Съдържание
- Периодична организация
- Научна обосновка
- Алкални и алкалоземни метали
- Преходни метали
- Металоиди и неметали
- Благородни газове
Периодичната таблица, която съдържа всички естествени и полудяли химически елементи, е централният стълб на всеки клас по химия. Този метод на класификация датира от книга от 1869 г., написана от Дмитрий Иванович Менделеев. Руският учен забелязал, че когато пише известните елементи с цел увеличаване на атомното тегло, той лесно може да ги подреди в редове въз основа на подобни характеристики. Удивително е, че приликите бяха толкова отличителни, че Менделеев успя да остави пространства за няколко неоткрити елемента в периодичната си класификация.
Периодична организация
В периодичната таблица елемент се определя от неговата вертикална група и хоризонтален период. Всеки период, номериран един до седем, съдържа елементи на увеличаващо се атомно число.За разлика от оригиналния списък на Менделеев, съвременната периодична таблица се основава на атомно число или брой протони в атомно ядро на елементи. Протонното число е логичен избор за организиране на елементите, тъй като протоните определят химическата идентичност на атом, докато атомното тегло варира при различните атомни изотопи. Осемнадесет колони са в периодичната таблица, обикновено се наричат групи. Всяка група съдържа няколко елемента, които имат сходни физични свойства поради своята основна атомна структура.
Научна обосновка
Атомът е най-малкото разделение на материята, което поддържа своята идентичност като химичен елемент; то е от централно ядро, заобиколено от облак от електрон. Ядрото има положителен заряд поради протоните, които привличат малките, отрицателно заредени електрони. Електроните и протоните са равни по брой за неутрален атом. Електроните се организират в орбитали или обвивки поради принципите на квантовата механика, които ограничават броя на електроните във всяка обвивка. Химичните взаимодействия между атомите обикновено засягат само външните електрони в последната обвивка, наречени валентни електрони. Елементите във всяка група имат еднакъв брой валентни електрони, което ги кара да реагират по подобен начин, когато спечелят или загубят електрони на други атоми. Електронните обвивки се увеличават по размер, което води до увеличаване на размера на периодичната таблица.
Алкални и алкалоземни метали
Крайната лява страна на периодичната таблица включва две групи силно реактивни метали. С изключение на водорода, първата колона се състои от меките лъскави алкални метали. Тези метали имат само един електрон във валентната си обвивка, който лесно се дарява на друг атом при химически реакции. Поради експлозивната си реактивност както във въздуха, така и във водата, алкалните метали рядко се срещат в своята елементарна форма в природата. Във втората група алкалоземните метали имат два валентни електрона, което ги прави малко по-твърди и по-малко реактивни. Тези метали обаче все още рядко се срещат в стихийната им форма.
Преходни метали
По-голямата част от елементите в периодичната таблица са класифицирани като метали. Преходните метали лежат в центъра на масата, обхващайки групи от три до 12. Тези елементи са твърди при стайна температура, с изключение на живак, и имат метален цвят и ковкост, очаквани от металите. Тъй като валентните обвивки растат толкова големи, някои от преходните метали се изваждат от периодичната таблица и се прибавят към дъното на диаграмата; тези известни като Лантанидите и Актинидите. Много от преходните метали близо до дъното на периодичната таблица са редки и нестабилни.
Металоиди и неметали
От дясната страна на периодичната таблица груба диагонална линия разделя металите вляво от неметалите вдясно. Тази линия са металоидите, като германий и арсен, които имат някои метални свойства. Химиците категоризират всички елементи вдясно от тази разделителна линия като неметали, с изключение на група 18 вдясно. Много от неметалите са газообразни и всички се отличават с тенденцията си да добиват електрони и да запълват валентните си черупки.
Благородни газове
Група 18, в дясната дясна част на периодичната таблица, е съставена изцяло от газове. Тези елементи имат пълни валентни обвивки и са склонни нито да спечелят, нито да губят електрони. В резултат на това тези газове съществуват почти изключително в стихийната им форма. Химиците ги класифицират като благородни или инертни газове. Всички благородни газове са безцветни, без мирис и нереактивни.