จุดเดือด จุดหลอมเหลว ตารางธาตุ

จุดหลอมเหลวและจุดเดือด (Melting point , Boiling point)

สารต่าง ๆ จะมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาค ซึ่งขึ้นอยู่กับว่าสารนั้น ๆ อยู่ในรูปโมเลกุลหรืออะตอม ความแข็งแรงของแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคจะมีผลต่อจุดหลอมเหลวและจุดเดือด สารที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคแข็งแรงมากจุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะสูง ส่วนสารที่มีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคแข็งแรงน้อย จุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะต่ำ

ตารางจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุ

						–259.1 H –269	–272 He 1269
179 Li 1317	1280 Be 2770	2300 B 2550	>3500 C 4827	–209.86 N –195.8	–218 O –183	–223 F –187	–248 Ne –246
97.6 Na 892	650 Mg 1170	660 Al 2450	1410 Si 2355	44 P 280	113 S 445	–102 Cl ––35	–248 Ar –186
63 K 770	839+2 Ca 1484	29.78 Ga 2403	937.4 Ge 2830	358 As 613	217 Se 685	–7 Br 59	–157 Kr –153
39 Rb 688	770 Sr 1580	156.61 In 2080	231.9 Sn 2270	631 Sb 1635	450 Te 990	114 I 183	–112 Xe –107
28 Cs 678	714 Ba 1640	660+10 Tl 3287	327.5 Pb 1740	271.3 Bi 156+5	254 Po 962	1050 At 3200–300	–71 Rn –62
– Fr –	700 Ra <1140

สรุปแนวโน้มของจุดหลอมเหลวและจุดเดือด

1. แนวโน้มจุดหลอมเหลวและจุดเดือดตามคาบ

เมื่อพิจารณาตามคาบ ธาตุหมู่ IA IIA IIIA และ IVA จุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีแนวโน้มสูงขึ้นตามลำดับ โดยเฉพาะหมู่ IVA จะมีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงที่สุด ส่วนหมู่ VA VIA VIIA และ VIIIA จุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ

Ã การที่จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุหมู่ IA IIA และ IIIA ที่อยู่ในคาบเดียวกันมีแนวโน้มสูงขึ้นตามเลขอะตอม เนื่องจากเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น อะตอมจะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนมากขึ้น รวมทั้งมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างนิวเคลียสกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อิสระแข็งแรงขึ้น สำหรับธาตุหมู่ IVA บางธาตุมีโครงสร้างเป็นแบบโครงผลึกร่างตาข่าย จึงทำให้มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดมีค่าสูงขึ้น ซึ่งอธิบายได้อีกเหตุผลหนึ่งคืออะตอมของโลหะจะยึดเหนี่ยวกันด้วยพันธะโลหะ โดยความแข็งแรงของพันธะโลหะจะพิจารณาดังนี้

£ แปรผันตรงกับจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอน ธาตุที่มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนมาก พันธะโลหะจะแข็งแรงมาก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะสูง

£ แปรผกผันกับขนาดอะตอม ธาตุที่มีขนาดอะตอมเล็กพันธะโลหะจะแข็งแรงมาก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะสูง

Ã ธาตุหมู่ VA VIA VIIA และ VIIIA มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดต่ำ และมีค่าใกล้เคียงกัน เนื่องจากแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของธาตุกลุ่มนี้มีค่าต่ำมาก โมเลกุลของอโลหะยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงแวนเดอร์วาลส์ โดยแรงแวนเดอร์วาลส์จะแปรผันตรงกับมวลโมเลกุล และขนาดโมเลกุล

£ โมเลกุลที่มีมวลโมเลกุลสูง หรือขนาดโมเลกุลใหญ่จะมี
แรงแวนเดอร์วาลส์แข็งแรงมาก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดจะสูง

2. แนวโน้มจุดหลอมเหลวและจุดเดือดตามหมู่

เมื่อพิจารณาตามหมู่พบว่าจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุหมู่ IA IIA และ IIIA ส่วนใหญ่มีค่าลดลงเมื่อมีเลขอะตอมเพิ่มขึ้น หรือมีแนวโน้มลดลงจากบนลงล่างตามหมู่ เนื่องจากมีขนาดอะตอมใหญ่ขึ้น ความแข็งแรงของพันธะโลหะจะลดลงตามหมู่ ส่วนธาตุหมู่ VA VIA VIIA และ VIIIA มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดเพิ่มขึ้นตามเลขอะตอม ซึ่งเป็นผลมาจากมีมวลอะตอมเพิ่มขึ้น ทำให้แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล (แรงแวนเดอร์วาลส์) มีค่ามากขึ้น สำหรับจุดหลอมเหลวและจุดเดือดของธาตุหมู่ IVA มีแนวโน้มที่ไม่ชัดเจน เนื่องจากธาตุหมู่ IVA มีโครงสร้างและแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอะตอมแตกต่างกัน จึงไม่สามารถสรุปแนวโน้มได้