7. การทำนายตำแหน่งและสมบัติของธาตุในตารางธาตุ

           การศึกษาสมบัติของธาตุตามตารางธาตุ จะช่วยในการทำนายสมบัติของธาตุได้ ถ้ารู้ตำแหน่งของธาตุนั้นในตารางธาตุหรือถ้ารู้สมบัติบางประการของธาตุอาจพิจารณาตำแหน่งของธาตุได้ดังตัวอย่างการจัดตำแหน่งของธาตุไฮโดรเจนที่ศึกษามาแล้ว ต่อไปนักเรียนจะได้ทำการทดลองเพื่อศึกษาวิธีการประมาณตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุและการทำนายสมบัติของธาตุเมื่อรู้ตำแหน่งของธาตุนั้นในตารางธาตุดังต่อไปนี้
          การทดลอง 3.5  การศึกษาสมบัติของธาตุเพื่อหาตำแหน่งในตารางธาตุ
1.  สังเกตลักษณะภายนอกของธาตุตัวอย่าง 2 ธาตุที่อยู่ในหลอดทดลองหมายเลข 1 และ 2 ตามลำดับและทดสอบการนำไฟฟ้าของธาตุทั้งสอง
2.  วางแผนและออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบสมบัติของธาตุทั้งสองในเรื่องความเปราะ การทำปฏิกิริยากับน้ำ การเผาไหม้ การทำปฏิกิริยากับแก๊สคลอรีน และทดสอบความเป็นกรด-เบสของสารละลายที่เกิดขึ้น เสนอแนะให้ใช้ปริมาณธาตุตัวอย่างขนาดเท่าหัวไม้ขีดไฟ

ข้อเสนอแนะ
ในการเตรียมแก๊สคลอรีน ให้จัดเครื่องมือ สารเคมี พร้อมทั้งเก็บแก๊ส 4 หลอด ดังรูป

 **ระวัง**  ไม่ควรสูดดมแก๊สคลอรีน เนื่องจากเป็นอันตรายต่อเนื้อเยื่อของลำคอ ปากและปอด

  - ธาตุตัวอย่างทั้งสองชนิดควรอยู่ในตำแหน่งใดของตารางธาตุ เพราะเหตุใดจึงจัดไว้ในตำแหน่งนั้น

            จากผลการทดลองทำให้ทราบสมบัติต่างๆ ของธาตุตัวอย่าง ซึ่งสามารถใช้เป็นข้อมูลในการทำนายตำแหน่งของธาตุตัวอย่างได้เบื้องต้นว่าควรจะอยู่บริเวณใดของตารางธาตุและถ้าทราบข้อมูลเกี่ยวกับสมบัติของธาตุตัวอย่างเพิ่มมากขึ้น จะสามารถทำนายตำแหน่งของธาตุตัวอย่างในตารางธาตุได้ชัดเจนยิ่งขึ้นดังตัวอย่าง

 ตัวอย่าง 3  ธาตุตัวอย่าง X มีสมบัติที่ปรากฎดังนี้

- ธาตุ X ควรอยู่ในตำแหน่งใดของตารางธาตุ

แนวคิด       จากสมบัติต่างๆ ของธาตุ X สามารถทำนายได้ว่า
                  -  ธาตุ X มีสมบัติคล้ายโลหะคือ มีผิวเป็นมันวาวนำไฟฟ้าได้ และไม่ละลายน้ำ ธาตุ X ไม่ควรเป็นธาตุหมู่ IA หรือหมู่ IIA
                  -  เมื่อธาตุ X ทำปฏิกิริยากับ Cl2 ได้สารประกอบคลอไรด์เป็นของแข็งสีขาว ละลายน้ำได้สารละลายมีสมบัติเป็นกรดแสดงว่าเป็นสารประกอบคลอไรด์ของอโลหะ
                  -  จากข้อมูลทั้งหมดทำนายได้ว่าธาตุ X มีสมบัติเป็นทั้งโลหะและอโลหะ X จึงจัดเป็นธาตุกึ่งโลหะ และควรอยู่ในหมู่ IVA ทางตอนล่างของตารางธาตุ
                  ในทางกลับกัน ถ้าทราบตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุจะสามารถทำนายสมบัติของธาตุได้ ดังตัวอย่าง 4
ตัวอย่าง 4  ธาตุ  Y  เป็นธาตุที่มีเลขอะตอมเท่ากับ 19 ธาตุ Y ควรจะมีสมบัติเป็นอย่างไร
แนวคิด  เมื่อทราบเลขอะตอม ทำให้ทราบข้อมูลอื่นๆ ดังนี้

                  -  การจัดเรียงอิเล็กตรอนของ Y คือ1s22s22p63s23p64s2
                  -  ธาตุ Y  อยู่ในหมู่  IA และอยู่ในคาบที่ 4
                  จากข้อมูลช่วยให้ทำนายได้ว่าธาตุ Y ควรมีสมบัติคล้ายธาตุหมู่ IA คือ มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน = 1 เมื่อเกิดเป็นสารประกอบมีเลขออกซิเดชัน = +1 มีสถานะเป็นของแข็ง มีจุดหลอมเหลว และจุดเดือดสูง นำไฟฟ้าได้ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง