Периодни систем: информације и примери

Тхе Периодни систем елемената је табела у којој су сви хемијски елементи познати човеку, поређани према њиховом атомском броју (броју протона), електронској конфигурацији и хемијска својства специфична.

То је концептуални алат основа за проучавање материја чију је прву верзију 1869. године објавио руски хемичар Дмитриј Менделејев, а која је ажурирана доношењем године, како су откривени нови хемијски елементи и обрасци у основи њихових својства.

Актуелни периодни систем је структуриран у седам редова (хоризонтални) називају се тачкама и у 18 колона (вертикалне) назване групе или породице. Хемијски елементи су распоређени према својим својствима слева надесно током периода и одозго надоле пратећи сваку групу.

Неки својства хемијских елемената, као што су атомски радијус и јонски радијус, повећавају се од врха до дна (пратећи групу) и здесна налево (пратећи период), док се енергија јонизације, афинитет електрона и електронегативност повећавају одоздо према горе (пратећи групу) и слева надесно (пратећи раздобље).

Групе периодног система

Бројеви од 1 до 18 слева надесно, тренутна имена група одређена су ИУПАЦ номенклатура, одобрен 1988. године за обједињавање различитих облика имена који су постојали. Чланови сваке групе имају сличне електронске конфигурације и исте валенца (број електрона у последњој орбити), па имају хемијска својства слично.

Према ИУПАЦ-у постоје следеће групе елемената:

1. Група 1 (ИА). У овој групи су сви алкални метали, са изузетком водоника, који је, иако је номинално у групи, гас. Елементи су део породице: литијум (Ли), натријум (На), калијум (К), рубидијум (Рб), цезијум (Цс), францијум (Фр). Имају врло ниске густине, они су добри предајници вруће и електрична енергија, и никада се не могу наћи слободно у природи, већ у једињењима са другим елементима.
2. Група 2 (ИИА). У ову групу спадају такозвани земноалкални метали, они су тврђи од алкалних, светли и добри електрични проводници, иако мање реактивни и врло добри редукциони агенси (оксиданти). Породицу чине: берилијум (Бе), магнезијум (Мг), калцијум (Ца), стронцијум (Ср), баријум (Ба) и радијум (Ра).
3. Група 3 (ИИИБ). Породица скандијума је у овој групи, мада у многим групама из блока „д“ табеле (групе 3 до 12, укључујући актиниде и ретке земље) нема коначног консензуса у вези са наручивањем идеално. Они чине ову породицу: скандијум (Сц), итријум (И), лантан или лутецијум (Ла) и актинијум (Ац), су чврст, светао и високо реактиван, по својствима сличан алуминијуму. У ову групу спадају и такозване „ретке земље“: лантаниди (или лантаноиди). У ову групу спадају и актиниди (или актиноиди). Оба скупа елемената (лантаниди и актиниди) називају се „унутрашњи прелазни елементи“ и налазе се у доњем блоку табеле. Лантаниди су: Лантан (Ла), Церијум (Це), Прасеодимијум (Пр), Неодимијум (Нд), Прометијум (Пм), Самаријум (См), европијум (Еу), гадолинијум (Гд), тербијум (Тб), диспрозијум (Ди), холмијум (Хо), ербијум (Ер), тулијум (Тм), јтербијум (Иб), лутецијум (Лу). Актиниди су: актинијум (Ац), торијум (Тх), протактинијум (Па), уранијум (У), нептунијум (Нп), плутонијум (Пу), америцијум (Ам), куриј (Цм), беркелијум (Бк), калифорнијум (Цф), еинстеиниум (Ес), фермијум (Фм), менделевијум (Мд), нобелијум (не) и Лоренс (Лр). Од нептунијума надаље, они су нестабилни изотопи које је човек створио.
4. 4. група (ИВБ). У овој групи је такозвана „породица титана“, коју чине елементи титанијум (Ти), цирконијум (Зр), хафнијум (Хф) и рутерфордијум (Рф), потоњи синтетички и радиоактивни, због чега се понекад не узима у рачун. Је око метали врло реактивни, због чега у одређеним презентацијама могу одмах постати црвени и упаљени само контактом са кисеоником у ваздуху.
5. 5. група (ВБ). У овој групи је породица ванадијум (В), на чијем је челу ванадијум (В), а прате је ниобијум (Нб), тантал (Та) и дубнијум (Дб), последњи произведени искључиво у лабораторијама. Чврсти су на собној температури, сребрне боје и проводе топлоту и електричну енергију.
6. Група 6 (ВИБ). У овој групи је породица хрома (Цр), коју чине хром (Цр), молибден (Мо), волфрам (В) и морскиборгијум (Сг). Они су чврсте материје високе тачке фузија И. кипећиПроводници топлоте и електричне енергије, врло отпорни на корозију и прилично реактивни.
7. 7. група (ВИИБ). У овој породици су манган (Мн), технецијум (Тц) и рениј (Ре), као и елемент са атомским бројем 107, бохријум (Бх). Потоњи је први пут синтетизован 1981. године и изузетно је нестабилан, тако да његов полуживот износи само 0,44 секунде. Уопштено говорећи, рениј и технецијум су такође изузетно ретки елементи: технецијум нема стабилне форме, док је манган у природи врло чест.
8. Група 8 (ВИИИБ). У овој групи је породица гвожђа (Фе), која укључује рутениј (Ру), осмијум (Ос) и калијум (Хс). Хассиум је био познат под називом уннилоцтиум и први пут је синтетизован 1984. године; појављује се међу контроверзним елементима од 101 до 109, чија је номенклатура доведена у питање. Они су прилично реактивни елементи, добри проводници топлоте и електричне енергије и, у случају гвожђа, магнетни.
9. Група 9 (ВИИИБ). У овој групи је породица кобалта (Цо), која садржи елементе кобалт (Цо), родијум (Рх), иридијум (Ир) и меитнеријум (Мт). Као и у претходној групи, прва је феромагнетна и репрезентативна је за својства породица, а ова друга је синтетичка, па у природи не постоји (њен најстабилнији изотоп траје око 10 године).
10. Група 10 (ВИИИБ). У ранијим верзијама Периодног система, ова група је била једна породица, са групама 8 и 9.. Недавне верзије су их раздвојиле. На челу ове групе је никал (Ни), који прати паладијум (Пд), платина (Пт) и дармстадтијум (Дс). У природи су уобичајени метали у елементарном облику, иако се у њима налази никл (најреактивнији) легуре (у неким метеоритима, посебно). Њихова каталитичка својства чине ове метале важним залихама за ваздухопловну и хемијску индустрију.
11. Група 11 (ИБ). У овој групи је породица бакра (Цу), а чине је бакар (Цу) и племенити метали злато (Ау) и сребро (Аг) и роентгенијум (Рг). Познати су и као „метални новчићи“. Прилично су нереактивни, тешко подложни корозији, мекани и изузетно корисни човеку.
12. Група 12 (ИИБ). Ова група садржи породицу цинка (Зн) која садржи цинк, кадмијум (Цд), живу (Хг) и Коперник (Цн), који су се раније звали унунбијум. Они су мекани метали (заправо жива је једини течни метал на собној температури), дијамагнетни и двовалентни, са најнижим тачкама топљења од свих прелазних метала. Смешно је то што је цинк веома неопходан за хемију живота, док су кадмијум и жива врло опојни. Коперник је, са своје стране, синтетички елемент створен 1996.
13. Група 13 (ИИИА). У овој групи су елементи познати као „земљани“, јер их има у земљи, посебно алуминијуму. На челу групе је бор (Б), што је а металоид, а затим алуминијум (Ал), галијум (Га), индијум (Ин), талиј (Та) и нихонијум (Нх), све металнији како се спуштате низ колону. И иако бор има високу тврдоћу и неметална својства, остали су мекани и гипки метали које човек широко користи.
14. Група 14 (ПДВ). У овој групи су карбонидни елементи, на чијем је челу угљеник (Ц), а настављају се силицијум (Си), германијум (Ге), калај (Сн), олово (Пб) и флеворијум (Фл). Они су добро познати елементи, посебно угљеник, неопходни за сву хемију живота. Како се човек спушта у породицу, елементи стичу метална својства, тачка таква да је угљеник неметални, силицијум и полуметал германијума и потоњи јасно металик.
15. Група 15 (ВА). У овој групи су нитрогеноидни елементи на челу са азотом (Н), затим фосфор (П), арсен (Ас), антимон (Сб), бизмут (Би) и мусцовиум (Мц), елемент синтетички. Познати су и као панногени или нитрогеноиди, врло су реактивни на високим температурама, а многи су неопходни за органска хемија.
16. Група 16 (ВИА). У ову групу спадају такозвани халкогени или амфигени. Налази се у породици кисеоника (О), која садржи кисеоник (О), затим сумпор (С), селен (Се), телур (Те), полониј (По) и јеверморио (Лв). Карактерише их то што имају шест валентних електрона, упркос томе што њихова својства варирају од неметалних до металних како им атомски број расте. На собној температури, кисеоник је врло реактиван гас због своје мале величине, док су остали елементи чврсте и ређе природе.
17. Група 17 (ВИИА). У овој групи је породица халогена, име које потиче од њихове склоности ка стварању соли (халогениди). То је зато што они генерално чине молекула дијатомеја значајне оксидационе снаге, што их доводи до тога да чине мононегативне јоне. Широко се користе у хемијској индустрији и у производњи лабораторијског материјала. Ови елементи су флуор (Ф), хлор (Цл), бром (Бр), јод (И), астат (Ат) и тенесе (Тс), при чему је последњи такође метал групе ф.
18. Група 18 (ВИИИА). У овој групи су елементи познати као „племените гасове"Или"инертни гасови”. Они су елементи врло ниске реактивности, који се обично налазе у облику монатомских гасова, без мириса, боје, инсипидни, формирајући врло мало и изузетних једињења, јер је њихова најудаљенија љуска електрона комплетан. Ови елементи су хелијум (Хе), неон (Не), аргон (Ар), криптон (Кр), ксенон (Ксе), радон (Рн) и оганесон (Ог). Ова последња два су посебна: радон је радиоактиван и нема га изотопи стабилан (његов најстабилнији изотоп је ²²²Рн, који постоји само 3,8 дана), док је оганесон синтетичког порекла и најтежи елемент створен до данас.

Блокови периодичног система

Други начин за разумевање Периодног система је кроз његова четири блока:

Пратите са: