Objašnjavamo koje su grupe periodnog sustava i karakteristike svake od njih. Također, razdoblja periodnog sustava.
Koje su grupe periodnog sustava?
U kemija, grupe periodnog sustava su stupci elemenata koji ga čine, a koji odgovaraju obiteljima kemijski elementi Oni dijele mnoge od svojih atomskih karakteristika.
Zapravo, primarna funkcija Periodni sustav elemenata, koji je stvorio ruski kemičar Dmitrij Mendeljejev (1834.-1907.), služi upravo kao dijagram klasifikacije i organizacije različitih obitelji poznatih kemijskih elemenata, tako da su skupine jedna od njegovih najvažnijih komponenti.
Ove grupe su predstavljene u stupcima tablice, dok retke čine razdoblja. Postoji 18 različitih skupina, numeriranih od 1 do 18, od kojih svaka grupira promjenjiv broj kemijskih elemenata. Elementi svake grupe imaju isti broj elektrona u svojoj posljednjoj atomskoj ljusci, zbog čega imaju slična kemijska svojstva, jer su kemijska svojstva kemijskih elemenata snažno povezana s elektronima koji se nalaze u posljednjoj atomskoj ljusci.
Numeraciju različitih grupa unutar tablice trenutno utvrđuje Međunarodna unija čiste i primijenjene kemije (IUPAC, za njen akronim na engleskom) i odgovara arapskim brojevima (1, 2, 3 ... 18), umjesto tradicionalne europske metode koja je koristila rimske brojeve i slova (IA, IIA, IIIA ... VIIIA) i američke metode koja je također koristila rimske brojeve i slova, ali u drugačijem rasporedu od europske metode.
- IUPAC. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
- europski sustav. IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, VIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB.
- američki sustav. IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIA.
Na taj način svaki element prisutan u periodnom sustavu uvijek odgovara određenoj skupini i razdoblju, koji odražavaju način klasifikacije periodnog sustava. materija koju je čovječanstvo znanstveno razvilo.
Koje su grupe u periodnom sustavu?
Zatim ćemo opisati svaku od grupa u periodnom sustavu koristeći IUPAC numeriranje i stari europski sustav:
- Grupa 1 (prije IA) odn metali alkalni. Sastavljen od elemenata litij (Li), natrij (Na), kalij (K), rubidij (Rb), cezij (Ce) i francij (Fr), svi su uobičajeni u biljnom pepelu i bazičnog su karaktera kada su dio oksida. Imaju niske gustoća, boja svoje i obično su mekane. Vodik (H) također se obično uključuje u ovu skupinu, iako je također uobičajeno da se među kemijskim elementima nalazi autonomna pozicija. Alkalijski metali su izuzetno reaktivni i moraju se čuvati u ulju kako bi se spriječilo da s njima reagiraju vlažnost od zrak. Osim toga, nikada se ne nalaze kao slobodni elementi, odnosno uvijek su dio nekih kemijski spoj.
- Grupa 2 (prije IIA) ili zemnoalkalijski metali. Sastoji se od elemenata berilija (Be), magnezija (Mg), kalcija (Ca), stroncija (Sr), barija (Ba) i radija (Ra). Naziv "zemnoalkalna" dolazi od naziva koji su prije primali njeni oksidi (zemljište).Oni su meki metali (iako tvrđi od onih iz skupine 1), male gustoće, dobrih vodiča i elektronegativnosti manjom ili jednakom 1,57 prema Paulingovoj ljestvici (ljestvica uspostavljena za organiziranje vrijednosti elektronegativnosti atoma, gdje je fluor (F) najelektronegativniji, a francij (Fr) najmanje elektronegativan). Oni su elementi manje reaktivni od onih iz skupine 1, ali su i dalje vrlo reaktivni. Posljednji na listi (Ra) je radioaktivan i ima vrlo kratko vrijeme poluraspada (vrijeme potrebno da se radioaktivni atom raspadne), pa se često ne nalazi na popisima.
- Grupa 3 (prije IIIA) ili obitelj skadija. Sastoji se od elemenata skandija (Sc), itrija (Y), lantana (La) i aktinija (Ac), ili od lutecija (Lu) i laurentija (Lr) (među stručnjacima postoji rasprava o tome koji od ovih elemenata treba uključiti u ovu grupu). Oni su čvrsti i sjajni elementi, vrlo reaktivni i s velikom sklonošću ka oksidacija, dobro za provode elektricitet.
- Grupa 4 (prije PDV-a) ili obitelj titana. Sastoje se od elemenata titana (Ti), cirkonija (Zr), hafnija (Hf) i ruterfordija (Rf), koji su visoko reaktivni metali i koji, izloženi zraku, poprimaju crvenu boju i mogu se spontano zapaliti (tj. su piroforna). Posljednji (Rf) iz obitelji je sintetički i radioaktivni element.
- Grupa 5 (bivši VA) ili obitelj vanadija. Sastoje se od elemenata vanadija (V), niobija (Nb), tantala (Ta) i dubnija (Db), metala koji imaju 5 elektrona u svojim najudaljenijim atomskim omotačima. Vanadij je prilično reaktivan jer ima promjenjivu valenciju, ali ostali su vrlo malo reaktivni, a posljednji (Db) je sintetički element koji ne postoji u priroda.
- Grupa 6 (ranije VIA) ili obitelj kroma. Sastoje se od elemenata kroma (Cr), molibdena (Mo), volframa (W) i seaborgija (Sg), svi prijelazni metali te Cr, Mo i W su vatrostalni. Ne pokazuju ujednačene elektronske karakteristike, unatoč sličnom kemijskom ponašanju.
- Grupa 7 (bivši VIIA) ili obitelj mangana. Sastoji se od elemenata mangana (Mn), tehnecija (Tc), renija (Re) i bohrija (Bh), od kojih je prvi (Mn) vrlo čest, a ostali izuzetno rijetki, posebno tehnecij (koji nema stabilne izotope) i renij (koji u prirodi postoji samo u tragovima).
- Grupa 8 (prije VIIIA) ili obitelj željeza. Sastoje se od elemenata željeza (Fe), rutenija (Ru), osmija (Os) i hasija (Hs), prijelaznih metala koji imaju osam elektrona u svojim vanjskim ljuskama. Posljednji na popisu (Hs) je sintetički element koji postoji samo u laboratoriju.
- Grupa 9 (prije VIIIA) ili obitelj kobalta. Sastoje se od elemenata kobalta (Co), rodija (Rh), iridija (Ir) i meitnerija (Mr), čvrsti su prijelazni metali u temperatura okoliša, od kojih je posljednji (Mr) sintetički i postoji samo u laboratorijima.
- Grupa 10 (prije VIIIA) ili obitelj nikla. Sastoje se od elemenata nikla (Ni), paladija (Pd), platine (Pt) i darmstadija (Ds), čvrsti su prijelazni metali na sobnoj temperaturi, kojih u prirodi ima u svom elementarnom obliku, osim nikla koji ima ogromnu reaktivnost, zbog čega postoji stvaranjem kemijskih spojeva, a također obiluje meteoriti. Imaju katalitička svojstva koja ih čine vrlo važnima u kemijska industrija i u zrakoplovnom inženjerstvu.
- Grupa 11 (prije IB) ili obitelj bakar. Sastoji se od elemenata bakra (Cu), srebra (Ag), zlata (Au) i rentgenija (Rg), koji se nazivaju "kovački metali" zbog njihove upotrebe kao ulaza za kovanice i nakit. Zlato i srebro su plemeniti metali, bakar je s druge strane vrlo koristan u industriji. Jedina iznimka je Roentgenium, koji je sintetski i ne postoji u prirodi. Dobri su električni vodiči, a srebro ima vrlo visoke razine provođenje topline i refleksije svjetlo. Oni su vrlo mekani i duktilni metali koje čovječanstvo naširoko koristi.
- Grupa 12 (prije IIB) ili obitelj cinka. Sastoji se od elemenata cink (Zn), kadmij (Cd) i živa (Hg), iako bi ga različiti eksperimenti sa sintetičkim elementom kopernicijem (Cn) mogli uključiti u skupinu. Prva tri (Zn, Cd, Hg) obilno su prisutna u prirodi, a prva dva (Zn, Cd) su čvrsti metali, a živa je jedini tekući metal na sobnoj temperaturi. Cink je važan element za metabolizam od živa bića, dok su ostali visoko otrovan.
- Grupa 13 (bivši IIIB) ili obitelj bora. Sastoje se od elemenata bora (B), aluminija (Al), galija (Ga), indija (In), talija (Tl) i nihonija (Nh), nazivaju ih i "zemljastima", jer su vrlo bogati u Zemljina kora, osim posljednjeg na popisu, sintetičke i nepostojeće prirode. Industrijska popularnost aluminija dovela je do toga da je grupa poznata i kao "aluminijska grupa". Ovi elementi imaju tri elektrona u svojoj vanjskoj ljusci, oni su metali točka taljenja vrlo niska, osim bora koji ima vrlo visoko talište i a metaloid.
- Grupa 14 (prije IVB) ili karbonidi. Sastoji se od elemenata ugljik (C), silicij (Si), germanij (Ge), kositar (Sn), voditi (Pb) i flerovij (Fl), uglavnom su dobro poznati i rasprostranjeni elementi, posebno ugljik, središnji u kemiji živih bića. Ova stavka je nemetalni, ali kako se netko spušta u skupini, elementi postaju sve metalniji, dok ne dosegnu olovo. Oni su također elementi koji se široko koriste u industrija i vrlo ga ima u zemljinoj kori (silicij čini 28% toga) osim flerovskih, sintetskih i radioaktivnih s vrlo kratkim poluživotom.
- Grupa 15 (prije BV) ili dušikovi. Sastoje se od elemenata dušika (N), fosfora (P), arsena (As), antimona (Sb), bizmuta (Bi) i sintetičkog elementa Moscovio (Mc), poznati su i kao poligeni, vrlo su bogati i vrlo reaktivan na visokim temperaturama. U svojoj vanjskoj ljusci imaju pet elektrona, a kao i u prethodnoj skupini, stječu metalna svojstva kako napredujemo kroz skupinu.
- Grupa 16 (prije VIB) ili halkogeni ili amfigeni. Sastoje se od elemenata kisik (O), sumpor (S), selen (Se), telurij (Te), polonij (Po) i livermorio (Lv), s izuzetkom posljednjih (Lv, sintetičkih) elemenata koji su vrlo česta i industrijski korištena. , prva dva (O, S) također su uključena u tipične procese biokemija. Imaju šest elektrona u svojoj vanjskoj atomskoj ljusci i neki od njih teže stvaranju spojeva kiseli ili bazični, otuda i njihovo ime amfigeni (od grč amfi-, "S obje strane", i genos, "proizvesti"). U skupini se ističe kisik, vrlo male veličine i ogromne reaktivnosti.
- Grupa 17 (prije VIIB) ili halogeni. Sastoje se od elemenata fluora (F), klora (Cl), broma (Br), joda (I), astata (At) i teneza (Ts), obično se nalaze u svom prirodnom stanju kao dvoatomske molekule koje teže stvaranju ioni mononegativni zvani halogenidi. Posljednji na popisu (Ts), međutim, je sintetički i ne postoji u prirodi. Oni su brojni elementi u biokemiji, s ogromnom moći oksidacije (osobito fluora). Njegovo ime dolazi od grčkih riječi oreola ("sol i genos ("Proizvodi"), odnosno "proizvođači soli".
- Grupa 18 (prije VIIIB) odn Plemeniti plinovi. Sastoji se od elemenata helija (He), neona (Ne), argona (Ar), kriptona (Kr), ksenona (Xe), radona (Rn) i oganezona (Og), naziv mu dolazi iz činjenice da se u prirodi obično Budite u formi soda a imaju vrlo nisku reaktivnost, što ih čini izvrsnim izolatorima za različite industrije. Imaju talište i ključanje vrlo blizu, tako da mogu biti tekući samo u malom rasponu temperatura, a osim radona (vrlo radioaktivnog) i oganesona (sintetičkog), ima ih u izobilju u kopnenom zraku i u svemir (osobito helij, proizveden u srcu zvijezde fuzijom vodika).
Razdoblja periodnog sustava
Kao što postoje grupe, predstavljene u obliku stupaca, postoje i razdoblja koja su horizontalni redovi periodnog sustava. Razdoblja su izravno povezana s razinama Energija svakog elementa, odnosno s brojem elektronskih orbita koje okružuju jezgru.
Na primjer, željezo (Fe) je u četvrtom razdoblju, odnosno četvrtom redu tablice, budući da ima četiri elektroničke ljuske; Dok se barij (Ba), koji ima šest slojeva, nalazi u šestom razdoblju, odnosno šestom redu periodnog sustava.