PERIODINĖS ELEMENTŲ SAVYBĖS IR JŲ CHARAKTERISTIKOS - CHEMIJA - 2025

Kad periodines savybės elementų yra tie, kurie apibrėžti jų fizinio bei cheminio elgesį iš atominės perspektyvos, ir kurio dydžius, be to, atominis skaičius, gali leisti atomais, klasifikacija.

Kaip rodo jų pavadinimas, jos apibūdinamos kaip periodiškos; T. y., jei bus tiriama periodinė lentelė, bus galima patvirtinti, kad jos dydžiai atitinka tendenciją, kuri sutampa ir pakartojama su elementų išdėstymu laikotarpiais (eilutėmis) ir grupėmis (stulpeliais).

Dalinis periodinės lentelės elementų periodiškumas. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.

Pvz., Jei apeinamas laikotarpis ir periodinė savybė mažėja pagal dydį kiekvienam elementui, tas pats įvyks visais laikotarpiais. Kita vertus, jei mažėjant vienai grupei ar kolonai padidėja jos mastas, to paties galima tikėtis ir kitoms grupėms.

Taigi, jo variacijos kartojasi ir parodo paprastą tendenciją, kuri sutinka su elementų tvarka pagal jų atominius skaičius. Šios savybės tiesiogiai lemia metalinį ar nemetalinį elementų pobūdį, taip pat jų reaktyvumą, kuris padėjo juos klasifikuoti labiau.

Jei kurį laiką elementų tapatumas nebuvo žinomas ir jie buvo vertinami kaip keistos „sferos“, periodinę lentelę būtų galima atstatyti (su dideliu darbu) naudojant šias savybes.

Tokiu būdu tariamos sferos įgytų spalvas, kurios leistų jas atskirti viena nuo kitos grupėmis (viršutinis vaizdas). Žinant jų elektronines charakteristikas, jie galėtų būti organizuojami laikotarpiais, o grupės atskleistų tas, kurios turi vienodą valentinių elektronų skaičių.

Periodinių savybių mokymasis ir samprotavimas yra tas pats, kas žinoti, kodėl elementai reaguoja vienaip ar kitaip; yra žinoti, kodėl metaliniai elementai yra tam tikruose lentelės regionuose, o nemetaliniai - kitose.

Kokios yra periodinės savybės ir jų savybės

-Atominis radijas

Stebint atvaizdo rutulius, pirmiausia galima pastebėti, kad jie nėra visi to paties dydžio. Kai kurie yra didesnio tūrio nei kiti. Pažvelgę ​​atidžiau, pamatysite, kad šie dydžiai skiriasi priklausomai nuo modelio: vienu periodu jis mažėja iš kairės į dešinę, o grupėje - iš viršaus į apačią.

Tai, kas pasakyta aukščiau, taip pat galima pasakyti: atominis spindulys mažėja dešinėje esančių grupių ar stulpelių link, o mažesniais laikotarpiais ar eilėmis padidėja. Taigi atominis spindulys yra pirmoji periodinė savybė, nes jo kitimai seka elementų struktūrą.

Branduolinis krūvis vs elektronai

Kokia šio modelio priežastis? Tam tikru laikotarpiu atomo elektronai užima tą patį energijos lygį, kuris yra susijęs su atstumu, kuris juos skiria nuo branduolio. Kai judame iš vienos grupės į kitą (tai yra tas pats, kas pereiti periodą dešinėje), branduolys tame pačiame energijos lygyje prideda ir elektronus, ir protonus.

Todėl elektronai negali užimti didesnio atstumo nuo branduolio, o tai padidina jo teigiamą krūvį, nes turi daugiau protonų. Vadinasi, elektronai patiria didesnę traukos jėgą branduolio link, vis labiau juos pritraukdami, didėjant protonų skaičiui.

Štai kodėl elementai, esantys dešinėje dešinėje periodinės lentelės dalyje (geltonos ir turkio spalvos stulpeliai), turi mažiausią atominį spindulį.

Kita vertus, kai „peršoki“ iš vieno periodo į kitą (tai yra tas pats, kas sakai, kad nusileidi per grupę), įgalinti nauji energijos lygiai leidžia elektronams užimti atokesnes erdves nuo branduolio. Būdamas toliau, branduolys (su daugiau protonų) pritraukia juos su mažesne jėga; todėl padidėja atominis spindulys.

Joniniai spinduliai

Joniniai spinduliai yra panašūs į atominių spindulių modelį; Tačiau tai priklauso ne tiek nuo branduolio, kiek nuo to, kiek ar mažiau elektronų atomas turi savo neutralią būseną.

Katijonai (Na ⁺ , Ca ²⁺ , Al ³⁺ , Be ²⁺ , Fe ³⁺ ) rodo teigiamą krūvį, nes prarado vieną ar daugiau elektronų, todėl branduolys juos pritraukia su didesne jėga, nes yra mažiau atstūmimų. tarp jų. Rezultatas: katijonai yra mažesni už atomus, iš kurių jie yra gaunami.

Anijonams (O ^2- , F ^- , S ^2- , I ^- ), atvirkščiai, jie turi neigiamą krūvį, nes jų perteklius turi vieną ar daugiau elektronų, padidindami jų atstūmimą vienas kitam virš branduolio veikiamos traukos. Rezultatas: anijonai yra didesni už atomus, iš kurių jie yra gaunami (vaizdas žemiau).

Joninių spindulių kitimas neutraliojo atomo atžvilgiu. Šaltinis: Gabrielis Bolívaras.

Galima pastebėti, kad 2-anijonas yra didžiausias iš visų, o 2+ katijonas - mažiausias. Spindulys didėja, kai atomas yra neigiamai įkrautas, ir susitraukia, kai jis yra teigiamai įkrautas.

-Elektroninis negatyvumas

Kai elementai turi mažus atominius spindulius, labai stipriai traukia ne tik jų elektronus, bet ir elektronus iš kaimyninių atomų, kai jie sudaro cheminę jungtį. Ši tendencija pritraukti elektronus iš kitų atomų junginyje yra žinoma kaip elektronegatyvumas.

Tai, kad atomas yra mažas, dar nereiškia, kad jis bus labiau elektronegatyvus. Tokiu atveju helio ir vandenilio elementai būtų labiausiai elektroneigiami atomai. Helis, kiek parodė mokslas, nesudaro kovalentinio ryšio; ir vandenilis turi tik vieną protoną branduolyje.

Kai atominiai spinduliai yra dideli, branduoliai nėra pakankamai stiprūs, kad pritrauktų elektronus iš kitų atomų; todėl labiausiai elektroneigiami elementai yra tie, kurie turi mažą atominį spindulį ir turi daugiau protonų.

Vėlgi, tie, kurie puikiai atitinka šias charakteristikas, yra nemetaliniai periodinės lentelės p bloko elementai; Tai yra tie, kurie priklauso 16 grupei arba deguoniui (O, S, Se, Te, Po), ir 17 grupei arba fluoras (F, Cl, Br, I, At).

Tendencija

Remiantis tuo, kas buvo pasakyta, labiausiai elektroneigiami elementai yra ypač viršutiniame dešiniajame periodinės lentelės kampe; turintis fluoro kaip elementą, kuris vadovauja elektronegatyviausių medžiagų sąrašui.

Kodėl? Nesinaudodamas elektronegatyvumo skalėmis (Paulingas, Mullikenas ir kt.), Fluoras, nors ir yra didesnis nei neonas (jo laikotarpio tauriosios dujos), pirmasis gali sudaryti ryšius, o antrasis - ne. Taip pat dėl ​​mažo jo branduolio yra daug protonų, o ten, kur yra fluoras, bus dipolio momentas.

-Metalo charakteris

Jei elementas turi atominį spindulį, palyginti su to paties laikotarpio elementais, ir taip pat nėra labai elektronegatyvus, tada jis yra metalas ir pasižymi dideliu metalo pobūdžiu.

Jei grįšime prie pagrindinio vaizdo, rausvai ir žalsvai sferos, kaip ir pilkšvos, atitinka metalinius elementus. Metalai pasižymi unikaliomis savybėmis, o štai periodinės savybės pradeda persipinti su fizinėmis ir makroskopinėmis medžiagos savybėmis.

Aukšto metalo charakteristikos elementams būdingi santykinai dideli atomai, lengvai prarandantys elektronai, nes branduoliai vargu ar gali juos pritraukti.

Dėl to jie lengvai oksiduojasi arba praranda elektronus, sudarydami katijonus, M ⁺ ; tai nereiškia, kad visi katijonai yra metaliniai.

Tendencija

Šiuo metu galite nuspėti, kaip kinta metalo charakteris periodinėje lentelėje. Jei žinoma, kad metalai turi didelius metalinius spindulius ir kad jie taip pat mažai elektroneigiami, reikia tikėtis, kad sunkiausi elementai (apatiniai periodai) yra metališkiausi; ir lengviausi elementai (viršutiniai periodai), mažiausiai metaliniai.

Be to, kuo elektronegatyvesnis elementas tampa, tuo metalinis pobūdis mažėja. Tai reiškia, kad eidami periodus ir grupes į dešinę nuo periodinės lentelės, viršutiniuose perioduose jie suras mažiau metalinių elementų.

Todėl metalinis pobūdis didėja mažėjant grupei, o tuo pačiu laikotarpiu mažėja iš kairės į dešinę. Tarp metalinių elementų, kuriuos turime: Na (natris), Li (ličio), Mg (magnis), Ba (baris), Ag (sidabras), Au (auksas), Po (polonis), Pb (švinas), Cd (kadmis) , Al (aliuminis) ir kt.

-Ionizacijos energija

Jei atomas turi didelį atomo spindulį, galima tikėtis, kad jo branduolys nelaikys elektronų tolimiausiuose apvalkaluose, įstrigusiuose su didele jėga. Todėl jiems pašalinti iš atomo dujų fazėje (individualizuota) nereikės daug energijos; y., jonizacijos energija EI, būtina iš jų pašalinti elektroną.

EI taip pat prilygsta sakymui, kad energija turi būti tiekiama, kad įveiktų patrauklią atomo branduolio arba dujinio jono jėgą ant jo tolimiausio elektrono. Kuo mažesnis atomas ir kuo elektronegatyvesnis, tuo mažesnis jo EI; tokia tavo tendencija.

Ši lygtis iliustruoja pavyzdį:

Na (g) => Na ⁺ (g) + e ^-

Tam reikalingas EI nėra toks didelis, palyginti su antrąja jonizacija:

Na ⁺ (g) => Na ²⁺ (g) + e ^-

Kadangi Na ⁺ vyrauja teigiami krūviai, o jonai yra mažesni už neutralųjį atomą. Taigi Na ⁺ branduolys pritraukia elektronus su daug didesne jėga, reikalaujančiu daug didesnio EI.

-Elektroninis giminingumas

Galiausiai yra periodinė elektroninio giminystės savybė. Tai yra energetinė elemento atomo tendencija dujų fazėje priimti elektroną. Jei atomas yra mažas ir turi branduolį su didele patraukliąja jėga, jam bus lengva priimti elektroną, sudarantį stabilų anijoną.

Kuo stabilesnis anijonas yra neutraliojo atomo atžvilgiu, tuo didesnis jo elektronų giminingumas. Tačiau taip pat svarbios yra pačios elektronų reakcijos.

Pavyzdžiui, azotas turi didesnį elektronų afinitetą nei deguonis. Taip yra todėl, kad jo trys 2p elektronai nėra suporuoti ir atstumia vienas kitą, o įeinantis elektronas mažiau; būdamas deguonyje, yra suporuotų elektronų pora, sukelianti didesnę elektroninę atstumą; ir fluore yra dvi poros.

Manoma, kad dėl šios priežasties elektroninių ryšių tendencija normalizuojasi nuo trečiojo periodinės lentelės laikotarpio.

Nuorodos

1. Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw Hill.
2. Whittenas, Davisas, Peckas ir Stanley. (2008). Chemija. (8-asis leidimas). CENGAGE mokymasis.
3. Prof. Ortega Graciela M. (2014 m. Balandžio 1 d.). Periodinės elementų savybės. Spalva abc. Atkurta iš: abc.com.py
4. Chemija „LibreTexts“. (2017 m. Birželio 7 d.). Periodinės elementų savybės. Atkurta iš: chem.libretexts.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019 m. Sausio 02 d.). Periodinės elementų savybės. Atgauta iš: thinkco.com
6. Toppr. (sf). Periodinės elementų savybės. Atkurta iš: toppr.com /
7. Periodiškos elementų savybės: Kelionė per stalą yra kelionė per chemiją. . Atgauta iš: cod.edu