Periodni sustav: informacije i primjeri

The Periodni sustav elemenata je tablica u kojoj su svi kemijski elementi poznati čovjeku, poredani prema njihovom atomskom broju (broju protona), elektronskoj konfiguraciji i kemijska svojstva specifično.

To je konceptualni alat temeljno za proučavanje materija čiju je prvu verziju 1869. objavio ruski kemičar Dmitri Mendeleev, a koja je ažurirana donošenjem godine, jer su otkriveni novi kemijski elementi i obrasci u osnovi njihovih Svojstva.

Trenutni periodni sustav strukturiran je u sedam redova (vodoravno) nazivaju se razdoblja i u 18 stupaca (vertikalno) nazvane grupe ili obitelji. Kemijski elementi raspoređeni su prema svojim svojstvima slijeva nadesno tijekom razdoblja i odozgo prema dolje slijedeći svaku skupinu.

Neki Svojstva kemijskih elemenata, poput atomskog radijusa i ionskog radijusa, povećavaju se odozgo prema dolje (slijedeći skupinu) i zdesna nalijevo (slijedeći razdoblje), dok se energija ionizacije, afinitet elektrona i elektronegativnost povećavaju odozdo prema gore (slijedeći skupinu) i slijeva udesno (slijedeći razdoblje).

Grupe periodnog sustava

Brojevi od 1 do 18 slijeva udesno, trenutni nazivi grupa određeni su znakom IUPAC nomenklatura, odobren 1988. za objedinjavanje različitih oblika imena koji su postojali. Elementi svake skupine imaju slične elektroničke konfiguracije i iste valencija (broj elektrona u posljednjoj orbiti), pa imaju kemijska svojstva sličan.

Prema IUPAC-u postoje sljedeće skupine elemenata:

1. Skupina 1 (IA). U ovoj su skupini svi alkalni metali, osim vodika, koji je, iako je nominalno u skupini, plin. Elementi su dio obitelji: litij (Li), natrij (Na), kalij (K), rubidij (Rb), cezij (Cs), francij (Fr). Imaju vrlo niske gustoće, oni su dobri odašiljači vruće i struja, i nikada se ne mogu naći slobodno u prirodi, već u spojevima s drugim elementima.
2. Skupina 2 (IIA). U ovu su skupinu takozvani zemnoalkalijski metali, oni su tvrđi od alkalnih, svijetli i dobri električni vodiči, iako manje reaktivni i vrlo dobri reduktori (oksidanti). Obitelj se sastoji od: berilija (Be), magnezija (Mg), kalcija (Ca), stroncija (Sr), barija (Ba) i radija (Ra).
3. Skupina 3 (IIIB). Obitelj skandij je u ovoj skupini, iako je u mnogim skupinama u bloku "d" tablice (skupine 3 do 12, uključujući aktinide i rijetke zemlje) nema konačnog konsenzusa oko naručivanja idealan. Oni čine ovu obitelj: skandij (Sc), itrij (Y), lantan ili lutecij (La) i aktinij (Ac), jesu solidan, svijetao i vrlo reaktivan, po svojstvima sličan aluminiju. U ovu skupinu spadaju i takozvane "rijetke zemlje": lantanidi (ili lantanoidi). U ovu skupinu spadaju i aktinidi (ili aktinoidi). Oba skupa elemenata (lantanidi i aktinidi) nazivaju se "unutarnjim prijelaznim elementima" i nalaze se u donjem bloku tablice. Lantanidi su: Lantan (La), Cerium (Ce), Praseodim (Pr), Neodim (Nd), Prometij (Pm), Samarij (Sm), europij (Eu), gadolinij (Gd), terbij (Tb), disprozij (Dy), holmij (Ho), erbij (Er), tulij (Tm), jterbij (Yb), lutecij (Lu). Aktinidi su: aktinij (Ac), torij (Th), protaktinij (Pa), uran (U), neptunij (Np), plutonij (Pu), americij (Am), kurij (Cm), berkelij (Bk), kalifornij (Cf), einsteinium (Es), fermij (Fm), mendelevij (Md), nobelij (ne) i Lawrence (Lr). Od neptunija nadalje oni su nestabilni izotopi koje je stvorio čovjek.
4. Skupina 4 (IVB). U ovoj je skupini takozvana "obitelj titana", koju čine elementi titan (Ti), cirkonij (Zr), hafnij (Hf) i ruterfordij (Rf), potonji sintetski i radioaktivni, pa se ponekad ne uzima u račun. Je o metali vrlo reaktivni, pa u određenim prezentacijama mogu odmah postati crveni i upaljeni samo kontaktom s kisikom u zraku.
5. Skupina 5 (VB). U ovoj je skupini obitelj vanadij (V), na čijem je čelu vanadij (V), a prate je niobij (Nb), tantal (Ta) i dubnij (Db), potonji proizvedeni isključivo u laboratorijima. Oni su čvrsti na sobnoj temperaturi, srebrne boje i provode toplinu i električnu energiju.
6. Skupina 6 (VIB). U ovoj je skupini obitelj krom (Cr), koju čine krom (Cr), molibden (Mo), volfram (W) i morskiborgije (Sg). Oni su čvrste supstance visoke točke fuzija Y ključanjeProvodnici topline i električne energije, vrlo otporni na koroziju i prilično reaktivni.
7. Skupina 7 (VIIB). U ovoj su obitelji mangan (Mn), tehnecij (Tc) i renij (Re), kao i element s atomskim brojem 107, bohrij (Bh). Potonji je prvi put sintetiziran 1981. godine i vrlo je nestabilan, tako da mu vrijeme poluraspada iznosi samo 0,44 sekunde. Općenito govoreći, renij i tehnecij također su izuzetno rijetki elementi: tehnecij nema stabilne oblike, dok je mangan u prirodi vrlo čest.
8. Skupina 8 (VIIIB). U ovoj je skupini obitelj željeza (Fe), koja uključuje rutenij (Ru), osmij (Os) i kalij (Hs). Hassium je bio poznat pod nazivom unniloctium i prvi put je sintetiziran 1984. godine; pojavljuje se među kontroverznim elementima od 101 do 109, čija je nomenklatura dovedena u pitanje. Oni su prilično reaktivni elementi, dobri vodiči topline i električne energije, a u slučaju željeza i magnetski.
9. Skupina 9 (VIIIB). U ovoj je skupini obitelj kobalta (Co), koja sadrži elemente kobalt (Co), rodij (Rh), iridij (Ir) i meitnerij (Mt). Kao i u prethodnoj skupini, prva je feromagnetska i reprezentativna je za svojstva obitelj, a potonji je sintetički, tako da u prirodi ne postoji (njegov najstabilniji izotop traje oko 10 godine).
10. Skupina 10 (VIIIB). U ranijim verzijama Periodnog sustava, ova je skupina bila jedna obitelj, sa skupinama 8 i 9.. Nedavne verzije razdvojile su ih. Na čelu ove skupine nalazi se nikal (Ni), koji prati paladij (Pd), platina (Pt) i darmstadcij (Ds). U prirodi su uobičajeni metali u elementarnom obliku, iako se u njima može naći nikl (najaktivniji) legura (u nekim meteoritima, posebno). Njihova katalitička svojstva čine ove metale važnom opskrbom za zrakoplovnu i kemijsku industriju.
11. Skupina 11 (IB). U ovoj je skupini obitelj bakra (Cu), a čine je bakar (Cu) i plemeniti metali zlato (Au) i srebro (Ag) i roentgenij (Rg). Poznati su i kao "metalni novčići". Prilično su nereaktivni, teško nagrizaju, mekani i izuzetno korisni čovjeku.
12. Skupina 12 (IIB). Ova skupina sadrži obitelj cinka (Zn) koja sadrži cink, kadmij (Cd), živu (Hg) i Kopernik (Cn), koji su se prije zvali ununbij. Oni su mekani metali (zapravo živa je jedini tekući metal na sobnoj temperaturi), dijamagnetski i dvovalentni, s najnižim talištima od svih prijelaznih metala. Smiješno je što je cink prijeko potreban za životnu kemiju, dok su kadmij i živa vrlo opojni. Kopernik je sa svoje strane sintetički element stvoren 1996.
13. Skupina 13 (IIIA). U ovu su skupinu elementi poznati kao "zemljani", budući da ih ima puno u zemlji, posebno aluminiju. Na čelu skupine je bor (B), koji je a metaloid, a zatim aluminij (Al), galij (Ga), indij (In), talij (Ta) i nihonij (Nh), sve metalniji kako se spuštate niz kolonu. Iako bor ima visoku tvrdoću i nemetalna svojstva, ostali su mekani i podatni metali koje čovjek široko koristi.
14. Skupina 14 (PDV). U ovoj su skupini karbonidni elementi na čelu s ugljikom (C), a nastavljaju se silicij (Si), germanij (Ge), kositar (Sn), olovo (Pb) i flevorij (Fl). Oni su dobro poznati elementi, posebno ugljik, neophodni za cjelokupnu kemiju života. Kako se netko spušta u obitelj, elementi stiču metalna svojstva, točka takva da je ugljik nemetalni, silicij i germanij polumetal, a potonji jasno metalik.
15. Skupina 15 (VA). U ovoj su skupini nitrogenoidni elementi na čelu s dušikom (N), a zatim fosfor (P), arsen (As), antimon (Sb), bizmut (Bi) i muscovium (Mc), element sintetička. Poznati su i kao pannogeni ili nitrogenoidi, vrlo su reaktivni na visokim temperaturama i mnogi su neophodni za organska kemija.
16. Skupina 16 (VIA). U ovoj su skupini takozvani halkogeni ili amfigeni. Nalazi se u obitelji kisika (O) koja sadrži kisik (O), zatim sumpor (S), selen (Se), telur (Te), polonij (Po) i jevermorio (Lv). Karakterizira ih to što imaju šest valentnih elektrona, unatoč tome što im svojstva variraju od nemetalnih do metalnih kako im atomski broj raste. Na sobnoj temperaturi kisik je vrlo reaktivan plin zbog svoje male veličine, dok su ostali elementi čvrste i rjeđe prirode.
17. Skupina 17 (VIIA). U ovoj je skupini obitelj halogena, ime koje dolazi od njihove sklonosti stvaranju soli (halogenidi). To je zato što oni općenito čine molekule dijatomeja značajne oksidacijske snage, što dovodi do toga da tvore mononegativne ione. Široko se koriste u kemijskoj industriji i u proizvodnji laboratorijskog materijala. Ti su elementi fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I), astat (At) i tenese (Ts), pri čemu je potonji također metal grupe f.
18. Skupina 18 (VIIIA). U ovoj su skupini elementi poznati kao "Plemeniti plinovi"Ili"inertni plinovi”. Oni su elementi vrlo niske reaktivnosti, koji se obično nalaze u obliku monoatomskih plinova, bez mirisa, bez boje, neispidni, tvoreći vrlo malo i iznimnih spojeva, jer je njihova najudaljenija ljuska elektrona dovršen. Ti su elementi helij (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe), radon (Rn) i oganeson (Og). Posljednja su dva posebna: radon je radioaktivan i nema ga izotopi stabilan (njegov najstabilniji izotop je ²²²Rn, koji postoji samo 3,8 dana), dok je oganeson sintetičkog podrijetla i najteži element stvoren do danas.

Blokovi periodnog sustava

Drugi način za razumijevanje Periodnog sustava je kroz njegova četiri bloka:

Slijedite sa: