Studiehåndbok for periodiske tabeller

Folk har kjent til elementer som karbon og gull siden antikken. Elementene kunne ikke endres ved bruk av noen kjemisk metode. Hvert element har et unikt antall protoner. Hvis du undersøker prøver av jern og sølv, kan du ikke si hvordan mange protoner atomene har. Imidlertid kan du skille elementene fra hverandre fordi de har det forskjellige egenskaper. Du vil kanskje merke at det er flere likheter mellom jern og sølv enn mellom jern og oksygen. Kan det være en måte å organisere elementene slik at du på et øyeblikk kunne fortelle hvilke som hadde lignende egenskaper?

Dmitri Mendeleev var den første forskeren som skapte en periodiske tabell av elementene som ligner på det vi bruker i dag. Du kan se Mendeleevs originale bord (1869). Denne tabellen viste at når elementene ble bestilt ved å øke atomvekt, dukket det opp et mønster der egenskapene til elementene gjentas jevne mellomrom. Denne periodiske tabellen er et diagram som grupperer elementene i henhold til lignende egenskaper.

Hvorfor tror du Mendeleev laget en periodisk tabell? Mange elementer gjensto å oppdage i Mendeleevs tid. Den periodiske tabellen bidro til å forutsi egenskapene til nye elementer.

Sammenlign det moderne periodiske systemet med Mendeleevs bord. Hva legger du merke til? Mendeleevs bord hadde ikke så mange elementer, ikke sant? Han hadde spørsmålstegn og mellomrom mellom elementer, der han spådde at uoppdagede elementer ville passe.

Husk å endre antall på protoner endrer atomnummeret, som er elementet. Når du ser på det moderne periodiske systemet, ser du noen som er hoppet over atomnummer det ville være uoppdagede elementer? Ny elementer i dag blir ikke oppdaget. De er laget. Du kan fremdeles bruke den periodiske tabellen for å forutsi egenskapene til disse nye elementene.

Den periodiske tabellen hjelper deg med å forutsi noen egenskaper for elementene sammenlignet med hverandre. Atomstørrelsen avtar når du beveger deg fra venstre mot høyre over bordet og øker når du beveger deg nedover i en kolonne. Energien som kreves for å fjerne et elektron fra et atom øker når du beveger deg fra venstre til høyre og avtar når du beveger deg nedover i en kolonne. Evnen til å danne en kjemisk binding øker når du beveger deg fra venstre til høyre og avtar når du beveger deg nedover i en kolonne.

Den viktigste forskjellen mellom Mendeleevs bord og dagens bord er det moderne bordet er organisert ved å øke atomantal, ikke øke atomvekt. Hvorfor ble bordet endret? I 1914 lærte Henry Moseley at du eksperimentelt kunne bestemme atomantallet på elementer. Før det var atomnummer bare rekkefølgen på elementer basert på økning atomvekt. Når atomnumrene hadde betydning, ble den periodiske tabellen omorganisert.

Innledning | Perioder og grupper | Mer om grupper | Gjennomgå spørsmål | quiz

Elementer i den periodiske tabellen er ordnet i perioder (rader) og grupper (kolonner). Atomnummeret øker når du beveger deg over en rad eller periode.

perioder

Rader med elementer kalles perioder. Periodenummer av et element betyr det høyeste uopphissede energinivået for et elektron i dette elementet. Antall elementer i en periode øker når du beveger deg nedover i periodiske tabeller fordi det er flere undernivåer per nivå som energinivået av atomet øker.

grupper

Kolonner med elementer er med på å definere elementgrupper. Elementer i en gruppeandel flere vanlige egenskaper. Grupper er elementer som har samme ytre elektronarrangement. De ytre elektronene kalles valenselektroner. Fordi de har samme antall valenselektroner, elementer i en gruppeandel lignende kjemiske egenskaper. Romertallene som er listet over hver gruppe er det vanlige antallet valenselektroner. For eksempel en gruppe VA-element vil ha 5 valenselektroner.

Det er to sett med grupper. Elementene i gruppe A kalles de representative elementene. Elementene i gruppe B er de ikke-representative elementene.

Hver firkant på det periodiske bordet gir informasjon om et element. På mange trykte periodiske tabeller kan du finne et element symbol, atomnummer, og atomvekt.

Innledning | Perioder og grupper | Mer om grupper | Gjennomgå spørsmål | quiz

Elementer klassifiseres i henhold til deres egenskaper. De viktigste kategoriene av elementer er metaller, ikke-metaller og metalloider.

metaller

Du ser metaller hver dag. Aluminiumsfolie er et metall. Gull og sølv er metaller. Hvis noen spør deg om et element er et metall, metalloid eller ikke-metall og du ikke vet svaret, gjett at det er et metall.

Hva er egenskaper for metaller?

Metaller deler noen vanlige egenskaper. De er glansfulle (skinnende), formbare (kan hamres) og er gode konduktører av varme og strøm. Disse egenskapene er resultatet av evnen til å enkelt bevege elektronene i de ytre skjellene til metallatomer.

Hva er metallene?

De fleste elementer er metaller. Det er så mange metaller, de er delt inn i grupper: alkalimetaller, jordalkalimetaller og overgangsmetaller. Overgangsmetallene kan deles inn i mindre grupper, for eksempel lantanidene og aktinidene.

Gruppe 1: Alkali metaller

Alkalimetallene er lokalisert i gruppe IA (første kolonne) i den periodiske tabellen. Natrium og kalium er eksempler på disse elementene. Alkalimetaller danner salter og mange andre forbindelser. Disse elementene er mindre tette enn andre metaller, danner ioner med +1-ladning, og har de største atomstørrelsene av elementer i sine perioder. Alkalimetallene er svært reaktive.

Gruppe 2: Alkaliske jordmetaller

De alkaliske jordene er lokalisert i gruppe IIA (andre kolonne) i den periodiske tabellen. Kalsium og magnesium er eksempler på alkaliske jordarter. Disse metaller danner mange forbindelser. De har ioner med en +2-avgift. Atomene deres er mindre enn alkalimetallene.

Gruppene 3-12: Overgangsmetaller

Overgangselementene er lokalisert i gruppene IB til VIIIB. Jern og gull er det eksempler på overgangsmetaller. Disse elementene er veldig harde, med høye smeltepunkter og kokepunkter. Overgangsmetallene er gode elektriske ledere og er veldig formbare. De danner positivt ladede ioner.

Overgangsmetallene inkluderer de fleste elementene, slik at de kan kategoriseres i mindre grupper. Lantanidene og aktinidene er klasser av overgangselementer. En annen måte å gruppeovergangsmetaller er i triader, som er metaller med veldig like egenskaper, vanligvis funnet sammen.

Metal triader

Jerntriaden består av jern, kobolt og nikkel. Rett under jern, kobolt og nikkel er palladium triaden av ruthenium, rodium og palladium, mens under dem er platinatriaden av osmium, iridium og platina.

lanthanides

Når du ser på det periodiske systemet, vil du se at det er en blokk med to rader med elementer under hoveddelen av diagrammet. Den øverste raden har atomnummer etter lantan. Disse elementene kalles lanthanides. Lantanidene er sølvfarvede metaller som sverter lett. De er relativt myke metaller, med høye smelte- og kokepunkter. Lantanidene reagerer på form mange forskjellige forbindelser. Disse elementene brukes i lamper, magneter, lasere og for å forbedre egenskaper til andre metaller.

oktinidene

Aktinidene er i rekken under lanthanidene. Deres atomnummer følger aktinium. Alle actinidene er radioaktive, med positivt ladede ioner. De er reaktive metaller som danner forbindelser med de fleste ikke-metaller. Aktinidene brukes i medisiner og kjernefysiske apparater.

Grupper 13-15: Ikke alle metaller

Gruppene 13-15 inkluderer noen metaller, noen metalloider, og noen ikke-metaller. Hvorfor er disse gruppene blandet? Overgangen fra metall til ikke-metall er gradvis. Selv om disse elementene ikke er like nok til å ha grupper inne i en enkelt kolonne, deler de noen vanlige egenskaper. Du kan forutsi hvor mange elektroner som er nødvendige for å fullføre et elektronskall. Metallene i disse gruppene kalles basismetaller.

Ikke-metaller og metalloider

Elementer som ikke har metallets egenskaper, kalles ikke-metaller. Noen elementer har noen, men ikke alle egenskapene til metallene. Disse elementene kalles metalloider.

Hva er Egenskaper ved ikke-metaller?

Ikke-metallene er dårlige ledere av varme og elektrisitet. Solide ikke-metaller er sprø og mangler metallisk glans. De fleste ikke-metaller får elektronene lett. De ikke-metaller er plassert på øvre høyre side av det periodiske bordet, atskilt fra metaller med en linje som skjærer skjematisk gjennom det periodiske systemet. Ikke-metallene kan deles inn i klasser av elementer som har lignende egenskaper. Halogenene og edelgassene er det to grupper av ikke-metaller.

Gruppe 17: Halogener

Halogenene er lokalisert i gruppe VIIA i det periodiske systemet. Eksempler på halogener er klor og jod. Du finner disse elementene i blekemidler, desinfeksjonsmidler og salter. Disse ikke-metaller danner ioner med -1 ladning. De fysiske egenskaper av halogenene varierer. Halogenene er svært reaktive.

Gruppe 18: Noble Gases

Edelgassene er lokalisert i gruppe VIII i det periodiske systemet. Helium og neon er eksempler på edle gasser. Disse elementene brukes til å lage opplyste skilt, kjølemedier og lasere. Edelgassene er ikke reaktive. Dette fordi de har liten tendens til å få eller miste elektroner.

hydrogen

Hydrogen har en enkelt positiv ladning, som alkalimetaller, men i romtemperatur, det er en gass som ikke fungerer som et metall. Derfor er hydrogen vanligvis merket som et ikke-metallisk.

Hva er Egenskapene til Metalloidene?

Elementer som har noen egenskaper til metaller og andre egenskaper som ikke-metaller kalles metalloider. Silisium og germanium er eksempler på metalloider. Kokepunktene, smeltepunkterog tettheten av metalloidene varierer. Metalloidene lager gode halvledere. Metalloidene er plassert langs den diagonale linjen mellom metallene og ikke-metaller i periodiske tabeller.

Husk at selv i blandede grupper av elementer, trender i den periodiske tabellen fortsatt holde sant. Atomstørrelse, enkel å fjerne elektroner og muligheten til å danne bindinger kan spås når du beveger deg over og nedover bordet.

Innledning | Perioder og grupper | Mer om grupper | Gjennomgå spørsmål | quiz

Test forståelsen av denne periodiske leksjonen ved å se om du kan svare på følgende spørsmål:

Gjennomgå spørsmål

1. Den moderne periodiske tabellen er ikke den eneste måten å kategorisere elementene på. Hva er noen andre måter du kan liste og organisere elementene på?
2. Liste over egenskapene til metaller, metalloider og ikke-metaller. Gi et eksempel på hver type element.
3. Hvor i gruppen deres ville du forvente å finne elementer med de største atomene? (topp, sentrum, bunn)
4. Sammenlign og kontrast halogener og edle gasser.
5. Hvilke egenskaper kan du bruke for å skille alkali-, jord- og overgangsmetaller fra hverandre?