Innehåll
De periodiska systemet är ett diagram (en tabell) där alla kemiska element som är kända för människan är ordnade, ordnade efter deras atomnummer (protoner), elektronkonfiguration och specifika kemiska egenskaper.
Det är ett grundläggande konceptuellt verktyg för att studera materia vars första versionen publicerades 1869 av den ryska kemisten Dmitri Mendeleev, och som har uppdaterats genom åren när nya kemiska element har upptäckts och de mönster som ligger bakom deras egenskaper har förståts bättre.
Det aktuella periodiska systemet är strukturerat i sju rader (horisontella) perioder och i 18 (vertikala) kolumner kallas grupper eller familjer. Kemiska element är ordnade efter deras egenskaper från vänster till höger och uppifrån och ner, i minskande ordning på deras atomnummer.
Se även: Exempel på kemiska element från det periodiska systemet
Grupper i det periodiska systemet
Numrerade 1 till 18 från vänster till höger, nuvarande gruppnamn bestäms av nomenklatur IUPAC godkändes 1988 för att förena de olika namnformerna som fanns. Elementen i varje grupp har liknande elektroniska konfigurationer och samma valens (elektroner i den sista banan), så de har liknande kemiska egenskaper.
Det finns följande grupper av element, enligt IUPAC:
- Grupp 1 (IA). Alla alkalimetaller, med undantag av väte, som även om de är nominellt i gruppen, är en gas. Elementen ingår i familjen: litium (Li), natrium (Na), kalium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), francium (Fr). De har mycket låga densiteter, är bra sändare av värme och elektricitet, och de finns aldrig fritt i naturen utan snarare i föreningar med andra element.
- Grupp 2 (IIA). De så kallade jordalkalimetallerna är hårdare än de alkaliska, ljusa och bra elektriska ledare, även om de är mindre reaktiva och mycket bra reduktionsmedel (oxidanter). Familjen består av: beryllium (Be), magnesium (Mg), kalcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) och radium (Ra).
- Grupp 3 (IIIB). De utgör skandiumfamiljen, även om det i många av grupperna i segment "d" i tabellen (grupperna 3 till 12, inklusive aktinium och sällsynta jordarter) inte finns någon definitiv enighet om det ideala arrangemanget. Denna familj består av skandium (Sc), yttrium (Y), lantan eller lutetium (La) och aktinium (Ac), de är fasta, glänsande och mycket reaktiva, har liknande egenskaper som aluminium.
De så kallade ”sällsynta jordarterna” eller interna övergångselement tillhör också denna grupp: lantanider (eller lantanider) och aktinider (eller aktinoider), som finns i ett nedre block i tabellen. Lantanider är: Lantan (La), Cerium (Ce), Praseodymium (Pr), Neodymium (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb), Lutetium (Lu). Aktinider är: thorium (Th), proactinium (Pa), uran (U), neptunium (Np), plutonium (Pu), americium (Am), curium (Cm), berkelium (Bk), californium (Cf), einsteinium (Es), fermium (Fm), mendelevium (Md), nobelium (No) och lawrencio (Lr). Från och med neptunium är de instabila isotoper som skapats av människan.
- Grupp 4 (IVB). Den så kallade titanfamiljen består av elementen titan (Ti), zirkonium (Zr), Hafnium (Hf) och Rutherfordium (Rf), den senare syntetiska och radioaktiva, så det tas ibland inte med i beräkningen. Dessa är mycket reaktiva metaller, så i vissa presentationer kan de omedelbart rodna och antändas bara genom att komma i kontakt med syret i luften.
- Grupp 5 (VB). Vanadin (V) -familjen, som logiskt sett leds av detta element och åtföljs av niob (Nb), tantal (Ta) och dubnium (Db), den senare produceras exklusivt i laboratorier. De är solida vid rumstemperatur, silverfärgade och leder värme och elektricitet.
- Grupp 6 (VIB). Kromfamiljen (Cr), som består av molybden (Mo), volfram (W) och seaborgium (Sg), är fasta ämnen med hög smältpunkt och kokpunkt, ledare för värme och elektricitet, mycket motståndskraftiga mot korrosion och ganska reagens.
- Grupp 7 (VIIB). I denna familj finns mangan (Mn), teknetium (Tc) och rhenium (Re), liksom grundämnet med atomnummer 107, bohrium (Bh). Den senare syntetiserades för första gången 1981, den är mycket instabil så dess halveringstid är bara 0,44 sekunder. I allmänhet är rhenium och teknetium också extremt sällsynta element, det senare saknar stabila former, medan mangan är mycket frekvent i naturen.
- Grupp 8 (VIIIB). Familjen Järn (Fe) inkluderar Ruthenium (Ru), Osmium (Os) och Kalium (Hs). Den senare var känd som Unniloctio och syntetiserades 1984 för första gången; den listas bland kontroversiella punkter 104 till 108, vars nomenklatur har ifrågasatts. De är ganska reaktiva element, bra ledare för värme och elektricitet och, när det gäller järn, magnetiska.
- Grupp 9 (VIIIB). Denna familj är den av kobolt (Co), rodium (Rh), iridium (Ir) och meitnerium (Mt). Som i den föregående gruppen är den förstnämnda ferromagnetisk och representativ för familjens egenskaper, och den senare är syntetisk, så den finns inte i naturen. Den mest stabila isotopen varar faktiskt cirka 10 år.
- Grupp 10 (VIIIB). Tillsammans med grupperna 8 och 9 utgjorde denna familj i tidigare versioner av det periodiska systemet en enda grupp av element. Nya versioner har separerat dem, och den här leds av nickel (Ni), som åtföljs av Palladium (Pd), Platinum (Pt) och Darmstadtium (Ds). De är vanliga metaller i naturen i grundform, även om nickel, som är den mest reaktiva, finns i legering (i vissa meteoriter, särskilt). Deras katalytiska egenskaper gör dessa metaller till en viktig leverans för flygindustrin.
- Grupp 11 (IB). Den så kallade kopparfamiljen (Cu) består av ädelmetallerna guld (Au) och silver (Pb). De är också kända som "myntmetaller". De är ganska oreaktiva, svåra att korrodera, mjuka och extremt användbara för människan.
- Grupp 12 (IIB). Denna grupp innehåller den så kallade Zink (Zn) -familjen, såsom kadmium (Cd), kvicksilver (Hg) och copernicium (Cn), tidigare kallat ununbium. De är mjuka metaller (i själva verket är kvicksilver den enda flytande metallen vid rumstemperatur), diamagnetiska och tvåvärda, med de lägsta smältpunkterna för alla övergångsmetaller. Det roliga är att zink är mycket nödvändigt för livets kemi, medan kadmium och kvicksilver är mycket berusande. Copernicium är å sin sida ett syntetiskt element som skapades 1996.
- Grupp 13 (IIIA). Dessa element är kända som jordiska element, eftersom de finns rikligt på jorden, särskilt aluminium. Gruppen leds av bor (Br), som är en metalloid, och sedan aluminium (Al), gallium (Ga), indium (In) och tallium (Ta), alltmer metalliskt när man sjunker ner i kolonnen . Och även om borium har hög hårdhet och icke-metalliska egenskaper, är de andra mjuka och smidbara metaller som ofta används av människor.
- Grupp 14 (moms). Karbonelementen, logiskt med kol (C), kisel (Si), germanium (Ge), tenn (Sn) och bly (Pb), alla välkända och utbredda element, särskilt de första, oumbärliga för all kemi i liv. När man flyttar ner i familjen får elementen emellertid metalliska egenskaper, så att kol är icke-metalliskt, kisel och germanium är halvmetalliska och de två sista är helt klart metalliska.
- Grupp 15 (VA). Det är gruppen av kväveformade element, med rubriken som namnet anger med kväve (N), sedan fosfor (P), arsenik (As), antimon (Sb), vismut (Bi) och muscovio (Mc), en syntetiskt element. Även kända som pannogener eller nitrogenoider, de är mycket reaktiva vid höga temperaturer, och många är oumbärliga för organisk kemi.
- Grupp 16 (VIA). Kallade kalkogener eller ampigener, de är i syre (O) -familjen, följt av svavel (S), selen (Se), tellur (Te) och polonium (Po). De kännetecknas av att de har sex valenselektroner, trots vilka deras egenskaper varierar från icke-metalliskt till metalliskt när deras atomantal ökar. Vid rumstemperatur är syre en gas som är mycket reaktiv på grund av dess lilla storlek, medan resten är fast och mindre frekvent i naturen.
- Grupp 17 (VIIA). Familjen halogener, ett namn som kommer från dess tendens att bilda salter (halider). Detta beror på det faktum att de generellt utgör diatomiska molekyler med avsevärd oxiderande kraft, vilket leder till att de bildar mononegativa joner. Därför används de i stor utsträckning inom den kemiska industrin och vid tillverkningen av laboratorieutrustning. Dessa element är fluor (F), klor (Cl), brom (Br), jod (I), astat (At) och tenese (Ts), varvid den senare också är en metall i grupp f.
- Grupp 18 (VIIIA). Kända som ädelgaser eller inerta gaser, de är element med mycket låg reaktivitet, som vanligtvis finns som monatomiska gaser, luktfria, färglösa, smaklösa och bildar väldigt få och exceptionella föreningar på grund av deras fullständiga elektronskal. Dessa element är helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn) och oganeson (Og). Dessa två sista är speciella: radon är radioaktiv och har inte stabila isotoper, så den överlever bara 3,8 dagar; medan oganeson är av syntetiskt ursprung och det tyngsta element som hittills skapats.
Periodiska systemblock
Ett annat sätt att förstå det periodiska systemet är genom dess block, som är fyra:
- Blockera s. Den består av de två första grupperna, det vill säga alkali- och jordalkalimetaller, förutom väte och helium.
- Blockera s. Den inkluderar de sista sex grupperna, det vill säga från 13 till 18 i det periodiska systemet och även alla metalloiderna.
- Blockera d. Den omfattar grupperna 3 till 12 och alla övergångsmetaller.
- Blockera f. Inkluderar sällsynta jordartsmetaller: laktanider och aktinider. Det har inte sina egna gruppnummer, även om det antas att dessa element tillhör 3.
- Blockera g. Ett hypotetiskt block där elementen som kan syntetiseras i framtiden skulle gå.
