Periodisk undersøgelsesvejledning

Folk har kendt til elementer som kulstof og guld siden antikken. Elementerne kunne ikke ændres ved hjælp af nogen kemisk metode. Hvert element har et unikt antal protoner. Hvis du undersøger prøver af jern og sølv, kan du ikke fortælle hvordan mange protoner atomerne har. Du kan dog adskille elementerne fra hinanden, fordi de har det forskellige egenskaber. Du vil måske bemærke, at der er flere ligheder mellem jern og sølv end mellem jern og ilt. Kunne der være en måde at organisere elementerne på, så du hurtigt kan se, hvilke der havde lignende egenskaber?

Dmitri Mendeleev var den første videnskabsmand, der skabte en periodiske system af de elementer, der ligner det, vi bruger i dag. Du kan se Mendeleevs originale tabel (1869). Denne tabel viste, at når elementerne blev bestilt ved at øge atomvægt, et mønster dukkede op, hvor egenskaberne ved elementerne gentog sig periodisk. Denne periodiske tabel er et diagram, der grupperer elementerne i henhold til deres lignende egenskaber.

Hvorfor tror du, Mendeleev lavede en periodisk tabel? Mange elementer blev tilbage at opdage i Mendeleevs tid. Den periodiske tabel var med til at forudsige egenskaberne ved nye elementer.

Sammenlign den moderne periodiske tabel med Mendeleevs tabel. Hvad bemærker du? Mendeleevs bord havde ikke så mange elementer, vel? Han havde spørgsmålstegn og mellemrum mellem elementer, hvor han forudsagde, at uopdagede elementer ville passe.

Husk at ændre antallet af protoner ændrer atomnummeret, som er elementets nummer. Når du ser på det moderne periodiske bord, kan du se nogen springes over atomnummer det ville være uopdagede elementer? Ny elementer i dag opdages ikke. De er lavet. Du kan stadig bruge den periodiske tabel til at forudsige egenskaberne for disse nye elementer.

Den periodiske tabel hjælper med at forudsige nogle egenskaber ved elementerne sammenlignet med hinanden. Atomstørrelsen mindskes, når du bevæger dig fra venstre til højre på tværs af tabellen og øges, når du bevæger dig ned ad en kolonne. Den energi, der kræves for at fjerne et elektron fra et atom, øges, når du bevæger dig fra venstre til højre og aftager, når du bevæger dig ned ad en søjle. Evnen til at danne en kemisk binding stiger, når du bevæger dig fra venstre til højre og falder, når du bevæger dig ned ad en kolonne.

Den vigtigste forskel mellem Mendeleevs tabel og dagens tabel er den moderne tabel er organiseret ved at forøge atomantalet, ikke at øge atomvægten. Hvorfor blev tabellen ændret? I 1914 lærte Henry Moseley, at du eksperimentelt kunne bestemme atomantallet af elementer. Før det var atomantal bare rækkefølgen af ​​elementer baseret på stigende atomvægt. Når atomnumre havde betydning, blev den periodiske tabel omorganiseret.

Introduktion | Perioder og grupper | Mere om grupper | Gennemgå spørgsmål | Quiz

Elementer i den periodiske tabel er arrangeret i perioder (rækker) og grupper (søjler). Atomnummeret øges, når du bevæger dig hen over en række eller periode.

perioder

Rækker med elementer kaldes perioder. Periodenummer af et element betegner det højeste uopspente energiniveau for en elektron i dette element. Antallet af elementer i en periode stiger, når du bevæger dig ned i den periodiske tabel, fordi der er flere underniveauer pr. Niveau som energiniveauet af atomet stiger.

grupper

Kolonner med elementer hjælper med at definere elementgrupper. Elementer inden for en koncernandel flere fælles egenskaber. Grupper er elementer med det samme ydre elektronarrangement. De ydre elektroner kaldes valenselektroner. Fordi de har det samme antal valenselektroner, elementer i en gruppeandel lignende kemiske egenskaber. De romerske tal, der er anført ovenfor hver gruppe, er det sædvanlige antal valenselektroner. For eksempel en gruppe VA-element vil have 5 valenselektroner.

Der er to sæt grupper. Gruppe A-elementerne kaldes de repræsentative elementer. Elementerne i gruppe B er de ikke-repræsentative elementer.

Hver firkant på det periodiske bord giver information om et element. På mange trykte periodiske tabeller kan du finde et element symbol, Atom nummer, og atomvægt.

Introduktion | Perioder og grupper | Mere om grupper | Gennemgå spørgsmål | Quiz

Elementer klassificeres efter deres egenskaber. De vigtigste kategorier af elementer er metaller, ikke-metaller og metalloider.

Metaller

Du ser metaller hver dag. Sølvpapir er et metal. Guld og sølv er metaller. Hvis nogen spørger dig, om et element er et metal, metalloid eller ikke-metal, og du ikke ved svaret, gæt det, at det er et metal.

Hvad er egenskaber ved metaller?

Metaller deler nogle fælles egenskaber. De er skinnende (skinnende), formbare (kan hamres) og er gode ledere af varme og elektricitet. Disse egenskaber skyldes evnen til let at bevæge elektronerne i de ydre skaller af metalatomer.

Hvad er metaller?

De fleste elementer er metaller. Der er så mange metaller, de er opdelt i grupper: alkalimetaller, jordalkalimetaller og overgangsmetaller. Overgangsmetaller kan opdeles i mindre grupper, såsom lanthanider og actinider.

Gruppe 1: Alkali metaller

Alkalimetallerne findes i gruppe IA (første søjle) i det periodiske system. Natrium og kalium er eksempler på disse elementer. Alkalimetaller danner salte og mange andre forbindelser. Disse elementer er mindre tæt end andre metaller, danner ioner med en +1-ladning og har de største atomstørrelser af elementer i deres perioder. Alkalimetallerne er meget reaktive.

Gruppe 2: Alkaliske jordmetaller

De alkaliske jordarter er placeret i gruppe IIA (anden kolonne) i den periodiske tabel. Calcium og magnesium er eksempler på jordarter. Disse metaller danner mange forbindelser. De har ioner med en +2-afgift. Deres atomer er mindre end alkalimetallernes.

Grupper 3-12: Overgangsmetaller

Overgangselementerne er placeret i grupperne IB til VIIIB. Jern og guld er eksempler på overgangsmetaller. Disse elementer er meget hårde med høje smeltepunkter og kogepunkter. Overgangsmetaller er gode elektriske ledere og er meget formbare. De danner positivt ladede ioner.

Overgangsmetaller inkluderer de fleste elementer, så de kan kategoriseres i mindre grupper. Lanthaniderne og actiniderne er klasser af overgangselementer. En anden måde at gøre det på gruppe overgangsmetaller er i triader, som er metaller med meget ens egenskaber, som normalt findes sammen.

Metal triader

Jerntriaden består af jern, kobolt og nikkel. Lige under jern, kobolt og nikkel er palladium triaden af ​​ruthenium, rhodium og palladium, mens under dem er platin triaden af ​​osmium, iridium og platina.

lanthanider

Når du ser på den periodiske tabel, ser du, at der er en blok med to rækker med elementer under hovedkroppen på diagrammet. Den øverste række har atomnummer efter lanthanum. Disse elementer kaldes lanthaniderne. Lanthaniderne er sølvfarvede metaller, der let pletter. Det er relativt bløde metaller med høje smelte- og kogepunkter. Lanthaniderne reagerer på form mange forskellige forbindelser. Disse elementer bruges i lamper, magneter, lasere og til at forbedre egenskaber ved andre metaller.

aktinider

Aktiniderne er i rækken under lanthaniderne. Deres atomnumre følger aktinium. Alle actiniderne er radioaktive med positivt ladede ioner. De er reaktive metaller der danner forbindelser med de fleste ikke-metaller. Actiniderne bruges i medicin og nukleare anordninger.

Grupper 13-15: Ikke alle metaller

Grupper 13-15 inkluderer nogle metaller, nogle metalloider og nogle ikke-metaller. Hvorfor er disse grupper blandet? Overgangen fra metal til ikke-metal er gradvis. Selvom disse elementer ikke er ens nok til at have grupper indeholdt i enkeltkolonner, deler de nogle fælles egenskaber. Du kan forudsige, hvor mange elektroner der er behov for for at fuldføre et elektronskal. Metallerne i disse grupper kaldes basiske metaller.

Nonmetals & Metalloids

Elementer, der ikke har egenskaber ved metaller, kaldes ikke-metaller. Nogle elementer har nogle, men ikke alle egenskaber ved metaller. Disse elementer kaldes metalloider.

Hvad er Egenskaber ved ikke-metaller?

De ikke-metaller er dårlige ledere af varme og elektricitet. Massive ikke-metaller er sprøde og mangler metallisk glans. De fleste ikke-metaller får let elektroner. De ikke-metaller er placeret på den øverste højre side af det periodiske bord, adskilt fra metaller med en linje, der skærer diagonalt gennem det periodiske system. De ikke-metaller kan opdeles i klasser af elementer, der har lignende egenskaber. Halogener og ædelgasser er to grupper af ikke-metaller.

Gruppe 17: Halogener

Halogenerne er placeret i gruppe VIIA i den periodiske tabel. Eksempler på halogener er chlor og iod. Du finder disse elementer i blegemidler, desinfektionsmidler og salte. Disse ikke-metaller danner ioner med -1 ladning. Det fysiske egenskaber af halogenerne varierer. Halogenerne er meget reaktive.

Gruppe 18: Ædelgasser

Ædelgasserne er placeret i gruppe VIII i den periodiske tabel. Helium og neon er eksempler på ædelgasser. Disse elementer bruges til at fremstille tændte skilte, kølemidler og lasere. Ædelgasserne er ikke reaktive. Dette er fordi de har ringe tendens til at få eller miste elektroner.

Hydrogen

Brint har en enkelt positiv ladning, som alkalimetaller, men ved stuetemperatur, det er en gas, der ikke fungerer som et metal. Derfor er brint normalt mærket som et ikke-metal.

Hvad er Metalloidernes egenskaber?

Elementer, der har nogle egenskaber ved metaller og nogle egenskaber ved ikke-metaller kaldes metalloider. Silicium og germanium er eksempler på metalloider. Kogepunkterne, smeltepunkter, og densiteterne af metalloiderne varierer. Metaloiderne er gode halvledere. Metaloiderne er placeret langs den diagonale linje mellem metaller og ikke-metaller i den periodiske tabel.

Husk, at selv i blandede grupper af elementer, tendenser i den periodiske tabel holder stadig ved. Atomstørrelse, let at fjerne elektroner og evnen til at danne bindinger kan forudsiges, når du bevæger dig hen over bordet og ned.

Introduktion | Perioder og grupper | Mere om grupper | Gennemgå spørgsmål | Quiz

Test din forståelse af denne periodiske lektioner ved at se, om du kan besvare følgende spørgsmål:

Gennemgå spørgsmål

1. Den moderne periodiske tabel er ikke den eneste måde at kategorisere elementerne på. Hvad er nogle andre måder, du kan liste og organisere elementerne på?
2. Liste over egenskaber for metaller, metalloider og ikke-metaller. Navngiv et eksempel på hver type element.
3. Hvor i deres gruppe ville du forvente at finde elementer med de største atomer? (øverste, midterste, nederste)
4. Sammenlign og kontrast halogener og ædelgasser.
5. Hvilke egenskaber kan du bruge til at skille alkali-, jord- og overgangsmetaller fra hinanden?