Læringsutbytte
- Oppgi den periodiske lov og forklare organiseringen av elementer i den periodiske tabell
- Forutsi de generelle egenskapene til elementer basert på deres plassering i den periodiske tabell
- Identifisere metaller, nonmetals, og metalloider ved deres egenskaper og/eller plassering på den periodiske tabell
som tidlige kjemikere jobbet med. For Å Rense Malmer og oppdaget Flere Elementer, innså de At Ulike elementer kunne grupperes sammen av deres lignende kjemiske virkemåte. En slik gruppering inkluderer litium (Li), natrium (Na) og kalium (K): disse elementene er skinnende, leder varme og elektrisitet godt Og har lignende kjemiske egenskaper. En annen gruppering inkluderer kalsium (Ca), strontium (Sr) og barium (Ba), som også er skinnende, gode ledere av varme og elektrisitet, og har kjemiske egenskaper til felles. Imidlertid er de spesifikke egenskapene til disse to grupperingene spesielt forskjellige fra hverandre. For Eksempel: Li, Na Og K er mye mer reaktive enn Ca, Sr Og Ba; Li, Na og K danner forbindelser med oksygen i et forhold på to av deres atomer til ett oksygenatom, Mens Ca, Sr og Ba danner forbindelser med et av deres atomer til ett oksygenatom. Fluor (F), klor (Cl), brom (Br) og jod (i) har også lignende egenskaper til hverandre, men disse egenskapene er drastisk forskjellige fra noen av elementene ovenfor.Dimitri Mendeleev I Russland (1869) Og Lothar Meyer I Tyskland (1870) anerkjente selvstendig at det var et periodisk forhold mellom egenskapene til elementene som var kjent på den tiden. Begge publiserte tabeller med elementene arrangert i henhold til økende atommasse. Men Mendeleev gikk et skritt lenger Enn Meyer: han brukte sitt bord til å forutsi eksistensen av elementer som ville ha egenskaper som aluminium og silisium, men var ennå ukjente. Oppdagelsene av gallium (1875) og germanium (1886) ga stor støtte Til Mendeleevs arbeid. Selv Om Mendeleev og Meyer hadde en lang strid om prioritet, Er Mendeleevs bidrag til utviklingen av det periodiske bordet nå mer anerkjent (Figur 1).
Figur 1. (A) Dimitri Mendelejev er viden kreditert med å skape (b) den første periodiske tabell over elementene. (kreditt a: modifikasjon av arbeid Av Serge Lachinov; kreditt b: modifikasjon av arbeid av «den fjä ankan» / Wikimedia Commons)
du kan se transkripsjonen for» The Periodic Table: Crash Course Chemistry #4 » her (åpnes i nytt vindu).
i det tjuende århundre ble det klart at det periodiske forholdet involverte atomnummer i stedet for atommasser. Den moderne uttalelsen av dette forholdet, den periodiske loven, er som følger: egenskapene til elementene er periodiske funksjoner av deres atomnummer. Et moderne periodisk bord arrangerer elementene i økende rekkefølge av deres atomnummer og grupper atomer med lignende egenskaper i samme vertikale kolonne (Figur 2). Hver boks representerer et element og inneholder atomnummer, symbol, gjennomsnittlig atommasse og (noen ganger) navn. Elementene er ordnet i syv horisontale rader, kalt perioder eller serier, og 18 vertikale kolonner, kalt grupper. Grupper er merket øverst i hver kolonne. I Usa var etikettene Tradisjonelt Romerske tall med store bokstaver. IUPAC anbefaler imidlertid at tallene 1 til 18 brukes, og disse etikettene er vanligere. For at tabellen skal passe på en enkelt side, skrives deler av to av radene, totalt 14 kolonner, vanligvis under hoveddelen av tabellen.
Figur 2. Elementer i det periodiske bordet er organisert i henhold til deres egenskaper.
Mange elementer varierer dramatisk i deres kjemiske og fysiske egenskaper, men noen elementer er like i deres oppførsel. For eksempel virker mange elementer skinnende, er formbare (kan deformeres uten å bryte) og duktile (kan trekkes inn i ledninger), og leder varme og elektrisitet godt. Andre elementer er ikke skinnende, formbare eller duktile, og er dårlige ledere av varme og elektrisitet. Vi kan sortere elementene i store klasser med felles egenskaper: metaller (elementer som er skinnende, formbare, gode ledere av varme og elektrisitet—skyggelagt gul); nonmetals (elementer som virker kjedelige, dårlige ledere av varme og elektrisitet-skyggelagt grønt); og metalloider (elementer som leder varme og elektrisitet moderat godt, og har noen egenskaper av metaller og noen egenskaper av ikke-metaller-skyggelagt lilla).
elementene kan også klassifiseres i hovedgruppeelementene (eller representative elementer) i kolonnene merket 1, 2 og 13-18; overgangsmetallene i kolonnene merket 3-12; og indre overgangsmetaller i de to radene nederst i tabellen (de øverste radelementene kalles lantanider og de nederste radelementene er aktinider; Figur 3). Elementene kan deles videre av mer spesifikke egenskaper, slik som sammensetningen av forbindelsene de danner. For eksempel danner elementene i gruppe 1 (den første kolonnen) forbindelser som består av ett atom av elementet og ett atom av hydrogen. Disse elementene (unntatt hydrogen) er kjent som alkalimetaller, og de har alle lignende kjemiske egenskaper. Elementene i gruppe 2 (den andre kolonnen) danner forbindelser som består av ett atom av elementet og to atomer av hydrogen: disse kalles jordalkalimetaller, med lignende egenskaper blant medlemmer av den gruppen. Andre grupper med spesifikke navn er pniktogener (gruppe 15), chalcogener (gruppe 16), halogener (gruppe 17) og edelgassene (gruppe 18, også kjent som inerte gasser). Gruppene kan også henvises til av det første elementet i gruppen: for eksempel kan chalcogenene kalles oksygengruppen eller oksygenfamilien. Hydrogen er et unikt, ikke-metallisk element med egenskaper som ligner både gruppe 1 og gruppe 17 elementer. Av den grunn kan hydrogen vises øverst i begge grupper, eller av seg selv.
Figur 3. Det periodiske bordet organiserer elementer med lignende egenskaper i grupper.
Atomer av hvert av følgende elementer er avgjørende for livet. Gi gruppenavnet for følgende elementer:
- klor
- kalsium
- natrium
- svovel
- selen
- barium
- litium
sjekk din læring
gi gruppenavnet for hvert av følgende elementer:
ved å studere det periodiske bordet har du kanskje lagt merke til noe om atommassene til noen av elementene. Element 43 (technetium), element 61 (promethium), og de fleste av elementene med atomnummer 84 (polonium) og høyere har sin atommasse gitt i hakeparenteser. Dette er gjort for elementer som består helt av ustabile, radioaktive isotoper (du vil lære mer om radioaktivitet i kjernekjemimodulen). En gjennomsnittlig atomvekt kan ikke bestemmes for disse elementene fordi deres radioisotoper kan variere betydelig i relativ overflod, avhengig av kilden, eller kanskje ikke engang eksisterer i naturen. Tallet i firkantede parenteser er atommassenummeret (og omtrentlig atommasse) av den mest stabile isotopen av det elementet.
Nøkkelbegreper og Sammendrag
oppdagelsen av periodisk gjentakelse av lignende egenskaper blant elementene førte til formuleringen av det periodiske bordet, hvor elementene er ordnet i rekkefølge av økende atomnummer i rader kjent som perioder og kolonner kjent som grupper. Elementer i samme gruppe i periodisk tabell har lignende kjemiske egenskaper. Elementer kan klassifiseres som metaller, metalloider og ikke-metaller, eller som hovedgruppeelementer, overgangsmetaller og indre overgangsmetaller. Gruppene er nummerert 1-18 fra venstre til høyre. Elementene i gruppe 1 er kjent som alkalimetaller; de i gruppe 2 er jordalkalimetaller; de i 15 er pniktogener; de i 16 er chalcogener; de i 17 er halogener; og de i 18 er edle gasser.
Prøv Det
Metall eller Ikke-Metall?
- klassifiser hvert av følgende elementer som et metall eller et ikke-metall, og klassifiser deretter hvert som et hovedgruppe (representativt) element, overgangsmetall eller indre overgangsmetall:
- uran
- brom
- strontium
- neon
- gull
- americium
- rhodium
- svovel
- karbon
- kalium
- cobalt
- europium
- iodine
- indium
- lithium
- oxygen
- cadmium
- terbium
- rhenium
i av følgende elementer som et metall eller et ikke-metall, og deretter videre klassifisere hver som en hovedgruppe (representant) element, overgangsmetall, eller indre overgangsmetall:
Identifisere Elementer
- identifiser det letteste medlemmet av hver av følgende grupper:
- edelgasser
- alkalimetaller
- chalcogens
- bruk periodisk tabell, identifiser det tyngste medlemmet av hver av følgende grupper:
- alkalimetaller
- chalcogens
- edelgasser
- jordalkalimetaller
- Bruk det periodiske system for å gi navn og symbol for hvert av følgende elementer:
- edelgassen i samme periode som germanium
/li>
- halogenet i samme periode som alkalimetallet med 11 protoner
- jordalkalimetallet i samme periode med den nøytrale edelgassen med 18 elektroner
- edelgassen i samme rad som en isotop med 30 nøytroner og 25 protoner
- edelgassen i samme periode som gull
- alkalimetallet med 11 protoner og et massenummer på 23
- edelgasselementet med og 75 nøytroner i kjernen og 54 elektroner i det nøytrale atom
- isotopen med 33 protoner og 40 nøytroner i kjernen
- jordalkalimetallet med 88 elektroner og 138 nøytroner
- chalcogen med et massenummer på 125
- halogenet hvis lengstlevende isotop er radioaktivt
- edelgassen, brukt i belysning, med 10 elektroner og 10 nøytroner
- det letteste alkalimetallet med tre nøytroner
Ordliste
actinide: indre overgangsmetall i bunnen av de to nederste radene i det periodiske bordet
alkalimetall: element i gruppe 1
jordalkalimetall: element i gruppe 2
chalcogen: element i gruppe 16
gruppe: vertikal kolonne i det periodiske tabellen
halogen: element i gruppe 17
inert gass: (også edelgass) element i gruppe 18
indre overgangsmetall: (også lantanid eller aktinid) element i de to nederste radene; hvis i den første raden, også kalt lantanid, av hvis i den andre raden, også kalt aktinid
lantanid: indre overgangsmetall i toppen av de to nederste radene i det periodiske bordet
hovedgruppeelement: (også representativt element) element i kolonner 1, 2 og 12-18
metall: element som er skinnende, formbar, god leder av varme og elektrisitet
metalloid: element som leder varme og elektrisitet moderat godt, og har noen egenskaper av metaller og noen egenskaper av ikke-metaller
edelgass: (også inert gass) element i gruppe 18
ikke-metall: element som vises kjedelig, dårlig leder av varme og elektrisitet
periode: (også serie) horisontal rad av periodetabellen
periodisk lov: egenskapene til elementene er periodisk funksjon av deres atomnummer.
periodisk tabell: tabell over elementene som plasserer elementer med lignende kjemiske egenskaper tett sammen
pniktogen: element i gruppe 15
representativt element: (også hovedgruppeelement) element i kolonner 1, 2 og 12-18
serie: (også periode) horisontal rad i periodetabellen
overgangsmetall: element i kolonner 3-11