Vodnik po študiji periodične tabele

Ljudje so že od antičnih časov poznali elemente, kot sta ogljik in zlato. Elementov ni bilo mogoče spremeniti z nobeno kemijsko metodo. Vsak element ima edinstveno število protonov. Če pregledate vzorce železa in srebra, ne morete povedati, kako veliko protonov atome ima. Vendar lahko elemente poveš narazen, ker jih imajo različne lastnosti. Morda opazite, da je več železa in srebra med železom in kisikom. Ali je mogoče, kako elemente organizirati, da lahko na prvi pogled ugotovite, katere imajo podobne lastnosti?

Dmitri Mendeleev je bil prvi znanstvenik, ki je ustvaril a periodična tabela elementov, podobnih tistemu, ki ga uporabljamo danes. Ogledate si lahko prvotno tabelo Mendeleeva (1869). Ta tabela je pokazala, da so bili elementi, ko so bili naročeni s povečanjem atomska teža, pojavil se je vzorec, kjer so se lastnosti elementov ponavljale občasno. Ta periodična tabela je grafikon, ki elemente razvrsti glede na podobne lastnosti.

Zakaj mislite, da je Mendelejev naredil periodično tabelo? V Mendelejevem času je bilo še veliko odkriti. Periodična tabela je pomagala predvideti lastnosti novih elementov.

Primerjajte sodobno periodično tabelo z Mendelejevo tabelo. Kaj opaziš? Mendelejeva miza ni imela prav veliko elementov, kajne? Imel je vprašalnike in presledke med elementi, kamor je predvideval, da se bodo odkrili nerazkriti elementi.

Ne pozabite, da ste spremenili število protoni spremeni atomsko številko, ki je številka elementa. Ko pogledate sodobno periodično tabelo, ali opazite kaj preskočenega atomska števila to bi bilo neodkrite elemente? Novo Elementi danes niso odkriti. Narejene so. Še vedno lahko uporabite periodično tabelo za napovedovanje lastnosti teh novih elementov.

Periodična tabela pomaga predvideti nekatere lastnosti elementov v primerjavi s seboj. Velikost atoma se zmanjšuje, ko se premikate od leve proti desni čez mizo, in se povečuje, ko premikate stolpec navzdol. Energija, potrebna za odstranitev elektrona iz atoma, se poveča, ko se premikate od leve proti desni, in se zmanjšuje, ko se premikate po stolpcu navzdol. Sposobnost oblikovanja kemična vez se poveča, ko se premikate od leve proti desni, in se zmanjšuje, ko premikate stolpec navzdol.

Najpomembnejša razlika med Mendelejevo mizo in današnja miza je sodobna miza organizirana tako, da poveča atomsko število, ne poveča atomske teže. Zakaj je bila mizica spremenjena? Leta 1914 je Henry Moseley izvedel, da lahko eksperimentalno določite atomsko število elementov. Pred tem so bile atomske številke samo vrstni red elementov, ki so temeljili na naraščanju atomska teža. Ko so atomske številke imele pomen, je bila periodična tabela reorganizirana.

Uvod | Obdobja in skupine | Več o skupinah | Pregledna vprašanja | Kviz

Elementi v periodični tabeli so razporejeni po obdobjih (vrstice) in skupine (stolpci). Atomsko število se poveča, ko se premikate po vrstici ali obdobju.

Obdobja

Vrstice elementov imenujemo obdobja. Številka obdobja elementa pomeni najvišjo neizkoriščeno energijsko raven elektrona v tem elementu. Število elementov v obdobju se poveča, ko se premikate po periodični tabeli, ker je več ravni podvrste na raven kot energijska raven poveča se atom.

Skupine

Stolpci elementov pomagajo določiti skupin elementov. Elementi znotraj skupne skupne rabe več skupnih lastnosti. Skupine so elementi, ki imajo enako zunanjo razporeditev elektronov. Zunanji elektroni se imenujejo valenčni elektroni. Ker imajo enako število valenčnih elektronov, elementi v skupinskem deležu podobne kemijske lastnosti. Rimske številke, naštete nad vsako skupino, so običajno število valenčnih elektronov. Na primer skupina Element VA bo imel 5 valenčnih elektronov.

Obstajata dva sklopa skupin. Elementi skupine A se imenujejo reprezentativni elementi. Elementi skupine B so nereprezentativni elementi.

Vsak kvadrat na periodični tabeli poda podatke o elementu. V mnogih tiskanih občasnih tabelah najdete elemente simbol, atomsko število, in atomska teža.

Uvod | Obdobja in skupine | Več o skupinah | Pregledna vprašanja | Kviz

Elementi so razvrščeni glede na njihove lastnosti. Glavne kategorije elementov so kovine, nemetali in metaloidi.

Kovine

Kovine vidiš vsak dan. Aluminijasta folija je kovina. Zlato in srebro sta kovine. Če vas kdo vpraša, ali je element kovinski, metalloidni ali nekovinski in ne poznate odgovora, ugibajte, da je to kovina.

Kaj so lastnosti kovin?

Kovine imajo nekatere skupne lastnosti. So sijajne (sijoče), previdne (lahko jih kladivo) in so dobri dirigenti toplote in električne energije. Te lastnosti izhajajo iz sposobnosti, da zlahka premikajo elektrone v zunanjih lupinah kovinskih atomov.

Kaj so Kovine?

Večina elementov so kovine. Kovin je toliko, da jih delimo v skupine: alkalijske kovine, zemeljskoalkalijske kovine in prehodne kovine. Prehodne kovine lahko razdelimo na manjše skupine, kot so lantanidi in aktinidi.

Skupina 1: Alkalijske kovine

Alkalne kovine so v skupini IA (prvi stolpec) periodične tabele. Natrij in kalij sta primera teh elementov. Alkalijske kovine tvorijo soli in številne druge spojine. Ti elementi so manj gosti od drugih kovin, tvorijo ione z nabojem +1 in imajo v svojih obdobjih največje atome velikosti. Alkalijske kovine so visoko reaktivne.

2. skupina: Alkalne kovine

Alkalne zemlje se nahajajo v skupini IIA (drugi stolpec) periodične tabele. Kalcij in magnezij sta primera alkalnih zemelj. Te kovine tvorijo veliko spojin. Imajo ione z nabojem +2. Njihovi atomi so manjši od atomov alkalijskih kovin.

Skupine 3-12: Prehodne kovine

Prehodni elementi se nahajajo v skupinah od IB do VIIIB. Železo in zlato sta primeri prehodnih kovin. Ti elementi so zelo trdi, imajo visoka tališča in vrelišča. Prehodne kovine so dobri električni vodniki in so zelo kopeni. Tvorijo pozitivno nabiti ioni.

Prehodne kovine vključujejo večino elementov, zato jih lahko razvrstimo v manjše skupine. Lantanidi in aktinidi so razredi prehodnih elementov. Drug način skupinske prehodne kovine je v triade, ki so kovine z zelo podobnimi lastnostmi, ki jih običajno najdemo skupaj.

Kovinske triade

Železna triada je sestavljena iz železa, kobalta in niklja. Tik pod železom, kobaltom in niklom je paladijska triada rutenija, rodija in paladija, pod njimi pa platinasta triada osmija, iridija in platine.

Lanthanidi

Ko pogledate periodično tabelo, boste videli, da je pod glavnim telesom grafikona blok dveh vrstic elementov. Zgornja vrstica ima atomske številke po lantanu. Ti elementi se imenujejo lantanidi. Lantanidi so srebrne kovine, ki zlahka tarnajo. So relativno mehke kovine, z visokimi tališči in vreliščem. Lantanidi reagirajo na tvorbo veliko različnih spojin. Ti elementi se uporabljajo v svetilkah, magnetih, laserjih in za izboljšanje lastnosti drugih kovin.

Aktinidi

Aktinidi so v vrsti pod lantanidi. Njihove atomske številke sledijo aktiniju. Vsi aktinidi so radioaktivni, s pozitivno nabitimi ioni. So reaktivne kovine ki tvorijo spojine z večino nemetalov. Aktinidi se uporabljajo v zdravilih in jedrskih pripomočkih.

Skupine 13-15: Niso vse kovine

Skupine 13-15 vključujejo nekatere kovine, nekatere metaloide in nekatere nemetale. Zakaj so te skupine mešane? Prehod iz kovine v nemetal je postopen. Čeprav ti elementi niso dovolj podobni, da bi imeli skupine v enem stolpcu, imajo nekatere skupne lastnosti. Lahko predvidite, koliko elektronov je potrebnih za dokončanje elektronske lupine. Kovine v teh skupinah se imenujejo osnovne kovine.

Nemetali in metalloidi

Elemente, ki nimajo lastnosti kovin, imenujemo nemetali. Nekateri elementi imajo nekatere, vendar nimajo vseh lastnosti kovin. Ti elementi se imenujejo metalloidi.

Kaj so Lastnosti nemetalov?

Nemetali so slabi prevodniki toplote in električne energije. Trdni nemetali so krhki in pomanjkljivi kovinski lesk. Večina nemetalov zlahka pridobi elektrone. Nemetali so nameščeni na zgornji desni strani periodične tabele, ločeni od kovin s črto, ki diagonalno reže skozi periodično tabelo. Nemetale lahko razdelimo na razrede elementov, ki imajo podobne lastnosti. Halogeni in žlahtni plini so dve skupini nemetalov.

Skupina 17: Halogeni

Halogeni se nahajajo v skupini VIIA periodične tabele. Primera halogena sta klor in jod. Te elemente najdete v belilih, razkužilih in v soli. Ti nemetali tvorijo ione z nabojem -1. The fizične lastnosti halogeni so različni. Halogeni so zelo reaktivni.

Skupina 18: Plemeniti plini

Plemeniti plini se nahajajo v skupini VIII periodične tabele. Helija in neon sta primera za žlahtni plini. Ti elementi se uporabljajo za izdelavo osvetljenih znakov, hladilnih sredstev in laserjev. Plemeniti plini niso reaktivni. To je zato, ker imajo malo nagnjenosti k pridobivanju ali izgubi elektronov.

Vodik

Vodik ima en sam pozitiven naboj, kot je alkalijske kovine, ampak pri sobni temperaturi, je plin, ki ne deluje kot kovina. Zato je vodik običajno označen kot nemetal.

Kaj so Lastnosti Metalloidov?

Elemente, ki imajo nekatere lastnosti kovin in nekatere lastnosti nemetalov, imenujemo metalloidi. Silicij in germanij sta primera metalloidov. Točke vrelišča, tališčain gostota metaloidov je različna. Metalloidi so dobri polprevodniki. Metaloidi so nameščeni vzdolž diagonalne črte med kovinami in nemetali v periodični tabeli.

Ne pozabite, da je celo v mešanih skupinah elementov trendi v periodični tabeli še vedno držijo. Velikost atoma, enostavnost odstranjevanja elektronov in sposobnost oblikovanja vezi je mogoče predvideti, ko se premikate po mizi in navzdol.

Uvod | Obdobja in skupine | Več o skupinah | Pregledna vprašanja | Kviz

Preizkusite svoje razumevanje te lekcije v periodični tabeli in preverite, ali lahko odgovorite na naslednja vprašanja:

Preglejte vprašanja

1. Sodobna periodična tabela ni edini način za kategorizacijo elementov. Katere druge elemente bi lahko naštevali in organizirali?
2. Navedite lastnosti kovin, metaloidov in nemetalov. Poimenujte primer vsake vrste elementov.
3. Kje v njihovi skupini bi pričakovali, da boste našli elemente z največjimi atomi? (vrh, sredina, spodaj)
4. Primerjajte in primerjajte halogene in žlahtne pline.
5. Katere lastnosti lahko uporabite za ločevanje alkalijske, alkalne zemlje in prehodnih kovin?