meer op het Mendelejev periodiek systeem

de overeenkomsten tussen macroscopische eigenschappen binnen elk van de chemische families leiden ertoe dat men ook microscopische gelijkenissen verwacht. Natriumatomen zouden op de een of andere manier vergelijkbaar moeten zijn met lithiumatomen, kalium en andere alkalimetalen. Dit zou de verwante chemische reactiviteiten en analoge verbindingen van deze elementen kunnen verklaren.

volgens Dalton ‘ s atoomtheorie kunnen verschillende soorten atomen worden onderscheiden door hun relatieve massa (atoomgewichten). Daarom lijkt het redelijk om enige correlatie te verwachten tussen deze microscopische eigenschap en macroscopisch chemisch gedrag. Je kunt zien dat een dergelijke relatie bestaat door symbolen op te sommen voor de eerste twaalf elementen in volgorde van toenemende relatieve massa. Bij het verkrijgen van atoomgewichten hebben we

elementen die behoren tot families die we al hebben besproken, worden aangegeven door een arcering rond hun symbolen. De tweede, derde en vierde elementen op de lijst (He, Li en Be) zijn respectievelijk een edelgas, een alkalimetaal en een aardalkalimetaal. Precies dezelfde volgorde wordt acht elementen later herhaald (Ne, Na en Mg), maar dit keer gaat een halogeen (F) vooraf aan het edelgas. Als er een lijst van alle elementen zou worden gemaakt, zouden we de sequentie halogeen, edelgas, alkalimetaal en aardalkalimetaal meerdere keren vinden.Dmitri Ivanovitsj Mendelejev stelde de periodieke wet voor achter zijn periodieke tabel. Deze wet stelt dat wanneer de elementen worden vermeld in volgorde van toenemende atoomgewichten, hun eigenschappen periodiek variëren. Dat wil zeggen, vergelijkbare elementen hebben niet dezelfde atoomgewichten. In plaats daarvan, als we naar beneden een lijst van elementen in volgorde van atomaire gewichten, overeenkomstige eigenschappen worden waargenomen op regelmatige intervallen. Om deze periodieke herhaling van soortgelijke eigenschappen te benadrukken, rangschikte Mendelejev de symbolen en atoomgewichten van de elementen in de onderstaande tabel. Elke verticale kolom van dit periodiek systeem bevat een groep of familie van gerelateerde elementen. De alkalimetalen zijn in groep I( Gruppe I), alkalische aarden in groep II, chalcogenen in groep VI en halogenen in groep VII. Mendelejev was niet helemaal zeker waar de munten metalen te zetten, en dus verschijnen ze twee keer. Elke keer echter, koper, zilver en goud zijn gerangschikt in een verticale kolom. De edelgassen werden ontdekt bijna een kwart eeuw na Mendelejev ‘ s eerste periodiek systeem werd gepubliceerd, maar ze, ook, passen de periodieke regeling. Bij het samenstellen van zijn tafel vond Mendelejev dat er soms niet genoeg elementen waren om alle beschikbare ruimtes in elke horizontale rij of periode te vullen. Toen dit waar was, nam hij aan dat uiteindelijk iemand het element of de elementen zou ontdekken die nodig zijn om een periode te voltooien. Mendelejev liet daarom lege ruimtes voor onontdekte elementen en voorspelde hun eigenschappen door middel van de kenmerken van andere elementen in dezelfde groep.

als voorbeeld van dit voorspellende proces, kijk naar de vierde genummerde rij (Reihen). Scandium (Sc) was onbekend in 1872; dus titanium (Ti) volgde calcium (Ca) in volgorde van atoomgewichten. Dit zou titanium onder boor (B) in groep III hebben geplaatst, maar Mendelejev wist dat het meest voorkomende titaniumoxide, TiO2, een formule had die vergelijkbaar was met een koolstofoxide CO2, in plaats van boor (B2O3). Daarom plaatste hij titanium onder koolstof in groep IV. hij stelde voor dat een onontdekt element, ekaboron, uiteindelijk onder borium zou passen. (Het voorvoegsel eka betekent ” hieronder.”) De voorspelde eigenschappen voor ekaboron zijn weergegeven in de volgende tabel. Ze waren het Opmerkelijk eens met die experimenteel gemeten voor scandium toen het 7 jaar later werd ontdekt. Deze overeenkomst was overtuigend bewijs dat een periodiek systeem een goede manier is om een groot aantal macroscopische, experimentele feiten samen te vatten.

tabel \(\Paginindex{1}\). Vergelijking van Mendelejev ‘ s voorspellingen met de waargenomen eigenschappen van het Element Scandium.

* Mendelejev gebruikt de naam “eka”boor, omdat de lege ruimte waarin het element moet passen was “onder” boor in zijn periodieke tabel.

† de moderne waarde van het atoomgewicht van scandium is 44,96.

Het moderne periodiek systeem verschilt in sommige opzichten van Mendelejev ‘ s Originele versie. Het bevat meer dan 40 extra elementen, en de rijen zijn langer in plaats van onder elkaar geperst in gespreide kolommen. Bijvoorbeeld, Mendelejev ‘ s vierde en vijfde rijen zijn beide opgenomen in de vierde periode van de moderne tabel. Hierdoor wordt gallium, niet scandium, onder borium in het periodiek systeem geplaatst. Deze herschikking is te wijten aan theorie over de elektronische structuur van atomen, in het bijzonder ideeën over orbitalen en de relatie van elektronische configuratie tot het periodiek systeem. Het uiterst belangrijke idee van verticale groepen van verwante elementen blijft behouden, evenals Mendelejev ‘ s groepsnummers. De laatste verschijnen als Romeinse cijfers aan de bovenkant van elke kolom in de moderne tabel.Mendelejev was een buitengewone chemicus die in staat was het grootste chemische instrument aller tijden samen te stellen. Hij was niet de enige in het samenstellen van de elementen, en vele andere grote chemici droegen ook bij. Het idee van elementen begon meer dan 5000 jaar geleden en begon eindelijk vorm te krijgen slechts 200 jaar geleden met Mendelejev ‘ s periodiek systeem. Toch was het niet het einde van de vorming van het periodiek systeem. Het is in de loop van de tijd veranderd en blijft transformeren naarmate meer en meer elementen worden ontdekt.

uit ChemPRIME: 4.2: het Periodiek Systeem