Perioodilise tabeli jaotamine keemiliste elementide omaduste põhjal

Perioodiline tabel on tabeli kujul kuvatud keemiliste elementide kuvamine. Keemiliste elementide järjestus on paigutatud mitmete tegurite, näiteks aatomite arvu, elektronide konfiguratsiooni ja keemiliste omaduste põhjal.

Perioodiline tabel sisaldab kõiki rahvusvaheliselt tunnustatud keemilisi elemente ja on jagatud 4 plokiks, sealhulgas -s, -p, -d ja -f plokid. Iga tabeli rida nimetatakse punktiks, veergu aga rühmaks. Üldiselt on ühes perioodis (reas) vasak metallik ja parem mittemetalliline.

Tavapärases perioodilises tabelis on elemendid paigutatud vastavalt nende suurenevale aatomi arvule (prootonite arv aatomituumas). Uus rida (periood) algab siis, kui uuel elektronkihil on esimene elektron. Veerg (rühm) määratakse elektronide konfiguratsiooni põhjal; elemendid, millel on ühes alamkoores sama arv elektrone, asuvad samas veerus. Näiteks hapnik ja seleen asuvad samas veerus, kuna nende mõlemal on välises p-alamkarbis neli elektroni.

(Loe ka: perioodiliste keemiliste elementide tabel koos pealdiste ja piltidega)

Sarnaste keemiliste omadustega elemendid rühmitatakse perioodilisustabelis tavaliselt samadesse rühmadesse, ehkki f-plokis ja mõned leiduvad d-plokis, kipuvad sama perioodi elementidel olema sarnased keemilised omadused. Seetõttu on elemendi keemilisi omadusi suhteliselt lihtne hinnata, kui teate seda ümbritsevate elementide omadusi.

2016. aasta seisuga on perioodilisustabelis kinnitatud vähemalt 118 elementi. Nende hulka kuuluvad elemendid 1 (vesinik) kuni 118 (oganesson), koos hiljutiste lisanditega nagu nihoonium, moskovium, tennessine ja oganesson, mille on kinnitanud Rahvusvaheline Puhta ja Rakendatud Keemia Liit (IUPAC).

Kõigi elementide hulgas on 94 loomulikult olemas; Ülejäänud 24, alates ameerikumist kuni kopernitsiumi, fleroviumi ja livermooriumini, esinevad ainult laboris sünteesimisel. 94 looduslikust elemendist on neist 84 ürgsed (iidsed elemendid). Ülejäänud 10 ilmuvad ürgelementide lagunemise korral.

Ühtegi einsteiniumist raskemat elementi (element 99) ei leidu suurtes kogustes ja puhtal kujul. Isegi astatiin (element 85); frankium (element 87) on tuvastatav ainult mikroskoopilise koguse (300 000 aatomit) valguse kiirguse kujul.

Keemiliste elementide rühmitused

Elementidele saab laiemalt rakendada mitut kategooriat, sealhulgas nende üldiste füüsikaliste ja keemiliste omaduste, aine seisundi arvukuses oleku, sulamis- ja keemistemperatuuride, tiheduse, kristallstruktuuri kui tahke aine ja päritolu arvestamine.

Üldised omadused

Füüsikaliste ja keemiliste omaduste põhjal jagunevad olemasolevad elemendid kolme kategooriasse, nimelt metallid, metalloidid ja mittemetallid.

Metallid on tavaliselt läikivad, kõrge juhtivusega tahked ained võivad moodustada teiste metallidega sulameid ja moodustada ioonseid ühendeid, mis sarnanevad mittemetallidega (välja arvatud väärisgaasidega) sooladega. Enamik mittemetalle on värvusetud või värvusetud gaasid; mittemetallid, mis moodustavad ühendeid teiste mittemetallidega, on kovalentselt seotud. Metallide ja mittemetallide vahel on metalloidid, millel on omadused metallide ja mittemetallide või nende mõlema segu vahel.

(Loe ka: Perioodilise tabeli lihtne meelde jätmine, number 2 on kõige lõbusam)

Täpsemat liigitust näitab sageli värvide esitamine perioodilisustabelis. See süsteem piirab mõisteid "metall" ja "mittemetall" ainult teatud arvu metallide ja mittemetallidega, mis pärinevad suurest arvust metallidest ja mittemetallidest.

Metallid ja mittemetallid saab samal perioodil elementide jaoks klassifitseerida täiendavalt alamkategooriatesse, mis näitavad omaduste astet metallilt mittemetallile.

Metallid jagunevad reaktiivseteks leelismetallideks, vähem reaktiivseteks leelismuldmetallideks, lantaniidideks ja aktiniidideks, siirdemetallideks ja nõrgimate füüsikaliste ja keemiliste omadustega üleminekujärgseteks metallideks.

Mittemetallid jagunevad polüatoomilisteks mittemetallideks, mittemetallid, mis sarnanevad rohkem metalloididega; diatoomsed mittemetallid, olulised mittemetallid; ja monatomilised väärisgaasid, mis on mittemetallid ja peaaegu täielikult inertsed.

Metallist

  • 78% kõigist teadaolevatest elementidest on metallid
  • Paigutatud perioodilisustabeli vasakule küljele
  • Tavaliselt toatemperatuuril tahke
  • Tavaliselt on sulamis- ja keemistemperatuurid kõrged
  • Hea soojus- ja elektrijuht
  • Saab vasardada ja venitada

Mittemetall

  • Asub perioodilise tabeli paremas ülanurgas
  • Kokku on mittemetalle 22
  • Tavaliselt toatemperatuuril tahke aine või gaas
  • Madal sulamis- ja keemistemperatuur
  • Kehv soojus- ja elektrijuht

Metalloid

  • Näitab metallilisi ja mittemetallilisi omadusi

    Näited: räni, germaanium, arseen ja antimon

Mateeria olek

Teine põhiline asi, mida tavaliselt kasutatakse keemiliste elementide eristamiseks, on aine olek (faas), mis on tahke, vedel või gaasiline, standardsel temperatuuril ja rõhul (STP).

Enamik elemente on tavalistel temperatuuridel ja atmosfäärirõhul tahked, mõned aga gaasid. Ainult broom ja elavhõbe on vedelad temperatuuril 0 ° C (32 ° F) ja normaalrõhul; Tseesium ja gallium on sellel temperatuuril tahked, kuid sulavad temperatuuridel vastavalt 28,4 ° C (83,1 ° F) ja 29,8 ° C (85,6 ° F).

Sulamis- ja keemistemperatuurid

Sulamis- ja keemistemperatuure, mida tavaliselt väljendatakse ühe atmosfääri rõhul Celsiuse kraadides, kasutatakse tavaliselt erinevate elementide iseloomu määratlemiseks. Need omadused enamiku elementide jaoks on teada, kuid mõned väga väikestes kogustes saadaval olevad radioaktiivsed elemendid pole teada. Heelium püsib vedelas olekus isegi absoluutsel nullil atmosfäärirõhul, nii et Tal on ainult keemistemperatuur ja sulamistemperatuur tavapärases esitluses puudub.

Tihedus

Elementide iseloomu määramiseks kasutatakse sageli tihedust teatud standardtemperatuuril ja -rõhul (STP). Tihedust väljendatakse sageli grammides kuupsentimeetri kohta (g / cm3).

Mõned gaasid, mis mõõdetud temperatuuril on gaasilised, väljendatakse nende tihedust tavaliselt gaasilise oleku järgi; kui vedelad või tahkunud, on gaasielementidel sama tihedus kui teistel elementidel.

Kui elemendil on erineva tihedusega allotroopid, valitakse kokkuvõtte esituses tavaliselt üks esinduslikest allotroopidest, samas kui iga allotroobi tiheduse saab täpsustada detailide jaotises. Näiteks kolme tuntud süsiniku allotroobi (amorfne süsinik, grafiit ja teemant) tihedus on 1,8–2,1; 2,267; ja 3,515 g / cm3.

Kristalli struktuur

Tänapäeval tahkete proovidena uuritud elementidel on kaheksa tüüpi kristallstruktuure: kuupmeetri, kehakeskmise kuupmeetri, näokeskse kuupmeetri, kuusnurkse, monokliinilise, ortorombilise, rombohedraalse ja tetragonaalse kujuga.

Mõne sünteetilise transuraani elemendi jaoks on kristalli struktuuri määramiseks saadaval väga vähe proove.

Selle päritolu on maa peal

Nende päritolu põhjal on teada, et esimesed 94 elementi esinevad looduslikult, ülejäänud 24 saadakse kunstlikult sünteetiliste saadustena kunstlike tuumareaktsioonide kaudu.

94 looduslikult esinevast elemendist 83 peetakse ürgseteks ja on kas stabiilsed või nõrgalt radioaktiivsed. Ülejäänud osa, nimelt 11, nimetatakse lühiajaliseks elemendiks, kuna selle poolestusaeg on liiga lühike, et olla Päikesesüsteemi alguses.

11 mööduvast elemendist on 5 elementi, nagu poloonium, radoon, raadium, aktiinium ja protaktiinium, tooriumi ja uraani lagunemissaadused. 6 muud surelikku elementi, nimelt tehneetsium, prometium, astatiin, frantsium, neptuunium ja plutoonium, saadakse haruldases tuumareaktsioonis, mis hõlmab uraani või raskeid elemente.