ว่าด้วยตารางธาตุ

เนื้อเรื่อง

ประโยชน์ของตารางธาตุ

ตารางธาตุ

ุุุมีประโยชน์อย่างมหาศาลแก่นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอมในตอนต้นคริสตศวรรษนี้ เช่น ทอมป์สัน,แอสตัน, รัทเทอร์ฟอร์ด, มอสเลย์, บอห์ร ฯลฯ สำหรับประโยชน์สามัญเช่น
สำหรับผู้ที่เรียนเคมีเบื้องต้น จะปรากฎชัดเจนเมื่อศึกษาเรื่องสมบัติทางเคมีและกายภาพของธาตุต่างๆ เพราะการเข้าใจเรื่องตารางธาตุจะช่วยให้เข้าใจวิธีการศึกษาสมบัติดังกล่าว การใช้ตารางธาตุ
ได้ถูกต้องจะช่วยให้เข้าใจข้อมูลต่างๆ ของธาตุได้ดี และที่สุดก็จะจดจำได้ ยิ่งกว่านั้นตารางธาตุจะทำให้สามารถทำนายสมบัติทางเคมีของธาตุได้เพราะผู้ที่ใช้ตารางธาตุได้ถูกต้องจะสามารถทำนายได้ว่าธาตุหนึ่ง
ควรจะมีสมบัติคล้ายคลึงกับธาตุใด และถ้าธาตุมีสมบัติคล้ายกันแล้ว สารประกอบประเภทเดียวกันของธาตุเหล่านั้นก็น่าจะมีสมบัติในทำนองเดียวกันเช่น NaCl มีสมบัติส่วนใหญ่คล้าย KCl, RbCl,
เพราะ Na, K และ Rb ต่างก็อยู่ในหมู่ IA หรือ ธาตุที่ 104 ( Rf ) และ 105 (Ha)ซึ่งเป็นธาตุที่สร้างขึ้นมีสมบัติคล้ายกับ ( Hf )และ (Ta) ตามลำดับ และเมื่อศึกษาตารางธาตุให้ลึกซึ่งยิ่งขึ้นก็จะพบว่านอกจากจะสามารถระบุได้ว่าธาตุใดหรือสารประกอบของธาตุใดจะมีสมบัติคล้ายกับธาตุหรือสารประกอบของธาตุหนึ่งแล้วก็ยังระบุได้อีกว่าจะมีสมบัติใดบ้างที่แตกต่างกัน เช่น ( H₂SO₄ ) และ ( H₂TeO₄ )แม้ว่า S และ Te จะอยู่ในหมู่ VIA ด้วยกัน แต่สมบัติของสารประกอบทั้งสองมีความแตกต่างกันอยู่ ฉะนั้น เพื่อความสะดวกแก่การเข้าใจและการนำไปใช้ในบทต่างๆ จึงได้สรุปลักษณะสำคัญของตารางธาตุไว้ดังต่อไปนี้

สรุป สมบัติต่างๆ ที่เปลี่ยนไปตามเลขอะตอมมิกของธาตุ เช่น การนำไฟฟ้า ขนาดของอะตอม พลังงานไอออนไนเซชัน มีความสัมพันธ์กับการจัดอิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุโลหะเป็นธาตุที่อยู่ทางซ้ายมือของตารางธาตุ
ธาตุพวกนี้มีสมบัตินำไฟฟ้าได้ดี มีพลังงานไอออไนเซชันต่ำ และมีรัศมีอะตอมใหญ่ ขนาดอะตอมของโลหะในแถวเดียวกันจะลดจากซ้ายไปขวา ของตารางธาตุ และเพิ่มขึ้นจากบนมาล่าง ในหมู่เดียวกัน โลหะเรพรีเซนเตติฟส่วนใหญ่มีเลขออกซิเดชันค่าเดียวเท่านั้น แต่โลหะเรพรีเซนเตติฟหนักอาจมีสองค่าได้โดยเลขออกซิเดชันค่าต่ำมีความสำคัญ มากกว่าโลหะทรานซิชันทั่วๆ ไป
มีความหนาแน่นสูง แสดงเลขออกซิเดชันหลายค่า และค่าต่ำ เช่น +2 และ +3 มีความสำคัญสำหรับธาตุทรานซิชันในอนุกรม 3d ส่วนธาตุในอนุกรม 4d และ 5d นั้น เลขออกซิเดชันค่าสูงมีความสำคัญมากกว่า
ธาตุกึ่งโลหะเป็นธาตุที่อยู่ในแนวทแยงมุมที่ลากจาก B ถึง Te ในตารางธาตุ ธาตุพวกนี้มีพลังงานไอออไนเซชัน สูงกว่าพวกโลหะเล็กน้อย โครงสร้างผลึกของธาตุ กึ่งโลหะซับซ้อน โดยอาจเป็นโครงตาข่ายสามมิติขนาด
ใหญ่ เป็นชั้น หรือกันเป็นโซ่ยาว เลขออกซิดิชันของธาตุกึ่งโลหะเป็นได้ทั้งบวกและลบ แต่ค่าที่บวกมีความสำคัญมากกว่าอโลหะเป็นธาตุที่อยู่ขวามือตอนบนของตารางธาตุ มีพลังงานไอออไนเซชัน
สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน และอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง ธาตุเหล่านี้อยู่เป็นโมเลกุลเล็กในทุกวัฎภาค สำหรับก๊าซมีตระกูล (หมู่ 0 ) นั้นอยู่ในรูปอะตอมอิสระอโลหะเป็นสารประกอบมีเลขออกซิเดชันได้ทั้งค่าบวกและค่าลบ แต่ค่าลบเสถียรกว่า ทั้งนี้ยกเว้นฟลูออรีนซึ่งมีเลขออกซิเดชันเป็น -1 ค่าเดียวเท่านั้น

ธาตุที่สร้างขึ้น

เมนเดลีฟ (และนักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อมา) ได้เว้นที่ว่างไว้ในตารางธาตุเพราะทราบดีว่ายังมีธาตุอีกจำนวนหนึ่งที่ยังไม่มีการค้นพบ
การที่กำหนดตำแหน่งของธาตุต่างๆในตารางธาตุโดยมีหลักเกณฑ์ทำให้สามารถทำนายสมบัติของธาตุ
ที่ยังไม่มีการค้นพบได้มากพอสมควรเมื่อเวลาผ่านไปก็มีการค้นพบธาตุใหม่ๆเพิ่มขึ้น ในปี ค.ศ.1923 และ ค.ศ.1925
ได้พบธาตุแฮฟเนียม (Hafnium) และรีเนียม ( Rhenium ) ตามลำดับ ทำให้เหลือที่
ว่างในตารางธาตุสมัยนั้น (เพราะเป็นธาตุที่ไม่พบในธรรมชาติ ) ได้แก่ ที่ว่างสำหรับธาตุลำดับที่ 43, 61, 85 และ 87อย่างไรก็ตาม ต่อ
มานักวิทยาศาสตร์ได้สร้างธาตุที่ 43,61,และ 85 ขึ้นได้ ส่วนธาตุที่ 87 นั้น พบว่าเป็นสารผลิตผลจากการสลายตัวของธาตุ กัมมันตรังสี

การที่นักวิทยาศาสตร์สามารถแยกออกมา
ได้ก็อาศัยการศึกษาสมบัติต่างๆ ที่ได้ทำนายไว้ โดยอาศัยตารางธาตุนั่นเอง นอกจากนั้นยังพบว่าระบบ
ี่ใช้ในตารางธาตุในระยะแรกนั้นคาดการณ์ไว้ว่าธาตุยูเรเนียมจะเป็นธาตุที่หนักที่สุด ครั้นเมื่อนำกฎเกณฑ์เดียวกับที่ใช้ในการสร้างตารางธาตุมาขยายต่อไปก็ทำให้พบธาตุกลุ่ม "หลังยูเรเนียม" (Tran uranium elements ได้แก่ ธาตุลำดับที่ 93 เป็นต้นไป) คือ ในปี ค.ศ. 1940 E.M. McMillan และ P.H. Abelson นักวิทยาศาสตร์
ชาวอเมริกันทั้งคู่ ได้พบธาตุที่ 93 (neptunium, Np ) โดยใช้กระบวนการฟิสชัน (fission process) และจากปี ค.ศ. 1940
จนถึงวาระฉลองครบร้อยปีของตารางธาตุของ เมนเดลีฟ (Mendeleev Centennial Year คือปี ค.ศ. 1969 ) นักวิทยาศาสตร์
สร้างธาตุกลุ่มหลังยูเรเนียมได้อีก 11 ธาตุ ในปี ค.ศ. 1960 ทั้งรัสเซียและอเมริกันแข่งกันสร้างจนถึงธาตุที่ 105 และ 106 ที่ 105 ได้จาก
การระดมยิง Cf ด้วยไอออนของ N
นอกจากนี้อเมริกันพยายามสร้างธาตุที่หนักขึ้นด้วยการระดมยิงธาตุที่หนักกว่า Pb ด้วยไอออนของธาตุที่เบากว่า Cr ปัจจุบันรัสเซียใช้เทคนิคของการระดมยิง Pb หรือ ธาตุเบากว่าด้วยไอออนที่หนักกว่าเพื่อให้ได้
" ธาตุหนักยวดยิ่ง " ( Super heavyได้แก่ธาตุลำดับที่ 112หรือ 114 ) ซึ่งคาดว่าจะเป็นธาตุที่มีครึ่งชีวิตเป็นหลายๆร้อยล้านปี
 

ความหมายของตารางธาตุ
        หมายถึง   ตารางที่นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมธาตุต่างๆเข้าเป็นหมวดหมู่จัดตามลักษณะหรือสมบัติที่เหมือนๆกันทั้งนี้เพื่อสะดวกในการศึกษาสมบัติของธาตุปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบธาตุมากกว่า 106 ธาตุจากการค้นพบธาตุจำนวนมากจึงยากที่จะศึกษาหรือจดจำสมบัติของธาตุต่างๆได้ทั้งหมดเพื่อสะดวกในการศึกษาและจดจำสมบัติต่างๆของธาตุนักวิทยาศาสตร์จึงได้จัดธาตุต่างๆที่มีสมบัติคล้ายคลึงกันเข้าเป็นหมวดหมู่

หมู่ ตารางธาตุที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบันมีลักษณะดังนี้

(1.) จัดเรียงธาตุตามเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา

(2.) ธาตุซึ่งเรียงตามลำดับเลขอะตอมที่เพิ่มขึ้นและเป็นแถวตามแนวนอนเรียกว่า
คาบ( Period) ซึ่งมีทั้งหมด 7 คาบดังนี้
คาบที่ 1 มี 2 ธาตุคือ H และ He
คาบที่ 2 มี 8 ธาตุคือ Li ถึง Ne
คาบที่ 3 มี 8 ธาตุคือ Na ถึง Ar
คาบที่ 4 มี 18 ธาตุคือ K ถึง Kr
คาบที่ 5 มี 18 ธาตุคือ Rb ถึง Xe
คาบที่ 6 มี 32 ธาตุคือ Cs ถึง Rn
คาบที่ 7 มี 19 ธาตุคือธาตุ Fr ถึง Ha
หมายเหตุ ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ค้นพบธาตุมากกว่า 110 ธาตุ

(3.) ธาตุในแถวตามแนวดิ่ง มีทั้งหมด 18 แถว เรียกว่าหมู่ ( Group) ซึ่งมีตัวเลขกำกับแบ่งออกเป็นหมู่ย่อย A และหมู่ย่อย B คือหมู่ IA ถึง VIIIA ( หมู่ 0 ) และหมู่ย่อย B ซึ่งอยู่ระหว่างหมู่ IIA กับ IIIA ก็มี 8 หมู่ คือหมู่ IIIB ถึงหมู่ IIB ธาตุในหมู่ย่อย B ทั้งหมดเรียกว่า ธาตุทรานซิชัน ( Transition elements ) สำหรับธาตุ 2 แถว ซึ่งแยกไว้ต่างหากด้านล่าง ธาตุแถวบนคือ ตั้งแต่ที่ 58 ถึง 71 (Ce- Lu) เรียกว่า กลุ่มธาตุแลนทาไนด์ ( Lanthanide seies ) ธาตุกลุ่มนี้ที่ถูกต้องควรอยู่ในหมู่ IIIB คาบที่ 6 ส่วนธาตุแถวล่างคือตั้งแต่ธาตุที่ 90 ถึงธาตุที่ 103 (Th ถึง Lr ) เรียกว่า กลุ่มธาตุแอกทิไนด์ ( Actinide series ) ธาตุกลุ่มนี้ที่ถูกต้องควรอยู่ในหมู่ IIIB คาบที่ 7 ธาตุทั้ง 2 แถวข้างล่างนี้เรียกรวม ๆ ว่า ธาตุแทรนซิชันใน ( Inner Transition elements)

(4.) ธาตุไฮดรเจนมีสมบัติบางอย่างคล้ายธาตุหมู IA และมีสมบัติบางอย่างคล้ายธาตุหมู่ VIIA จึงจัดแยกไว้ต่างหาก

(5.) ธาตุที่เป็นโลหะและอโลหะถูกแยกออกจากกัน ด้วยเส้นซิกแซกโดยทางซ้าญของเส้นซิกแซกเป็นโลหะ ทางขวาเป็นอโลหะ ส่วนธาตุที่อยู่บริเวณเส้นซิกแซกเป็นธาตุกึ่งอโลหะหรือเมตัลลอยด์

สมบัติของค่าต่างๆ ในตารางธาตุ

* ขนาดอะตอม *ขนาดไอออน * IE *EN *E 0 * ความหนาแน่น
* ความว่องไว * ความเป็นโลหะ *พันธะโลหะ *จุดเดือดจุดหลอมเหลว

ขนาดอะตอม ( รัศมีอะตอม )
ตามหมู่ขนาดอะตอมจะโตขึ้นถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( จากบนลงล่าง ) เพราะระดับพลังงานเพิ่มขึ้น
ตามคาบขนาดจะเล็กลงถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น(ซ้ายไปขวา)เพราะธาตุแต่ละตัวอยู่ในระดับพลังงานเดียวกันแต่จำนวนโปรตอนเพิ่มมากขึ้น จึงดึงดูดอิเล็กตรอนให้เล็กลงตามลำดับ

ขนาดไอออน ( รัศมีไอออน )
ไอออนบวกเกิดจากการจ่ายอิเล็กตรอน ขนาดจะเล็กลงและถ้าเป็นประจุบวกมากขึ้น ขนาดจะเล็กลงมาก
ไอออนลบเกิดจากการรับอิเล็กตรอน ขนาดจะใหญ่ขึ้นและถ้าเป็นประจุลบมากขึ้น ขนาดจะใหญ่ขึ้นมาก

อิเล็กโทรเนกาติวิตี ( EN )
คือความสามารถในการดึงดูดอิเล็กตรอนในรูปของสารประกอบ

* ธาตุที่มีขนาดเล็กจะดึงดูดอิเล็กตรอนได้ดีกว่าธาตุที่มีขนาดใหญ่ เพราะธาตุที่มีขนาดเล็กแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนมีมาก เมื่อเกิดพันธะจึงสมารถดึงอิเล็กตรอนคู่รวมพันธะได้ แต่ถ้าธาตุมีขนาดใหญ่ แรงระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนมีน้อย เมื่อเกิดพันธะกับอะตอมอื่น จึงดึงดูดอิเล็กตรอนได้น้อย ค่า EN จึงต่ำลง
ตามหมู่ค่า EN จะต่ำลง ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( บนลงล่าง )
ตามคาบค่า EN จะสูงขึ้น ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( ซ้ายไปขวา )

* ธาตุที่มีขนาดเล็กจะดึงดูดอิเล็กตรอนได้ดีกว่าธาตุที่มีขนาดใหญ่ เพราะธาตุที่มีขนาดเล็กแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนมีมาก เมื่อเกิดพันธะจึงสมารถดึงอิเล็กตรอนคู่รวมพันธะได้ แต่ถ้าธาตุมีขนาดใหญ่ แรงระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนมีน้อย เมื่อเกิดพันธะกับอะตอมอื่น จึงดึงดูดอิเล็กตรอนได้น้อย ค่า EN จึงต่ำลง
ตามหมู่ค่า EN จะต่ำลง ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( บนลงล่าง )
ตามคาบค่า EN จะสูงขึ้น ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( ซ้ายไปขวา )

* ธาตุที่มีขนาดเล็กจะดึงดูดอิเล็กตรอนได้ดีกว่าธาตุที่มีขนาดใหญ่ เพราะธาตุที่มีขนาดเล็กแรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนมีมาก เมื่อเกิดพันธะจึงสมารถดึงอิเล็กตรอนคู่รวมพันธะได้ แต่ถ้าธาตุมีขนาดใหญ่ แรงระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนมีน้อย เมื่อเกิดพันธะกับอะตอมอื่น จึงดึงดูดอิเล็กตรอนได้น้อย ค่า EN จึงต่ำลง
ตามหมู่ค่า EN จะต่ำลง ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( บนลงล่าง )
ตามคาบค่า EN จะสูงขึ้น ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( ซ้ายไปขวา )

ศักย์ไฟฟ้าครึ่งเซลล์มาตรฐาน ( E 0 )
คือ ความสามารถในการชิงอิเล็กตรอนในรูปของสารละลาย
ตามหมู่ ค่า E 0 จะต่ำลง ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( บนลงล่าง ) ยกเว้น Li จะต่ำที่สุดในหมู่ I
ตามคาบ ค่า E 0 จะสูงขึ้น ถ้าเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ( ซ้ายไปขวา )

ความหนาแน่น
ตามคาบ ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมวลเพิ่มขึ้น ปริมาตรลดลง
ตามหมู่ ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้น เนื่องจากการเพิ่มของมวลมีผลเหนือการเพิ่มของปริมาตร

ความว่องไว
คือความว่องไวในการรีดิว และออกซีไดด์

ความเป็นโลหะ
โลหะ คือ ความสามารถในการจ่ายอิเล็กตรอน
อโลหะ คือ ความสามารถในการรับอิเล็กตรอน

พันธะโลหะ
โลหะที่มีขนาดเล็กจะมีพันธะโลหะมาก เพราะบวกลบใกล้ชิดกันมาก จุดเดือด จุดหลอมเหลว จะสูงมาก

จุดเดือดจุดหลอมเหลว
พันธะโลหะ ธาตุมีขนาดเล็กและมีความหนาแน่นมาก จุดเดือดจุดกหลอมเหลวจะสูงมาก
พันธะโคเวนเลนต์ ( แบบแวนเดอร์วาลส์ ) จุดเดือด จุดหลอมเหลว สูงเพิ่มตามมวล และขนาดโมเลกุล
พันธะโคเวนเลนต์ ( แบบโครงผลึกร่างตาข่าย ) จุดเดือด จุดหลอมเหลวจะสูงมาก เพราะทำลายที่พันธะโคเวนเลนต์

ประโยชน์ของตารางธาตุ

               มีประโยชน์อย่างมหาศาลแก่นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างอะตอมในตอนต้นคริสต์ศตวรรษนี้ เช่น ทอมป์สัน , แอสตัน , รัทเทอร์ฟอร์ด , มอสเลย์ , บอห์ร ฯลฯ สำหรับประโยชน์สามัญเช่น สำหรับผู้ที่เรียนเคมีเบื้องต้น จะปรากฏชัดเจนเมื่อศึกษาเรื่องสมบัติทางเคมีและกายภาพของธาตุต่างๆ เพราะการเข้าใจเรื่องตารางธาตุจะช่วยให้เข้าใจวิธีการศึกษาสมบัติดังกล่าว การใช้ตารางธาตุ ได้ถูกต้องจะช่วยให้เข้าใจข้อมูลต่างๆ ของธาตุได้ดี และที่สุดก็จะจดจำได้ ยิ่งกว่านั้นตารางธาตุจะทำให้สามารถทำนายสมบัติทางเคมีของธาตุได้เพราะผู้ที่ใช้ตารางธาตุได้ถูกต้องจะสามารถทำนายได้ว่าธาตุหนึ่ง ควรจะมีสมบัติคล้ายคลึงกับธาตุใด และถ้าธาตุมีสมบัติคล้ายกันแล้ว สารประกอบประเภทเดียวกันของธาตุเหล่านั้นก็น่าจะมีสมบัติในทำนองเดียวกันเช่น NaCl มีสมบัติส่วน

ใหญ่คล้าย KCl, RbCl, เพราะ Na, K และ Rb ต่างก็อยู่ในหมู่ IA หรือ ธาตุที่ 104 ( Rf ) และ 105 (Ha) ซึ่งเป็นธาตุที่สร้างขึ้นมีสมบัติคล้ายกับ(Hf)และ(Ta)ตามลำดับและเมื่อศึกษาตารางธาตุให้ลึกซึ่งยิ่งขึ้นก็จะพบว่านอกจากจะสามารถระบุได้ว่าธาตุใดหรือสารประกอบของธาตุใดจะมีสมบัติคล้ายกับธาตุหรือสารประกอบของธาตุหนึ่งแล้วก็ยังระบุได้อีกว่าจะมีสมบัติใดบ้างที่แตกต่างกัน เช่น ( H 2 SO 4 ) และ ( H 2 TeO 4 ) แม้ว่า S และ Te จะอยู่ในหมู่ VIA ด้วยกัน แต่สมบัติของสารประกอบทั้งสองมีความแตกต่างกันอยู่ ฉะนั้น เพื่อความสะดวกแก่การเข้าใจและการนำไปใช้ในบทต่างๆ จึงได้สรุปลักษณะสำคัญของตารางธาตุไว้ดังต่อไปนี้

              สรุป สมบัติต่างๆ ที่เปลี่ยนไปตามเลขอะตอมมิกของธาตุ เช่น การนำไฟฟ้า ขนาดของอะตอม พลังงานไอออนไนเซชัน มีความสัมพันธ์กับการจัดอิเล็กตรอนในอะตอมของธาตุโลหะเป็นธาตุที่อยู่ทางซ้ายมือของตารางธาตุ
ธาตุพวกนี้มีสมบัตินำไฟฟ้าได้ดี มีพลังงานไอออไนเซชันต่ำ และมีรัศมีอะตอมใหญ่ ขนาดอะตอมของโลหะในแถวเดียวกันจะลดจากซ้ายไปขวา ของตารางธาตุ และเพิ่มขึ้นจากบนมาล่าง ในหมู่เดียวกัน โลหะเรพรีเซนเตติฟส่วนใหญ่มีเลขออกซิเดชันค่าเดียวเท่านั้น แต่โลหะเรพรีเซนเตติฟหนักอาจมีสองค่าได้โดยเลขออกซิเดชันค่าต่ำมีความสำคัญ มากกว่าโลหะทรานสิชันทั่วๆ ไป มีความหนาแน่นสูง แสดงเลขออกซิเดชันหลายค่า และค่าต่ำ เช่น + 2 และ + 3 มีความสำคัญสำหรับธาตุทรานซิชันในอนุกรม 3d ส่วนธาตุในอนุกรม 4d และ 5d นั้น เลขออกซิเดชันค่าสูงมีความสำคัญมากกว่า ธาตุกึ่งโลหะเป็นธาตุที่อยู่ในแนวทแยงมุมที่ลากจาก B ถึง Te ในตารางธาตุ ธาตุพวกนี้มีพลังงานไอออไนเซชัน สูงกว่าพวกโลหะเล็กน้อย โครงสร้างผลึกของธาตุ กึ่งโลหะซับซ้อน โดยอาจเป็นโครงตาข่ายสามมิติขนาด ใหญ่เป็นชั้น หรือกันเป็นโซ่ยาว เลขออกซิเดชันของธาตุกึ่งโลหะเป็นได้ทั้งบวกและลบ แต่ค่าที่บวกมีความสำคัญมากกว่าอโลหะเป็นธาตุที่อยู่ขวามือตอนบนของตารางธาตุ มีพลังงานไอออไนเซชัน สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน และอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูง ธาตุเหล่านี้อยู่เป็นโมเลกุลเล็กในทุกวัฎภาค สำหรับก๊าซมีตระกูล (หมู่ 0 ) นั้นอยู่ในรูปอะตอมอิสระอโลหะเป็นสารประกอบมีเลขออกซิเดชันได้ทั้งค่าบวกและค่าลบ แต่ค่าลบเสถียรกว่า ทั้งนี้ยกเว้นฟลูออรีนซึ่งมีเลขออกซิเดชันเป็น - 1 ค่าเดียวเท่านั้น