PERIODIČNA SVOJSTVA ELEMENATA I NJIHOVE KARAKTERISTIKE - KEMIJA - 2026

U periodične svojstva elemenata su oni koji definiraju njihove fizičke i kemijske ponašanje od atomske perspektive, a čija veličina, osim atomskog broja, dopustiti klasifikacija atoma.

Od svih svojstava ta su karakterizirana, kao što naziv govori, kao periodična; to jest, ako se proučava periodična tablica, moguće je potvrditi da se njene veličine podudaraju s trendom koji se poklapa i ponavlja se s redoslijedom elemenata u razdobljima (redovi) i skupinama (stupci).

Unutarnja periodičnost dijela elemenata periodne tablice. Izvor: Gabriel Bolívar.

Na primjer, ako se prijeđe neko razdoblje i periodično svojstvo smanjuje po veličini sa svakim elementom, isto će se dogoditi u svim razdobljima. S druge strane, ako se silazak jedne grupe ili stupca povećava, može se očekivati ​​da će se dogoditi i za ostale skupine.

I tako, njegove varijacije se ponavljaju i pokazuju jednostavnu tendenciju koja se slaže s redoslijedom elemenata po njihovim atomskim brojevima. Ova svojstva izravno su odgovorna za metalni ili nemetalni karakter elemenata, kao i njihovu reaktivnost, što je pomoglo da se oni razvrstavaju u veću dubinu.

Ako na trenutak identitet elemenata nije poznat i na njih bi se gledalo kao na čudne "sfere", periodična bi se tablica mogla obnoviti (s puno posla) koristeći ta svojstva.

Na ovaj bi način pretpostavljene sfere dobivale boje koje bi im omogućile razlikovanje jedna od druge u skupinama (gornja slika). Znajući njihove elektroničke karakteristike, mogli su se organizirati u razdobljima, a skupine bi otkrile one koji imaju isti broj valentnih elektrona.

Učenje i rasuđivanje o periodnim svojstvima isto je kao i znati zašto elementi reagiraju na ovaj ili onaj način; je znati zašto su metalni elementi u određenim dijelovima tablice, a nemetalni u drugom.

Koja su periodična svojstva i njihove karakteristike

-Atomski radio

Kada promatramo sfere na slici, prvo što se može primijetiti je da nisu sve iste veličine. Neki su voluminozniji od drugih. Ako pogledate pažljivije, ustanovit ćete da se te veličine razlikuju prema obrascu: u jednom razdoblju smanjuju se s lijeva na desno, a u grupi se povećavaju od vrha do dna.

Navedeno se također može reći ovako: atomski polumjer se smanjuje prema skupinama ili stupovima s desne strane i povećava se u donjim razdobljima ili redovima. U tom je slučaju atomski polumjer prvo periodično svojstvo, jer njegove varijacije slijede obrazac unutar elemenata.

Nuklearni naboj vs elektroni

Što je uzrok tom obrascu? U razdoblju kada elektroni atoma zauzimaju istu energetsku razinu, koja je povezana s udaljenošću koja ih razdvaja od jezgre. Kad prelazimo iz jedne skupine u drugu (što je isto kao da prolazimo kroz razdoblje udesno), jezgro dodaje i elektrone i protone unutar iste energetske razine.

Dakle, elektroni ne mogu zauzeti daljnje udaljenosti od jezgre, što povećava njegov pozitivni naboj jer ima više protona. Prema tome, elektroni doživljavaju veću silu privlačenja prema jezgri, privlačeći ih sve više i više kako se broj protona povećava.

Zato elementi na krajnjoj desnoj strani periodičke tablice (žuti i tirkizni stupovi) imaju najmanje atomske radijuse.

S druge strane, kada "skačete" iz razdoblja u drugo (što je isto što i kada kažete da se spuštate kroz neku grupu), nove omogućene razine energije omogućuju elektronima da zauzmu udaljenije prostore od jezgre. Budući da su dalje, jezgro (s više protona) privlači ih s manje sile; a atomski radijusi se zato povećavaju.

Ionski radijusi

Ionski radijusi slijede sličan obrazac kao atomski radijusi; Međutim, oni ne ovise toliko o jezgri, koliko o tome koliko ili manje elektrona ima atom u odnosu na svoje neutralno stanje.

Kationi (Na ⁺, Ca ²⁺, Al ³⁺, Be ²⁺, Fe ³⁺) pokazuju pozitivan naboj jer su izgubili jedan ili više elektrona, i stoga ih jezgra privlači većom snagom jer ima manje odbojnosti. između njih. Rezultat: kationi su manji od atoma iz kojih su izvedeni.

A za anione (O ^2-, F ^-, S ^2-, I ^-) naprotiv, pokazuju negativan naboj jer imaju jedan ili više elektrona u povećanju, povećavajući svoje odbojnosti jedni drugima iznad privlačnosti koju pruža jezgro. Rezultat: anioni su veći od atoma iz kojih su izvedeni (slika dolje).

Varijacija ionskih radijusa u odnosu na neutralni atom. Izvor: Gabriel Bolívar.

Može se vidjeti da je 2- anion najveći od svih, a kation 2+ najmanji. Polumjeri se povećavaju kad je atom negativno nabijen, a smanjuju se kada je pozitivno nabijen.

-Electronegativity

Kad elementi imaju male atomske radijuse, ne privlače se samo njihovi elektroni vrlo snažno, već i elektroni iz susjednih atoma kada tvore kemijsku vezu. Ova tendencija privlačenja elektrona iz drugih atoma u spoju poznata je i kao elektronegativnost.

To što je atom mali ne znači da će biti i više negativan. Ako je to slučaj, elementi helij i vodik bili bi najviše elektronegativni atomi. Helij, koliko je znanost pokazala, ne tvori kovalentnu vezu bilo koje vrste; a vodik ima samo jedan proton u jezgri.

Kad su atomski radijusi veliki, jezgre nisu dovoljno jake da privuku elektrone iz drugih atoma; prema tome, najviše elektronegativnih elemenata su oni s malim atomskim radijusom i većim brojem protona.

Opet, oni koji savršeno ispunjavaju ove karakteristike su nemetalni elementi p bloka periodne tablice; To su oni koji pripadaju skupini 16 ili kisiku (O, S, Se, Te, Po) i skupini 17 ili fluoru (F, Cl, Br, I, At).

Trend

Prema svemu što je rečeno, najviše elektronegativnih elemenata nalazi se posebno u gornjem desnom kutu periodične tablice; ima fluor kao element koji vodi popis najnegativnijih.

Zašto? Bez pribjegavanja skalama elektronegativnosti (Pauling, Mulliken, itd.), Fluor, iako je veći od neona (plemeniti plin njegova razdoblja), prvi može formirati veze, dok drugi ne može. Također, zbog svoje male veličine, njezino jezgro ima mnogo protona, a tamo gdje je fluor, doći će i dipolni trenutak.

-Metalni lik

Ako element ima atomski polumjer u usporedbi s onim iz istog razdoblja, a također nije jako elektronegativan, onda je to metal i ima visoki metalni karakter.

Vratimo li se glavnoj slici, crvenkaste i zelenkaste sfere, poput sivkastih, odgovaraju metalnim elementima. Metali imaju jedinstvene karakteristike, a odatle se periodička svojstva počinju isprepletati s fizičkim i makroskopskim svojstvima materije.

Elemente visokog metalnog karaktera karakteriziraju njihovi relativno veliki atomi, lako se gube elektroni jer ih jezgre teško mogu privući k sebi.

Kao rezultat, oni se lako oksidiraju ili gube elektrone da nastanu kationi, M ⁺; to ne znači da su svi kationi metalni.

Trend

U ovom trenutku možete predvidjeti kako metalik znak varira u periodičnoj tablici. Ako se zna da metali imaju velike metalne radijuse, a da su i oni malo elektronegativni, treba očekivati ​​da su najteži elementi (niža razdoblja) najviše metalni; a najlakši elementi (gornja razdoblja), najmanje metalni.

Također, metalni se znak smanjuje više elektronegativnosti elementa. To znači da će proći kroz razdoblja i skupine desno od periodične tablice, u svojim gornjim razdobljima, pronaći manje metalne elemente.

Zbog toga se metalni lik povećava spuštanjem kroz grupu, a smanjuje se s lijeva na desno u istom razdoblju. Među metalnim elementima imamo: Na (natrij), Li (litij), Mg (magnezij), Ba (barij), Ag (srebro), Au (zlato), Po (polonij), Pb (olovo), Cd (kadmij), Al (aluminij) itd.

-Enonizacijska energija

Ako atom ima veliki atomski radijus, za očekivati ​​je da njegovo jezgro neće držati elektrone u najudaljenijim školjkama zarobljenim značajnom silom. Slijedom toga, uklanjanje iz atoma u plinskoj fazi (individualizirano) neće zahtijevati mnogo energije; to jest, ionizacijska energija, EI, potrebna za uklanjanje elektrona iz njih.

EI je istovjetna tvrdnji da je energija koja se mora osigurati da bi se nadvladala privlačna sila jezgre atoma ili plinovitih iona na njegovom najudaljenijem elektronu. Manji je atom i više je negativan, a II mu je manji; ovo je tvoj trend.

Sljedeća jednadžba ilustrira primjer:

Na (g) => Na ⁺ (g) + e ^-

EI potreban da bi se to postiglo nije tako sjajno u usporedbi s drugom ionizacijom:

Na ⁺ (g) => Na ²⁺ (g) + e ^-

Budući da u Na ⁺ prevladavaju pozitivni naboji i ion je manji od neutralnog atoma. Slijedom toga, jezgra Na ⁺ privlači elektrone s mnogo većom silom, zahtijeva mnogo veći EI.

-Elektronski afinitet

I na kraju, postoji periodično svojstvo elektroničkog afiniteta. Ovo je energetska tendencija atoma jednog elementa u plinskoj fazi da prihvaća elektron. Ako je atom mali i ima jezgro s velikom privlačnom silom, lako će mu prihvatiti elektron, formirajući stabilan anion.

Što je anion stabilniji u odnosu na njegov neutralni atom, to je veći i njegov afinitet elektrona. Međutim, igraju se i odbojnosti između samih elektrona.

Primjerice, dušik ima veći afinitet elektrona od kisika. To je zbog toga što su njena tri 2p elektrona nesparena i odbijaju jedan drugog, a dolazni elektron manje; dok je u kisiku, postoji par uparenih elektrona koji ispoljavaju veću elektroničku odbojnost; a u fluoru postoje dva para.

Zbog toga se kaže da se trend elektroničkih afiniteta normalizira od trećeg razdoblja periodičke tablice.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (Četvrto izdanje). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
3. Prof. Ortega Graciela M. (1. travnja 2014.). Periodična svojstva elemenata. Boja abc. Oporavak od: abc.com.py
4. Kemija LibreTexts. (7. lipnja 2017.). Periodična svojstva elemenata. Oporavak od: chem.libretexts.org
5. Helmenstine, Anne Marie, dr. Sc. (02. siječnja 2019.). Periodična svojstva elemenata. Oporavilo od: misel.com
6. Toppr. (SF). Periodična svojstva elemenata. Oporavilo od: toppr.com /
7. Periodična svojstva elemenata: putovanje preko stola je putovanje kroz kemiju., Oporavak od: cod.edu