Садржај
Тхе периодни систем елемената је графикон (табела) у којем су поређани сви човеку познати хемијски елементи, поређани према њиховом атомском броју (протони), електронској конфигурацији и специфичним хемијским својствима.
То је основни концептуални алат за проучавање материје чији прва верзија објављена је 1869 руског хемичара Дмитрија Менделејева, а који се током година ажурирао како су откривени нови хемијски елементи и како су обрасци у основи њихових својстава били боље разумети.
Тренутни периодни систем је структуриран у седам редова (хоризонтално) тзв периода а у 18 (вертикалних) колона тзв групе или породице. Хемијски елементи су распоређени према својим својствима слева надесно и одозго према доле, у опадајућем редоследу њихових атомских бројева.
Такође видети: Примери хемијских елемената из периодног система
Групе периодног система
Бројеви од 1 до 18 слева надесно, тренутни називи група одређени су номенклатуром ИУПАЦ одобрен 1988. за обједињавање различитих облика имена који су постојали. Елементи сваке групе имају сличне електронске конфигурације и исту валентност (електрони у последњој орбити), па имају слична хемијска својства.
Према ИУПАЦ-у постоје следеће групе елемената:
- Група 1 (ИА). Сви алкални метали, са изузетком водоника, који је номинално у групи, али је гас. Елементи су део породице: литијум (Ли), натријум (На), калијум (К), рубидијум (Рб), цезијум (Цс), францијум (Фр). Имају врло мале густине, добри су преносници топлоте и електричне енергије и никада се не могу наћи слободно у природи, већ у једињењима са другим елементима.
- Група 2 (ИИА). Такозвани земноалкалијски метали су тврђи од алкалних, светли и добри електрични проводници, мада мање реактивни и врло добри редукциони агенси (оксиданти). Породицу чине: берилијум (Бе), магнезијум (Мг), калцијум (Ца), стронцијум (Ср), баријум (Ба) и радијум (Ра).
- Група 3 (ИИИБ). Они чине породицу скандијума, иако у многим групама у сегменту „д“ табеле (групе 3 до 12, укључујући актинијум и ретке земље) не постоји коначан консензус око идеалног уређења. Ову породицу чине скандијум (Сц), итријум (И), лантан или лутецијум (Ла) и актинијум (Ац), чврсти су, сјајни и високо реактивни, по својствима слични алуминијуму.
У ову групу спадају и такозване „ретке земље“ или унутрашњи прелазни елементи: лантаниди (или лантаниди) и актиниди (или актиноиди), који се налазе у доњем блоку табеле. Лантаниди су: лантан (Ла), церијум (Це), прасеодимијум (Пр), неодим (Нд), прометијум (Пм), самаријум (См), европијум (Еу), гадолинијум (Гд), тербијум (Тб), диспрозијум (Ди), Холмиум (Хо), Ербиум (Ер), Тхулиум (Тм), Иттербиум (Иб), Лутетиум (Лу). Актиниди су: торијум (Тх), проактинијум (Па), уранијум (У), нептунијум (Нп), плутонијум (Пу), америкијум (Ам), куриј (Цм), беркелијум (Бк), калифорниј (Цф), еинстеинијум (Ес), фермијум (Фм), менделевијум (Мд), нобелијум (Не) и Лавренцио (Лр). Од нептунијума надаље, они су нестабилни изотопи које је човек створио.
- 4. група (ИВБ). Такозвану титанијумску породицу чине елементи титанијум (Ти), Цирконијум (Зр), Хафнијум (Хф) и Рутерфордијум (Рф), потоњи синтетички и радиоактивни, па се понекад не узима у обзир. То су високо реактивни метали, тако да се у одређеним презентацијама могу тренутно поцрвенети и запалити само доласком у контакт са кисеоником у ваздуху.
- 5. група (ВБ). Породица ванадијум (В), којој овај елемент логично предводи и праћена ниобијумом (Нб), танталом (Та) и дубнијумом (Дб), који се последњи производе искључиво у лабораторијама. Чврсти су на собној температури, сребрне боје и проводе топлоту и електричну енергију.
- Група 6 (ВИБ). Породица хрома (Цр), коју чине молибден (Мо), волфрам (В) и морскиборгијум (Сг), су чврсте материје са високом тачком топљења и кључања, проводници топлоте и електричне енергије, врло отпорне на корозију и прилично реагенси.
- 7. група (ВИИБ). У овој породици су манган (Мн), технецијум (Тц) и рениј (Ре), као и елемент са атомским бројем 107, бохријум (Бх). Потоњи је први пут синтетизован 1981. године, изузетно је нестабилан па му полу-живот износи само 0,44 секунде. Генерално, рениј и технецијум су такође изузетно ретки елементи, последњим недостају стабилни облици, док је манган у природи врло чест.
- Група 8 (ВИИИБ). Породица Гвожђе (Фе) укључује рутениј (Ру), Осмијум (Ос) и Хассиум (Хс). Потоњи је био познат под називом Уннилоцтио и први пут је синтетизован 1984. године; наведен је међу контроверзним тачкама 104 до 108, чија је номенклатура доведена у питање. Они су прилично реактивни елементи, добри проводници топлоте и електричне енергије и, у случају гвожђа, магнетни.
- Група 9 (ВИИИБ). Ова породица припада кобалту (Цо), родијуму (Рх), иридијуму (Ир) и меитнеријуму (Мт). Као и у претходној групи, прва је феромагнетна и репрезентативна је за својства породице, а друга је синтетичка, па у природи не постоји. Његов најстабилнији изотоп заправо траје око 10 година.
- Група 10 (ВИИИБ). Заједно са групама 8 и 9, ова породица је у претходним верзијама Периодног система чинила једну групу елемената. Недавне верзије су их раздвојиле, а ову предводи никал (Ни), који прати Паладијум (Пд), Платина (Пт) и Дармстадтијум (Дс). У природи су уобичајени метали у елементарном облику, иако се никл, као најреактивнији, може наћи у легурама (нарочито у неким метеоритима). Њихова каталитичка својства чине ове метале важним залихама за ваздухопловну индустрију.
- Група 11 (ИБ). Такозвану породицу бакра (Цу) чине племенити метали злато (Ау) и сребро (Пб). Познати су и као „метални новчићи“. Прилично су нереактивни, тешко подложни корозији, мекани и изузетно корисни човеку.
- Група 12 (ИИБ). Ова група садржи такозвану породицу цинка (Зн), као што су кадмијум (Цд), жива (Хг) и Коперник (Цн), раније називани унунбијум. Они су мекани метали (заправо жива је једини течни метал на собној температури), дијамагнетни и двовалентни, са најнижим тачкама топљења од свих прелазних метала. Смешно је то што је цинк веома неопходан за хемију живота, док су кадмијум и жива врло опојни. Коперник је, са своје стране, синтетички елемент створен 1996.
- Група 13 (ИИИА). Ови елементи су познати као земљани елементи, јер их има пуно у земљи, посебно у алуминијуму. На челу групе је бор (Бр), који је металоид, а затим алуминијум (Ал), галијум (Га), индијум (Ин) и талијум (Та), све металнији како се спушта у колону . И мада боријум има високу тврдоћу и неметална својства, остали су мекани и гипки метали које човек широко користи.
- Група 14 (ПДВ). Карбонидни елементи, којима логично руководе угљеник (Ц), силицијум (Си), германијум (Ге), калај (Сн) и олово (Пб), сви добро познати и раширени елементи, посебно први, неопходни су за сву хемију живот. Како се човек спушта низ породицу, елементи стичу метална својства, до те мере да је угљеник неметалан, силицијум и германијум су полуметални, а последња два су очигледно метална.
- Група 15 (ВА). То је група нитрогеноидних елемената, на чије име гласи азот (Н), затим фосфор (П), арсен (Ас), антимон (Сб), бизмут (Би) и мусцовио (Мц), а синтетички елемент. Познати и као панногени или нитрогеноиди, врло су реактивни на високим температурама, а многи су неопходни за органску хемију.
- Група 16 (ВИА). Названи халкогени или ампигени, они су из породице кисеоника (О), затим сумпора (С), селена (Се), телур (Те) и полонијума (По). Карактерише их то што имају шест валентних електрона, упркос томе што њихова својства варирају од неметалних до металних како им атомски број расте. На собној температури, кисеоник је гас, који је због своје мале величине изузетно реактиван, док су остали чврсти и ређе природе.
- Група 17 (ВИИА). Породица халогена, име које потиче од његове склоности ка стварању соли (халогениди). То је због чињенице да они генерално чине двоатомске молекуле са значајном оксидационом снагом, што их доводи до стварања мононегативних јона. Због тога се широко користе у хемијској индустрији и у производњи лабораторијског материјала. Ови елементи су флуор (Ф), хлор (Цл), бром (Бр), јод (И), астат (Ат) и тенесе (Тс), при чему је последњи такође метал групе ф.
- Група 18 (ВИИИА). Познати као племенити гасови или инертни гасови, они су елементи врло ниске реактивности, који се обично налазе као монатомски гасови, без мириса, боје, укуса, који чине врло мало и изузетна једињења, због своје комплетне електронске љуске. Ти елементи су хелијум (Хе), неон (Не), аргон (Ар), криптон (Кр), ксенон (Ксе), радон (Рн) и оганесон (Ог). Ова последња два су посебна: радон је радиоактиван и нема стабилне изотопе, тако да преживљава само 3,8 дана; док је оганесон синтетичког порекла и најтежи елемент створен до данас.
Блокови периодичног система
Други начин да се разуме периодни систем је кроз његове блокове, који су четири:
- Блок с. Састоји се од прве две групе, то су алкални и земноалкални метали, поред водоника и хелијума.
- Блок стр. Обухвата последњих шест група, односно од 13 до 18 у периодном систему, као и све металоиде.
- Блок д. Укључује групе од 3 до 12 и све прелазне метале.
- Блок ф. Обухвата ретке земље: лактаниде и актиниде. Нема своје бројеве група, иако се претпоставља да би ти елементи припадали 3.
- Блок г. Хипотетички блок, у који би ишли елементи који се могу синтетизовати у будућности.
