Przewodnik po tabelach okresowych

Ludzie wiedzieli o pierwiastkach takich jak węgiel i złoto od czasów starożytnych. Pierwiastków nie można zmienić żadną metodą chemiczną. Każdy element ma unikalną liczbę protonów. Jeśli zbadasz próbki żelaza i srebra, nie wiesz, jak to zrobić wiele protonów atomy mają. Można jednak odróżnić elementy, ponieważ mają różne właściwości. Można zauważyć, że istnieje więcej podobieństw między żelazem a srebrem niż między żelazem a tlenem. Czy może istnieć sposób na uporządkowanie elementów, aby na pierwszy rzut oka stwierdzić, które mają podobne właściwości?

Dmitrij Mendelejew był pierwszym naukowcem, który stworzył układ okresowy elementów podobnych do tego, którego używamy dzisiaj. Możesz zobaczyć oryginalny stół Mendelejewa (1869). Ta tabela pokazuje, że kiedy elementy zostały uporządkowane przez zwiększenie masa atomowapojawił się wzór, w którym powtarzały się właściwości elementów cyklicznie. Ta tabela okresowa jest wykresem grupującym elementy według ich podobnych właściwości.

Jak myślisz, dlaczego Mendelejew zrobił układ okresowy? Wiele elementów pozostało do odkrycia w czasach Mendelejewa. Układ okresowy pomógł przewidzieć właściwości nowych elementów.

Porównaj nowoczesny układ okresowy ze stołem Mendelejewa. Co zauważasz? Stół Mendelejewa nie miał zbyt wielu elementów, prawda? Miał znaki zapytania i spacje między elementami, które, jak przewidywał, pasują do nieodkrytych elementów.

Pamiętaj o zmianie liczby protony zmienia liczbę atomową, która jest liczbą elementu. Kiedy patrzysz na nowoczesny układ okresowy, widzisz jakieś pominięte liczby atomowe to by było nieodkryte elementy? Nowy elementy dzisiaj nie są odkryte. Są wykonane. Nadal możesz używać układu okresowego do przewidywania właściwości tych nowych elementów.

Układ okresowy pomaga przewidywać niektóre właściwości elementów w porównaniu do siebie. Rozmiar atomu zmniejsza się, gdy przesuwasz się od lewej do prawej w poprzek tabeli i rośnie, gdy przesuwasz się w dół kolumny. Energia potrzebna do usunięcia elektronu z atomu zwiększa się, gdy poruszasz się od lewej do prawej i maleje, gdy przesuwasz się w dół kolumny. Zdolność do formowania się wiązanie chemiczne zwiększa się, gdy poruszasz się od lewej do prawej i maleje, gdy przesuwasz się w dół kolumny.

Najważniejsza różnica między stołem Mendelejewa a dzisiejszy stół jest to, że nowoczesna tabela jest zorganizowana przez zwiększenie liczby atomowej, a nie zwiększenie masy atomowej. Dlaczego zmieniono stół? W 1914 roku Henry Moseley nauczył się, że możesz eksperymentalnie określić liczbę atomową pierwiastków. Wcześniej liczby atomowe były tylko porządkiem pierwiastków opartych na powiększaniu masa atomowa. Gdy liczby atomowe miały znaczenie, układ okresowy został zreorganizowany.

Wprowadzenie | Okresy i grupy | Więcej informacji o grupach | Pytania przeglądowe | Kartkówka

Elementy w układzie okresowym pierwiastków są ułożone w kropki (rzędy) i grupy (kolumny). Liczba atomowa rośnie w miarę przemieszczania się w rzędzie lub kropce.

Okresy

Rzędy elementów nazywane są kropkami. Numer okresu pierwiastka oznacza najwyższy nie wzbudzony poziom energii dla elektronu w tym elemencie. Liczba elementów w okresie zwiększa się w miarę przesuwania się w dół układu okresowego, ponieważ na poziomie jest więcej podpoziomów jako poziom energii atomu rośnie.

Grupy

Kolumny elementów pomagają zdefiniować grupy elementów. Elementy w udziale grupowym kilka wspólnych właściwości. Grupy są elementami o takim samym układzie zewnętrznego elektronu. Elektrony zewnętrzne nazywane są elektronami walencyjnymi. Ponieważ mają tę samą liczbę elektronów walencyjnych, elementy w udziale grupowym podobne właściwości chemiczne. Liczby rzymskie wymienione powyżej każdej grupy są zwykłą liczbą elektronów walencyjnych. Na przykład grupa Element VA będzie miał 5 elektronów walencyjnych.

Istnieją dwa zestawy grup. Elementy grupy A nazywane są elementami reprezentatywnymi. Elementy grupy B są elementami niereprezentatywnymi.

Każdy kwadrat na układzie okresowym pierwiastków podaje informacje o elemencie. Na wielu drukowanych tabelach okresowych można znaleźć element symbol, Liczba atomowa, i masa atomowa.

Wprowadzenie | Okresy i grupy | Więcej informacji o grupach | Pytania przeglądowe | Kartkówka

Elementy są klasyfikowane według ich właściwości. Głównymi kategoriami pierwiastków są metale, niemetale i metaloidy.

Metale

Codziennie widzisz metale. Folia aluminiowa jest metalem. Złoto i srebro to metale. Jeśli ktoś zapyta Cię, czy element jest metalem, metaloidem lub niemetalem, a nie znasz odpowiedzi, zgadnij, że jest to metal.

Jakie są właściwości metali?

Metale mają pewne wspólne właściwości. Są lśniące (błyszczące), ciągliwe (można je młotkować) i są dobrzy dyrygenci ciepła i elektryczności. Te właściwości wynikają z możliwości łatwego przemieszczania elektronów w zewnętrznych powłokach atomów metali.

Jakie są metale?

Większość pierwiastków to metale. Jest tak wiele metali, że są one podzielone na grupy: metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych i metale przejściowe. Metale przejściowe można podzielić na mniejsze grupy, takie jak lantanowce i aktynowce.

Grupa 1: Metale alkaliczne

Metale alkaliczne znajdują się w grupie IA (pierwsza kolumna) układu okresowego pierwiastków. Sód i potas są przykładami tych pierwiastków. Metale alkaliczne tworzą sole i wiele innych związków. Pierwiastki te są mniej gęste niż inne metale, tworzą jony z ładunkiem +1 i mają największe rozmiary atomów pierwiastków w swoich okresach. Metale alkaliczne są wysoce reaktywne.

Grupa 2: Metale ziem alkalicznych

Ziemie alkaliczne znajdują się w grupie IIA (druga kolumna) układu okresowego pierwiastków. Wapń i magnez są przykładami ziem alkalicznych. Metale te tworzą wiele związków. Mają jony z ładunkiem +2. Ich atomy są mniejsze niż metali alkalicznych.

Grupy 3-12: Metale przejściowe

Elementy przejściowe znajdują się w grupach od IB do VIIIB. Żelazo i złoto są przykłady metali przejściowych. Te pierwiastki są bardzo twarde, o wysokich temperaturach topnienia i temperaturach wrzenia. Metale przejściowe są dobre przewodniki elektryczne i są bardzo plastyczne. Tworzą dodatnio naładowane jony.

Metale przejściowe zawierają większość pierwiastków, dzięki czemu można je podzielić na mniejsze grupy. Lantanowce i aktynowce są klasami elementów przejściowych. Kolejny sposób na metale przejściowe grupy jest w triady, które są metalami o bardzo podobnych właściwościach, zwykle spotykane razem.

Metalowe triady

Triada żelaza składa się z żelaza, kobaltu i niklu. Tuż pod żelazem, kobaltem i niklem znajduje się triada palladu z rutenu, rodu i palladu, a pod nimi platyna z triadą osmu, irydu i platyny.

Lantanowce

Gdy spojrzysz na układ okresowy, zobaczysz blok dwóch rzędów elementów poniżej głównej treści wykresu. Górny rząd ma liczby atomowe następujące po lantanie. Te pierwiastki nazywane są lantanowcami. Lantanowce są srebrzystymi metalami, które łatwo matnieją. Są to stosunkowo miękkie metale o wysokich temperaturach topnienia i wrzenia. Lantanowce reagują tworząc wiele różnych związków. Te elementy są używane w lampach, magnesach, laserach i do poprawy właściwości innych metali.

Aktynowce

Aktynowce znajdują się w rzędzie poniżej lantanowców. Ich liczby atomowe są zgodne z aktynem. Wszystkie aktynowce są radioaktywne, z dodatnio naładowanymi jonami. Oni są metale reaktywne które tworzą związki z większością niemetali. Aktynowce stosuje się w lekach i urządzeniach jądrowych.

Grupy 13-15: Nie wszystkie metale

Grupy 13-15 obejmują niektóre metale, niektóre metaloidy i niektóre niemetale. Dlaczego te grupy są mieszane? Przejście z metalu na niemetal jest stopniowe. Mimo że te elementy nie są wystarczająco podobne, aby grupy były zawarte w pojedynczych kolumnach, mają one pewne wspólne właściwości. Możesz przewidzieć, ile elektronów jest potrzebnych do skompletowania powłoki elektronowej. Metale w tych grupach są nazywane podstawowe metale.

Niemetale i metaloidy

Elementy, które nie mają właściwości metali, nazywane są niemetalami. Niektóre pierwiastki mają pewne, ale nie wszystkie właściwości metali. Te elementy nazywane są metaloidami.

Czym są Właściwości niemetali?

Niemetale są słabymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Stałe niemetale są kruche i brakuje metaliczny połysk. Większość niemetali z łatwością zyskuje elektrony. Niemetale znajdują się w prawym górnym rogu układu okresowego, oddzielone od metali linią, która przecina ukośnie układ okresowy. Niemetale można podzielić na klasy elementów o podobnych właściwościach. Chlorowce i gazy szlachetne są dwie grupy niemetali.

Grupa 17: Fluorowce

Halogeny znajdują się w grupie VIIA układu okresowego pierwiastków. Przykładami halogenów są chlor i jod. Te pierwiastki znajdują się w wybielaczach, środkach dezynfekujących i solach. Te niemetale tworzą jony o ładunku -1. The właściwości fizyczne halogenów są różne. Halogeny są wysoce reaktywne.

Grupa 18: Szlachetne gazy

Gazy szlachetne znajdują się w grupie VIII układu okresowego pierwiastków. Przykładami są hel i neon Gazy szlachetne. Te elementy są używane do tworzenia znaków świetlnych, czynników chłodniczych i laserów. Gazy szlachetne nie reagują. Wynika to z tego, że mają niewielką tendencję do pozyskiwania lub utraty elektronów.

Wodór

Wodór ma pojedynczy ładunek dodatni, taki jak metale alkaliczne, ale w temperaturze pokojowej, to gaz, który nie działa jak metal. Dlatego wodór zwykle jest oznaczany jako niemetal.

Jakie są Właściwości metaloidów?

Elementy, które mają pewne właściwości metali i niektóre właściwości niemetali, nazywane są metaloidami. Krzem i german są przykładami metaloidów. Punkty wrzenia, temperatury topnienia, a gęstości metaloidów są różne. Metaloidy tworzą dobre półprzewodniki. Metaloidy znajdują się wzdłuż linii ukośnej między metalami i niemetale w układzie okresowym.

Pamiętaj, że nawet w mieszanych grupach elementów trendy w układzie okresowym pierwiastków nadal są prawdziwe. Rozmiar atomu, łatwość usuwania elektronów i zdolność do tworzenia wiązań można przewidzieć podczas poruszania się po stole i w dół.

Wprowadzenie | Okresy i grupy | Więcej informacji o grupach | Pytania przeglądowe | Kartkówka

Sprawdź swoje rozumienie tej lekcji okresowego, sprawdzając, czy możesz odpowiedzieć na następujące pytania:

Pytania przeglądowe

1. Nowoczesny układ okresowy nie jest jedynym sposobem kategoryzacji elementów. Jakie są inne sposoby wyświetlania i organizowania elementów?
2. Wymień właściwości metali, metaloidów i niemetali. Podaj przykład każdego rodzaju elementu.
3. Gdzie w ich grupie spodziewałbyś się pierwiastków z największymi atomami? (góra, środek, dół)
4. Porównaj i porównaj halogeny i gazy szlachetne.
5. Jakich właściwości możesz użyć do odróżnienia metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych i metali przejściowych?