Het periodiek systeem is een van de meest waardevolle hulpmiddelen voor chemici en andere wetenschappers omdat het de chemische elementen op een nuttige manier ordent. Als u eenmaal begrijpt hoe het moderne periodiek systeem is georganiseerd, kunt u veel meer doen dan alleen elementfeiten opzoeken, zoals hun atoomnummers en symbolen.
Grafiek organisatie
Met de organisatie van het periodiek systeem kunt u de eigenschappen van de elementen voorspellen op basis van hun positie op de grafiek. Dit is hoe het werkt:
Elementen worden weergegeven in numerieke volgorde op atoomnummer. Het atoomnummer is het aantal protonen in een atoom van dat element. Dus element nummer 1 (waterstof) is het eerste element. Elk waterstofatoom heeft 1 proton. Totdat een nieuw element wordt ontdekt, is het laatste element op de tafel element nummer 118. Elk atoom van element 118 heeft 118 protonen. Dit is het grootste verschil tussen het periodiek systeem van vandaag en het periodiek systeem van Mendelejev. De oorspronkelijke tabel organiseerde de elementen door het atoomgewicht te vergroten.
Elke horizontale rij op het periodiek systeem wordt een punt genoemd. Er zijn zeven periodes op het periodiek systeem. Elementen in dezelfde periode hebben allemaal hetzelfde elektronen grondtoestand energieniveau. Terwijl u een periode van links naar rechts beweegt, gaan elementen over van metaalkenmerken naar niet-metalen eigenschappen.
Elke verticale kolom in het periodiek systeem wordt een groep genoemd. Elementen die tot een van de 18 groepen behoren, hebben vergelijkbare eigenschappen. Atomen van elk element binnen een groep hebben hetzelfde aantal elektronen in hun buitenste elektronenschil. Elementen van de halogeengroep hebben bijvoorbeeld allemaal een valentie van -1 en zijn zeer reactief.
Er zijn twee rijen elementen onder het hoofdgedeelte van het periodiek systeem. Ze worden daar geplaatst omdat er geen ruimte was om ze te plaatsen waar ze heen moesten. Deze rijen elementen, de lanthaniden en actiniden, zijn speciale overgangsmetalen. De bovenste rij gaat met periode 6, terwijl de onderste rij met periode 7 gaat.
Elk element heeft zijn tegel of cel in het periodiek systeem. De exacte informatie die voor het element wordt gegeven, varieert, maar er is altijd het atoomnummer, het symbool voor het element en het atoomgewicht. Het elementensymbool is een steno-notatie die een hoofdletter of een hoofdletter en een kleine letter is. De uitzondering zijn de elementen helemaal aan het einde van het periodiek systeem, die plaatsaanduidingen hebben (totdat ze officieel worden ontdekt en benoemd) en drieletterige symbolen.
De twee belangrijkste soorten elementen zijn metalen en niet-metalen. Er zijn ook elementen met eigenschappen die tussen metalen en niet-metalen liggen. Deze elementen worden metalloïden of halfmetalen genoemd. Voorbeelden van groepen elementen die metalen zijn, omvatten alkalimetalen, aardalkalimetalen, basismetalen en overgangsmetalen. Voorbeelden van groepen elementen die niet-metalen zijn, zijn de niet-metalen (natuurlijk), de halogenen en de edelgassen.
Eigenschappen voorspellen
Zelfs als u niets over een bepaald element weet, kunt u er voorspellingen over doen op basis van de positie op de tafel en de relatie met elementen die u bekend voorkomen. U weet bijvoorbeeld misschien niets over het element osmium, maar als u naar de positie op het periodiek systeem kijkt, ziet u dat het zich in dezelfde groep (kolom) bevindt als ijzer. Dit betekent dat de twee elementen enkele gemeenschappelijke eigenschappen delen. Je weet dat ijzer een dicht, hard metaal is. Je kunt voorspellen dat osmium ook een dicht, hard metaal is.
Naarmate je verder komt in de scheikunde, zijn er andere trends in het periodiek systeem die je moet weten:
Atoomstraal en ionstraal nemen toe naarmate je naar beneden beweegt in een groep, maar nemen af naarmate je een periode doorloopt.
De affiniteit van elektronen neemt af naarmate u een groep omlaag gaat, maar neemt toe naarmate u een periode doorloopt totdat u bij de laatste kolom komt. De elementen in deze groep, de edelgassen, hebben praktisch geen elektronenaffiniteit.
De gerelateerde eigenschap, elektronegativiteit, neemt af in een groep en neemt toe gedurende een periode. Edele gassen hebben praktisch nul elektronegativiteit en elektronenaffiniteit omdat ze volledige buitenste elektronenschillen hebben.
Ionisatie-energie neemt af naarmate je naar beneden beweegt in een groep, maar neemt toe gedurende een periode.
Elementen met het hoogste metaalachtige karakter bevinden zich linksonder in het periodiek systeem. Elementen met het minste metalen karakter (de meeste niet-metalen) staan rechtsboven in de tabel.