Indhold
- Periodisk organisation
- Videnskabelig begrundelse
- Alkali- og alkaliske jordmetaller
- Overgangsmetaller
- Metalloider og ikke-metaller
- Ædelgasser
Den periodiske tabel, der indeholder alle de naturligt forekommende og galskabede kemiske elementer, er den centrale søjle i ethvert kemiklasserum. Denne klassificeringsmetode stammer fra en bog fra 1869, skrevet af Dmitri Ivanovich Mendeleev. Den russiske videnskabsmand bemærkede, at når han skrev de kendte elementer i rækkefølge af stigende atomvægt, kunne han let sortere dem i rækker baseret på lignende egenskaber. Forbløffende var lighederne så karakteristiske, at Mendeleev var i stand til at efterlade rum for flere uopdagede elementer i hans periodiske klassificering.
Periodisk organisation
I den periodiske tabel er et element defineret af dets lodrette gruppe og vandrette periode. Hver periode nummereret til syv indeholder elementer med stigende atomantal.I modsætning til Mendeleevs oprindelige liste er den moderne periodiske tabel baseret på atomnummer eller antallet af protoner i en atomkernenelement. Protonnummeret er et logisk valg til organisering af elementerne, da protoner bestemmer den atomers kemiske identitet, mens atomvægten varierer med forskellige atomisotoper. Atten kolonner er i den periodiske tabel, normalt benævnt grupper. Hver gruppe indeholder flere elementer, der har lignende fysiske egenskaber på grund af deres underliggende atomstruktur.
Videnskabelig begrundelse
Atomet er den mindste deling af stof, der opretholder sin identitet som et kemisk element; det er af en central kerne omgivet af en elektronsky. Kernen har en positiv ladning på grund af protonerne, der tiltrækker de små, negativt ladede elektroner. Elektronerne og protonerne er lige mange i et neutralt atom. Elektronerne er organiseret i orbitaler eller skaller på grund af kvantemekanikens principper, der begrænser antallet af elektroner i hvert skal. Kemiske interaktioner mellem atomer påvirker normalt kun de ydre elektroner i den sidste skal, kaldet valenselektroner. Elementerne i hver gruppe har det samme antal valenselektroner, hvilket får dem til at reagere på samme måde, når de får eller mister elektroner til andre atomer. Elektronskallen øges i størrelse, hvilket medfører den stigende periodestørrelse på det periodiske system.
Alkali- og alkaliske jordmetaller
Den yderste venstre side af det periodiske system inkluderer to grupper af meget reaktive metaller. Med undtagelse af brint består den første søjle af de bløde, skinnende alkalimetaller. Disse metaller har kun et elektron i deres valensskal, som let kan doneres til et andet atom i kemiske reaktioner. På grund af deres eksplosive reaktivitet i både luft og vand findes alkalimetallerne sjældent i deres grundlæggende form i naturen. I den anden gruppe har de jordalkalimetaller to valenselektroner, hvilket gør dem lidt hårdere og mindre reaktive. Imidlertid findes disse metaller stadig sjældent i deres grundlæggende form.
Overgangsmetaller
Størstedelen af elementerne i den periodiske tabel er klassificeret som metaller. Overgangsmetaller ligger i midten af bordet og spænder over grupper tre til 12. Disse elementer er faste ved stuetemperatur, undtagen kviksølv, og har den metalliske farve og formbarhed, som forventes af metaller. Fordi valensskallerne vokser så store, udvindes nogle af overgangsmetallerne fra det periodiske system og føjes til bunden af diagrammet; disse kendt som Lanthanides og Actinides. Mange af overgangsmetallerne nær bunden af den periodiske tabel er sjældne og ustabile.
Metalloider og ikke-metaller
På højre side af det periodiske system deler en grov diagonal linje metaller til venstre fra ikke-metaller til højre. På denne linje er metalloiderne, såsom germanium og arsen, der har nogle metalliske egenskaber. Kemikere kategoriserer alle elementer til højre for denne skillelinje som ikke-metaller, med undtagelse af gruppe 18 til højre. Mange af de ikke-metaller er luftformige, og alle bemærkes for deres tendens til at få elektroner og fylde deres valensskaller.
Ædelgasser
Gruppe 18, på yderste højre side af det periodiske system, består udelukkende af gasser. Disse elementer har fuld valensskaller og har tendens til hverken at vinde eller miste elektroner. Som et resultat eksisterer disse gasser næsten udelukkende i deres elementære form. Kemikere klassificerer dem som ædle eller inerte gasser. Alle ædelgasser er farveløse, lugtfri og ikke-reaktive.