Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvordan elementerne klassificeres på den periodiske tabel

Det periodiske bord, der indeholder alle de naturligt forekommende og gale kemiske elementer, er den centrale søjle i et hvilket som helst kemi klasseværelse. Denne metode til klassificering dateres til en lærebog fra 1869, skrevet af Dmitri Ivanovich Mendeleev. Den russiske videnskabsmand bemærkede, at da han skrev de kendte elementer for at øge atomvægten, kunne han nemt sortere dem i rækker baseret på lignende egenskaber. Utroligt var lighederne så særegne, at Mendeleev var i stand til at forlade rum for flere uopdagede elementer i hans periodiske klassifikation.

Periodisk organisation

I det periodiske tabel defineres et element af dets vertikale gruppe og horisontal periode. Hver periode, nummereret en til syv, indeholder elementer af stigende atomnummer. I modsætning til Mendeleevs oprindelige liste er det moderne periodiske bord baseret på atomnummer eller antallet af protoner i et atoms atomkerne. Protonnummeret er et logisk valg til at organisere elementerne, da protoner bestemmer atomets kemiske identitet, mens atomvægten varierer med forskellige atomisotoper. Atten søjler er i det periodiske bord, der normalt betegnes som grupper. Hver gruppe indeholder flere elementer, der har lignende fysiske egenskaber på grund af deres underliggende atomstruktur.

Videnskabelige Rationale
Atomen er den mindste fordeling af stof, der opretholder sin identitet som et kemisk element; den er af en central kerne omgivet af en elektron sky. Kernen har en positiv ladning på grund af protonerne, som tiltrækker de små, negativt ladede elektroner. Elektronerne og protonerne er ens i antal for et neutralt atom. Elektronerne er organiseret i orbitaler eller skaller på grund af principperne for kvantemekanik, som begrænser antallet af elektroner i hver skal. Kemiske interaktioner mellem atomer påvirker normalt kun de ydre elektroner i den sidste skal, kaldet valenselektronerne. Elementerne i hver gruppe har det samme antal valenselektroner, hvilket gør dem til at reagere på samme måde, når de får eller taber elektroner til andre atomer. Elektroneskjældene stiger i størrelse og forårsager den stigende periodestørrelse af det periodiske bord.

Alkaliske og alkaliske jordmetaller

Den venstre side af det periodiske bord indeholder to grupper af stærkt reaktive metaller. Med undtagelse af brint består den første kolonne af de bløde, skinnende alkalimetaller. Disse metaller har kun en elektron i deres valensskal, som let doneres til et andet atom i kemiske reaktioner. På grund af deres eksplosive reaktivitet i både luft og vand findes alkalimetallerne sjældent i deres naturlige form. I den anden gruppe har jordalkalimetallerne to valenceelektroner, hvilket gør dem lidt sværere og mindre reaktive. Disse metaller findes dog sjældent i deres elementære form.

Overgangsmetaller

De fleste elementer i det periodiske bord er klassificeret som metaller. Overgangsmetallerne ligger i midten af ​​bordet og spænder over grupper fra 3 til 12. Disse elementer er faste ved stuetemperatur undtagen kviksølv og har den metalliske farve og formbarhed, der forventes af metaller. Da valensskallerne bliver så store, er nogle af overgangsmetallerne uddraget fra det periodiske bord og vedhæftet til bunden af ​​diagrammet; disse kaldes lanhaniderne og actiniderne. Mange af overgangsmetallerne nær bunden af ​​det periodiske bord er sjældne og ustabile.

Metalloider og nonmetals

På den højre side af periodiske bord deler en grov diagonal linje metallerne på venstre fra nonmetals til højre. Straddling denne linje er metalloiderne, såsom germanium og arsen, som har nogle metalliske egenskaber. Kemister kategoriserer alle elementer til højre for denne skillelinje som nonmetals, med undtagelse af gruppe 18 helt til højre. Mange af de ikke-metalholdige er gasformige, og alle er bemærkelsesværdige for deres tendens til at få elektroner og fylde deres valensskaller.

Ædelgasser

Gruppe 18, på den højre side af det periodiske bord, er sammensat udelukkende af gasser. Disse elementer har fulde valensskaller og har tendens til hverken at få eller tabe elektroner. Som et resultat eksisterer disse gasser næsten udelukkende i deres elementære form. Kemister klassificerer dem som ædle eller inerte gasser. Alle de ædle gasser er farveløse, lugtfrie og ikke-reaktive.

Klik for at udvide hele teksten