Hvad er elementernes periodiske system?
Det periodiske system eller det periodiske system er en organiseret registrering af kemiske grundstoffer i henhold til dets atomnummer, egenskaber og egenskaber.
Den består af 118 elementer, der er bekræftet af International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), hvoraf
- 94 er elementer, der findes i naturen, og
- 24 elementer er syntetiske, det vil sige de er skabt kunstigt.
Dens udvikling er tæt forbundet med opdagelsen af nye elementer og studiet af deres fælles egenskaber. Aspekter som begrebet atommasse og forholdet mellem atommassen og elementernes periodiske egenskaber har været grundlæggende for at konfigurere det moderne periodiske system.
Det periodiske system fungerer som et grundlæggende værktøj til kemistudiet, da det gør det muligt på en sammenhængende og let måde at identificere forskellene og lighederne mellem de kemiske grundstoffer.
Dens oprettelse tilskrives den russiske videnskabsmand Dimitri Mendeleev i 1869. Siden da er det periodiske system blevet forbedret og opdateret af andre forskere, efterhånden som nye elementer opdages og undersøges.
Hvordan er det periodiske system organiseret?
Det periodiske system præsenterer alle de hidtil kendte elementer, der er organiseret og placeret i henhold til deres karakteristika og forholdet mellem dem i gruppe, perioder, blokke og metaller, metalloider og ikke-metaller.
Grupper
Det periodiske system består af 18 grupper af elementer organiseret i lodrette søjler, nummereret fra 1 til 18 fra venstre mod højre, startende med alkalimetalerne og slutter med ædelgasserne.
Elementerne, der hører til den samme søjle, har lignende kemiske egenskaber, baseret på hvordan elektronerne er struktureret i det sidste lag af atomet.
For eksempel indeholder den første søjle de elementer, der har en elektron i atomens sidste skal. I dette tilfælde har kalium fire skaller, og i den sidste har det en elektron.
Kemiske grundstoffer er organiseret i grupper som følger:
- Gruppe 1 (I A): alkalimetaller.
- Gruppe 2 (II A): jordalkalimetaller.
- Gruppe 3 (III B): scandium familie.
- Gruppe 4 (IV B): titanfamilie.
- Gruppe 5 (V B): vanadiumfamilie.
- Gruppe 6 (VI B): kromfamilie.
- Gruppe 7 (VII B): manganfamilie.
- Gruppe 8 (VIII B): jernfamilie.
- Gruppe 9 (VIII B): koboltfamilie.
- Gruppe 10 (VIII B): nikkelfamilie.
- Gruppe 11 (I B): kobberfamilie.
- Gruppe 12 (II B): zinkfamilie.
- Gruppe 13 (III A): jordet.
- Gruppe 14 (IV A): carbonider.
- Gruppe 15 (VA): nitrogenoider.
- Gruppe 16 (VI A): chalcogener eller amfogener.
- Gruppe 17 (VII A): halogener.
- Gruppe 18 (VIII A): ædelgasser.
Perioder
Perioderne er de syv vandrette rækker, som det periodiske system har. I disse rækker er grupperet de elementer, der har antallet af elektronskaller, der falder sammen med periodens nummer.
For eksempel har hydrogen og helium i første række en skal af elektroner. I periode to er der otte elementer, der har to skaller af elektroner. I tredje række har elementerne tre skal af elektroner og så videre.
I periode seks er de elementer, der har seks skaller af elektroner såvel som den nederste række af lanthaniderne. I periode syv er de elementer, der har syv skaller af elektroner såvel som den sidste række af actinider.
Metaller, metalloider og ikke-metaller
Tre kategorier af de elementer, der udgør det periodiske system, kan skelnes fra deres kemiske og fysiske egenskaber, som er: metaller, metalloider og ikke-metaller.
- Metaller: de er faste grundstoffer ved stuetemperatur minus kviksølv, der er i flydende tilstand. De er formbare og duktile og er gode ledere af varme og elektricitet. De er på venstre side af bordet.
- Ingen metaller: Disse er for det meste gasser, selvom der også er væsker. Disse elementer er ikke gode ledere af elektricitet. De er på højre side af bordet.
- Metalloider eller halvmetaller: de har egenskaber af både metaller og ikke-metaller. De kan være skinnende, uigennemsigtige og ikke særlig duktile. Dens elektriske ledningsevne er lavere end metaller, men højere end ikke-metaller. De findes på højre side af bordet mellem metaller og ikke-metaller.
Blokke
Det periodiske system kan også opdeles i fire blokke baseret på elektronskalssekvensen for hvert element. Navnet på hver blok stammer fra det kredsløb, hvor den sidste elektron er placeret.
- Blok s: gruppe 1 og 2 af alkalimetaller, jordalkalimetaller, hydrogen og helium.
- Blok p: inkluderer grupper 13 til 18 og metalloider.
- Blok d: sammensat af gruppe 3 til 12 og overgangsmetaller.
- Blok f: har intet gruppenummer og svarer til lanthanider og actinider. Generelt er de placeret under det periodiske system.
Periodiske systemtendenser
Periodiske tendenser henviser til de vigtigste fysiske og kemiske egenskaber, som grundstoffer har, og som tillader deres organisering i det periodiske system. Disse tendenser er relateret til de ændringer, der opstår i atomens struktur af hvert element i henhold til den periode eller gruppe, det tilhører.
Blandt de periodiske tendenser er:
- Atomic radio: Det er afstanden mellem atomens kerne og dens yderste orbital, som giver os mulighed for at beregne atomets størrelse. Det stiger fra højre til venstre i perioderne såvel som fra top til bund i grupperne.
- Elektronisk affinitet: det beskrives som den energi, som et atom frigiver, når en elektron føjes til det eller omvendt. Det stiger i perioderne fra venstre til højre, og i grupperne stiger det opad.
- Valenselektroner: henviser til de elektroner, der findes i atomets yderste skal. De øges, når elementerne er placeret fra venstre mod højre og etableres fra gruppen i det periodiske system, som elementet hører til.
- Ioniseringsenergi: krævet energi til at adskille en elektron fra atomet. I en periode stiger denne energi til højre, og i en gruppe stiger den opad.
- Elektronegativitet: et atoms evne til at tiltrække elektroner til sig selv. Det stiger fra venstre mod højre over en periode.
- Ingen metaller: egenskaberne for ikke-metaller øges, når elementerne findes øverst til højre i tabellen.
- Metaller: metallenes egenskaber er større, da elementerne er placeret i nederste venstre del af tabellen.
Grundlæggende data for de kemiske grundstoffer
De periodiske tabeller indeholder normalt grundlæggende data for hvert enkelt af de eksisterende elementer i det, som gør det muligt at etablere en sammenhængende organisation baseret på dens egenskaber såsom symbol, navn, atomnummer og atommasse for at bestemme dets anvendelse.
- Atommasse: henviser til atomets masse, der består af protoner og neutroner.
- Ioniseringsenergi: er den energi, det tager at adskille en elektron fra atomet.
- Kemisk symbol: forkortelser for at identificere det kemiske element.
- Navn: Navnet på det kemiske element kan stamme fra latin, engelsk, fransk, tysk eller russisk.
- Elektronisk konfiguration: den måde, hvorpå elektroner er struktureret eller organiseret i et atom.
- Atom nummer: refererer til det samlede antal protoner, et atom har.
- Elektronegativitet: Det er et atoms evne til at tiltrække elektroner til sig selv.
- Oxidation siger: Indikator for graden af oxidation af et atom, der er en del af et sammensat kemisk element.
Hvad er det periodiske system til?
Det periodiske system er meget nyttigt til videnskabsstudier i betragtning af de forskellige funktioner, det har.
- Det gør det muligt at identificere forskellene og lighederne mellem de forskellige elementer. For eksempel indeholder den værdifuld information såsom atomens masse af hvert element.
- Det gør det muligt at analysere grundstoffernes kemiske opførsel. For eksempel når man skelner mellem elektronegativiteten og den elektroniske konfiguration af elementet.
- Det tjener som et grundlæggende værktøj til studiet af kemi, herunder biologi og andre videnskabelige grene, da det identificerer de vigtigste egenskaber ved kemiske grundstoffer.
- Det gør det let at skelne elementerne fra deres atomnummer. Dette skyldes, at elementerne består af atomer, som modtager deres navn og adskiller sig fra antallet af protoner, elektroner og neutroner, de indeholder.
- Det kan bruges til at forudsige de kemiske egenskaber for nye grundstoffer, der skal medtages i tabellen under hensyntagen til karakteristika for de allerede definerede grundstoffer.
Det periodiske systems historie
Oprettelsen af det periodiske system tilskrives den russiske videnskabsmand Dmitri Mendeleev, som i 1869 sammensatte de 63 elementer, som videnskaben hidtil har kendt, i en tabel.
Mendeleev organiserede elementerne i stigende rækkefølge efter deres atommasser og passede på at placere dem i samme kolonne, hvis fysiske egenskaber ligner hinanden. Han efterlod endda tomme rum i påvente af eksistensen af andre elementer, der endnu ikke blev opdaget på det tidspunkt, og som skulle medtages i tabellen.
Kort efter beordrede den tyske kemiker Julius Lothar Meyer elementerne baseret på atommers fysiske egenskaber. Endelig skylder den nuværende struktur den schweiziske videnskabsmand Alfred Werner.
De sidste store ændringer i det periodiske system er Nobelprisvindernes arbejde i kemi Glenn Seaborg, der blandt andet bestilte actinidserien under lanthanidserien.
- Kemisk element.
- Kemisk symbol.
- Atom
