Het periodiek systeem der elementen is het belangrijkste hulpmiddel dat in de chemie wordt gebruikt. Om het meeste uit de tabel te halen, helpt het om de delen van het periodiek systeem te kennen en hoe de grafiek te gebruiken om elementeigenschappen te voorspellen.
Het periodiek systeem geeft een overzicht van de chemische elementen in volgorde van toenemend atoomnummer, wat het aantal protonen in elk atoom van een element is. De vorm van de tafel en de manier waarop de elementen zijn gerangschikt, hebben betekenis.
Elk van de elementen kan worden toegewezen aan een van de drie brede categorieën elementen:
Met uitzondering van waterstof zijn de elementen aan de linkerkant van het periodiek systeem metalen. In feite werkt waterstof ook als een metaal in zijn vaste toestand, maar het element is een gas bij normale temperaturen en drukken en vertoont geen metaalachtig karakter onder deze omstandigheden. Metaaleigenschappen zijn onder meer:
De twee rijen elementen onder het lichaam van het periodiek systeem zijn metalen. In het bijzonder zijn ze een verzameling overgangsmetalen die de lanthaniden en actiniden of de zeldzame aardmetalen worden genoemd. Deze elementen bevinden zich onder de tafel omdat er geen praktische manier was om ze in het metalen overgangsgedeelte te steken zonder dat de tafel er vreemd uitzag.
Er is een zigzaglijn in de richting van de rechterkant van het periodiek systeem dat fungeert als een soort grens tussen metalen en niet-metalen. Elementen aan weerszijden van deze lijn vertonen enkele eigenschappen van metalen en enkele niet-metalen. Deze elementen zijn de metalloïden, ook semimetalen genoemd. Metalloïden hebben variabele eigenschappen, maar vaak:
De elementen aan de rechterkant van het periodiek systeem zijn de niet-metalen. Niet-metalen eigenschappen zijn:
De indeling van het periodiek systeem organiseert elementen met bijbehorende eigenschappen. Twee algemene categorieën zijn groepen en periodes:
Elementgroepen
Groepen zijn de kolommen van de tabel. Atomen van elementen binnen een groep hebben hetzelfde aantal valentie-elektronen. Deze elementen hebben veel vergelijkbare eigenschappen en hebben de neiging om op dezelfde manier als elkaar te werken bij chemische reacties.
Elementperioden
De rijen in het periodiek systeem worden perioden genoemd. Atomen van deze elementen delen allemaal hetzelfde hoogste elektronenergieniveau.
U kunt de organisatie van elementen in het periodiek systeem gebruiken om te voorspellen hoe elementen bindingen met elkaar zullen vormen om verbindingen te vormen.
Ionische bindingen
Ionische bindingen vormen zich tussen atomen met zeer verschillende elektronegativiteitswaarden. Ionische verbindingen vormen kristalroosters die positief geladen kation en negatief geladen anionen bevatten. Ionische bindingen vormen zich tussen metalen en niet-metalen. Omdat ionen in een rooster worden vastgezet, geleiden ionische vaste stoffen geen elektriciteit. De geladen deeltjes bewegen echter vrij wanneer ionische verbindingen worden opgelost in water en vormen geleidende elektrolyten.
Covalente obligaties
Atomen delen elektronen in covalente bindingen. Dit type binding vormt zich tussen niet-metalen atomen. Onthoud dat waterstof ook als een niet-metalen wordt beschouwd, dus zijn verbindingen die met andere niet-metalen zijn gevormd covalente bindingen.
Metaalbanden
Metalen binden zich ook aan andere metalen om valentie-elektronen te delen in wat een elektronenzee wordt die alle aangetaste atomen omgeeft. Atomen van verschillende metalen vormen legeringen, die verschillende eigenschappen hebben van hun samenstellende elementen. Omdat de elektronen vrij kunnen bewegen, geleiden metalen gemakkelijk elektriciteit.