ตารางธาตุ

การจัดธาตุหมวดหมู่ของนักเคมียุคต่างๆ

        ตารางธาตุ  หมายถึง  ตารางที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นมา เพื่อแบ่งธาตุที่มีสมบัติเหมือนกันออกเป็นหมวดหมู่  เพื่อให้ง่ายแก่การศึกษา  โดยแบ่งธาตุทั้งหมดออกเป็นหมู่และคาบ
        ธาตุที่อยู่ในแนวดิ่งเดียวกัน  เรียกว่า อยู่ในหมู่เดียวกัน
 ธาตุที่อยู่ในแนวนอนเดียวกัน  เรียกว่า อยู่ในคาบเดียวกัน
 ในระหว่างปี พ.ศ. 2346  ถึง 2456  มีธาตุต่าง ๆที่พบในธรรมชาติประมาณ  63  ธาตุ  ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้พยายามจัดธาตุเหล่านี้ให้เป็นหมวดหมู่หรือเป็นตารางธาตุโดยในช่วงแรก  ๆ นั้นแบ่งธาตุออกเป็นหมวดหมู่โดยอาศัยสมบัติของธาตุ   ทั้งนี้ได้จากการสังเกตพบความคล้ายคลึงกันของสมบัติของธาตุเป็นกลุ่ม ๆ  ทำให้นำมาจัดเป็นตารางธาตุได้  เช่นแบ่งกลุ่มโดยอาศัยสมบัติเกี่ยวกับโลหะ-อโลหะ  โดยอาศัยสมบัติของความเป็นกรด-เบสของธาตุ เป็นต้น  ต่อมาเมื่อหามวลอะตอมของธาตุได้  จึงใช้มวลอะตอมมาประกอบในการจัดตารางธาตุ  จนในปัจจุบันจัดตารางธาตุโดยอาศัยการจัดเรียงอิเล็กตรอน

ตารางธาตุของเดอเบอไรเนอร์
       

 การจัดตารางธาตุนั้นเริ่มขึ้นตั้งแต่ปี  พ.ศ.  2360 (ค.ศ. 1817) โดย โยฮันน์  เดอเบอไรเนอร์ (Johaun  Dobereiner)  นักเคมีชาวเยอรมัน  ได้นำธาตุต่าง ๆ ที่พบในขณะนั้นมาจัดเรียงเป็นตารางธาตุ  โดยนำธาตุต่าง ๆ ที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันมาจัดไว้ในหมู่เดียวกัน  หมู่ละ  3  ธาตุ  เรียงตามมวลอะตอมจากน้อยไปมากในแต่ละหมู่  มวลอะตอมของธาตุที่อยู่กลางจะเป็นค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมของธาตุที่เหลืออีก  2  อะตอม  เรียกว่ากฎชุดสาม  (law  of  triads  หรือ  Dobereine’ s  law  of  triads)
  เมื่อนำกฎดังกล่าวไปใช้กับธาตุกลุ่มอื่นที่มีสมบัติคล้ายคลึงกัน  ปรากฏว่าไม่มีผลเท่าที่ควร  มวลอะตอมของธาตุกลางไม่เท่ากับค่าเฉลี่ยของมวลอะตอมของธาตุที่เหลือ  กฎชุดสามของเดอเบอไรเนอร์จึงไม่เป็นที่ยอมรับกันในเวลาต่อมา

ตารางธาตุของจอห์น  นิวแลนด์

 ในปี พ.ศ. 2407 (ค.ศ. 1864)    จอห์น  นิวแลนด์  (John  Newlands)  นักเคมีชาวอังกฤษได้พบว่าเมื่อนำธาตุต่าง ๆ มาเรียงลำดับตามมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก  ให้เป็นแถวตามแนวนอน  สมบัติของธาตุจะมีลักษณะคล้ายกันเป็นช่วง ๆ ซึ่งลักษณะดังกล่าวเกิดขึ้นทุก ๆ ของธาตุที่  8
 เช่น  ถ้าเริ่มต้นจากธาตุ  Li  แล้วเรียงลำดับมวลอะตอมไปถึงธาตุที่  8 จะตรงกับ  Na  ซึ่ง  Li  และ Na  มีสมบัติต่าง ๆ คล้ายคลึงกัน

เมนเดเลเอฟและไมเออร์ ได้ตั้งข้อสังเกตอย่างเดียวกันในเวลาใกล้เคียงกันว่าถ้าเรียงธาตุตามลำดับมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก จะพบว่าธาตุมีสมบัติคล้ายคลึงกันเป็นช่วง ๆ การที่ธาตุต่าง ๆ มีสมบัติคล้ายคลึงกันเป็นช่วงเช่นนี้ เมนเดเลเอฟ ตั้งเป็นกฎเรียนว่า “กฎพีริออดิก” และได้เผยแพร่ความคิดนี้ในปี พ.ศ. 2412 (ค.ศ. 1869) ก่อนที่ไมเออร์จะพิมพ์ผลงานของเขาออกมาหนึ่งปี เพื่อให้เกียรติแก่เมนเดเลเอฟ จึงเรียกว่า ตารางพีริออดิกของเมนเดเลเอฟ

  

ตารางธาตุของเฮนรี  โมสลีย์

เฮนรี  โมสลีย์  (Henry  Moseley)  นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ  ได้แก้ไขตารางธาตุของเมนเดเลเอฟให้ถูกต้องขึ้น  โดยการพบว่าเลขอะตอม หรือจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของธาตุ  มีความสัมพันธ์กับสมบัติของธาตุมากกว่ามวลอะตอม  ทำให้สอดคล้องกับกฎพีริออดิกมากกว่า  สามารถสร้างตารางธาตุได้โดยไม่ต้องสลับที่ธาตุบางธาตุเหมือนกรณีการจัดเรียงตามมวลอะตอม
 ประมาณปี พ.ศ. 2456 (ค.ศ. 1913)  โมสลีย์จึงเสนอตารางธาตุใหม่โดยเรียงตามเลขอะตอมจากน้อยไปหามาก  และจัดธาตุที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันให้อยู่ในหมู่เดียวกัน  และกำหนดกฎตารางธาตุขึ้นใหม่เป็น “สมบัติต่าง ๆ ของธาตุในตารางธาตุขึ้นอยู่กับเลขอะตอมของธาตุ”