Scandium

1. Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper

2. สมบัติของธาตุแทรนซิชันสมบัติของธาตุแทรนซิชัน • สารประกอบของธาตุแทรนซิชัน • สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน ธาตุแทรนซิชัน (Transition elements)

3. ธาตุแทรนซิชัน

4. การจัดเรียงอิเล็กตรอนของธาตุ K Ca และธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4

5. สมบัติของธาตุแทรนซิชันสมบัติของธาตุแทรนซิชัน ธาตุแทรนซิชันมีสมบัติแตกต่างจากโลหะทั่วๆ ไป ทำให้ต้องแยกออกเป็นกลุ่ม ๆ ต่างหาก ลักษณะที่สำคัญของธาตุแทรนซิชันเป็นดังนี้ 1. มีเลขออกซิเดชันมากกว่า 1 ค่า ยกเว้นหมู่ IIIB เช่น Sc เป็น +3 ค่าเดียว และหมู่ IIB (Zn, Cd) เป็น +2 ค่าเดียว 2. ธาตุแทรนซิชันเป็นโลหะ จึงดึงดูดกับแม่เหล็ก และมีบางธาตุ เช่น Fe, Co, และ Ni สามารถแสดงสมบัติเป็นแม่เหล็กได้เมื่อนำไปวางไว้ในสนามแม่เหล็กนาน ๆ นอกจากนี้ยังมีสารประกอบของธาตุแทรนซิชันอีกหลายชนิดที่สามารถดูดกับแม่เหล็กได้ 3. สารประกอบส่วนใหญ่ มีสี (ยกเว้นหมู่ IIIB) ซึ่งเป็นสีของไอออนเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน ซึ่งแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของธาตุแทรนซิชันเอง เลขออกซิเดชัน ชนิดและจำนวนของสารที่รวมตัวกับธาตุแทรนซิชัน 4. ธาตุแทรนซิชันมีแนวโน้มที่จะเกิดสารประกอบเชิงซ้อนได้ 5. มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 2 (ยกเว้น Cr, และ Cu มีเวเลนต์อิเล็กตรอนเท่ากับ 1) และอิเล็กตรอนถัดจากวงนอกสุดไม่ครบ 18 (ยกเว้น Cu และ Zn)

6. สมบัติของธาตุแทรนซิชันสมบัติของธาตุแทรนซิชัน • รัศมีอะตอมมีแนวโน้มลดลงจากซ้ายไปขวาของคาบ (หรือเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น รัศมีอะตอมจะเล็กลง) ซึ่งเหมือนกับธาตุในคาบเดียวกันทั่วๆ ไป) • มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดค่อนข้างสูง เพราะมีพันธะโลหะ • ความหนาแน่นเพิ่มขึ้น เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น เนื่องจากมวลเพิ่มขึ้นในขณะที่ขนาดเล็กลง • ค่า IE1 , IE2 , และ IE3 มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น แต่ค่าต่างกันไม่มากนัก เพราะขนาดใกล้เคียงกัน • อิเล็กโทรเนกาติวิตีมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น • เป็นโลหะที่นำความร้อนและนำไฟฟ้าได้ดีเหมือนกับโลหะทั่ว ๆ ไป ทั้งนี้เพราะมีพันธะโลหะ • ขนาดอะตอมในคาบเดียวกันจะเล็กลงจากซ้ายไปขวาเล็กน้อย และขนาดอะตอมเล็กกว่าธาตุหมู่ IA และ IIA ในคาบเดียวกัน

7. สมบัติของธาตุแทรนซิชันสมบัติของธาตุแทรนซิชัน รัศมีอะตอม

8. สมบัติของธาตุแทรนซิชันสมบัติของธาตุแทรนซิชัน Transition metal densities

9. พลังงานไอออไนเซชันของโลหะแทรนซิชันแถวแรกพลังงานไอออไนเซชันของโลหะแทรนซิชันแถวแรก

10. เลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชันเลขออกซิเดชันของธาตุแทรนซิชัน เลขออกซิเดชันที่เสถียรที่สุดแสดงไว้ด้วยสีแดง

11. สมบัติของธาตุแทรนซิชันสมบัติของธาตุแทรนซิชัน

12. สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชันสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน * โลหะแทรนซิชันมีโครงสร้างทางอิเล็กตรอนที่แตกต่างไปจากโลหะหมู่ที่ IA และหมู่  IIA คือสามารถรวมกับไอออน  หรือหมู่ไอออน โมเลกุลหรือสารบางชนิดที่มีอิเล็กตรอนคู่ว่างอยู่เกิดเป็นสารประกอบโคเวเลนต์ที่เรียกว่า สารประกอบโคออดิเนชันหรือสารประกอบเชิงซ้อน (Complex  Compound) สารประกอบเชิงซ้อน คือ สารประกอบที่มีไอออนเชิงซ้อนเป็นองค์ประกอบอยู่ด้วย ส่วนมากเกิด กับธาตุแทรนซิชัน ไอออนเชิงซ้อน คือ สารที่เกิดจากไอออนลบ (anions) หรือโมเลกุลที่เป็นกลางไม่มีประจุจำนวน หนึ่ง หรือมากกว่านั้นมาสร้างพันธะเคมีกับไอออนกลางของโลหะ เช่น Cu(NH3)42+, ไอออนเชิงซ้อนมี 2 ชนิดคือ ไอออนเชิงซ้อนที่เป็นไอออนบวก และไอออนลบ

13. สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชันสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน อะตอมกลางหรือไอออนกลาง(Central atom ion) คือ อะตอมของธาตุที่อยู่แกนกลางของสารเชิงซ้อน ส่วนมาก ได้แก่ โลหะแทรนซิชัน ลิแกนด์ คือ ไอออนหรือโมเลกุลที่ล้อมรอบอะตอมกลางหรือไอออนกลาง สารพวกนี้เป็นสารที่มีอะตอมของธาตุที่มีอิเล็กตรอนคู่อิสระอยู่ เช่น F-, Br-, OH-, SCN-, S2-,CO, NH3, H2O เป็นต้น พันธะระหว่างลิแกนด์ และโลหะแทรนซิชันที่อยู่กลางในสารเชิงซ้อนเป็นพันธะโคเวเลนต์ ซึ่งจำนวนลิแกนด์ที่ล้อมรอบโลหะแทรนซิชันที่อยู่กลาง เรียกว่า เลขโคออร์ดิเนชันและเลขโคออร์ดิเนชันเป็นเท่าใดนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของธาตุแทรนซิชัน เลขออกซิเดชันของโลหะแทรนซิชัน และชนิดของลิแกนด์ด้วย

14. N O - • • • • • • • • • • • • • • • • • • C O Cl H H H H H สารประกอบโคออร์ดิเนชัน (Coordination Compound) สารประกอบโคออร์ดิเนชัน โดยทั่วไปประกอบด้วยไอออนเชิงซ้อน (complex ion) และไอออนที่มีประจุตรงข้าม (counter ion) ไอออนเชิงซ้อน ประกอบด้วย โลหะที่มีประจุบวกตรงกลาง (centralmetal cation)เกิดพันธะกับโมเลกุลหรือไอออนตั้งแต่ 1 ตัวขึ้นไป ลิแกนด์ จะมีอิเล็กตรอนวงนอกสุดที่ไม่ได้ใช้ในการเกิดพันธะโคเวเลนท์ (unshared pair of valence electrons)อยู่อย่างน้อย 1 คู่

15. สารประกอบโคออร์ดิเนชันสารประกอบโคออร์ดิเนชัน N O • • • • • • H H H H H อะตอมในลิแกนด์ที่เกิดพันธะโดยตรงกับโลหะอะตอมกลางเรียกว่า “อะตอมดอนเนอร์ (donor atom)” ลิแกนด์ที่มี: อะตอมดอนเนอร์ 1 ตัว เรียกว่า monodentate H2O, NH3, Cl- อะตอมดอนเนอร์ 2 ตัว เรียกว่า bidentate ethylenediamine อะตอมดอนเนอร์ 3 ตัวขึ้นไป เรียกว่า polydentate EDTA Electron acceptor คือ โลหะที่รับคู่อิเล็กตรอน

16. ตัวอย่างลิแกนด์ที่พบบ่อยๆ

17. จงหาเลขออกซิเดชันของโลหะในสารเหล่านี้จงหาเลขออกซิเดชันของโลหะในสารเหล่านี้ K[Au(OH)4] และ [Cr(NH3)6](NO3)3 OH-มีประจุเป็น -1 K+ มีประจุเป็น +1 ? Au + 1 + 4x(-1) = 0 NO3- มีประจุเป็น -1 Au = +3 NH3ไม่มีประจุ (เป็นกลาง) ? Cr + 6x(0) + 3x(-1) = 0 Cr = +3

18. โครงสร้างของสารประกอบเชิงซ้อน

19. โครงสร้างของไอออนเชิงซ้อนโครงสร้างของไอออนเชิงซ้อน

20. ธาตุแทรนซิชันและสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชันธาตุแทรนซิชันและสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน

21. สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชันสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน

22. สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชันสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน ไอออนเชิงซ้อน หมายถึง ไอออนที่ประกอบด้วยอะตอมของธาตุอย่างน้อย 2 ชนิด เช่น MnO4- PO43- CN- [Cu(NH3)4]2+

23. สารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชันสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุแทรนซิชัน ตารางแสดงสารประกอบเชิงซ้อนบางชนิดและไอออนองค์ประกอบ

24. สมบัติบางประการของสารประกอบของโครเมียมและแมงกานีสไอออนสมบัติบางประการของสารประกอบของโครเมียมและแมงกานีสไอออน Cr Mn +6 +6 +7 H+ H+ Cr3+ + O2(g) Cr2O72- + H2O2 MnO42- MnO4- สีเขียว สีส้ม สีเขียว สีม่วงแดง S2- H+ OH- H+กับ S2- NaOH Cr2+ +6 +4 สีน้ำเงิน Mn2+ CrO42- MnO2 สีชมพูอ่อน สีเหลือง สีดำ OH- +3 Mn(OH)3 สีน้ำตาล

25. สีของสารประกอบของโครเมียมและแมงกานีสในน้ำสีของสารประกอบของโครเมียมและแมงกานีสในน้ำ *ไม่ละลายน้ำ

26. การเตรียมสารประกอบเตตระแอมมีนคอปเปอร์ (II) ซัลเฟต เตรียมโดยนำ CuSO4.5H2Oซึ่งเป็นผลึกสีฟ้ามาละลายน้ำ แล้วเติม NH3และ เอทานอล จะได้ผลึกสีครามเข้ม เมื่อตั้งทิ้งไว้ข้ามคืนจะเปลี่ยนเป็นสารสีเขียวแกมฟ้า ดังสมการ CuSO4.5H2O + 4NH3 Cu(NH3)4SO4.H2O + 4H2O (สีฟ้า) (สีคราม) ทิ้งไว้ข้ามคืน Cu(NH3)3SO4 + NH3+ H2O (สีเขียวแกมฟ้า)

27. สารประกอบเชิงซ้อนขอธาตุแทรนซิชันสารประกอบเชิงซ้อนขอธาตุแทรนซิชัน

28. หลักการเขียนสูตรสารประกอบเชิงซ้อนหลักการเขียนสูตรสารประกอบเชิงซ้อน • เขียนสัญลักษณ์ของไอออนก่อนเป็นอันดับแรก แล้วจึงเขียนลิแกนด์ตามหลัง • ## สารเชิงซ้อนมีทั้งลิแกนด์ที่เป็นกลาง และลิแกนด์ที่มีประจุลบ ** นิยมเขียนลิแกนด์ • ที่เป็นกลางก่อนลิแกนด์ที่มีประจุลบ • ถ้าสารเชิงซ้อนมีประจุให้เติมประจุไว้ด้านบนขวาของสูตร ซึ่งประจุของไอออนเชิงซ้อน • ได้จากผลบวกของประจุของไอออนโลหะ และลิแกนด์ • ** ประจุไอออนเชิงซ้อน = ประจุไอออนโลหะ + ประจุทั้งหมดของลิแกนด์ • เช่น Cu2+ กับ CN- 4 ion • การคำนวณ = ประจุของ Cu2+ + ประจุของ CN- 4 ion • = (2+) + [(1-)x4] • = 2- • สูตรไอออนเชิงซ้อนเป็น [Cu(CN)4]2-

29. 3. การเขียนสูตรของสารประกอบเชิงซ้อนให้เขียน ไอออนบวกก่อนแล้วเขียนไอออนลบ เสมอ ไอออนที่ทำหน้าที่ดุลประจุของ ไอออนเชิงซ้อนในสารประกอบโคออดิเนชัน เรียกว่า “Counter ions” เช่น [Co(NH3)6]Cl3 ไอออนบวกคือ [Co(NH3)6]3+ ไอออนลบ คือ Cl-เป็น Counter ion เพื่อดุล 3+ K2[Co(NH3)2Cl4] ไอออนลบ คือ [Co(NH3)2Cl4]2- ไอออนบวก คือ K+ 2 ion เป็น Counter ion เพื่อดุล

30. การเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อน ตามระบบ IUPAC • เรียกชื่อไอออนบวกก่อนไอออนลบ • การเรียกชื่อไอออนเชิงซ้อน ให้เรียกชื่อลิแกนด์ก่อนแล้วตามด้วยชื่อของไอออนของโลหะแทรนซิชัน ถ้าลิแกนด์มีมากกว่า 1 ชนิด ให้เรียกชื่อโดยเรียงตามลำดับอักษรภาษาอังกฤษ โดยไม่ต้องคำนึงว่าลิแกนด์มีประจุหรือไม่ • **การเรียกชื่อลิแกนด์ • 1) ไอออนลบที่ลงท้ายด้วย -ide เปลี่ยนเป็น -o

31. **การเรียกชื่อลิแกนด์ • 2) ไอออนลบที่ลงท้ายด้วย –ite หรือ –ate เปลี่ยนเป็น –ito, –ato

32. **การเรียกชื่อลิแกนด์ • 3)ลิแกนด์ที่ไม่มีประจุหรือเป็นกลาง : ให้เรียกเหมือนกับโมเลกุลที่เป็นกลาง ยกเว้น

33. **การเรียกชื่อลิแกนด์ • 4)ถ้าสารประกอบเชิงซ้อนมีลิแกนด์ชนิดเดียวกันมากกว่าหนึ่ง ให้บอกจำนวนที่ซ้ำกันไว้หน้าชื่อลิแกนด์ด้วยภาษากรีก คำนำหน้าชื่อเหล่านี้ไม่ได้นำมาพิจารณาในการเรียงลำดับอักษรการเรียกชื่อลิแกนด์ด้วย เช่น ไอออนเชิงซ้อน [Co(NH3)4Cl2]+ต้องอ่าน tetraammine ก่อน dichloro

34. ถ้ากรณีที่ในชื่อลิแกนด์บางชนิดมีคำที่เหมือนกับคำที่ใช้ระบุจำนวนกลุ่มลิแกนด์อยู่ด้วยถ้ากรณีที่ในชื่อลิแกนด์บางชนิดมีคำที่เหมือนกับคำที่ใช้ระบุจำนวนกลุ่มลิแกนด์อยู่ด้วย เช่น ethylenediamine จะหลีกเลี่ยงการไม่ใช้คำว่า di, tri, tetra,… นำหน้าชื่อเพื่อบอกจำนวน ลิแกนด์ประเภทนี้ เพราะจะทำให้สับสน แต่ใช้คำอื่นระบุจำนวนแทน ดังนี้ จำนวนลิแกนด์ คำนำหน้า 2 บีส (bis) 3 ทรีส (tris) 4 เทตระคิส (tetrakis) ถ้ามี ethylenediamine(NH2CH2CH2NH2) ใช้ตัวย่อว่า en เป็นลิแกนด์สองกลุ่มหรือสามกลุ่ม ในสารเชิงซ้อน เช่น [Cu(en)2]2+ , [Co(en)3]3+ อ่านชื่อระบุจำนวนเป็น bis-(ethylenediamine) และ tris(ethylenediamine)

35. **การเรียกชื่อไอออนเชิงซ้อน**การเรียกชื่อไอออนเชิงซ้อน 1)ถ้าไอออนเชิงซ้อนมีประจุเป็นลบ : ให้เรียกชื่อลิแกนด์แล้วตามด้วยชื่อโลหะ และเปลี่ยนคำลงท้ายเป็น –ate และใส่เลขออกซิเดชันไว้ในวงเล็บต่อจากชื่อโลหะด้วยเลขโรมัน

36. **การเรียกชื่อไอออนเชิงซ้อน**การเรียกชื่อไอออนเชิงซ้อน 2)ไอออนเชิงซ้อนที่มีประจุเป็นลบ : ชื่อโลหะบางตัวมีชื่อเรียกเป็นภาษาละติน ให้ใช้ภาษาละตินและลงท้ายด้วย –ate

37. ให้แสดงเลขออกซิเดชันของโลหะในสารเชิงซ้อนด้วยเลขโรมันในวงเล็บ( ) ตามหลังชื่อโลหะทุกครั้ง • เช่น [Co(NH3)6]3+ hexaamminecobalt(III)ion • [CuCl4]2- tetrachlorocuprate(II)ion • ### การเขียนชื่อลิแกนด์ โลหะ และวงเล็บที่ระบุเลขออกซิเดชันของโลหะจะเขียนติดกันไปเลยโดยไม่มีการเว้นวรรค

39. การเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อนการเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อน K3[Co(NO2)6]Potassiumhexanitrocobaltate (III) Li2[Ni(CN)6] Lithiumhexacyanonickelate (IV) Na3[Cr(NO2)6] Sodiumhexanitrochromate (III) [Cr(H2O)4Cl2]ClO4Tetraaquodichlorochromium(III)perchlorate [Co(NH3)4Cl2]BrTetraamminedichlorocobalt(III)bromide [Ni(H2O)6]SO4 Hexaaquonickel (II)sulphate

40. การเขียนสูตรและการเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อนการเขียนสูตรและการเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อน ตัวอย่าง การเรียกชื่อสารประกอบเชิงซ้อน

41. ธาตุกึ่งโลหะ (Metalloids) ธาตุกึ่งโลหะ คือ ธาตุที่มีสมบัติบางประการคล้ายโลหะ และมีสมบัติบางประการคล้ายอโลหะ ได้แก่ B (โบรอน) Si (ซิลิกอน) Ge (เจอร์เมเนียม) As (อาร์เซนิก) Sb (แอนติโมนี) Te (เทลลูเรียม) Po (โพโลเนียม) At (แอสทาทีน)

42. ธาตุกึ่งโลหะ โบรอน(B) - มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวสูงเหมือนโลหะ แต่เปราะ และไม่นำไฟฟ้า - มีโครงสร้างแบบโครงผลึกร่างตาข่ายที่แข็งแรงมาก มีรูปผลึกหลายรูป

43. ธาตุกึ่งโลหะ ซิลิกอน (Si) - เป็นผลึกสีเทาเงิน มีจุดเดือด จุดหลอม เหลวสูงเหมือนโลหะ แต่เปราะเหมือนอโลหะ - เป็นสารกึ่งตัวนำ - อะตอมของ Si ยึดต่อกันในรูปโครงผลึก ร่างตาข่าย - ใช้ทำแผงวงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ เช่น วิทยุ โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์

44. ธาตุกึ่งโลหะ เจอร์เมเนียม (Ge)มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวสูงเหมือนโลหะ แต่เปราะเหมือนอโลหะ เป็นธาตุกึ่งตัวนำ ใช้ทำส่วนประกอบของอิเล็กทรอนิกส์ อาร์เซนิก (As)มีจุดเดือด จุดหลอมเหลวค่อนข้างสูง นำไฟฟ้าได้เหมือนโลหะ แต่เปราะ