Διάσπαση του περιοδικού πίνακα βάσει των ιδιοτήτων των χημικών στοιχείων

Ο περιοδικός πίνακας είναι μια απεικόνιση των χημικών στοιχείων που εμφανίζονται σε μορφή πίνακα. Η σειρά των χημικών στοιχείων διευθετείται με βάση διάφορους παράγοντες όπως ατομικό αριθμό, διαμόρφωση ηλεκτρονίων και χημικές ιδιότητες.

Ο περιοδικός πίνακας περιέχει όλα τα χημικά στοιχεία που έχουν αναγνωριστεί διεθνώς και χωρίζεται σε 4 μπλοκ, συμπεριλαμβανομένων των μπλοκ -s, -p, -d και -f. Κάθε σειρά στον πίνακα ονομάζεται τελεία, ενώ η στήλη ονομάζεται ομάδα. Γενικά, σε μία περίοδο (σειρά), το αριστερό είναι μεταλλικό και το δεξί είναι μη μεταλλικό.

Στον τυπικό περιοδικό πίνακα, τα στοιχεία διατάσσονται σύμφωνα με τον αυξανόμενο ατομικό τους αριθμό (ο αριθμός των πρωτονίων στον ατομικό πυρήνα). Μια νέα σειρά (τελεία) ξεκινά όταν το νέο κέλυφος ηλεκτρονίων έχει το πρώτο του ηλεκτρόνιο. Η στήλη (ομάδα) καθορίζεται με βάση τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων. τα στοιχεία που έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων σε ένα συγκεκριμένο υπόστρωμα βρίσκονται στην ίδια στήλη. Για παράδειγμα, το οξυγόνο και το σελήνιο βρίσκονται στην ίδια στήλη επειδή και τα δύο έχουν τέσσερα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους υπό-κέλυφος.

(Διαβάστε επίσης: Περιοδικός πίνακας χημικών στοιχείων, πλήρης με λεζάντες και εικόνες)

Στοιχεία με παρόμοιες χημικές ιδιότητες ομαδοποιούνται συνήθως στις ίδιες ομάδες στον περιοδικό πίνακα, αν και στο f-block, και μερικά βρίσκονται στο d-block, τα στοιχεία της ίδιας περιόδου τείνουν να έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες. Επομένως, είναι σχετικά εύκολο να εκτιμηθούν οι χημικές ιδιότητες ενός στοιχείου εάν γνωρίζετε τις ιδιότητες των στοιχείων γύρω από αυτό.

Από το 2016, τουλάχιστον 118 στοιχεία έχουν επιβεβαιωθεί στον περιοδικό πίνακα. Αυτά περιλαμβάνουν τα στοιχεία 1 (υδρογόνο) έως 118 (oganesson), με πρόσφατες προσθήκες όπως nihonium, moscovium, tennessine και oganesson, που επιβεβαιώθηκαν από τη Διεθνή Ένωση της Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας (IUPAC).

Μεταξύ όλων των στοιχείων 94 υπάρχουν φυσικά. Τα υπόλοιπα 24, από το americium έως το copernicium και το flerovium και το livermorium, υπάρχουν μόνο όταν συντίθενται στο εργαστήριο. Από τα 94 φυσικά στοιχεία, 84 από αυτά είναι αρχέγονα (αρχαία στοιχεία). Τα άλλα 10 εμφανίζονται όταν υπάρχει αποσύνθεση αρχέγονων στοιχείων.

Κανένα στοιχείο βαρύτερο από το Einsteinium (στοιχείο 99) δεν βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες και σε καθαρή μορφή. Ακόμη και αστατίνη (στοιχείο 85) Το francium (στοιχείο 87) είναι ανιχνεύσιμο μόνο με τη μορφή μικροσκοπικών ποσοτήτων εκπομπής φωτός (300.000 άτομα).

Ομαδοποιήσεις χημικών στοιχείων

Πολλές κατηγορίες μπορούν να εφαρμοστούν ευρέως σε στοιχεία, συμπεριλαμβανομένης της συνεκτίμησης των γενικών φυσικών και χημικών ιδιοτήτων τους, της κατάστασης της ύλης στην αφθονία των συνθηκών, των σημείων τήξεως και βρασμού τους, της πυκνότητάς τους, της κρυσταλλικής δομής τους ως στερεού και της προέλευσής τους.

Γενικά χαρακτηριστικά

Με βάση τις φυσικές και χημικές ιδιότητές τους, τα στοιχεία που υπάρχουν χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες, δηλαδή μέταλλα, μεταλλοειδή και μη μέταλλα.

Τα μέταλλα είναι γενικά στιλπνά στερεά υψηλής αγωγιμότητας, μπορούν να σχηματίσουν κράματα με άλλα μέταλλα και να σχηματίσουν ιοντικές ενώσεις παρόμοιες με άλατα με μη μέταλλα (εκτός από τα ευγενή αέρια). Τα περισσότερα από τα μη μέταλλα είναι άχρωμα ή άχρωμα αέρια. μη μέταλλα που σχηματίζουν ενώσεις με άλλα μη μέταλλα συνδέονται ομοιοπολικά. Μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων υπάρχουν μεταλλοειδή, τα οποία έχουν ιδιότητες μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων ή ένα μείγμα και των δύο.

(Διαβάστε επίσης: Ο εύκολος τρόπος απομνημόνευσης του περιοδικού πίνακα, ο αριθμός 2 είναι ο πιο δροσερός)

Η πιο λεπτομερής ταξινόμηση υποδεικνύεται συχνά από την παρουσίαση χρωμάτων στον περιοδικό πίνακα. Αυτό το σύστημα περιορίζει τους όρους «μέταλλο» και «μη μέταλλο» σε έναν συγκεκριμένο αριθμό μετάλλων και μη μετάλλων από μεγάλο αριθμό μετάλλων και μη μετάλλων.

Τα μέταλλα και τα μη μέταλλα μπορούν να ταξινομηθούν περαιτέρω σε υποκατηγορίες που δείχνουν τη διαβάθμιση των ιδιοτήτων από μέταλλο σε μη μέταλλο, για τα στοιχεία της ίδιας περιόδου.

Τα μέταλλα χωρίζονται σε αντιδραστικά αλκαλικά μέταλλα, λιγότερο αντιδραστικά μέταλλα αλκαλικών γαιών, λανθανίδια και ακτινίδια, μέταλλα μετάβασης και μετά-μετάβαση μετάλλων με τις ασθενέστερες φυσικές και χημικές ιδιότητες.

Τα μη μέταλλα χωρίζονται σε πολυατομικά μη μέταλλα, τα μη μέταλλα που μοιάζουν περισσότερο με τα μεταλλοειδή. διατομικά μη μέταλλα, βασικά μη μέταλλα · και μονοτομικά ευγενή αέρια, που είναι μη μέταλλα και σχεδόν εντελώς αδρανή.

Μέταλλο

  • Το 78% όλων των γνωστών στοιχείων είναι μέταλλα
  • Τοποθετείται στην αριστερή πλευρά του περιοδικού πίνακα
  • Συνήθως στερεό σε θερμοκρασία δωματίου
  • Συνήθως έχουν υψηλά σημεία τήξης και βρασμού
  • Καλός αγωγός θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας
  • Μπορεί να σφυρηλατηθεί και να τεντωθεί

Μη μέταλλο

  • Βρίσκεται στην επάνω δεξιά πλευρά του Περιοδικού Πίνακα
  • Συνολικά υπάρχουν 22 μη μέταλλα
  • Συνήθως ένα στερεό ή ένα αέριο σε θερμοκρασία δωματίου
  • Χαμηλά σημεία τήξης και βρασμού
  • Κακός αγωγός θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας

Μεταλοειδές

  • Εμφανίζει μεταλλικές και μη μεταλλικές ιδιότητες

    Παραδείγματα: Πυρίτιο, γερμάνιο, αρσενικό και αντιμόνιο

Η κατάσταση της ύλης

Ένα άλλο βασικό πράγμα που χρησιμοποιείται συνήθως για τη διάκριση των χημικών στοιχείων είναι η κατάσταση της ύλης (φάση), η οποία είναι στερεά, υγρά ή αέρια, σε τυπική θερμοκρασία και πίεση (STP).

Τα περισσότερα από τα στοιχεία είναι στερεά σε συμβατικές θερμοκρασίες και ατμοσφαιρική πίεση, ενώ μερικά είναι αέρια. Μόνο το βρώμιο και ο υδράργυρος είναι υγρά στους 0 ° C (32 ° F) και κανονική ατμοσφαιρική πίεση. Το καίσιο και το γάλλιο είναι στερεά σε αυτή τη θερμοκρασία, αλλά τήκονται σε θερμοκρασίες, αντίστοιχα, 28,4 ° C (83,1 ° F) και 29,8 ° C (85,6 ° F).

Σημεία τήξεως και βρασμού

Τα σημεία τήξεως και βρασμού, συνήθως εκφραζόμενα σε βαθμούς Κελσίου υπό την πίεση μίας ατμόσφαιρας, χρησιμοποιούνται γενικά για τον καθορισμό του χαρακτήρα διαφόρων στοιχείων. Αυτά τα χαρακτηριστικά για τα περισσότερα από τα στοιχεία είναι γνωστά, ωστόσο, για ορισμένα από τα ραδιενεργά στοιχεία που διατίθενται σε πολύ μικρές ποσότητες δεν είναι γνωστά. Το ήλιο παραμένει σε υγρή κατάσταση ακόμη και σε απόλυτο μηδέν σε ατμοσφαιρική πίεση, έτσι ώστε να έχει μόνο σημείο βρασμού και κανένα σημείο τήξης στη συμβατική παρουσίαση.

Πυκνότητα

Η πυκνότητα σε μια συγκεκριμένη τυπική θερμοκρασία και πίεση (STP) χρησιμοποιείται συχνά για τον προσδιορισμό του χαρακτήρα των στοιχείων. Η πυκνότητα εκφράζεται συχνά σε γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό (g / cm3).

Μερικά αέρια τα οποία στη μετρούμενη θερμοκρασία είναι αέρια, η πυκνότητά τους εκφράζεται συνήθως για την αέρια τους κατάσταση. Όταν υγροποιούνται ή στερεοποιούνται, τα αέρια στοιχεία έχουν την ίδια πυκνότητα με άλλα στοιχεία.

Όταν ένα στοιχείο έχει αλλοτρόπους διαφορετικής πυκνότητας, ένα από τα αντιπροσωπευτικά αλλοτρόπα επιλέγεται συνήθως στην παρουσίαση των συμπερασμάτων, ενώ η πυκνότητα για κάθε αλλοτρόπο μπορεί να δηλωθεί στην ενότητα λεπτομερειών. Για παράδειγμα, τα τρία γνωστά αλλοτρόπα άνθρακα (άμορφος άνθρακας, γραφίτης και διαμάντι) έχουν πυκνότητα 1,8-2,1 το καθένα. 2.267; και 3,515 g / cm3.

Κρυσταλλική δομή

Τα στοιχεία που μελετήθηκαν μέχρι σήμερα ως στερεά δείγματα έχουν οκτώ τύπους κρυσταλλικών δομών: κυβικά, κεντρικά σώματα κυβικά, επικεντρωμένα στο πρόσωπο κυβικά, εξαγωνικά, μονοκλινικά, ορθορομβικά, ρομβοεδρικά και τετραγωνικά.

Για ορισμένα συνθετικά στοιχεία διαουρανίου, πολύ λίγα δείγματα είναι διαθέσιμα για τον προσδιορισμό της κρυσταλλικής δομής.

Η προέλευσή του είναι στη γη

Με βάση την προέλευσή τους, είναι γνωστό ότι τα πρώτα 94 στοιχεία εμφανίζονται φυσικά, ενώ τα άλλα 24 λαμβάνονται τεχνητά ως συνθετικά προϊόντα μέσω τεχνητών πυρηνικών αντιδράσεων.

Από τα 94 φυσικά απαντώμενα στοιχεία, τα 83 θεωρούνται αρχέγονα και είναι είτε σταθερά είτε ασθενώς ραδιενεργά. Το υπόλοιπο, δηλαδή το 11, ονομάζεται εφήμερο στοιχείο επειδή έχει ημιζωές που είναι πολύ μικρές για να είναι στην αρχή του Ηλιακού Συστήματος.

Από τα 11 παροδικά στοιχεία, 5 στοιχεία, όπως το πολώνιο, το ραδόνιο, το ράδιο, το ακτίνιο και το πρωτακτίνιο, είναι τα προϊόντα αποσύνθεσης του θορίου και του ουρανίου. 6 άλλα θανατηφόρα στοιχεία, δηλαδή το τεχνήτιο, το προμηθίου, η αστατίνη, το φράγκιο, το ποσεινίου και το πλουτώνιο παράγονται από μια σπάνια διαδικασία πυρηνικής αντίδρασης που περιλαμβάνει ουράνιο ή βαριά στοιχεία.