[ ข่าวเคมีและเกร็ดความรู้ 4 ]

เกร็ดความรู้วิชาเคมี เรื่องธาตุ

        ธาตุ คือ สารบริสุทธิ์ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานเลขอะตอม อันเป็นจำนวนของโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุนั้น ตัวอย่างธาตุที่คุ้นเคยกัน เช่น คาร์บอน ออกซิเจน อะลูมิเนียม เหล็ก ทองแดง ทองคำ ปรอท และ ตะกั่ว
        ไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นธาตุที่พบได้มากที่สุดในเอกภพ อย่างไรก็ดีออกซิเจนเป็นธาตุที่พบได้มากที่สุดในเปลือกโลก ประกอบกันเป็นครึ่งหนึ่งของมวลทั้งหมด แม้สสารเคมีทั้งหมดที่ทราบกันจะประกอบด้วยธาตุอันหลากหลายเหล่านี้ แต่สสารเคมีนั้นประกอบกันขึ้นเป็นเพียงราวร้อยละ 15 ของสสารทั้งหมดในเอกภพ ส่วนที่เหลือนั้นเป็นสสารมืด ซึ่งมิได้ประกอบด้วยธาตุเคมีที่มนุษย์รู้จัก เพราะไม่มีโปรตอนนิวตรอนหรืออิเล็กตรอน
        เชื่อกันว่าธาตุเคมีเกิดขึ้นจากกระบวนการของเอกภพหลายอย่าง รวมทั้งไฮโดรเจน ฮีเลียม และลิเทียม เบริลเลียมและโบรอนปริมาณน้อยกว่า เกิดขึ้นระหว่างบิกแบงและปฏิกิริยาการแตกเป็นเสี่ยงของรังสีคอสมิก (cosmic-ray spallation) การเกิดขึ้นของธาตุที่หนักขึ้นตั้งแต่คาร์บอนไปจนถึงธาตุที่หนักที่สุดนั้นเป็นผลจากการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์ และมหานวดาราได้ทำให้ธาตุเหล่านี้มีสำหรับระบบสุริยะเนบิวลาและการก่อตัวของดาวเคราะห์ และเหตุการณ์ของเอกภพซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ
        ซึ่งระเบิดธาตุที่สร้างขึ้นใหม่เหล่านี้จากดาวฤกษ์ออกสู่อวกาศ ขณะที่ธาตุส่วนใหญ่มักถูกมองว่าเสถียร แต่การแปรนิวเคลียส (nuclear transformation) ตามธรรมชาติของธาตุหนึ่งเป็นอีกธาตุหนึ่งนั้นยังดำเนินอยู่ในปัจจุบัน โดยการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี เช่นเดียวกับกระบวนการนิวเคลียร์อื่น ๆ เช่น การยิงรังสีคอสมิกและนิวเคลียร์ฟิชชันตามธรรมชาติของนิวเคลียสธาตุหนักหลายชนิด

        เมื่อธาตุแตกต่างกันสองธาตุรวมตัวกันทางเคมี โดยมีอะตอมยึดเข้าด้วยกันด้วยพันธะเคมีผลที่ได้เรียกว่า สารประกอบเคมี สองในสามของธาตุเคมีที่พบได้บนโลกพบเฉพาะในรูปของสารประกอบ และในหลายกรณี หนึ่งในสามที่เหลือนั้นก็มักพบเป็นสารประกอบเป็นส่วนใหญ่ สารประกอบเคมีอาจประกอบด้วยธาตุที่รวมเข้าด้วยกันในสัดส่วนจำนวนเต็มแน่นอน ดังเช่น น้ำ เกลือแกง และแร่ อย่างควอตซ์ แคลไซต์และแร่โลหะบางชนิด

        อย่างไรก็ดี พันธะเคมีของธาตุหลายประเภทส่งผลให้เกิดเป็นของแข็งผลึกและอัลลอยโลหะ ซึ่งไม่มีสูตรเคมีแน่นอน สสารของแข็งส่วนใหญ่บนโลกเป็นประเภทหลังนี้ คือ อะตอมก่อเป็นสสารของเปลือกโลก แมนเทิล และแก่นโลกชั้นในก่อสารประกอบเคมีที่มีองค์ประกอบหลากหลาย แต่ไม่มีสูตรเอมพิริคัลแน่ชัด

หมู่ 1 กลุ่มโลหะแอลคาไลน์ (Alkali Metal)

 Li ลิเทียม Lithium
 Na โซเดียม Sodium
 K โพแทสเซียม Potassium
 Rb รูบิเดียม Rubidium
 Cs ซิเซียม Cesium
 Fr แฟรนเซียม Francium

หมู่ 2 กลุ่มโลหะแอลคาไลน์เอิร์ธ (Alkali Earth Metal)
Be เบริลเลียม Beryllium
Mg แมกนีเซียม Magnesium
Ca แคลเซียม Calcium
Sr สทรอนเทียม Strontium
Ba แบเรียม Barium
Ra เรเดียม Radium

หมู่ 8 กลุ่มก๊าซมีตระกูล หรือ แก๊สเฉื่อย (Noble Gas)
He ฮีเลียม Helium
Ne นีออน Neon
Ar อาร์กอน Argon
Kr คริปทอน Krypton
Xe ซีนอน Xenon
Rn เรดอน Radon

กลุ่มธาตุกึ่งโลหะ (Metalloid)
B โบรอน Boron
Si ซีลีคอน Silicon
Ge เจอร์เมเนียม Germanium
As สารหนู Arsenic
Sb พลวง Antimony
Te เทลลูเรียม Tellurium
Po พอโลเนียม Polonium

กลุ่มโลหะหลังทรานซิชั่น
Al อะลูมิเนียม Aluminum
Ga แกลเลียม Gallium
In อินเดียม Indium
Sn ดีบุก Tin
Tl แทลเลียม Thallium
Pb ตะกั่ว Lead
Bi บิสมัท Bismuth

กลุ่มโลหะทรานซิชั่น (Transition Elements)
Sc สแกนเดียม Scandium
Ti ไทเทเนียม Titanium
V วาเนเดียม Vanadium
Cr โครเมียม Chromium
Mn แมงกานีส Manganese
Fe เหล็ก Iron
Co โคบอลท์ Cobalt
Ni นิเกิล Nickel
Cu ทองแดง Copper
Zn สังกะสี Zinc
Y อิตเทรียม Yttrium
Zr เซอร์โคเนียม Zirconium
Nb ไนโอเบียม Niobium
Mo โมลิบดีนัม Molybdenum
Tc เทคนิเซียม Technetium
Ru รูทีเนียม Ruthenium
Rh โรเดียม Rhodium
Pd แพลเลเดียม Palladium
Ag เงิน Silver
Cd แคดเมียม Cadmium
Hf แฮฟเนียม Hafnium
Ta แทนทาลัม Tantalum
W ทันสเตน Tungsten
Re ริเนียม Rhenium
Os ออสเมียม Osmium
Ir อิริเดียม Iridium
Pt แพลทินัม Platinum
Au ทองคำ Gold
Hg ปรอท Mercury

กลุ่มแอ็กทิไนด์ (Actinide)
Ac แอกทิเนียม Actinium
Th ทอเรียม Thorium
Pa โพรแทกทิเนียม Protactinium
U ยูเรเนียม Uranium
Np เนปทูเนียม Neptunium
Pu พลูโตเนียม Plutonium
Am อเมริเซียม Americium
Cm คูเรียม Curium
Bk เบอร์คีเลียม Berkelium
Cf แคลิฟอร์เนียม Californium
Es ไอน์สเตเนียม Einsteinium
Fm เฟอร์เมียม Fermium
Md เมนเดลิเวียม Mendelevium
No โนโบเลียม Nobelium
Lr ลอว์เรนเซียม Lawrencium

กลุ่มแลนทาไนด (Lanthanide)
La แลนทานัม Lanthanum
Ce ซีเรียม Cerium
Pr เพรซิโอดีเมียม Praseodymium
Nd นิโอดิเมียม Neodymium
Pm โพรมีเทียม Promethium
Sm ซาแมเรียม Samarium
Eu ยูโรเพียม Europium
Gd แกโดลิเนียม Gadolinium
Tb เทอร์เบียม Terbium
Dy ดิสโพรเซียม Dysprosium
Ho โฮลเมียม Holmium
Er เออร์เบียม Erbium
Tm ทูเลียม Thulium
Yb อิตเทอร์เบียม Ytterbium
Lu ลูทิเทียม Lutetium

หมู่ 7 กลุ่มแฮโลเจน (Halogens)
F ฟลูออรีน Fluorine
Cl คลอรีน Chlorine
Br โบรมีน Bromine
I ไอโอดีน Iodine
At แอสทาทีน Astatine

กลุ่มอโลหะ (Non-Metals)
H ไฮโดรเจน Hydrogen
C คาร์บอน Carbon
N ไนโตรเจน Nitrogen
O ออกซิเจน Oxygen
P ฟอสฟอรัส Phosphorus
S กำมะถัน Sulfur
Se ซิลิเนียม Selenium

แหล่งที่มา