STRUCTURA SISTEMULUI PERIODIC
Necesitatea clasifiari elementelor a aparut neconditionat de la sfarsitul secolului XIX
Clasificare :
- imparte elementele cunoscute in 2 categori : - metale
- nemetale
- in cantitatea metalelor intrau elementele cu urmatoarele caracteristici :
- cu stare de agregare solida ( mercurul )
- au luciul metallic ( Cu - rosietic ; Aur - galben )
- sunt bune conducatoare de caldura si electricitate
- pot fi laminate si trase in fir
- in categoria nemetalelor intrau elementele cu urmatoarele caracteristici:
- stare de agregare libera si gazoasa ( fosfor , brom )
- absenta conductibilitati electrice si termice .
Aceasta clasificare nu realizeaza o delimitare clara intre metale si nemetale , foarte numeroase elem 838i82i ente care poseda proporti din ambele categorii : gernemium = semimetal ( Ge )
Alte clasificari ale elementelor au avut la baza diferite caracteristici ale acestora in 1817 Habereimer a realizat o clasificare a elementelor cunoscute in grupa de catre 3 denumite triode avand ca si putere de referinta faptul ca masa atomica a elementului central era aproximativ egala cu media aritmetica a maselor atomice periferice .
Elementul Masa atomica
Li 7
Na 23
K 39
Ca 40
Sr 88
Ba 137
Cl 35
Br 80
I 127
Aceasta clasificare sa dovedit a nu fi generala metalelor. O serie de elemente ne putand fi incadrate in trioda.O alta clasificare a elementelor este cea a lui Newland carea aranjeaza elementele echivalente in siruri de cate 7 si sa fie amplasate unele sub altele, elementele cu proprietate fizica si chimica asemanatoare. Aceasta clasificarepoarta numele de regula octavelor.sistemul periodic de astazi isi are structura obtinuta pornind de la ipoteza savantului rus Mendelev. Acesta considera ca trebuie sa fie o legatura organica intre o proprietate cantitativa a elementelor si o proprietate calitativa a elementelor. Proprietatea cantitativa pe care o ia in considerare a fost mada atomica iar proprietatea calitativa a fost reprezentata de compartimentul chimic al elementelor. Pornind de la aceasta ipoteza el a aranjat cele 93 de elemente chimice cunoscute pana atunci in siruri crescatoare in sensul cresteri maselor atomice a elementelor in asa fel incat sa fie asezate unele sub altele cu proprietate chinica similara.Pentru a putea realiza aceasta adunare el a lasat o serie de locuri libere pentru cand descoperea un element nou.Sistemul periodic de astazi cuprinde elementele chimice asezate in ordinea crescatoare a nr. atomic fiind asezate unele sub altele elemente cu proprietati asemanatoare.
Sistemul este un ansamblu de randuri orizontale si verticale .Sirurile verticale poatat numele de grupe iar sirurile orizontale poarta denumirea de perioade. Localizarea unui element in sistemul periodic se face la intersectia unei grupe cu o perioada.
Grupele sistemului periodic se clasifica in 2 categori;
principale ~ se noteaza cu litere romane si au in fata A
secundare B
grupele principale sunt in numar de 8 unele dintre ele avand denumiri specifice :
~ I - a A = grupa metalelor alkaline
~ II - a A = grupa metalelor alcalino - pamantoase
~ III - a A = grupa pamanturilor
~ VII - a A = grupa halogenilor ( F, Cl, Br, I, At )
~ VIII - a A = grupa gazelor rare sau grupa gazelor nahile.
Inter grupele a- II - a A si a - III - a A se afla amplasate grupele secundare care contin 3 tipuri de metale : - metale tranzitionale
- lanstamidele
- actimidele
Aspectul grupelor secundare au particulariatea ca gr. a VII a secundara are in componenta 3 tipuri de metale.
Perioadele sunt in numar de 7 si contin un numar diferit de electroni .
Reguli pentru pozitionarea unui element in sistemul periodic :
elementele din gr. principale au in curs de ocupare orbitali de tip "s" si "p
gr. elementului este date de numarul de electroni amplasati pe orbital de tip "s" si "p" al stratului in curs de ocupare
perioada este data de nr. stratului aflat in curs de acopare
metalele tranzitionale au in curs de ocupare orbitali de tip "d"
perioada este indicate de nr. stratului aflat in curs de ocupare
gr. este indicate de suma nr. de electroni de pe orbitalul "s" sp "d" ai ultimului strat.
Lantamidele si actimidele au in curs de ocupare orbitali de tip ( 4f pentru lantamide si 5s pentru actimide ).Perioada este data de nr. stratului in curs de ocupare.Gr. este data de suma nr. de electroni de pe orbitali "s" si "f" ai ultimului strat.
Sa se pozitioneze in sistemul periodic elemental Z = Z = 25
Z = ~ 17 p 1s² - gr. a- VII - a A
~ 17 eˉ 2s² 2p - perioada a - 3 -a
3s² 3p
Z = ~ 25p 1s² - gr. a - VII - a B
~ 25 eˉ 2s² 2p - perioada a - 4 - a
3s² 3p
4s² 3d
Proprietati ale sietemului periodic : - neperiodice
- periodice - fizice - raza atomica
- raza ionica
- afinitatea pentru electroni
- de ionizare
- chimice - malenta
- caracterul redax
Proprietati neperiodice include acele proprietati care se intalnesc o singura data in sistemul periodic in nr. atomic Z si nr. de masa A
Proprietatile de natura fizica :
razele atomice ~ desi teoria mecanici coantice considera ca atomul are o forma difuza si in acest caz nu se poate vorbi despre raza atomica
~ totusi exista situati in care trebuie sa se introduca aceasta notiune iar in acest scop atomul este considerat a avea forma sferica iar raza atomica este diferita ca fiind distanta de la nucleu pana la ultimul strat
razele atomice ale elementelor variaza atat in grupa cat si in perioada
Li Z = 3 3eˉ 1s² 2s¹
Na Z = 11 11eˉ 1s² 2s² 2p 3s¹
K Z = 19 19eˉ 1s² 2s² 2p 3s² 3p 4s¹
- in gr. raza atomica a elementului creste cu cresterea nr. de straturi pe care elementele respective isi amplaseaza electronii.
Na Z = 11 11eˉ 1s² 2s² 2p 3s¹
Mg Z = 12 12eˉ 1s² 2s² 2p 3s²
Al Z = 13 13eˉ 1s² 2s² 2p 3s² 3p¹
- in perioda raza atomilor creste odata cu cresterea nr. de electroni amplasati pe ultimul strat datorita scaderi fortei de atractie nucleu - electroni periferici.
- raza ionica ~ un anumite conditii atomii elementelor pot ceda sau accepta electroni si se transforma in speci chimice incarcate cu sarcina electrica "+" sau "-" denumite generic " IONI"
procesul de cedare de electroni se numeste oxidare iar specia chimica formata e. n. cation
A - neˉ → A oxidare
- procesul de acceptare de electroni s. n. reducere iar specia chimica poarta numele de amion
B + meˉ → B reducere
- razele ionilor + sau - difera de razele atomilor din care acestea provin
Na Z = 11 1s² 2s² 2p 3s¹ 11eˉ 10eˉ
Na - 1eˉ → Na 11p 11p
1s² 2s² 2p 3s¹ 1s² 2s² 2p
razele cationilor este < decat raza atomilor din care provin
Na Z = 11 1s² 2s² 2p 3s¹
Mg Z = 12 1s² 2s² 2p 3s²
Mg - 2eˉ →Mg 2 12eˉ 10eˉ
1s² 2s² 2p 3s² 1s² 2s² 2p 12p 12p
Al Z = 13 1s² 2s² 2p 3s² 3p¹
Al - 3eˉ → Al 13eˉ 10eˉ
1s² 2s² 2p 3s² 3p¹ 1s² 2s² 2p 13p 13p
- in perioada raza ionica scade o data cu cresterea sarcini electrice a cationului.
|
