Ταξινόμηση Στοιχείων και Περιοδικότητα στις Ιδιότητες

Στη χημεία, ο περιοδικός πίνακας στοιχείων αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό ορόσημο. Θεωρείται ως ένα από τα σημαντικότερα επιστημονικά επιτεύγματα. Η ατομική μελέτη της χημείας περισσότερων από εκατό στοιχείων και των σχετικών ενώσεων τους είναι δύσκολη. Ωστόσο, χημικοί όπως ο Johann Wolfgang Döbereiner, ο John Newlands, ο Dmitri Mendeleev και ο Henry Moseley σκέφτηκαν τη σωστή κατηγοριοποίηση στοιχείων τον δέκατο ένατο αιώνα. Εργάστηκαν ακούραστα για να αναλύσουν και να ταξινομήσουν αυτά τα στοιχεία. Ας κατανοήσουμε την ταξινόμηση των στοιχείων και την περιοδικότητα στο υλικό μελέτης ιδιοτήτων αναλυτικά!

Ιστορική Μελέτη Περιοδικότητας

• Τριάδες του Dobereiner (Νόμος των τριάδων):

Το 1817-1829, ο Γερμανός χημικός Johann Dobereiner χώρισε τα στοιχεία σε τριάδες, ομάδες τριών στοιχείων με παρόμοιες χημικές ιδιότητες.

Απέδειξε επίσης ότι το ατομικό βάρος του μεσαίου στοιχείου κάθε τριάδας ήταν ίσο με τον αριθμητικό μέσο όρο των ατομικών βαρών των άλλων δύο συστατικών.

Για παράδειγμα, το λίθιο είναι το πρώτο στοιχείο στην ομάδα αλκαλιμετάλλων (τριάδα του Dobereiner), το νάτριο είναι το μεσαίο μέλος και το κάλιο είναι το τρίτο στοιχείο στην τριάδα.

Μειονεκτήματα της ταξινόμησης του Dobereiner:

Η προσέγγιση ταξινόμησης του Dobereiner μπορούσε να οργανώσει μόνο έναν μικρό αριθμό συστατικών σε τριάδες από εκείνα που ήταν γνωστά εκείνη την εποχή. Ως αποτέλεσμα, η έννοια των τριάδων δεν ισχύει για όλα τα γνωστά στοιχεία εκείνη τη στιγμή.

• Νόμος των οκτάβων του Newland:

Το 1865-66, ο Άγγλος χημικός John Newland οργάνωσε τα στοιχεία σε αύξουσα σειρά του ατομικού τους βάρους και ανακάλυψε ότι κάθε όγδοο στοιχείο είχε ίδιες ιδιότητες με το πρώτο, ανάλογες με την όγδοη νότα της μουσικής κλίμακας.

Αυτός ο νόμος ορίζει ότι το νάτριο, το όγδοο στοιχείο από το λίθιο, έχει ιδιότητες συγκρίσιμες με το λίθιο, το πρώτο στοιχείο. Αυτές οι παρόμοιες παρατηρήσεις έχουν γίνει για τα Be και Mg, B και Al, και ούτω καθεξής.

Η ταξινόμηση του Newland έχει ορισμένους περιορισμούς:

(I) Απέτυχε παταγωδώς όταν ασχολείσαι με βαρύτερα στοιχεία από το ασβέστιο (Ca).

(ii) Η ιδέα των οκτάβων γεννήθηκε όταν ανακαλύφθηκαν τα ευγενή αέρια γιατί πέρα ​​από το ασβέστιο, υπάρχει διαφορά 18 αντί για 8.

• Διασκευή του Lothar Meyer:

Ένας Γερμανός χημικός, ο Lothar Meyer, δημιούργησε ένα γράφημα μεταξύ των ατομικών όγκων και των ατομικών βαρών των στοιχείων και ανακάλυψε ότι άτομα με συγκρίσιμες ιδιότητες συγκεντρώθηκαν μαζί στην καμπύλη.

(I) Η κορυφή της καμπύλης καταλαμβάνεται από αλκαλικά μέταλλα.

ii) Τα μέταλλα των αλκαλικών γαιών βρίσκονται στο κάτω μέρος της καμπύλης.

iii) Τα μεταλλοειδή βρίσκονται στο κάτω μέρος της καμπύλης.

iv) Τα αλογόνα είναι διατεταγμένα με αύξουσα σειρά στην καμπύλη.

Ως αποτέλεσμα, αποκάλυψε συγκεκριμένα μοτίβα μεταξύ των στοιχείων. Ο Lothar Meyer πρότεινε ότι οι φυσικές ιδιότητες των στοιχείων είναι μια περιοδική συνάρτηση των ατομικών βαρών τους, δηλαδή, η βάση του περιοδικού πίνακα του Mendeleev, σε αυτή τη βάση.

Περιοδικός νόμος του Μεντελέεφ:

«Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των στοιχείων είναι μια περιοδική συνάρτηση των ατομικών βαρών τους», σημείωσε ο Mendeleev, ένας Ρώσος χημικός, το 1869. Με άλλα λόγια, όταν τα στοιχεία είναι οργανωμένα με αύξουσα σειρά του ατομικού τους βάρους, επαναλαμβάνονται στοιχεία με συγκρίσιμες ιδιότητες σε τακτά χρονικά διαστήματα, σύμφωνα με τον παρόντα νόμο.

Περιοδικός Πίνακας Μεντελέεφ:

Ο Mendeleev ομαδοποίησε 63 – 65 στοιχεία γνωστά τότε σε αύξουσα σειρά των ατομικών τους βαρών με τη μορφή πίνακα που δημοσιεύτηκε το 1905 και γνωστού ως περιοδικός πίνακας του Mendeleev. Ωστόσο, πρέπει να τονιστεί ότι τότε δεν είχαν ανακαλυφθεί ακόμη ευγενή αέρια.

Ο αρχικός πίνακας Mendeleev έχει οκτώ κάθετες στήλες (καθορισμένες ομάδες I-VIII) και έξι οριζόντιες σειρές (που ονομάζονται τελείες). Χρησιμοποιήθηκαν λατινικοί αριθμοί για να αντιπροσωπεύσουν τον αριθμό της ομάδας.

Πλεονεκτήματα του Περιοδικού Πίνακα μακράς μορφής:

• Βασίζεται στον ατομικό αριθμό και την ηλεκτρική διαμόρφωση, που είναι πιο θεμελιώδεις ιδιότητες.
• Είναι ικανό να διαχωρίζει πλήρως τα μέταλλα από τα μη μέταλλα.
• Τα ανόμοια στοιχεία δεν ενώνονται λόγω του διαχωρισμού δύο υποομάδων.
• Εντοπίζει τη σχέση μεταξύ της θέσης των εξαρτημάτων και της ηλεκτρονικής τους διαμόρφωσης.
• Το συμπέρασμα κάθε περιόδου είναι πιο λογικό.
• Η περιοδικότητα της ιδιότητας μπορεί να οπτικοποιηθεί.
• Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του περιοδικού πίνακα είναι ότι μπορεί να χωριστεί σε τέσσερα μπλοκ:s, p, d και f-block στοιχεία.
• Αυτή η διάταξη στοιχείων είναι απλή στην εκμάθηση και αντιγραφή.

Περιοδικές ιδιότητες στοιχείων

Μερικές από τις Περιοδικές Ιδιότητες των Στοιχείων είναι:

Ατομικό μέγεθος (Ατομική ακτίνα): 

Ας υποθέσουμε ότι ένα άτομο θεωρείται σφαιρικό. η ακτίνα του είναι ένας καλός δείκτης του μεγέθους του (δηλαδή η ατομική ακτίνα). Μπορεί να περιγραφεί ως η απόσταση μεταξύ του κέντρου του πυρήνα και του εξώτατου κελύφους που φέρει ηλεκτρόνια. Η μονάδα μέτρησης είναι angstrom (Å) ή πικόμετρο (pm).

Δυνατότητα ιονισμού (ή ενέργεια): 

Η ενέργεια ιονισμού, γνωστή και ως ενθαλπία ή δυναμικό, είναι η ενέργεια που απαιτείται για την εξάλειψη του πιο χαλαρά συνδεδεμένου ηλεκτρονίου από ένα απομονωμένο, ουδέτερο αέριο άτομο.

Συγγένεια ηλεκτρονίων (ενθαλπία απολαβής ηλεκτρονίων): 

Η συγγένεια ηλεκτρονίων είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται όταν ένα ηλεκτρόνιο προστίθεται σε ένα ουδέτερο αέριο άτομο ενός στοιχείου για να δημιουργήσει ένα αρνητικό αέριο ιόν.

Ηλεκτραρνητικότητα (EN): 

Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα ή η τάση ενός στοιχείου (ατόμου) σε ένα μόριο να προσελκύει το κοινό ζεύγος ηλεκτρονίων προς τον εαυτό του.

Σθένος: 

Ο αριθμός των ηλεκτρονίων που λαμβάνονται, χάνονται ή μοιράζονται με άλλα άτομα κατά την παραγωγή ενώσεων καθορίζει το σθένος ενός στοιχείου.

Καταστάσεις οξείδωσης: 

Στη σύγχρονη σκέψη, ο αριθμός οξείδωσης ή η κατάσταση οξείδωσης έχει σχεδόν πλήρως αντικαταστήσει το σθένος. Το φορτίο ενός ατόμου που απομένει ως στοιχείο σε ένα συγκεκριμένο είδος είναι γνωστό ως αριθμός ή κατάσταση οξείδωσης.

Στο πε

Συμπέρασμα

ριωδικός πίνακας, τα στοιχεία παρατίθενται για την αύξηση του ατομικού αριθμού. Αυτά τα στοιχεία δείχνουν μια ποικιλία από ενδιαφέροντα μοτίβα και μπορούμε να προβλέψουμε τις χημικές, φυσικές και ατομικές ιδιότητές τους χρησιμοποιώντας τον περιοδικό κανόνα και την κατασκευή του πίνακα.

Κατανόηση της ταξινόμησης στοιχείων και της περιοδικότητας στις ιδιότητες απαιτεί την εξέταση της διαμόρφωσης ηλεκτρονίων των στοιχείων. όλα τα στοιχεία αναζητούν σχηματισμό οκτάδας και θα κερδίσουν ή θα χάσουν ηλεκτρόνια για να επιτύχουν αυτήν τη σταθερή διαμόρφωση.