Conţinut
tabelul periodic al elementelor este un grafic (un tabel) în care sunt aranjate toate elementele chimice cunoscute de om, ordonate în funcție de numărul lor atomic (protoni), configurația electronică și proprietățile chimice specifice.
Este un instrument conceptual fundamental pentru studiul materiei al cărui prima versiune a fost publicată în 1869 de către chimistul rus Dmitri Mendeleev și care a fost actualizat de-a lungul anilor pe măsură ce au fost descoperite noi elemente chimice și tiparele care stau la baza proprietăților lor au fost mai bine înțelese.
Tabelul periodic curent este structurat în șapte rânduri (orizontale) numite perioade iar în 18 coloane (verticale) numite grupuri sau familii. Elementele chimice sunt aranjate în funcție de proprietățile lor de la stânga la dreapta și de sus în jos, în ordinea descrescătoare a numărului lor atomic.
Vezi si: Exemple de elemente chimice din tabelul periodic
Grupuri ale tabelului periodic
Numerate de la 1 la 18 de la stânga la dreapta, numele curente ale grupurilor sunt determinate de nomenclatură IUPAC aprobat în 1988 pentru unificarea diverselor forme de nume care existau. Elementele fiecărui grup au configurații electronice similare și aceeași valență (electronii din ultima orbită), deci au proprietăți chimice similare.
Există următoarele grupuri de elemente, conform IUPAC:
- Grupa 1 (IA). Toate metalele alcaline, cu excepția hidrogenului, care, deși nominal din grup, este un gaz. Elementele fac parte din familie: litiu (Li), sodiu (Na), potasiu (K), rubidiu (Rb), cesiu (Cs), franciu (Fr). Au densități foarte mici, sunt buni emițători de căldură și electricitate și nu se găsesc niciodată liber în natură, ci mai degrabă în compuși cu alte elemente.
- Grupa 2 (IIA). Așa-numitele metale alcalino-pământoase sunt mai dure decât cele alcaline, conductori electrici luminoși și buni, deși sunt mai puțin reactivi și foarte buni agenți reducători (oxidanți). Familia este formată din: beriliu (Be), magneziu (Mg), calciu (Ca), stronțiu (Sr), bariu (Ba) și radiu (Ra).
- Grupa 3 (IIIB). Ele constituie familia scandium, deși în multe dintre grupurile din segmentul „d” al tabelului (grupele 3-12, inclusiv actiniu și pământuri rare) nu există un consens definitiv cu privire la aranjamentul ideal. Această familie este alcătuită din scandiu (Sc), itriu (Y), lantan sau lutetiu (La) și actiniu (Ac), sunt solide, strălucitoare și foarte reactive, cu proprietăți similare aluminiului.
Așa-numitele „pământuri rare” sau elemente de tranziție interne aparțin, de asemenea, acestui grup: lantanide (sau lantanide) și actinide (sau actinoide), care se găsesc într-un bloc inferior al mesei. Lantanidele sunt: Lantan (La), Ceriu (Ce), Praseodim (Pr), Neodim (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Disprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb), Lutetium (Lu). Actinidele sunt: toriu (Th), proactiniu (Pa), uraniu (U), neptuniu (Np), plutoniu (Pu), americium (Am), curios (Cm), berkeliu (Bk), californiu (Cf), einsteiniu (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (nr) și lawrencio (Lr). Începând cu neptuniul sunt izotopi instabili creați de om.
- Grupa 4 (IVB). Așa-numita familie de titan este alcătuită din elementele titan (Ti), Zirconiu (Zr), Hafnium (Hf) și Rutherfordium (Rf), acesta din urmă sintetic și radioactiv, deci uneori nu este luat în considerare. Acestea sunt metale foarte reactive, astfel încât, în anumite prezentări, ele pot înroși instantaneu și se pot aprinde doar intrând în contact cu oxigenul din aer.
- Grupa 5 (VB). Familia vanadiu (V), condusă logic de acest element și însoțită de niobiu (Nb), tantal (Ta) și dubniu (Db), acesta din urmă produs exclusiv în laboratoare. Sunt solide la temperatura camerei, de culoare argintie și conduc căldura și electricitatea.
- Grupa 6 (VIB). Familia cromului (Cr), alcătuită din molibden (Mo), tungsten (W) și seaborgium (Sg), sunt solide cu un punct de topire și fierbere ridicat, conductoare de căldură și electricitate, foarte rezistente la coroziune și destul de reactivi.
- Grupa 7 (VIIB). Manganul (Mn), tehneciul (Tc) și reniul (Re) se găsesc în această familie, precum și elementul cu numărul atomic 107, bohrul (Bh). Acesta din urmă a fost sintetizat pentru prima dată în 1981, este extrem de instabil, astfel încât timpul său de înjumătățire este de doar 0,44 secunde. În general, reniul și tehneciul sunt, de asemenea, elemente extrem de rare, acesta din urmă lipsind de forme stabile, în timp ce manganul este foarte frecvent în natură.
- Grupa 8 (VIIIB). Familia Fierului (Fe) include Ruteniu (Ru), Osmiu (Os) și Hassium (Hs). Acesta din urmă era cunoscut sub numele de Unniloctio și a fost sintetizat în 1984 pentru prima dată; este listat printre articolele controversate 104-108, a căror nomenclatură a fost pusă sub semnul întrebării. Sunt elemente destul de reactive, bune conductoare de căldură și electricitate și, în cazul fierului, magnetice.
- Grupa 9 (VIIIB). Această familie este cea a cobaltului (Co), rodiu (Rh), iridiu (Ir) și meitneriu (Mt). Ca și în grupul anterior, primul este feromagnetic și reprezentativ pentru proprietățile familiei, iar cel din urmă este sintetic, deci nu există în natură. Cel mai stabil izotop al acestuia, de fapt, durează aproximativ 10 ani.
- Grupa 10 (VIIIB). Împreună cu grupurile 8 și 9, această familie a constituit în versiunile anterioare ale Tabelului periodic un singur grup de elemente. Versiunile recente le-au separat, iar acesta este condus de nichel (Ni), care este însoțit de Paladiu (Pd), Platină (Pt) și Darmstadtium (Ds). Sunt metale comune în natură sub formă elementară, deși nichelul, fiind cel mai reactiv, poate fi găsit în aliaje (în special la unii meteoriți). Proprietățile lor catalitice fac din aceste metale o sursă importantă pentru industria aerospațială.
- Grupa 11 (IB). Așa-numita familie de cupru (Cu) este alcătuită din metalele prețioase aur (Au) și argint (Pb). Ele sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de "metale de monede". Sunt destul de nereactivi, dificil de corodat, moi și extrem de utili omului.
- Grupa 12 (IIB). Acest grup conține așa-numita familie de Zinc (Zn), cum ar fi cadmiul (Cd), mercurul (Hg) și coperniciul (Cn), numit anterior ununbiu. Sunt metale moi (de fapt, mercurul este singurul metal lichid la temperatura camerei), diamagnetic și divalent, cu cele mai scăzute puncte de topire dintre toate metalele de tranziție. Lucrul amuzant este că zincul este foarte necesar pentru chimia vieții, în timp ce cadmiul și mercurul sunt foarte intoxicante. Copernicium, la rândul său, este un element sintetic creat în 1996.
- Grupa 13 (IIIA). Aceste elemente sunt cunoscute ca elemente pământești, deoarece sunt abundente în pământ, în special aluminiu. Grupul este condus de bor (Br), care este un metaloid, apoi aluminiu (Al), galiu (Ga), indiu (In) și taliu (Ta), din ce în ce mai metalic pe măsură ce se coboară în coloană . Și, deși boriul are o duritate ridicată și proprietăți nemetalice, celelalte sunt metale moi și maleabile utilizate pe scară largă de către om.
- Grupa 14 (TVA). Elementele carbonide, conduse logic de carbon (C), siliciu (Si), germaniu (Ge), staniu (Sn) și plumb (Pb), toate elemente bine cunoscute și răspândite, în special primul, indispensabil pentru toată chimia viaţă. Pe măsură ce cineva trece în jos, totuși, elementele capătă proprietăți metalice, până la punctul în care carbonul este nemetalic, siliciu și germaniu sunt semi-metalice, iar ultimele două sunt clar metalice.
- Grupa 15 (VA). Este grupul de elemente nitrogenoidale, îndreptat după cum denumesc numele lor prin azot (N), apoi fosfor (P), arsenic (As), antimoniu (Sb), bismut (Bi) și muscovio (Mc), un element sintetic. Sunt, de asemenea, cunoscuți sub numele de panogeni sau nitrogenoizi, sunt foarte reactivi la temperaturi ridicate și mulți sunt indispensabili chimiei organice.
- Grupa 16 (VIA). Numiți calcogeni sau ampigeni, ei fac parte din familia oxigenului (O), urmată de sulf (S), seleniu (Se), telur (Te) și poloniu (Po). Acestea se caracterizează prin faptul că au șase electroni de valență, în ciuda cărora proprietățile lor variază de la nemetalice la metalice pe măsură ce numărul lor atomic crește. La temperatura camerei, oxigenul este un gaz, foarte reactiv datorită dimensiunilor mici, în timp ce restul sunt solide și mai puțin frecvente în natură.
- Grupa 17 (VIIA). Familia halogenilor, nume care provine din tendința sa de a forma săruri (halogenuri). Acest lucru se datorează faptului că, în general, constituie molecule diatomice cu o putere oxidantă considerabilă, ceea ce îi conduce la formarea de ioni mononegativi. Prin urmare, acestea sunt utilizate pe scară largă în industria chimică și în fabricarea materialelor de laborator. Aceste elemente sunt fluor (F), clor (Cl), brom (Br), iod (I), astat (At) și tenez (Ts), acesta din urmă fiind și un metal din grupa f.
- Grupa 18 (VIIIA). Cunoscute sub numele de gaze nobile sau gaze inerte, ele sunt elemente de reactivitate foarte scăzută, care se găsesc de obicei sub formă de gaze monatomice, inodore, incolore, fără gust, formând foarte puțini compuși excepționali, datorită învelișului lor complet de electroni. Aceste elemente sunt heliu (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) și oganeson (Og). Ultimele două sunt deosebite: radonul este radioactiv și nu are izotopi stabili, deci supraviețuiește doar 3,8 zile; în timp ce oganesonul este de origine sintetică și cel mai greu element creat până în prezent.
Blocuri de tabel periodic
O altă modalitate de a înțelege tabelul periodic este prin blocurile sale, care sunt patru:
- Blocare s. Acesta cuprinde primele două grupe, adică metale alcaline și alcalino-pământoase, pe lângă hidrogen și heliu.
- Bloc p. Include ultimele șase grupuri, adică de la 13 la 18 în tabelul periodic și, de asemenea, toate metaloizii.
- Blocul d. Include grupurile 3-12 și toate metalele de tranziție.
- Blocul f. Include pământuri rare: lactanide și actinide. Nu are propriile numere de grup, deși se presupune că aceste elemente ar aparține lui 3.
- Bloc g. Un bloc ipotetic, în care ar merge elementele care pot fi sintetizate în viitor.
