Układ okresowy pierwiastków: informacje i przykłady

Układ okresowy pierwiastków to stół, w którym wszystkie pierwiastki chemiczne znane człowiekowi, uporządkowane według ich liczby atomowej (liczby protonów), konfiguracji elektronowej i electro właściwości chemiczne konkretny.

To jest narzędzie koncepcyjne fundamentalne dla badania materia którego pierwszą wersję opublikował w 1869 r. rosyjski chemik Dmitri Mendelejew, a która została zaktualizowana wraz z odejściem lat, gdy odkryto nowe pierwiastki chemiczne i wzorce leżące u ich podstaw nieruchomości.

Obecny układ okresowy jest zbudowany w siedem rzędów (poziome) zwane okresami i in 18 kolumn (pionowe) zwane grupami lub rodzinami. Pierwiastki chemiczne są ułożone zgodnie z ich właściwościami od lewej do prawej w okresach i od góry do dołu po każdej grupie.

Trochę nieruchomości pierwiastków chemicznych, takich jak promień atomowy i promień jonowy, wzrastają od góry do dołu (po grupie) i od prawej do lewej (po okresie), podczas gdy energia jonizacji, powinowactwo elektronowe i elektroujemność wzrastają od dołu do góry (za grupą) i od lewej do prawej (za Kropka).

Grupy układu okresowego

Ponumerowane od 1 do 18 od lewej do prawej, aktualne nazwy grup są określane przez Nomenklatura IUPAC, zatwierdzony w 1988 r. w celu ujednolicenia istniejących form nazw. Elementy każdej grupy mają podobne konfiguracje elektroniczne i takie same wartościowości (liczba elektronów na ostatniej orbicie), a więc mają właściwości chemiczne podobny.

Według IUPAC istnieją następujące grupy pierwiastków:

1. Grupa 1 (IA). W tej grupie znajdują się wszystkie metale alkaliczne, z wyjątkiem wodoru, który chociaż jest nominalnie w grupie, jest gazem. Pierwiastki należą do rodziny: lit (Li), sód (Na), potas (K), rubid (Rb), cez (Cs), frans (Fr). Mają bardzo niskie gęstości, są dobrymi przekaźnikami gorąco i Elektryczność, i nigdy nie występują swobodnie w przyrodzie, ale w związkach z innymi pierwiastkami.
2. Grupa 2 (IIA). W tej grupie są tzw. metale ziem alkalicznych, są twardsze od alkalicznych, jasne i dobre przewodniki elektryczne, chociaż mniej reaktywne i bardzo dobre środki redukujące (utleniacze). W skład rodziny wchodzą: beryl (Be), magnez (Mg), wapń (Ca), stront (Sr), bar (Ba) i rad (Ra).
3. Grupa 3 (IIIB). W tej grupie znajduje się rodzina scandium, chociaż w wielu grupach w bloku „d” tabeli (grupy 3 do 12, w tym aktynowce i pierwiastki ziem rzadkich) nie ma ostatecznego konsensusu co do kolejności ideał. W skład tej rodziny wchodzą: skand (Sc), itr (Y), lantan lub lutet (La) i aktyn (Ac), są solidny, jasne i bardzo reaktywne, podobne właściwościami do aluminium. Do tej grupy należą również tak zwane „ziemie rzadkie”: lantanowce (lub lantanowce). Do tej grupy należą również aktynowce (lub aktynoidy). Oba zestawy pierwiastków (lantanowce i aktynowce) nazywane są „wewnętrznymi elementami przejściowymi” i znajdują się w dolnym bloku tabeli. Lantanowce to: Lantan (La), Cer (Ce), Prazeodym (Pr), Neodym (Nd), Promet (Pm), Samar (Sm), europ (Eu), gadolin (Gd), terb (Tb), dysproz (Dy), holm (Ho), erb (Er), tul (Tm), iterb (Yb), lutet (Lu). Aktynami są: aktyn (Ac), tor (Th), protaktyn (Pa), uran (U), neptun (Np), pluton (Pu), ameryk (Am), curium (Cm), berkel (Bk), kaliforn (Cf), einstein (Es), ferm (Fm), mendelew (Md), nobel (No) i Lawrence (Lr). Od neptunium wzwyż są nietrwałymi izotopami tworzonymi przez człowieka.
4. Grupa 4 (IVB). W tej grupie znajduje się tak zwana „rodzina tytanu”, składająca się z pierwiastków tytanu (Ti), cyrkonu (Zr), hafn (Hf) i rutherford (Rf), ten ostatni syntetyczny i radioaktywny, więc czasami nie jest przyjmowany konto. Jest o metale bardzo reaktywne, więc w niektórych prezentacjach mogą natychmiast stać się czerwone i zaognione, po prostu wchodząc w kontakt z tlenem w powietrzu.
5. Grupa 5 (VB). W tej grupie znajduje się rodzina wanadu (V), na czele z wanadem (V) i towarzysząca mu niob (Nb), tantal (Ta) i dub (Db), ten ostatni produkowany wyłącznie w laboratoriach. Są stałe w temperaturze pokojowej, mają kolor srebrny i przewodzą ciepło i elektryczność.
6. Grupa 6 (VIB). W tej grupie znajduje się rodzina chromu (Cr), składająca się z chromu (Cr), molibdenu (Mo), wolframu (W) i seaborgium (Sg). Są to ciała stałe o wysokim punkcie połączenie Tak wrzeniePrzewodniki ciepła i elektryczności, bardzo odporne na korozję i dość reaktywne.
7. Grupa 7 (VIIB). Do tej rodziny należą mangan (Mn), technet (Tc) i ren (Re), a także pierwiastek o liczbie atomowej 107, bohr (Bh). Ten ostatni został zsyntetyzowany po raz pierwszy w 1981 roku i jest bardzo niestabilny, więc jego okres półtrwania wynosi zaledwie 0,44 sekundy. Ogólnie rzecz biorąc, ren i technet są również niezwykle rzadkimi pierwiastkami: technet nie ma trwałych form, natomiast mangan jest bardzo powszechny w przyrodzie.
8. Grupa 8 (VIIIB). W tej grupie jest rodzina żelaza (Fe), która obejmuje ruten (Ru), osm (Os) i has (Hs). Hass był znany jako unniloctium i został zsyntetyzowany po raz pierwszy w 1984 roku; pojawia się wśród kontrowersyjnych elementów od 101 do 109, których nazewnictwo zostało zakwestionowane. Są pierwiastkami dość reaktywnymi, dobrymi przewodnikami ciepła i elektryczności, aw przypadku żelaza magnetycznymi.
9. Grupa 9 (VIIIB). W tej grupie jest rodzina kobaltu (Co), która zawiera pierwiastki kobalt (Co), rod (Rh), iryd (Ir) i meitner (Mt). Podobnie jak w poprzedniej grupie, pierwszy jest ferromagnetyczny i reprezentatywny dla właściwości rodziny, a ta ostatnia jest syntetyczna, więc nie istnieje w naturze (jej najbardziej stabilny izotop trwa około 10 lat).
10. Grupa 10 (VIIIB). We wcześniejszych wersjach układu okresowego ta grupa była jedną rodziną, z grupami 8 i 9.. Ostatnie wersje je rozdzieliły. Na czele tej grupy znajduje się nikiel (Ni), któremu towarzyszą pallad (Pd), platyna (Pt) i darmsztad (Ds). Są to metale pospolite w przyrodzie w postaci pierwiastkowej, chociaż nikiel (najbardziej reaktywny) można znaleźć w stop (zwłaszcza w niektórych meteorytach). Ich właściwości katalityczne sprawiają, że metale te są ważnym źródłem zaopatrzenia dla przemysłu lotniczego i chemicznego.
11. Grupa 11 (IB). W tej grupie znajduje się rodzina miedzi (Cu), która składa się z miedzi (Cu) oraz metali szlachetnych złota (Au) i srebra (Ag) oraz rentgenu (Rg). Znane są również jako „metale monetowe”. Są dość niereaktywne, trudno korodujące, miękkie i niezwykle przydatne dla człowieka.
12. Grupa 12 (IIB). Ta grupa obejmuje rodzinę cynku (Zn), która zawiera cynk, kadm (Cd), rtęć (Hg) i kopernik (Cn), dawniej nazywany ununbium. Są to metale miękkie (w rzeczywistości rtęć jest jedynym ciekłym metalem w temperaturze pokojowej), diamagnetyczne i dwuwartościowe, o najniższych temperaturach topnienia spośród wszystkich metali przejściowych. Zabawne jest to, że cynk jest bardzo potrzebny dla chemii życia, podczas gdy kadm i rtęć są silnie odurzające. Z kolei Copernicium to pierwiastek syntetyczny stworzony w 1996 roku.
13. Grupa 13 (IIIA). W tej grupie znajdują się pierwiastki znane jako „ziemiste”, ponieważ występują one obficie w ziemi, zwłaszcza aluminium. Na czele grupy stoi bor (B), który jest a półmetal, a następnie aluminium (Al), gal (Ga), ind (In), tal (Ta) i nihonium (Nh), coraz bardziej metaliczne w miarę schodzenia w dół kolumny. I chociaż bor ma wysoką twardość i właściwości niemetaliczne, pozostałe są metalami miękkimi i plastycznymi szeroko stosowanymi przez człowieka.
14. Grupa 14 (VAT). W tej grupie znajdują się pierwiastki karbonidowe, na czele z węglem (C), a następnie z krzemem (Si), germanem (Ge), cyną (Sn), ołowiem (Pb) i flevorium (Fl). Są to dobrze znane pierwiastki, zwłaszcza węgiel, niezbędne dla całej chemii życia. W miarę schodzenia do rodziny pierwiastki nabierają jednak właściwości metalicznych, punkt taki, że węgiel jest niemetaliczny, półmetale krzemowe i germanowe, a te ostatnie wyraźnie metaliczny.
15. Grupa 15 (VA). W tej grupie są pierwiastki azotoidowe, na czele z azotem (N), następnie fosfor (P), arsen (As), antymon (Sb), bizmut (Bi) i muskow (Mc), pierwiastek syntetyczny. Są one również znane jako pannogeny lub azotoidy, są bardzo reaktywne w wysokich temperaturach i wiele z nich jest niezbędnych dla Chemia organiczna.
16. Grupa 16 (VIA). W tej grupie znajdują się tak zwane chalkogeny lub amfigeny. Jest to rodzina tlenu (O), która zawiera tlen (O), następnie siarkę (S), selen (Se), tellur (Te), polon (Po) i livermorio (Lv). Charakteryzują się posiadaniem sześciu elektronów walencyjnych, mimo że ich właściwości zmieniają się od niemetalicznych do metalicznych wraz ze wzrostem ich liczby atomowej. W temperaturze pokojowej tlen jest bardzo reaktywnym gazem ze względu na swój mały rozmiar, podczas gdy reszta pierwiastków jest stała i występuje rzadziej w naturze.
17. Grupa 17 (VIIA). W tej grupie znajduje się rodzina halogenów, nazwa wynikająca z ich skłonności do tworzenia soli (halogenków). Dzieje się tak, ponieważ generalnie stanowią molekuły dwuatomów o znacznej sile utleniania, co prowadzi do powstania jonów jednoujemnych. Są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym oraz w produkcji artykułów laboratoryjnych. Te pierwiastki to fluor (F), chlor (Cl), brom (Br), jod (I), astat (At) i tenen (Ts), przy czym ten ostatni jest również metalem z grupy f.
18. Grupa 18 (VIIIA). W tej grupie znajdują się elementy znane jako „Gazy szlachetne"Lub"gazy obojętne”. Są to pierwiastki o bardzo niskiej reaktywności, które zwykle występują jako gazy jednoatomowe, bezwonne, bezbarwne, mdły, tworząc bardzo nieliczne i wyjątkowe związki, ponieważ ich najbardziej zewnętrzna powłoka elektronowa jest kompletny. Te pierwiastki to hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), ksenon (Xe), radon (Rn) i oganezon (Og). Te dwa ostatnie są szczególne: radon jest radioaktywny i nie ma izotopy stabilny (jego najbardziej stabilnym izotopem jest ²²²Rn, który istnieje tylko 3,8 dnia), natomiast oganezon jest pochodzenia syntetycznego i jest najcięższym pierwiastkiem stworzonym do tej pory.

Bloki układu okresowego pierwiastków

Innym sposobem zrozumienia układu okresowego pierwiastków są jego cztery bloki:

Postępuj zgodnie z: