Studiegids voor periodiek systeem

Mensen kennen al sinds de oudheid elementen als koolstof en goud. De elementen konden met geen enkele chemische methode worden gewijzigd. Elk element heeft een uniek aantal protonen. Als je stalen van ijzer en zilver onderzoekt, weet je niet hoe veel protonen de atomen hebben. Je kunt de elementen echter van elkaar onderscheiden omdat ze dat hebben verschillende eigenschappen. Je merkt misschien dat er meer overeenkomsten zijn tussen ijzer en zilver dan tussen ijzer en zuurstof. Kan er een manier zijn om de elementen te ordenen, zodat je in één oogopslag kunt zien welke elementen vergelijkbare eigenschappen hebben?

Dmitri Mendelejev was de eerste wetenschapper die een periodiek systeem van de elementen vergelijkbaar met degene die we vandaag gebruiken. Je kunt de originele tafel van Mendelejev (1869) zien. Deze tabel liet zien dat wanneer de elementen werden gerangschikt door te verhogen atoomgewicht, verscheen een patroon waar eigenschappen van de elementen zich herhaalden

Waarom denk je dat Mendelejev een periodiek systeem heeft gemaakt? In de tijd van Mendelejev waren nog veel elementen te ontdekken. Het periodiek systeem hielp bij het voorspellen van de eigenschappen van nieuwe elementen.

Vergelijk het moderne periodiek systeem met de tafel van Mendelejev. Wat valt je op? De tafel van Mendelejev had niet veel elementen, toch? Hij had vraagtekens en spaties tussen elementen, waar hij voorspelde dat onontdekte elementen zouden passen.

Vergeet niet het aantal te wijzigen protonen verandert het atoomnummer, dat is het nummer van het element. Als je naar het moderne periodiek systeem kijkt, zie je er een overgeslagen atoomnummers dat zou zijn onontdekte elementen? Nieuw elementen van vandaag worden niet ontdekt. Ze zijn gemaakt. U kunt nog steeds het periodiek systeem gebruiken om de eigenschappen van deze nieuwe elementen te voorspellen.

Het periodiek systeem helpt bij het voorspellen van enkele eigenschappen van de elementen in vergelijking met elkaar. De atoomgrootte neemt af naarmate u van links naar rechts over de tafel beweegt en neemt toe naarmate u een kolom omlaag beweegt. De energie die nodig is om een ​​elektron uit een atoom te verwijderen, neemt toe als je van links naar rechts beweegt en neemt af als je een kolom omlaag beweegt. Het vermogen om te vormen een chemische binding neemt toe als u van links naar rechts beweegt en neemt af als u een kolom omlaag beweegt.

Het belangrijkste verschil tussen de tafel van Mendelejev en tafel van vandaag is de moderne tafel is georganiseerd door het atoomnummer te verhogen, niet door het atoomgewicht te verhogen. Waarom is de tafel veranderd? In 1914 leerde Henry Moseley dat je experimenteel de atoomnummers van elementen kon bepalen. Voordien waren atoomnummers slechts de volgorde van elementen gebaseerd op toenemend atoomgewicht. Zodra atoomnummers betekenis hadden, werd het periodiek systeem gereorganiseerd.

Inleiding | Periodes & groepen | Meer over groepen | Herhalingsvragen | Quiz

Elementen in het periodiek systeem zijn gerangschikt in perioden (rijen) en groepen (kolommen). Het atoomnummer neemt toe naarmate je over een rij of periode beweegt.

Periodes

Rijen met elementen worden periodes genoemd. Het periodenummer van een element betekent het hoogste niet-geëxciteerde energieniveau voor een elektron in dat element. Het aantal elementen in een periode neemt toe naarmate u het periodiek systeem afloopt, omdat er meer subniveaus per niveau zijn als energieniveau van het atoom neemt toe.

Groepen

Kolommen met elementen helpen bij het definiëren elementgroepen. Elementen binnen een groepsaandeel verschillende gemeenschappelijke eigenschappen. Groepen zijn elementen die dezelfde buitenste elektronenrangschikking hebben. De buitenste elektronen worden valentie-elektronen genoemd. Omdat ze hetzelfde aantal valentie-elektronen hebben, elementen in een groepsaandeel soortgelijke chemische eigenschappen. De Romeinse cijfers boven elke groep zijn het gebruikelijke aantal valentie-elektronen. Bijvoorbeeld een groep VA-element zal 5 valentie-elektronen hebben.

Er zijn twee groepen groepen. De elementen van groep A worden de representatieve elementen genoemd. De elementen van groep B zijn de niet-representatieve elementen.

Elk vierkant op het periodiek systeem geeft informatie over een element. Op veel gedrukte periodieke tabellen vind je een element terug symbool, atoomnummer, en atoomgewicht.

Inleiding | Periodes & groepen | Meer over groepen | Herhalingsvragen | Quiz

Elementen worden geclassificeerd op basis van hun eigenschappen. De belangrijkste categorieën elementen zijn de metalen, niet-metalen en metalloïden.

Metalen

Je ziet elke dag metalen. Aluminiumfolie is een metaal. Goud en zilver zijn metalen. Als iemand je vraagt ​​of een element een metaal, metalloïde of niet-metaal is en je weet het antwoord niet, denk dan dat het een metaal is.

Wat zijn eigenschappen van metalen?

Metalen hebben enkele gemeenschappelijke eigenschappen. Ze zijn glanzend (glanzend), kneedbaar (kunnen worden gehamerd) en zijn dat ook goede geleiders van warmte en elektriciteit. Deze eigenschappen zijn het gevolg van het vermogen om de elektronen gemakkelijk te verplaatsen in de buitenste schalen van metaalatomen.

Wat zijn de metalen?

De meeste elementen zijn metalen. Er zijn zoveel metalen, ze zijn onderverdeeld in groepen: alkalimetalen, aardalkalimetalen en overgangsmetalen. De overgangsmetalen kunnen worden onderverdeeld in kleinere groepen, zoals de lanthaniden en actiniden.

Groep 1: Alkalimetalen

De alkalimetalen bevinden zich in groep IA (eerste kolom) van het periodiek systeem. Natrium en kalium zijn voorbeelden van deze elementen. Alkalimetalen vormen zouten en vele andere verbindingen. Deze elementen zijn minder dicht dan andere metalen, vormen ionen met een +1 lading en hebben de grootste atoomgroottes van elementen in hun periodes. De alkalimetalen zijn zeer reactief.

Groep 2: Alkalische aardmetalen

De aardalkaliën bevinden zich in groep IIA (tweede kolom) van het periodiek systeem. Calcium en magnesium zijn voorbeelden van aardalkalimetalen. Deze metalen vormen veel verbindingen. Ze hebben ionen met een +2 lading. Hun atomen zijn kleiner dan die van de alkalimetalen.

Groepen 3-12: Overgangsmetalen

De overgangselementen bevinden zich in de groepen IB tot VIIIB. IJzer en goud zijn voorbeelden van overgangsmetalen. Deze elementen zijn erg hard, met hoge smeltpunten en kookpunten. De overgangsmetalen zijn goede elektrische geleiders en zijn erg kneedbaar. Ze vormen positief geladen ionen.

De overgangsmetalen bevatten de meeste elementen, zodat ze in kleinere groepen kunnen worden onderverdeeld. De lanthaniden en actiniden zijn klassen van overgangselementen. Een andere manier groep overgangsmetalen is in triaden, dat zijn metalen met zeer vergelijkbare eigenschappen, die meestal samen worden gevonden.

Metalen triaden

De ijzeren triade bestaat uit ijzer, kobalt en nikkel. Net onder ijzer, kobalt en nikkel bevindt zich de palladium-triade van ruthenium, rhodium en palladium, terwijl eronder de platina-triade van osmium, iridium en platina is.

Lanthaniden

Als je naar het periodiek systeem kijkt, zie je dat er een blok van twee rijen elementen onder het hoofdgedeelte van de grafiek is. De bovenste rij heeft atoomnummers na lanthaan. Deze elementen worden de lanthaniden genoemd. De lanthaniden zijn zilverachtige metalen die gemakkelijk verkleuren. Het zijn relatief zachte metalen, met een hoog smelt- en kookpunt. De lanthaniden reageren op vorm veel verschillende verbindingen. Deze elementen worden gebruikt in lampen, magneten, lasers en ter verbetering van de eigenschappen van andere metalen.

Actiniden

De actiniden staan ​​in de rij onder de lanthaniden. Hun atoomnummers volgen actinium. Alle actiniden zijn radioactief, met positief geladen ionen. Zij zijn reactieve metalen die verbindingen vormen met de meeste niet-metalen. De actiniden worden gebruikt in medicijnen en nucleaire apparaten.

Groep 13-15: niet alle metalen

Groepen 13-15 bevatten enkele metalen, sommige metalloïden en sommige niet-metalen. Waarom zijn deze groepen gemengd? De overgang van metaal naar niet-metaal verloopt geleidelijk. Hoewel deze elementen niet vergelijkbaar genoeg zijn om groepen in enkele kolommen te hebben, delen ze enkele gemeenschappelijke eigenschappen. Je kunt voorspellen hoeveel elektronen er nodig zijn om een ​​elektronenschil te voltooien. De metalen in deze groepen worden genoemd basis metalen.

Nonmetals & Metalloids

Elementen die niet de eigenschappen van metalen hebben, worden niet-metalen genoemd. Sommige elementen hebben enkele, maar niet alle eigenschappen van de metalen. Deze elementen worden metalloïden genoemd.

Wat zijn Eigenschappen van niet-metalen?

De niet-metalen zijn slechte geleiders van warmte en elektriciteit. Stevige niet-metalen zijn broos en ontbreken metallic glans. De meeste niet-metalen krijgen gemakkelijk elektronen. De niet-metalen bevinden zich rechtsboven in het periodiek systeem, gescheiden van metalen door een lijn die diagonaal door het periodiek systeem snijdt. De niet-metalen kunnen worden onderverdeeld in klassen van elementen met vergelijkbare eigenschappen. De halogenen en de edelgassen zijn twee groepen van niet-metalen.

Groep 17: Halogenen

De halogenen bevinden zich in Groep VIIA van het periodiek systeem. Voorbeelden van halogenen zijn chloor en jodium. Je vindt deze elementen in bleekmiddelen, ontsmettingsmiddelen en zouten. Deze niet-metalen vormen ionen met een -1 lading. De fysieke eigenschappen van de halogenen variëren. De halogenen zijn zeer reactief.

Groep 18: Edele gassen

De edelgassen bevinden zich in groep VIII van het periodiek systeem. Helium en neon zijn voorbeelden van edelgassen. Deze elementen worden gebruikt om verlichte borden, koelmiddelen en lasers te maken. De edelgassen reageren niet. Dit komt omdat ze weinig neiging hebben om elektronen te winnen of te verliezen.

Waterstof

Waterstof heeft een enkele positieve lading, zoals de alkalimetalen, maar op kamertemperatuur, het is een gas dat niet als een metaal werkt. Daarom wordt waterstof meestal aangeduid als een niet-metaal.

Wat zijn de Eigenschappen van de metalloïden?

Elementen met bepaalde eigenschappen van metalen en sommige eigenschappen van niet-metalen worden metalloïden genoemd. Silicium en germanium zijn voorbeelden van metalloïden. De kookpunten, Smeltpuntenen de dichtheden van de metalloïden variëren. De metalloïden zijn goede halfgeleiders. De metalloïden bevinden zich langs de diagonale lijn tussen de metalen en niet-metalen in het periodiek systeem.

Onthoud dat zelfs in gemengde groepen elementen de trends in het periodiek systeem nog steeds waar. Atom maat, het gemak van het verwijderen van elektronen en het vermogen om bindingen te vormen, kunnen worden voorspeld terwijl u over de tafel beweegt.

Inleiding | Periodes & groepen | Meer over groepen | Herhalingsvragen | Quiz

Test uw begrip van deze periodieke tafelles door te kijken of u de volgende vragen kunt beantwoorden:

Bekijk vragen

1. Het moderne periodiek systeem is niet de enige manier om de elementen te categoriseren. Op welke andere manieren kun je de elementen opsommen en ordenen?
2. Maak een lijst van de eigenschappen van de metalen, metalloïden en niet-metalen. Noem een ​​voorbeeld van elk type element.
3. Waar in hun groep zou je elementen verwachten met de grootste atomen? (boven, midden, onder)
4. Vergelijk en contrasteer de halogenen en edelgassen.
5. Welke eigenschappen kunt u gebruiken om de alkali-, aardalkali- en overgangsmetalen van elkaar te onderscheiden?