Členenie periodickej tabuľky na základe vlastností chemických prvkov

Periodická tabuľka je zobrazením chemických prvkov zobrazených v tabuľkovej forme. Poradie chemických prvkov je usporiadané na základe niekoľkých faktorov, ako sú atómové číslo, elektrónová konfigurácia a chemické vlastnosti.

Periodická tabuľka obsahuje všetky chemické prvky, ktoré boli medzinárodne uznávané, a je rozdelená do 4 blokov vrátane blokov -s, -p, -d a -f. Každý riadok v tabuľke sa nazýva bodka, zatiaľ čo stĺpec sa nazýva skupina. Všeobecne platí, že v jednom období (rade) je ľavá časť kovová a pravá nekovová.

V štandardnej periodickej tabuľke sú prvky usporiadané podľa ich zvyšujúceho sa atómového čísla (počtu protónov v atómovom jadre). Nový riadok (bodka) začína, keď má nový elektrónový obal prvý elektrón. Kolóna (skupina) sa stanoví na základe konfigurácie elektrónov; prvky, ktoré majú rovnaký počet elektrónov v konkrétnej podškrupine, sú v rovnakom stĺpci. Napríklad kyslík a selén sú v rovnakom stĺpci, pretože oba majú vo svojej vonkajšej p-subshell štyri elektróny.

(Prečítajte si tiež: Periodická tabuľka chemických prvkov, doplnená titulkami a obrázkami)

Prvky s podobnými chemickými vlastnosťami sú zvyčajne na periodickej tabuľke zoskupené do rovnakých skupín, aj keď v bloku f a niektoré sa nachádzajú v bloku d majú prvky v rovnakom období podobné chemické vlastnosti. Preto je pomerne ľahké odhadnúť chemické vlastnosti prvku, ak poznáte vlastnosti prvkov v jeho okolí.

K roku 2016 bolo v periodickej tabuľke potvrdených najmenej 118 prvkov. Patria sem prvky 1 (vodík) až 118 (oganesson) s nedávnymi prírastkami ako nihonium, moscovium, tennessin a oganesson, ktoré potvrdila Medzinárodná únia pre čistú a aplikovanú chémiu (IUPAC).

Spomedzi všetkých prvkov existuje 94 prirodzene; Zvyšných 24, od americium po copernicium a flerovium a livermorium, je prítomných iba vtedy, ak sú syntetizované v laboratóriu. Z 94 prírodných prvkov je 84 z nich prvotných (starodávne prvky). Ďalších 10 sa objaví, keď dôjde k úpadku prvotných prvkov.

Žiadny prvok ťažší ako einsteinium (prvok 99) sa nenachádza vo veľkých množstvách a v čistej forme. Dokonca aj astatín (prvok 85); francium (prvok 87) je detekovateľný iba vo forme svetelnej emisie mikroskopického množstva (300 000 atómov).

Zoskupenia chemických prvkov

Na prvky je možné široko aplikovať niekoľko kategórií, vrátane zohľadnenia ich všeobecných fyzikálnych a chemických vlastností, stavu hmoty za veľkého množstva podmienok, ich teploty topenia a varu, hustoty, kryštalickej štruktúry ako pevnej látky a ich pôvodu.

Všeobecné charakteristiky

Na základe svojich fyzikálnych a chemických vlastností sú existujúce prvky rozdelené do troch kategórií, a to kovy, metaloidy a nekovy.

Kovy sú zvyčajne lesklé pevné látky s vysokou vodivosťou, môžu vytvárať zliatiny s inými kovmi a vytvárať podobné iónové zlúčeniny s nekovmi (inými ako vzácne plyny). Väčšina nekovov sú bezfarebné alebo bezfarebné plyny; nekovy, ktoré tvoria zlúčeniny s inými nekovmi, sú kovalentne viazané. Medzi kovmi a nekovmimetaloidy, ktoré majú vlastnosti medzi kovmi a nekovmi alebo ich zmesou.

(Prečítajte si tiež: Jednoduchý spôsob zapamätania si Periodickej tabuľky, číslo 2 je najzábavnejšia)

Podrobnejšia klasifikácia je často označená prezentáciou farieb v periodickej tabuľke. Tento systém obmedzuje výrazy „kov“ ​​a „nekov“ iba na určitý počet kovov a nekovov z veľkého počtu kovov a nekovov.

Kovy a nekovy možno ďalej klasifikovať do podkategórií ukazujúcich postupné zvyšovanie vlastností kovov od nekovov pre prvky v rovnakom období.

Kovy sa delia na reaktívne alkalické kovy, menej reaktívne kovy alkalických zemín, lantanoidy a aktinidy, prechodné kovy a kovy po prechode s najslabšími fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami.

Nekovy sa delia na polyatomové nekovy, nekovy, ktoré sú viac podobné metaloidom; rozsievkové nekovy, základné nekovy; a monatomické vzácne plyny, ktoré sú nekovy a takmer úplne inertné.

Kov

  • 78% všetkých známych prvkov tvoria kovy
  • Umiestnené na ľavej strane periodickej tabuľky
  • Spravidla tuhá látka pri izbovej teplote
  • Spravidla majú vysoké teploty topenia a varu
  • Dobrý vodič tepla a elektriny
  • Možno zatĺcť a natiahnuť

Nekov

  • Nachádza sa v pravej hornej časti Periodickej tabuľky
  • Celkovo je to 22 nekovov
  • Zvyčajne tuhá látka alebo plyn pri izbovej teplote
  • Nízka teplota topenia a teplota varu
  • Zlý vodič tepla a elektriny

Metaloid

  • Zobrazuje kovové a nekovové vlastnosti

    Príklady: kremík, germánium, arzén a antimón

Stav hmoty

Ďalšou základnou vecou, ​​ktorá sa bežne používa na rozlíšenie chemických prvkov, je stav látky (fázy), ktorá je tuhá, kvapalná alebo plynná, pri štandardnej teplote a tlaku (STP).

Väčšina prvkov je pri bežných teplotách a atmosférickom tlaku tuhá, zatiaľ čo niektoré sú plyny. Iba bróm a ortuť sú kvapalné pri 0 ° C (32 ° F) a normálnom atmosférickom tlaku; Cézium a gálium sú pri tejto teplote tuhé, ale topia sa pri teplotách 28,4 ° C (83,1 ° F) a 29,8 ° C (85,6 ° F).

Teplota topenia a varu

Teploty topenia a varu, obvykle vyjadrené v stupňoch Celzia pri tlaku jednej atmosféry, sa zvyčajne používajú na definovanie charakteru rôznych prvkov. Tieto charakteristiky pre väčšinu prvkov sú známe, avšak pre niektoré z rádioaktívnych prvkov dostupných vo veľmi malom množstve nie sú známe. Hélium zostáva v tekutom stave aj pri absolútnej nule pri atmosférickom tlaku, takže má iba bod varu a pri bežnom podaní nemá teplotu topenia.

Hustota

Pri určovaní charakteru prvkov sa často používa hustota pri určitej štandardnej teplote a tlaku (STP). Hustota sa často vyjadruje v gramoch na kubický centimeter (g / cm3).

Niektoré plyny, ktoré sú pri nameranej teplote plynné, ich hustota sa zvyčajne vyjadruje pre ich plynný stav; keď sú skvapalnené alebo stuhnuté, majú plynné prvky rovnakú hustotu ako ostatné prvky.

Ak má prvok alotropy rôznej hustoty, v záverečnej prezentácii sa zvyčajne vyberie jeden z reprezentatívnych alotropov, zatiaľ čo hustotu každého alotropu je možné uviesť v časti s podrobnosťami. Napríklad tri dobre známe alotropy uhlíka (amorfný uhlík, grafit a diamant) majú hustotu každý 1,8–2,1; 2,267; a 3,515 g / cm3.

Kryštálová štruktúra

Doteraz študované prvky ako tuhé vzorky majú osem typov kryštálových štruktúr: kubický, kubický so stredom tela, kubický so stredom na tvár, šesťuholníkový, monoklinický, ortorombický, romboedrický a tetragonálny.

Pre niektoré syntetické transuránové prvky je k dispozícii veľmi málo vzoriek na stanovenie kryštalickej štruktúry.

Jeho počiatky sú na zemi

Na základe ich pôvodu je známe, že prvých 94 prvkov sa vyskytuje prirodzene, zatiaľ čo ďalších 24 sa získava umelo ako syntetické produkty umelými jadrovými reakciami.

Z 94 prirodzene sa vyskytujúcich prvkov je 83 považovaných za prvotných a sú buď stabilné, alebo slabo rádioaktívne. Zvyšok, konkrétne 11, sa nazýva efemérny prvok, pretože má polčasy rozpadu, ktoré sú príliš krátke na to, aby boli na začiatku slnečnej sústavy.

Z 11 prechodných prvkov je 5 prvkami, ako je polónium, radón, rádium, aktinium a protaktínium, produkty rozkladu tória a uránu. 6 ďalších smrteľných prvkov, menovite technécium, prometium, astatín, francium, neptúnium a plutónium, sa vyrába zo zriedkavého procesu jadrovej reakcie zahŕňajúceho urán alebo ťažké prvky.