases) คืออนุกรมเคมีของกลุ่มธาตุเคมีในหมู่ 18 ของตารางธาตุ เป็นอนุกรมเคมีที่ประกอบด้วย
ฮีเลียม นีออน อาร์กอน คริปทอน ซีนอน และ เรดอน ก๊าซมีตระกูลเดิมมักจะเรียกก๊าซเฉี่อย (inert gases) เพราะเข้าใจว่ามันไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับธาตุใด แต่มาระยะหลังพบว่ามันสามารถทำปฏิกิริยาเคมีกับธาตุต่างๆ ได้เหมือนกัน ก๊าซมีตระกูลมีแรงดึงดูดระหว่างอะตอมน้อยมากจึงทำให้มันมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำมากๆดังนั้นในภาวะปกติมันจึงเป็นก๊าซ

ตารางธาตุ

ตารางธาตุนั้นมีอยู่118 ธาตุหลักๆที่พื้นฐานที่ควรรู้จัก ถูกจัดให้เป็นกลุ่มเรียงตามน้ำหนักของธาตุนั้นๆเรียงจากเบาลงไปที่หนักที่สุดแล้วก็มีการจัดเรียงธาตุแบบที่เรียกว่ากลุ่มแลนทาร์ไนด์
กับกลุ่มแอกทิไนด์ เป็นธาตุกัมมันตภาพรังสี แต่ยังเรียงตามน้ำหนักอยู่ เหมือนเดิม

ดูลายละเอียดเรื่องธาตุต่างๆ