Periodická tabuľka: Informácie a príklady

The Periodická tabuľka prvkov je tabuľka, v ktorej sú všetky chemické prvky známe človeku, zoradené podľa ich atómového čísla (počtu protónov), elektrónovej konfigurácie a chemické vlastnosti konkrétne.

Je to koncepčný nástroj základné pre štúdium na čom záleží ktorej prvá verzia bola publikovaná v roku 1869 ruským chemikom Dmitrijom Mendelejevom a ktorá bola aktualizovaná rokov, keď boli objavené nové chemické prvky a ich základné vzorce vlastnosti.

Aktuálna periodická tabuľka je štruktúrovaná do sedem riadkov (horizontálne) nazývané obdobia a v 18 stĺpcov (vertikálne) nazývané skupiny alebo rodiny. Chemické prvky sú usporiadané podľa svojich vlastností zľava doprava v priebehu jednotlivých období a zhora nadol po každej skupine.

Niektoré vlastnosti chemických prvkov, ako sú atómový polomer a iónový polomer, sa zväčšuje zhora nadol (podľa skupiny) a sprava doľava (podľa obdobia), zatiaľ čo ionizačná energia, elektrónová afinita a elektronegativita stúpajú zdola nahor (po skupine) a zľava doprava (po obdobie).

Skupiny periodickej tabuľky

Čísla 1 až 18 zľava doprava sú súčasné názvy skupín určené znakom Nomenklatúra IUPAC, schválený v roku 1988 s cieľom zjednotiť rôzne formy mien, ktoré existovali. Členovia každej skupiny majú podobné elektronické konfigurácie a rovnaké valencia (počet elektrónov na poslednej obežnej dráhe), takže majú chemické vlastnosti podobný.

Podľa IUPAC existujú nasledujúce skupiny prvkov:

1. Skupina 1 (IA). V tejto skupine sú všetky alkalické kovy s výnimkou vodíka, ktorý je síce nominálne v skupine, ale je to plyn. Prvky sú súčasťou rodiny: lítium (Li), sodík (Na), draslík (K), rubídium (Rb), cézium (Cs), francium (Fr). Majú veľmi nízke hustoty, sú dobrým vysielačom horúci a elektrina, a nikdy sa nenachádzajú voľne v prírode, ale v zlúčeninách s inými prvkami.
2. Skupina 2 (IIA). V tejto skupine sú takzvané kovy alkalických zemín, sú tvrdšie ako alkalické, jasné a dobré elektrické vodiče, aj keď menej reaktívne a veľmi dobré redukčné činidlá (oxidanty). Skupinu tvoria: berýlium (Be), horčík (Mg), vápnik (Ca), stroncium (Sr), bárium (Ba) a rádium (Ra).
3. Skupina 3 (IIIB). Rodina škandia je v tejto skupine, aj keď v mnohých skupinách v bloku „d“ tabuľky (skupiny 3 až 12, vrátane aktinidov a vzácnych zemín), pokiaľ ide o objednávanie, neexistuje definitívny konsenzus ideálne. Tvoria túto rodinu: skandium (Sc), ytrium (Y), lantán alebo lutecium (La) a aktínium (Ac), sú pevný, jasný a vysoko reaktívny, podobnými vlastnosťami ako hliník. Do tejto skupiny patria aj takzvané „vzácne zeminy“: lanthanoidy (alebo lanthanoidy). Do tejto skupiny patria aj aktinidy (alebo aktinoidy). Obidve množiny prvkov (lantanoidy a aktinidy) sa nazývajú „vnútorné prechodové prvky“ a nachádzajú sa v dolnom bloku tabuľky. Lantanidy sú: lantan (La), cér (Ce), praseodym (Pr), neodým (Nd), prometium (Pm), samárium (Sm), europium (Eu), gadolínium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thúlium (Tm), Ytterbium (Yb), lutecium (Lu). Aktinidy sú: aktínium (Ac), tórium (Th), protaktínium (Pa), urán (U), neptúnium (Np), plutónium (Pu), americium (Am), curium (Cm), berkelium (Bk), kalifornium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (č.) a Lawrence (Lr). Od neptúnia sú to nestabilné izotopy vytvorené človekom.
4. Skupina 4 (IVB). V tejto skupine je takzvaná „titánová rodina“, ktorú tvoria prvky titán (Ti), zirkónium (Zr), hafnium (Hf) a rutherfordium (Rf), posledné syntetické a rádioaktívne, takže sa niekedy účet. Je o kovy veľmi reaktívne, takže v určitých prevedeniach môžu okamžite sčervenať a zapáliť sa už pri kontakte s kyslíkom vo vzduchu.
5. Skupina 5 (VB). V tejto skupine je skupina vanádov (V) na čele s vanádom (V) a doplnená nióbom (Nb), tantalom (Ta) a dubniom (Db), ktoré sa vyrábajú výlučne v laboratóriách. Pri izbovej teplote sú pevné, striebornej farby a vedú teplo a elektrinu.
6. Skupina 6 (VIB). V tejto skupine je skupina chrómu (Cr), ktorá sa skladá z chrómu (Cr), molybdénu (Mo), volfrámu (W) a seaborzia (Sg). Sú to pevné látky vysokého bodu fúzia Y. vriaciVodiče tepla a elektriny, vysoko odolné proti korózii a celkom reaktívne.
7. Skupina 7 (VIIB). V tejto rodine sú mangán (Mn), technécium (Tc) a rénium (Re), ako aj prvok s atómovým číslom 107, bohrium (Bh). Posledná uvedená látka bola syntetizovaná prvýkrát v roku 1981 a je vysoko nestabilná, takže jej polčas je iba 0,44 sekundy. Všeobecne možno povedať, že rénium a technécium sú tiež mimoriadne vzácnymi prvkami: technécium nemá stabilné formy, zatiaľ čo v prírode je veľmi častý mangán.
8. Skupina 8 (VIIIB). V tejto skupine je rodina železa (Fe), ktorá zahŕňa ruténium (Ru), osmium (Os) a hassium (Hs). Draslík bol známy ako unniloctium a prvýkrát sa syntetizoval v roku 1984; objavuje sa medzi kontroverznými prvkami 101 až 109, ktorých nomenklatúra bola spochybnená. Sú to dosť reaktívne prvky, dobré vodiče tepla a elektriny a v prípade železa aj magnetické.
9. Skupina 9 (VIIIB). V tejto skupine je čeľaď kobaltu (Co), ktorá obsahuje prvky kobalt (Co), ródium (Rh), irídium (Ir) a meitnerium (Mt). Rovnako ako v predchádzajúcej skupine je prvá feromagnetická a predstavuje vlastnosti čeľaď a druhá je syntetická, takže v prírode neexistuje (najstabilnejší izotop trvá asi 10 rokov).
10. Skupina 10 (VIIIB). V starších verziách periodickej tabuľky bola táto skupina samostatnou rodinou so skupinami 8 a 9. Posledné verzie ich oddelili. Na čele tejto skupiny je nikel (Ni), ktorý sprevádza paládium (Pd), platina (Pt) a darmstadtium (Ds). V prírode sú to bežné kovy v elementárnej forme, aj keď sa v nich nachádza nikel (najreaktívnejší) zliatina (najmä v niektorých meteoritoch). Vďaka svojim katalytickým vlastnostiam sú tieto kovy dôležitým zdrojom pre letecký a chemický priemysel.
11. Skupina 11 (IB). V tejto skupine je rodina medi (Cu), ktorú tvorí meď (Cu) a drahé kovy zlato (Au) a striebro (Ag) a röntgenium (Rg). Sú tiež známe ako „kovové mince“. Sú dosť nereaktívne, ťažko korodovateľné, mäkké a pre človeka mimoriadne užitočné.
12. Skupina 12 (IIB). Táto skupina obsahuje rodinu zinku (Zn), ktorá obsahuje zinok, kadmium (Cd), ortuť (Hg) a copernicium (Cn), predtým nazývané ununbium. Sú to mäkké kovy (v skutočnosti je ortuť jediným tekutým kovom pri izbovej teplote), diamagnetické a dvojmocné, s najnižšími bodmi topenia zo všetkých prechodných kovov. Zábavné je, že zinok je pre životnú chémiu veľmi potrebný, zatiaľ čo kadmium a ortuť sú vysoko opojné. Kopernicium je syntetický prvok vytvorený v roku 1996.
13. Skupina 13 (IIIA). V tejto skupine sú prvky známe ako „zemité“, pretože ich je v zemi dostatok, najmä hliníka. Na čele skupiny je bór (B), čo je a metaloida potom hliník (Al), gálium (Ga), indium (In), tálium (Ta) a nihonium (Nh), ktoré sú pri stúpaní kolónou čoraz viac kovové. A hoci má bór vysokú tvrdosť a nekovové vlastnosti, ostatnými sú mäkké a tvárne kovy, ktoré človek často používa.
14. Skupina 14 (DPH). V tejto skupine sú karbidové prvky na čele s uhlíkom (C) a pokračujúcim s kremíkom (Si), germániom (Ge), cínom (Sn), olovom (Pb) a flevoriom (Fl). Sú to známe prvky, najmä uhlík, nevyhnutné pre celú chémiu života. Keď však človek zostupuje do rodiny, prvky získavajú kovové vlastnosti, bod taký, že uhlík je nekovový, kremík a germánium a čiastočne tuhé kovové.
15. Skupina 15 (VA). V tejto skupine sú nitrogenoidné prvky na čele s dusíkom (N), potom fosfor (P), arzén (As), antimón (Sb), bizmut (Bi) a muscovio (Mc), prvok syntetický. Sú tiež známe ako pannogény alebo nitrogenoidy, sú veľmi reaktívne pri vysokých teplotách a mnohé z nich sú pre organická chémia.
16. 16. skupina (VIA). V tejto skupine sú takzvané chalkogény alebo amfigény. Nachádza sa v rodine kyslíka (O), ktorá obsahuje kyslík (O), po ktorej nasleduje síra (S), selén (Se), telúr (Te), polónium (Po) a livermorio (Lv). Vyznačujú sa tým, že majú šesť valenčných elektrónov, napriek tomu sa ich vlastnosti pri zvyšovaní ich atómového čísla líšia od nekovových po kovové. Pri izbovej teplote je kyslík vďaka svojej malej veľkosti veľmi reaktívnym plynom, zatiaľ čo ostatné prvky sú tuhé a majú menej častú povahu.
17. Skupina 17 (VIIA). V tejto skupine je skupina halogénov, čo je názov, ktorý pochádza z ich tendencie vytvárať soli (halogenidy). Je to tak preto, lebo spravidla tvoria molekuly diatomika značnej oxidačnej sily, ktorá ich vedie k tvorbe mononegatívnych iónov. Používajú sa často v chemickom priemysle a pri výrobe laboratórneho materiálu. Týmito prvkami sú fluór (F), chlór (Cl), bróm (Br), jód (I), astát (At) a tenes (Ts), pričom posledne uvedený je tiež kovom skupiny f.
18. Skupina 18 (VIIIA). V tejto skupine sú prvky známe ako „Ušľachtilé plyny„Alebo“inertné plyny”. Sú to prvky s veľmi nízkou reaktivitou, ktoré sa zvyčajne vyskytujú ako jednoatómové plyny, bez zápachu, bezfarebné, insipidné, tvoriace veľmi málo a výnimočných zlúčenín, pretože ich najvzdialenejší obal elektrónov je kompletný. Tieto prvky sú hélium (He), neón (Ne), argón (Ar), kryptón (Kr), xenón (Xe), radón (Rn) a oganeson (Og). Tieto posledné dva sú konkrétne: radón je rádioaktívny a nemá izotopy stabilný (jeho najstabilnejším izotopom je ²²²Rn, ktorý existuje iba 3,8 dňa), zatiaľ čo oganeson je syntetického pôvodu a je doteraz najťažším prvkom.

Bloky periodickej tabuľky

Ďalším spôsobom, ako porozumieť periodickej tabuľke, sú jej štyri bloky:

Postupujte podľa: