science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe is het periodiek systeem georganiseerd?

Het periodiek systeem somt alle bekende elementen op door het atoomnummer te verhogen, wat gewoon het aantal protonen in de kern is. Als dat de enige overweging was, zou de grafiek gewoon een lijn zijn, maar dat is niet het geval. Een wolk van elektronen omringt de kern van elk element, typisch één voor elk proton. Elementen combineren met andere elementen en met zichzelf om hun buitenste elektronenschillen te vullen volgens de octetregel, die aangeeft dat een volledige buitenste schil er één is die acht elektronen heeft. Hoewel de octetregel niet zo strikt van toepassing is op zwaardere elementen als lichtere, biedt het toch de basis voor de organisatie van het periodiek systeem.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Het periodiek systeem geeft de elementen weer door het atoomnummer te verhogen. De vorm van de grafiek, met zeven rijen en acht kolommen, is gebaseerd op de octetregel, die aangeeft dat elementen worden gecombineerd om stabiele buitenschillen van acht elektronen te bereiken.
Groepen en perioden

De meeste opvallend kenmerk van het periodiek systeem is dat het is gerangschikt als een grafiek met zeven rijen en acht kolommen, hoewel het aantal kolommen toeneemt naar de onderkant van de grafiek. Chemici verwijzen naar elke rij als een punt en elke kolom als een groep. Elk element in een periode heeft dezelfde grondtoestand en de elementen worden minder metaalachtig als u van links naar rechts beweegt. Elementen in dezelfde groep hebben verschillende grondtoestanden, maar ze hebben hetzelfde aantal elektronen in hun buitenste schil, waardoor ze vergelijkbare chemische eigenschappen hebben.

De trend van links naar rechts is in de richting van hogere elektronegativiteit, wat een maat voor het vermogen van een atoom om elektronen aan te trekken. Natrium (Na) bevindt zich bijvoorbeeld net onder lithium (Li) in de eerste groep, die deel uitmaakt van de alkalimetalen. Beide hebben een enkel elektron in de buitenste schil en beide zijn zeer reactief en proberen het elektron te doneren om een stabiele verbinding te vormen. Fluor (F) en chloor (Cl) bevinden zich in dezelfde periode als respectievelijk Li en Na, maar bevinden zich in groep 7 aan de andere kant van de grafiek. Ze maken deel uit van de halogeniden. Ze zijn ook zeer reactief, maar ze zijn elektronenacceptoren.

De elementen in groep 8, zoals helium (He) en neon (Ne), hebben volledige buitenste omhulsels en zijn vrijwel niet-reactief. Ze vormen een speciale groep, die scheikundigen de edelgassen noemen.
Metalen en niet-metalen

De trend in de richting van toenemende elektronegativiteit betekent dat elementen steeds niet-metaalachtig worden naarmate u van links naar rechts verder gaat op de periodieke tafel. Metalen verliezen gemakkelijk hun valentie-elektronen terwijl niet-metalen ze gemakkelijk verkrijgen. Dientengevolge zijn metalen goede warmte- en elektriciteitsgeleiders, terwijl niet-metalen isolatoren zijn. Metalen zijn vervormbaar en vast bij kamertemperatuur, terwijl niet-metalen bros zijn en in vaste, vloeibare of gasvormige toestand kunnen voorkomen.

De meeste elementen zijn metalen of metalloïden, die eigenschappen hebben tussen metalen en niet -metals. De elementen met de meest metaalachtige aard bevinden zich linksonder in de grafiek. Degenen met de minste metaalachtige kwaliteiten bevinden zich in de rechterbovenhoek.
Overgangselementen

Het grootste deel van de elementen past niet comfortabel in de nette groeps- en periode-indeling die de Russische chemicus Dmitri Ivanovitch voor ogen had Mendeleev (1834-1907), die als eerste het periodiek systeem ontwikkelde. Deze elementen, bekend als de overgangselementen, bezetten het midden van de tabel, van periode 4 tot 7 en tussen groepen II en III. Omdat ze elektronen in meer dan één shell kunnen delen, zijn ze niet duidelijk elektronendonors of acceptors. Deze groep omvat metalen zoals goud, zilver, ijzer en koper.

Bovendien verschijnen er twee groepen elementen onderaan het periodiek systeem. Ze worden respectievelijk de lanthaniden en actiniden genoemd. Ze zijn er omdat er niet genoeg ruimte voor hen is in de grafiek. De lanthaniden maken deel uit van groep 6 en behoren tussen lanthaan (La) en hafnium (Hf). De actiniden behoren tot groep 7 en gaan tussen Actinium (Ac) en Rutherfordium (Rf).