Seciranje periodnega sistema na podlagi lastnosti kemijskih elementov

Periodična tabela je prikaz kemijskih elementov, prikazanih v obliki tabele. Vrstni red kemijskih elementov je urejen na podlagi več dejavnikov, kot so atomsko število, konfiguracija elektronov in kemijske lastnosti.

Periodična tabela vsebuje vse kemijske elemente, ki so bili mednarodno priznani, in je razdeljena na 4 bloke, vključno z bloki -s, -p, -d in -f. Vsaka vrstica v tabeli se imenuje pika, stolpec pa skupina. Na splošno je v enem obdobju (vrstici) leva kovinska, desna pa nekovinska.

V standardni periodični tabeli so elementi razporejeni glede na naraščajoče atomsko število (število protonov v atomskem jedru). Nova vrstica (pika) se začne, ko ima nova elektronska lupina svoj prvi elektron. Stolpec (skupina) se določi na podlagi elektronske konfiguracije; elementi, ki imajo v določeni podlupini enako število elektronov, so v istem stolpcu. Na primer, kisik in selen sta v isti koloni, ker imata oba v svoji zunanji p-podlupini štiri elektrone.

(Preberite tudi: Periodni sistem kemijskih elementov, skupaj z napisi in slikami)

Elementi s podobnimi kemijskimi lastnostmi so na periodnem sistemu običajno razvrščeni v iste skupine, čeprav so v bloku f, nekateri pa v bloku d, elementi v istem obdobju ponavadi podobne kemijske lastnosti. Zato je razmeroma enostavno oceniti kemijske lastnosti elementa, če poznate lastnosti elementov okoli njega.

Od leta 2016 je bilo v periodnem sistemu potrjenih vsaj 118 elementov. Sem spadajo elementi 1 (vodik) do 118 (oganesson) z nedavnimi dodatki, kot so nihonij, moscovium, tennessin in oganesson, ki jih je potrdila Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC).

Med vsemi elementi 94 obstaja naravno; Preostalih 24, od americiuma do Kopernika in fleroviuma ter jetremorija, je prisotnih le, če se sintetizirajo v laboratoriju. Od 94 naravnih elementov jih je 84 prvotnih (starodavni elementi). Preostalih 10 se pojavi, ko pride do razpada prvinskih elementov.

V večjih količinah in v čisti obliki ni nobenega elementa, težjega od einsteiniuma (element 99). Celo astatin (element 85); francij (element 87) je mogoče zaznati le v obliki svetlobne emisije v mikroskopskih količinah (300.000 atomov).

Skupine kemičnih elementov

Za elemente je mogoče široko uporabiti več kategorij, vključno z upoštevanjem njihovih splošnih fizikalnih in kemijskih lastnosti, stanja snovi v obilici pogojev, njihovih tališč in vrelišč, njihove gostote, njihove kristalne strukture kot trdne snovi in ​​njihovega izvora.

Splošne značilnosti

Glede na njihove fizikalne in kemijske lastnosti so elementi, ki obstajajo, razdeljeni v tri kategorije, in sicer kovine, metaloidi in nekovine.

Kovine so običajno bleščeče, trdne snovi z visoko prevodnostjo, lahko tvorijo zlitine z drugimi kovinami in tvorijo ionske spojine, podobne soli z nekovinami (razen plemenitih plinov). Večina nekovin je brezbarvnih ali brezbarvnih plinov; nekovine, ki tvorijo spojine z drugimi nekovinami, so kovalentno vezane. Med kovinami in nekovinami obstajajo metaloidi, ki imajo lastnosti med kovinami in nekovinami ali njihovo mešanico.

(Preberite tudi: Enostaven način zapomnitve periodnega sistema, številka 2 je najbolj kul)

Podrobnejša klasifikacija je pogosto označena s predstavitvijo barv v periodnem sistemu. Ta sistem omejuje izraza "kovina" in "nekovina" le na določeno število kovin in nekovin iz velikega števila kovin in nekovin.

Kovine in nekovine lahko za elemente v istem obdobju razvrstimo v podkategorije, ki prikazujejo gradacijo lastnosti od kovine do nekovine.

Kovine delimo na reaktivne alkalijske kovine, manj reaktivne zemeljskoalkalijske kovine, lantanide in aktinide, prehodne kovine in po prehodu z najšibkejšimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi.

Nekovine delimo na večatomske, ki so bolj podobne metaloidom; dvoatomske nekovine, esencialni nekovini; in monatomski žlahtni plini, ki so nekovine in so skoraj popolnoma inertni.

Kovina

  • 78% vseh znanih elementov so kovine
  • Na levi strani periodnega sistema
  • Običajno trdna pri sobni temperaturi
  • Običajno imajo visoka tališča in vrelišča
  • Dober prevodnik toplote in električne energije
  • Lahko se zabije in raztegne

Nekovinski

  • Nahaja se na zgornji desni strani periodnega sistema
  • Skupaj je 22 nekovin
  • Običajno trdna snov ali plin pri sobni temperaturi
  • Nizka tališča in vrelišča
  • Slab vodnik toplote in električne energije

Metalloid

  • Prikazuje kovinske in nekovinske lastnosti

    Primeri: silicij, germanij, arzen in antimon

Stanje snovi

Druga osnovna stvar, ki se običajno uporablja za razlikovanje kemičnih elementov, je stanje snovi (faze), ki je pri običajni temperaturi in tlaku (STP) v trdnem, tekočem ali plinskem stanju.

Večina elementov je trdnih pri običajnih temperaturah in atmosferskem tlaku, nekateri pa plini. Le brom in živo srebro sta tekoča pri 0 ° C (32 ° F) in normalnem atmosferskem tlaku; Cezij in galij sta pri tej temperaturi trdna, vendar se talijo pri temperaturah 28,4 ° C (83,1 ° F) in 29,8 ° C (85,6 ° F).

Tališča in vrelišča

Tališča in vrelišča, običajno izražena v stopinjah Celzija pod pritiskom ene atmosfere, se običajno uporabljajo za določanje značaja različnih elementov. Te lastnosti za večino elementov so znane, za nekatere radioaktivne elemente, ki so na voljo v zelo majhnih količinah, pa niso znane. Helij ostane v tekočem stanju tudi pri absolutni ničli pri atmosferskem tlaku, tako da ima le vrelišče in v običajni obliki nima tališča.

Gostota

Gostota pri določeni standardni temperaturi in tlaku (STP) se pogosto uporablja pri določanju značaja elementov. Gostota je pogosto izražena v gramih na kubični centimeter (g / cm3).

Nekateri plini, ki so pri izmerjeni temperaturi plinasti, se njihova gostota običajno izrazi za njihovo plinasto stanje; Ko so utekočinjeni ali strjeni, imajo plinasti elementi enako gostoto kot drugi elementi.

Kadar ima element alotrope z različno gostoto, je v povzetku predstavitve običajno izbran eden od reprezentativnih alotropov, medtem ko je gostota za vsak alotrop lahko navedena v razdelku s podrobnostmi. Na primer, trije dobro znani alotropi ogljika (amorfni ogljik, grafit in diamant) imajo gostoto po 1,8–2,1; 2.267; in 3,515 g / cm3.

Kristalna struktura

Do danes preučeni elementi kot trdni vzorci imajo osem vrst kristalnih struktur: kubične, kubične v središču telesa, kubične v središču obraza, šesterokotne, monoklinične, ortorombične, romboedrske in tetragonalne.

Za nekatere sintetične transuranijeve elemente je na voljo zelo malo vzorcev za določitev kristalne strukture.

Njegov izvor je na zemlji

Glede na njihovo poreklo je znano, da se prvih 94 elementov pojavlja naravno, preostalih 24 pa je umetno pridobljenih kot sintetični produkt z umetnimi jedrskimi reakcijami.

Od 94 naravnih elementov jih 83 velja za prvotne in so stabilni ali šibko radioaktivni. Preostanek, in sicer 11, imenujemo minljivi element, ker ima razpolovne dobe, ki so prekratke, da bi bile na začetku Osončja.

Od 11 prehodnih elementov je 5 elementov, kot so polonij, radon, radij, aktinij in protaktinij, produkti razpada torija in urana. 6 drugih smrtnih elementov, in sicer tehnecij, prometij, astatin, francij, neptunij in plutonij, je pridobljenih iz redkega jedrskega reakcijskega procesa, ki vključuje uran ali težke elemente.