Vova Krasen
0 
5117
641
Aan het einde van de 19e eeuw publiceerde de Russische chemicus Dmitri Mendeleev zijn eerste poging om chemische elementen te groeperen op basis van hun atoomgewichten. Er waren op dat moment slechts ongeveer 60 elementen bekend, maar Mendelejev realiseerde zich dat wanneer de elementen op gewicht waren ingedeeld, bepaalde soorten elementen met regelmatige tussenpozen of periodes voorkwamen..
Vandaag, 150 jaar later, erkennen chemici officieel 118 elementen (na de toevoeging van vier nieuwkomers in 2016) en gebruiken ze nog steeds het periodiek systeem der elementen van Mendelejev om ze te ordenen. De tabel begint met het eenvoudigste atoom, waterstof, en organiseert vervolgens de rest van de elementen op atoomnummer, het aantal protonen dat elk bevat. Op een paar uitzonderingen na, komt de volgorde van de elementen overeen met de toenemende massa van elk atoom.
De tabel heeft zeven rijen en 18 kolommen. Elke rij vertegenwoordigt één periode; het periodegetal van een element geeft aan hoeveel van zijn energieniveaus elektronen huisvesten. Natrium zit bijvoorbeeld in de derde periode, wat betekent dat een natriumatoom typisch elektronen heeft in de eerste drie energieniveaus. Als je langs de tafel gaat, zijn de periodes langer omdat er meer elektronen nodig zijn om de grotere en complexere buitenste niveaus te vullen.
De kolommen van de tabel vertegenwoordigen groepen of families van elementen. De elementen in een groep zien er vaak hetzelfde uit en gedragen zich hetzelfde, omdat ze hetzelfde aantal elektronen in hun buitenste schil hebben - het gezicht dat ze aan de wereld laten zien. Groep 18-elementen, helemaal aan de rechterkant van de tafel, hebben bijvoorbeeld volledig volle buitenschalen en nemen zelden deel aan chemische reacties.
Elementen worden doorgaans geclassificeerd als metaal of niet-metaal, maar de scheidslijn tussen de twee is vaag. Metalen elementen zijn meestal goede geleiders van elektriciteit en warmte. De subgroepen binnen de metalen zijn gebaseerd op de vergelijkbare kenmerken en chemische eigenschappen van deze collecties. Onze beschrijving van het periodiek systeem maakt gebruik van algemeen aanvaarde groeperingen van elementen, volgens het Los Alamos National Laboratory.
Alkalimetalen: De alkalimetalen vormen het grootste deel van Groep 1, de eerste kolom van de tabel. Glanzend en zacht genoeg om met een mes te snijden, deze metalen beginnen met lithium (Li) en eindigen met francium (Fr). Ze zijn ook buitengewoon reactief en zullen bij contact met water vlam vatten of zelfs exploderen, daarom slaan chemici ze op in oliën of inerte gassen. Waterstof, met zijn enkele elektron, leeft ook in groep 1, maar het gas wordt als een niet-metaal beschouwd.
Aardalkalimetalen: De aardalkalimetalen vormen groep 2 van het periodiek systeem, van beryllium (Be) tot radium (Ra). Elk van deze elementen heeft twee elektronen in het buitenste energieniveau, waardoor de aardalkaliën zo reactief zijn dat ze zelden alleen in de natuur worden aangetroffen. Maar ze zijn niet zo reactief als de alkalimetalen. Hun chemische reacties verlopen doorgaans langzamer en produceren minder warmte in vergelijking met de alkalimetalen.
Lanthaniden: De derde groep is veel te lang om in de derde kolom te passen, dus wordt hij uitgebroken en opzij gedraaid om de bovenste rij van het eiland te worden die onder aan de tafel drijft. Dit zijn de lanthaniden, elementen 57 tot en met 71 - lanthaan (La) tot lutetium (Lu). De elementen in deze groep hebben een zilverwitte kleur en verkleuren bij contact met lucht.
Actiniden: De actiniden staan langs de onderste rij van het eiland en omvatten elementen 89, actinium (Ac), tot en met 103, lawrencium (Lr). Van deze elementen komen alleen thorium (Th) en uranium (U) van nature in aanzienlijke hoeveelheden voor op aarde. Ze zijn allemaal radioactief. De actiniden en de lanthaniden vormen samen een groep die de binnenste overgangsmetalen wordt genoemd.
Overgangsmetalen: Terugkerend naar het hoofdgedeelte van de tabel, vertegenwoordigen de rest van de groepen 3 tot en met 12 de rest van de overgangsmetalen. Hard maar kneedbaar, glanzend en met een goede geleiding, deze elementen zijn waar je doorgaans aan denkt als je het woord metal hoort. Veel van de grootste hits van de metaalwereld - waaronder goud, zilver, ijzer en platina - leven hier.
Post-overgangsmetalen: Vooruitlopend op de sprong naar de niet-metalen wereld, zijn gedeelde kenmerken niet netjes verdeeld langs verticale groepslijnen. De post-overgangsmetalen zijn aluminium (Al), gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl), tin (Sn), lood (Pb) en bismut (Bi), en ze omvatten Groep 13 tot Groep 17. Deze elementen hebben enkele van de klassieke kenmerken van de overgangsmetalen, maar ze zijn meestal zachter en geleiden slechter dan andere overgangsmetalen. Veel periodieke tafels hebben een vetgedrukte "trap" -lijn onder de diagonale verbinding van boor met astatine. De post-overgangsmetalen cluster linksonder op deze lijn.
Metalloïden: De metalloïden zijn boor (B), silicium (Si), germanium (Ge), arseen (As), antimoon (Sb), telluur (Te) en polonium (Po). Ze vormen de trap die de geleidelijke overgang van metalen naar niet-metalen vertegenwoordigt. Deze elementen gedragen zich soms als halfgeleiders (B, Si, Ge) in plaats van als geleiders. Metalloïden worden ook wel "halfmetalen" of "arme metalen" genoemd.
Niet-metalen: Al het andere rechtsboven de trap - plus waterstof (H), ver terug in groep 1 gestrand - is niet-metaal. Deze omvatten koolstof (C), stikstof (N), fosfor (P), zuurstof (O), zwavel (S) en selenium (Se).
Halogenen: De bovenste vier elementen van groep 17, van fluor (F) tot astatine (At), vertegenwoordigen een van de twee subsets van de niet-metalen. De halogenen zijn behoorlijk chemisch reactief en hebben de neiging om te paren met alkalimetalen om verschillende soorten zout te produceren. Het keukenzout in uw keuken is bijvoorbeeld een huwelijk tussen het alkalimetaalnatrium en het halogeenchloor.
Edelgassen: Kleurloos, geurloos en bijna volledig niet-reactief, de inerte of edelgassen maken de tabel in groep 18 compleet. Veel chemici verwachten dat oganesson, een van de vier nieuw genoemde elementen, deze eigenschappen deelt; Omdat dit element een halfwaardetijd heeft die in milliseconden wordt gemeten, heeft niemand het echter rechtstreeks kunnen testen. Oganesson voltooit de zevende periode van het periodiek systeem, dus als iemand erin slaagt element 119 te synthetiseren (en de race om dit te doen is al aan de gang), zal het een lus maken om rij acht in de alkalimetaalkolom te starten.
Vanwege de cyclische aard die wordt gecreëerd door de periodiciteit die de tafel zijn naam geeft, geven sommige chemici er de voorkeur aan om de tafel van Mendelejev als een cirkel te visualiseren..
Extra middelen:
- Bekijk deze korte video over het periodiek systeem en de elementgroepen van Crash Course.
- Blader door dit interactieve periodiek systeem der elementen.
- Bekijk deze gratis, online educatieve hulpbron voor het begrijpen van elementaire groepen uit CK-12.