Perioodiline tabel: teave ja näited

The Elementide perioodiline tabel on tabel, milles kõik keemilised elemendid inimesele teada, järjestatud vastavalt nende aatomnumbrile (prootonite arv), elektronide konfiguratsioonile ja keemilised omadused spetsiifiline.

See on kontseptuaalne tööriist - asja mille esimese versiooni avaldas 1869. aastal vene keemik Dmitri Mendelejev ja mida on ajakohastatud aastaid, kuna on avastatud uusi keemilisi elemente ja nende aluseks olevad mustrid omadused.

Praegune perioodiline tabel on üles ehitatud seitse rida (horisontaalselt) nimetatakse perioodideks ja 18 veergu (vertikaalselt) kutsutud rühmadeks või peredeks. Keemilised elemendid paiknevad nende omaduste järgi vasakult paremale kogu perioodi vältel ja ülevalt alla järgides igat rühma.

Mõned omadused keemiliste elementide, nagu aatomi raadius ja ioonraadius, tõusevad ülevalt alla (järgides rühma) ja paremalt vasakule (järgides perioodi) samal ajal kui ionisatsioonienergia, elektronide afiinsus ja elektronegatiivsus suurenevad alt üles (järgides rühma) ja vasakult paremale (järgides periood).

Perioodilise tabeli rühmad

Numbrid 1 kuni 18 vasakult paremale määravad rühmade praegused nimed IUPACi nomenklatuur, mis kiideti heaks 1988. aastal olemasolevate nimevormide ühtlustamiseks. Iga rühma liikmetel on sarnane elektrooniline konfiguratsioon ja sama valents (elektronide arv viimasel orbiidil), seega on neil keemilised omadused sarnased.

IUPACi andmetel on järgmised elementide rühmad:

1. 1. rühm (IA). Sellesse rühma kuuluvad kõik leelismetallid, välja arvatud vesinik, mis on küll nominaalselt rühma kuuluv, kuid gaas. Elemendid kuuluvad perekonda: liitium (Li), naatrium (Na), kaalium (K), rubiidium (Rb), tseesium (Cs), frankium (Fr). Neil on väga madal tihedused, nad on kuum ja elekterja neid ei leidu kunagi vabalt looduses, vaid teiste elementidega ühendites.
2. 2. rühm (IIA). Sellesse rühma kuuluvad niinimetatud leelismuldmetallid, need on leeliselistest kõvemad, eredad ja head elektrijuhid, kuigi vähem reageerivad ja väga head redutseerivad ained (oksüdeerijad). Perekond koosneb: berülliumist (Be), magneesiumist (Mg), kaltsiumist (Ca), strontsiumist (Sr), baariumist (Ba) ja raadiumist (Ra).
3. 3. rühm (IIIB). Skandiumiperekond kuulub sellesse rühma, ehkki paljudes rühmades tabeli plokis d (rühmad 3 kuni 12, sealhulgas aktiniidid ja haruldased muldmetallid) ei ole tellimuste osas lõplikku üksmeelt ideaalne. Nad moodustavad selle perekonna: skandium (Sc), ütrium (Y), lantaan või lutetium (La) ja aktiinium (Ac) on tahke, särav ja väga reaktiivne, omaduste poolest sarnane alumiiniumile. Sellesse rühma kuuluvad ka nn haruldased muldmetallid: lantaniidid (või lantaniidid). Aktiinidid (või aktinoidid) kuuluvad samuti sellesse rühma. Mõlemat elementide komplekti (lantaniide ja aktiniide) nimetatakse “sisemisteks üleminekuelementideks” ja need asuvad tabeli alumises plokis. Lantaniidid on: Lantaan (La), Tseerium (Ce), Praseodüüm (Pr), Neodüüm (Nd), Prometium (Pm), Samaarium (Sm), euroopium (Eu), gadoliinium (Gd), terbium (Tb), düsproosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), tuulium (Tm), Ytterbium (Yb), lutiit (Lu). Aktiniidid on: aktiinium (Ac), toorium (Th), protaktiinium (Pa), uraan (U), neptuunium (Np), plutoonium (Pu), americium (Am), kurium (Cm), berkelium (Bk), californium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (No) ja Lawrence (Lr). Neptuuniumist alates on need inimese loodud ebastabiilsed isotoopid.
4. 4. rühm (IVB). Sellesse rühma kuulub nn titaaniperekond, mis koosneb elementidest titaan (Ti), tsirkoonium (Zr), hafnium (Hf) ja ruteerfordium (Rf), viimane on sünteetiline ja radioaktiivne, mistõttu seda mõnikord ei võeta konto. Umbes metallid väga reaktsioonivõimelised, nii et teatud ettekannetes võivad nad õhus oleva hapnikuga kokku puutudes koheselt punaseks muutuda ja põletikuliseks muutuda.
5. 5. rühm (VB). Sellesse rühma kuulub vanaadium (V) perekond, mille eesotsas on vanaadium (V) ja millele on lisatud nioobium (Nb), tantaal (Ta) ja dubnium (Db), viimaseid toodetakse ainult laborites. Need on toatemperatuuril tahked, hõbedast värvi ning juhivad soojust ja elektrit.
6. 6. rühm (VIB). Sellesse rühma kuulub kroomi (Cr) perekond, mis koosneb kroomist (Cr), molübdeenist (Mo), volframist (W) ja seaborgiumist (Sg). Need on kõrgpunkti tahked ained sulandumine Y keemineSoojus- ja elektrijuhid, väga vastupidavad korrosioonile ja üsna reaktiivsed.
7. 7. rühm (VIIB). Selles perekonnas on mangaan (Mn), tehneetsium (Tc) ja reenium (Re), samuti element aatomnumbriga 107, bohrium (Bh). Viimane sünteesiti esimest korda 1981. aastal ja on väga ebastabiilne, mistõttu selle poolestusaeg on vaid 0,44 sekundit. Üldiselt on reenium ja tehneetsium samuti äärmiselt haruldased elemendid: tehneetsiumil pole stabiilseid vorme, samas kui mangaan on oma olemuselt väga levinud.
8. 8. rühm (VIIIB). Sellesse rühma kuulub raua (Fe) perekond, kuhu kuuluvad ruteenium (Ru), osmium (Os) ja hassium (Hs). Hassium oli tuntud kui noniloktium ja see sünteesiti esimest korda 1984. aastal; see ilmub vastuoluliste elementide 101–109 hulgas, mille nomenklatuuris on kahtluse alla seatud. Need on üsna reaktiivsed elemendid, head soojus- ja elektrijuhid ning raua korral magnetilised.
9. 9. rühm (VIIIB). Sellesse rühma kuulub koobalti (Co) perekond, mis sisaldab elemente koobalt (Co), roodium (Rh), iriidium (Ir) ja meitnerium (Mt). Nagu eelmises rühmas, on ka esimene ferromagnetiline ja esindab rühma omadusi perekond ja viimane on sünteetiline, mistõttu seda looduses ei eksisteeri (selle kõige stabiilsem isotoop kestab umbes 10 aastat).
10. 10. rühm (VIIIB). Perioodilise tabeli varasemates versioonides oli see rühm üks perekond, rühmadega 8 ja 9. Viimased versioonid lahutasid neid. Selle rühma eesotsas on nikkel (Ni), millega kaasnevad pallaadium (Pd), plaatina (Pt) ja darmstadtium (Ds). Need on oma olemuselt tavalised metallid elementaarsel kujul, ehkki niklit (kõige reaktiivsem) võib leida sulam (eriti mõnes meteoriidis). Nende katalüütiliste omaduste tõttu on need metallid oluliseks varustuseks lennundus- ja keemiatööstusele.
11. 11. rühm (IB). Sellesse rühma kuulub vask (Cu) perekond ja see koosneb vasest (Cu) ning väärismetallidest kullast (Au) ja hõbedast (Ag) ning röntgeniumist (Rg). Neid tuntakse ka kui "mündimetalle". Need on üsna reageerimatud, raskesti söövitavad, pehmed ja inimesele ülimalt kasulikud.
12. Grupp 12 (IIB). See rühm sisaldab tsingi (Zn) perekonda, mis sisaldab tsinki, kaadmiumi (Cd), elavhõbedat (Hg) ja kopernitsiumi (Cn), mida varem nimetati ununbiumiks. Need on pehmed metallid (tegelikult on elavhõbe toatemperatuuril ainus vedel metall), diamagneetiline ja kahevalentne, kõigi sulamismetallide madalaimate sulamistemperatuuridega. Naljakas on see, et tsink on elu keemia jaoks väga vajalik, samas kui kaadmium ja elavhõbe on väga joovastavad. Copernicium on omalt poolt sünteetiline element, mis loodi 1996. aastal.
13. 13. rühm (IIIA). Sellesse rühma kuuluvad elemendid, mida tuntakse kui "mullaseid", kuna neid on maa peal palju, eriti alumiiniumi. Rühma juhib boor (B), mis on a metalloidja seejärel alumiinium (Al), gallium (Ga), indium (In), tallium (Ta) ja nihoonium (Nh), mis sambast alla minnes on üha metallilisemad. Kuigi booril on kõrge kõvadus ja mittemetallilised omadused, on teised pehmed ja tempermalmist metallid, mida inimene laialdaselt kasutab.
14. Rühm 14 (käibemaks). Sellesse rühma kuuluvad süsinikdioksiidelemendid, eesotsas süsinikuga (C), jätkates räni (Si), germaaniumi (Ge), tina (Sn), plii (Pb) ja flevoriumi (Fl) abil. Need on tuntud elemendid, eriti süsinik, mis on kogu elu keemia jaoks hädavajalik. Perekonda laskudes omandavad elemendid aga metallilised omadused, punkt selline, et süsinik on mittemetalliline, räni ja germaaniumi poolmetallid ning viimane selgelt metallik.
15. 15. rühm (VA). Selles rühmas on lämmastikelemendid, mille eesotsas on lämmastik (N), ja seejärel fosfor (P), arseen (As), antimon (Sb), vismut (Bi) ja muscovio (Mc), element sünteetiline. Neid nimetatakse ka pannogeenideks või nitrogenoidideks, nad on kõrgel temperatuuril väga reageerivad ja paljud on orgaaniline keemia.
16. 16. rühm (VIA). Selles rühmas on nn kalkogeenid ehk amfigeenid. See kuulub hapniku (O) perekonda, mis sisaldab hapnikku (O), millele järgnevad väävel (S), seleen (Se), telluur (Te), poloonium (Po) ja livermorio (Lv). Neid iseloomustab kuus valentselektroni, vaatamata sellele varieeruvad nende omadused aatomite arvu suurenemisel mittemetallist. Toatemperatuuril on hapnik oma väikese suuruse tõttu väga reaktiivne gaas, samas kui ülejäänud elemendid on tahked ja olemuselt harvemad.
17. 17. rühm (VIIA). Selles rühmas on halogeenide perekond, nimetus, mis tuleneb nende kalduvusest moodustada soolasid (halogeniide). Seda seetõttu, et nad üldiselt moodustavad molekulid märkimisväärse oksüdeerimisvõimega diatoomika, mis viib nad mononegatiivsete ioonide moodustamiseni. Neid kasutatakse laialdaselt keemiatööstuses ja laboratoorainete valmistamisel. Need elemendid on fluor (F), kloor (Cl), broom (Br), jood (I), astmaat (At) ja tenes (Ts), viimane on samuti rühma f metall.
18. Grupp 18 (VIIIA). Selles rühmas on elemendid, mida nimetatakseVäärisgaasid"Või"inertsed gaasid”. Need on väga madala reaktsioonivõimega elemendid, mida tavaliselt leidub monatoomiliste gaasidena, lõhnatu, värvitu, nõrgad, moodustades väga vähe ja erakordseid ühendeid, kuna nende välimine elektronkest on täielik. Need elemendid on heelium (He), neoon (Ne), argoon (Ar), krüptoon (Kr), ksenoon (Xe), radoon (Rn) ja oganeson (Og). Need kaks viimast on erilised: radoon on radioaktiivne ja seda pole isotoopid stabiilne (selle kõige stabiilsem isotoop on ²²²Rn, mis eksisteerib ainult 3,8 päeva), samas kui oganeson on sünteetilist päritolu ja seni loodud kõige raskem element.

Perioodiliste tabelite plokid

Teine võimalus perioodilise tabeli mõistmiseks on selle nelja ploki kaudu:

Järgige koos: