I den periodiske lov hedder det, at elementernes fysiske og kemiske egenskaber gentages på en systematisk og forudsigelig måde, når elementer er arrangeret i stigende rækkefølge Atom nummer. Mange af egenskaberne gentages med intervaller. Når elementerne er arrangeret korrekt, skal tendenser i elementegenskaber bliver tydelige og kan bruges til at fremsætte forudsigelser om ukendte eller ukendte elementer, blot baseret på deres placering på bordet.
Betydningen af periodisk lov
Periodisk lov betragtes som et af de vigtigste begreber inden for kemi. Hver kemiker bruger periodisk lov, uanset om det bevidst eller ej, når man beskæftiger sig med de kemiske elementer, deres egenskaber og deres kemiske reaktioner. Periodisk lov førte til udviklingen af den moderne periodiske tabel.
Opdagelse af periodisk lov
Periodisk lov blev formuleret på baggrund af observationer foretaget af videnskabsfolk i det 19. århundrede. Især bidrag fra Lothar Meyer og Dmitri Mendeleev gjort tendenser i elementegenskaber tydelige. De foreslog uafhængigt periodisk lov i 1869. Den periodiske tabel arrangerede elementerne, så de afspejler periodisk lov, selvom forskere på det tidspunkt ikke havde nogen forklaring på, hvorfor egenskaber fulgte en tendens.
Når den elektroniske struktur af atomer blev opdaget og forstået, blev det klart, at grunden til, at egenskaberne forekom i intervaller, var på grund af opførslen af elektronskaller.
Egenskaber, der berøres af periodisk lov
De centrale egenskaber, der følger tendenser i henhold til periodisk lov, er atomradius, ionisk radiusioniseringsenergi, elektronegativitet, og elektronaffinitet.
Atom- og ionradius er et mål for størrelsen på et enkelt atom eller ion. Mens atom- og ionradius er forskellige fra hinanden, følger de den samme generelle tendens. Radius øger bevægelsen ned ad en elementgruppe og formindskes generelt ved at bevæge sig mod venstre mod højre over en periode eller række.
Ioniseringsenergi er et mål for, hvor let det er at fjerne et elektron fra et atom eller en ion. Denne værdi mindskes ved at bevæge sig ned ad en gruppe og øge bevægelse fra venstre mod højre over en periode.
Elektronaffinitet er, hvor let et atom accepterer et elektron. Ved hjælp af periodisk lov bliver det tydeligt, at jordalkalielementerne har en lav elektronaffinitet. I modsætning hertil accepterer halogenerne let elektroner til at udfylde deres elektronunderskaller og har høje elektronaffiniteter. Ædelgaselementerne har praktisk talt nul elektronaffinitet, fordi de har elektroniske underskaller med fuld valens.
Elektronegativitet er relateret til elektronaffinitet. Det afspejler, hvor let et atom af et element tiltrækker elektroner for at danne en kemisk binding. Både elektronaffinitet og elektronegativitet har en tendens til at mindske ved at bevæge sig ned ad en gruppe og øge bevægelsen over en periode. Elektropositivitet er en anden tendens, der reguleres af periodisk lov. Elektropositive elementer har lave elektronegativiteter (f.eks. Cæsium, francium).
Ud over disse egenskaber er der andre karakteristika, der er forbundet med periodisk lov, som kan betragtes som egenskaber ved elementgrupper. For eksempel er alle elementerne i gruppe I (alkalimetaller) blanke, har en +1 oxidationstilstand, reagerer med vand og forekommer i forbindelser snarere end som frie elementer.