Periodni sistem elemenata

Subject: Periodni sistem elemenata Sat Dec 12, 2009 10:42 am

[You must be registered and logged in to see this image.]
Periodni sistem elemenata čini 118 elemenata koji se međusobno razlikuju po fizičkim i hemijskim osobinama. Elementi ličnih osobina stqvljani su u iste grupe. međutim, ponekad je razlika između dva elementa iste grupe veća nego dva susedna elementa periode (primer). Zbog toga se elementi prema svojim hemijskim i fizičkim osobinama svrstvaju u šire skupove. Elementi istog skupa su obojeni istom bojom.

Metali i nemetali

Osnovna podela elemenata jeste ne metale i nemetale. Podela je izvršena na osnovu nekoliko karakteristika:

* hemijske osobine oksida - nemetali grade kisele okside (anhidride kiselina), a metali bazne (anhidride baza)
* boja i sjaj - gotovo svi metali su sivi (bakar, cezijum, zlato su klasični izuzeci) i imaju metalni sjaj (potiče od slobodnih elektrona u kristalnim rešetkama metakla - v. metalna veza)
* provodljivost toplote i elektriciteta - metali su dobri provodnici, nasuprot nemetalima...

Jasno je da neki elementi ne mogu biti svrstani ni u jednu od ove dve grupe i da su takođe uočljive značajne razlike između pojedinih manjih grupa unutar metala i nemetala.

Plemeniti gasovi, kao hemijski inertni ne ulaze u ove podele.

Nemetali

U nemetale spadaju elementi H, C, N, P, O, S, F, Cl, Br, I. Grade jake kovalentne veze između svojih atoma. Oksidi su im kiseli. Mogu se deliti na više načina. Gasoviti elementi su F, Cl, O, N, H, tečan je brom, a čvrsti su C, P, S, I.

Na osnovu hemijskih osobina dele se na halogene (H, F, Cl, Br, I) - najizrazitije nemetale, halkogene (O, S) i pnitogene (N, P). Neke alotropske modifikacije nemetala imaju metalni sjaj i joše neke osobine metala (grafit, crni fosfor).
Metali

Kako u metale spada većina elemenata PSE, prema osobinama se može izdvojiti više grupa.

Metali prve grupe (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) su najizrazitiji. Njihovi hidroksidi mogu se dobiti reakcijom oksida i vode, kao i neposrednom reakcijom metala i vode. Hidroksidi (alkalije) su im dobro rastvorivi u vodi. Prema hidroksidima su dobili imena alkalni.

Metali druge grupe (Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) ili zemnoalkalni metali su takođe veoma reaktivni, mada manje od alkalnih. Hidroksidi su ima slabije rastvorivi u vodi.

Lantanoidi i aktionoidi su elementi koji imaju nepopunjene f orbitale. Kod lantanoida su to 4f. Lantanoidi se nazivaju i retke zemlje. Svi imaju slične osobine kao i lantan, većinom su trovalentni i izraziti su metali, mada manje od alkalnih i zemnoalkalnih. Aktinoidi imaju nepopunjene 5f orbitale. Osobine nekog aktinoida su slične osobinama aktinijuma i lantanoida neposredno iznad njega. Lantanoidi i aktionidi su podgrupe prelaznih metala jer imaju nepopunjene i d orbitale.

Prelazni metali su elementi grupa III, IV, V, VI, VII, VIII, I i II b osim cinka. Imaju nepopunjene d orbitale (3d, 4d, 5d, 6d) i više valenci. Grade slabe hidrokside koji se ne rastvaraju u vodi i koji se ne mogu dobiti reakcijom oksida metala i vode. Neki od njih (Mn, Cr) koji mogu imati izrazito visoke oksidacione brojeve grade i kiseline. Prelazni metali grade i kovalentne veze. Većina može da istisne vodonik iz kiselina, osim nekoliko njih koji se nazivaju i plemeniti metali. Plemeniti metali (Cu, Au, Ag, Ir, Pt, Rh, Pd) su oduvek bili naročito cenjeni zbog svoje male reaktivnosti. esto su sličnosti između elemenata iste periode veće od sličnosti unutar grupa.

Amfoterni elementi

Elementi sredine PSE pokazuju i osobine nemetala i osobine metala. Ovi elementi često reaguju i sa kiselinama i sa bazama. Njihovi hidroksidi pokazuju osobine i kiselina i baza. Sa jačim bazama grade soli i ponašaju se kao kiseline, a sa jačim kiselinama se ponašaju kao baze. I oni se mogu podeliti u dve grupe.

U metaloide spadaju elementi B, Si, Ge, As, Se, Sb, Te, At. I pored toga što pokazuju amfoteran karakter, ovi elementi imaju više sličnosti sa nemetalima. Grade vrlo slabe kiseline, koje se često ne rastvaraju u vodi. Između svojih atoma mogu da grade kovalentne veze, kao i sa nekim nemetalima. Poluprovodnici su, a metalni sjaj im se razlikuje u zavisnosti od alotropske modifikcije. I između njih se uočavaju neke razlike. Tako As, Se, Si pokazuju mnogo srodnosti sa nemetalima, a Sb, Ge manje.

Druga grupa amfoternih elemenata pokazuje više sličnosti sa metalima. U ovu grupu spadaju Be, Zn, Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi, Po. Grade većinom jonska jedinjenja. Tehko ili nikako se uspostavlja kovalentna veza između dva atoma jednog istog elementa. Hidroksidi su im amfoterni. Imaju metalni sjaj. Ukoliko imaju više valenci, jedinjenja kod kojih je valenca manja pokazuju više sličnosti sa jedinjenjima metala.