Fyzikálne vlastnosti a chemické vlastnosti prvkov

Elementárna chémia je oblasť chémie, ktorá špeciálne študuje prvky, ktoré boli objavené. Skúma tiež fyzikálne a chemické vlastnosti prvku. Fyzikálne vlastnosti sa týkajú meniacich sa objektov bez toho, aby sa vytvorili nové látky. Fyzikálne vlastnosti možno pozorovať aj bez zmeny látok, z ktorých je vyrobený materiál. Môžeme charakterizovať fyzikálne vlastnosti látky, farbu, vôňu, teplotu topenia, teplotu varu, hustotu, tvrdosť, rozpustnosť, zákal, magnetizmus a viskozitu.

Medzitým sú chemické vlastnosti zmenami, ktoré zažívajú objekty, ktoré tvoria nové látky. Chemické zmeny spôsobia, že látka vytvorí nový typ látky. Niektoré príklady chemických vlastností sú horľavosť, horľavosť, výbušnosť, jedovatosť a korózia.

Prvky je možné kategorizovať na základe ich polohy v periodickej tabuľke. Tentokrát si rozoberieme fyzikálne vlastnosti a chemické vlastnosti prvkov na základe ich skupín.

Alkalická skupina

Alkalické kovy sú prvky, ktoré patria do skupiny IA, s výnimkou vodíka (H), konkrétne lítia (Li), sodíka (Na), draslíka (K), rubídia (Rb), cézia (Cs) a francium (Fr). Medzi fyzikálne vlastnosti alkalickej skupiny patria jej mäkké a ľahké vlastnosti. Tieto prvky majú tiež celkom nízke teploty topenia a varu.

Chemickou vlastnosťou prvkov alkalických kovov je ich vysoká reaktivita. Alkalické kovy sú horľavé kyslíkom vo vzduchu, preto sa musia skladovať v petroleji. Výsledok horenia je vždy vo forme peroxidu.

(Prečítajte si tiež: Atom Models, What Are You?)

Prvky alkalických kovov sú tiež veľmi reaktívne s vodou. Poradie prvkov klesá, reakcia je stále silnejšia, môže dokonca spôsobiť teplo. Alkalické kovy ľahko reagujú s kyselinami za vzniku solí a plynného vodíka. Alkalická skupina môže priamo reagovať s halogénmi za vzniku solí.

Prvky alkalického kovu možno identifikovať plameňovou skúškou. Každý prvok bude mať charakteristickú farbu, napríklad oheň lítia bude červený, sodík bude žltý, draslík bude svetlo fialový, rubídium bude fialové a cézium bude modré.

Skupina alkalických pôd

Kovy alkalických zemín sa vzťahujú na prvky, ktoré sú v skupine IIA, a to berýlium (Be), horčík (Mg), vápnik (Ca), stroncium (Sr), bárium (Ba) a rádium (Ra). Na základe svojich fyzikálnych vlastností majú kovy alkalických zemín vyššiu teplotu topenia, teplotu varu, hustotu a tvrdosť materiálu ako alkalické kovy, ako je perióda. Je to preto, že prvky kovu alkalických zemín majú vo vonkajšom obale dva elektróny, takže kovové väzby sú silnejšie. Kovy alkalických zemín sa všeobecne ťažko rozpúšťajú vo vode a nachádzajú sa pod zemou alebo v horninách zemskej kôry.

Niektoré z chemických vlastností prvkov kovu alkalických zemín spočívajú v tom, že môžu reagovať s vodou a vytvárať zásady. Okrem toho pri reakcii s kyslíkom môžu kovy alkalických zemín vytvárať alkalické oxidy. Kovy alkalických zemín môžu tiež reagovať s vodíkom za vzniku hydridových zlúčenín. Ak reaguje s dusíkom, vytvára nitridy.

Pri spaľovaní vytvárajú prvky alkalických zemín tiež výraznú farbu. Plamene berýlia a horčíka budú biele, oranžovo-vápenaté, červene stroncium a bárium-zelené.

Halogénové prvky

Halogény zahŕňajú prvky, ktoré sú v skupine VIIA a pozostávajú z fluóru (F), chlóru (Cl), brómu (Br), jódu (I) a astatínu (At). Názov halogén pochádza z gréčtiny, čo znamená „tvoriť soľ“. Preto môžu halogénové prvky pri reakcii s kovovými prvkami vytvárať soľné zlúčeniny. Prirodzene, halogény sa nachádzajú vo forme diatomic molekúl, a to F 2 , Cl 2 , Br 2 , a I 2 .

Fyzikálne vlastnosti halogénov sú také, že ich teploty topenia a varu stúpajú so zvyšujúcim sa atómovým číslom. Pri izbovej teplote sú fluór a chlór plyny, zatiaľ čo bróm je prchavá kvapalina a jód je sublimovateľná pevná látka. Fluór má svetlo žltú farbu, chlór zelenožltú farbu a bróm hnedočervenú farbu. Keď je to tuhá látka, jód je čierny, ale para je fialová. Všetky halogénové prvky majú nepríjemný zápach.

Chemickou vlastnosťou halogénových prvkov je ich vysoká reaktivita ako nekovového prvku. Halogény môžu reagovať s vodíkom za vzniku halogénových kyselín. Pri reakcii s bázami tvoria halogény soli. Pri reakcii s kovmi budú halogény produkovať halogenidy kovov, ktoré majú vysoké oxidačné číslo. Halogénové prvky sa tiež rozpúšťajú vo vode a vytvárajú kyselinu halogenidovú a kyselinu halogénanovú. Halogénové roztoky sa tiež nazývajú halogenidy a sú oxidačné činidlá.

Ušľachtilý plyn

Prvky vzácnych plynov sú v skupine VIIIA a pozostávajú z hélia (He), neónu (Ne), argónu (Ar), kryptónu (Kr), xenónu (Xe) a radónu (Rn). Zriedkavé plyny dostávajú svoje meno, pretože pri izbovej teplote sú to plyny a sú veľmi stabilné alebo ťažko reagujú. Zriedkavé plyny sa v prírode často nachádzajú ako jednotlivé atómy.

Medzi fyzikálne vlastnosti vzácnych plynov patrí ich veľmi nízka teplota topenia a teplota varu. Jeho teplota varu je blízka nule stupňov Kelvina a jeho teplota varu je iba niekoľko stupňov nad teplotou topenia. Zriedkavé plyny sa roztavia alebo stuhnú, iba ak je energia ich molekúl veľmi slabá, to znamená pri veľmi nízkych teplotách.

Vzácne plyny majú na základe svojich chemických vlastností veľmi nízku reaktivitu. Predpokladá sa, že to ovplyvňuje konfigurácia elektrónov. Zriedkavé plyny majú vo vonkajšom obale 8 elektrónov (dva pre hélium) a sú najstabilnejšou konfiguráciou. Navyše, čím väčší je atómový polomer prvkov vzácneho plynu, tým vyššia je reaktivita. Doteraz boli vedci schopní vytvárať zlúčeniny z xenónu, radónu a kryptónu.

Tretie obdobie

Prvky tretieho obdobia pozostávajú z kovov (sodík, horčík, hliník), metaloidov (kremík) a nekovov (fosfor, síra, chlór, argón). Na základe ich fyzikálnych vlastností sa elektronegativita prvkov tretej periódy zvýši o to viac v periodickej tabuľke. Je to tak preto, lebo atómový polomer sa posúva doprava, tým je menší.

Medzitým sa chemické vlastnosti prvkov tretej periódy líšili. Sodík je najsilnejším redukčným činidlom, zatiaľ čo chlór je najsilnejším oxidačným činidlom. Vlastnosti hydroxidov týchto prvkov závisia od ich ionizačných energií.

Štvrté obdobie

Prvky zahrnuté vo štvrtom období sú skandium (Sc), titán (Ti), vanád (V), chróm (Cr), mangán (Mn), železo (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), meď (Cu) a zinok (Zn). Všetky tieto prvky sú obsiahnuté v kovoch, ktoré sú redukčnými činidlami. Ich teploty topenia a varu bývajú vysoké. Majú tiež dobrú elektrickú vodivosť a sú húževnatým materiálom. Škandium a zinok sú biele, zatiaľ čo ostatné prvky majú rôzne farby.

Väčšina z týchto prechodných prvkov má na základe svojich chemických vlastností niekoľko oxidačných čísel a môžu vytvárať ióny a zložité zlúčeniny.