ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ (1) Ηλία Σκαλτσά ΠΕ ο Γυμνάσιο Αγ. Παρασκευής

Transcript

1 ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ (1) Ηλία Σκαλτσά ΠΕ ο Γυμνάσιο Αγ. Παρασκευής

2 Όπως συμβαίνει στη φύση έτσι και ο άνθρωπος θέλει να πετυχαίνει σπουδαία αποτελέσματα καταναλώνοντας το λιγότερο δυνατό κόπο και χρόνο. Καταναλώνοντας δηλαδή λιγότερο έργο και παράγοντας περισσότερη ενέργεια. Έτσι προσπαθούν να ομαδοποιούν τα πράγματα με βάση κοινά κριτήρια ή κοινές ιδιότητες. Η ταξινόμηση διευκολύνει τη διαχείριση όλων των τομέων της ζωής. Στη Χημεία η ταξινόμηση των χημικών στοιχείων έγινε με βάση την περιοδικότητα (επανάληψη) των ιδιοτήτων τους με καθορισμένο τρόπο.

3 Συνοπτικό διάγραμμα ανακαλύψεως των στοιχείων Στοιχεία γνωστά στους Αρχαίους: C, Cu, Au, Fe, Pb, Hg, Ag, S, Sn Στοιχεία γνωστά πριν το 1700: As, Sb, Bi, P, Zn Nb Ta Ce Ar Ir He Os Eu Pd Si Kr F Rh Zr Ga Ne N Sr K Br Yb Gd Po Tc Cm O Ti Na I Al Cs Ho Nd Rd Fr Am Es Cl W Y Ba Cd Th Rb Sm Pr Xe At Pm Fm Lr Pt Ni Mn Te Cr B Li V Er Tl Sc Dy Ac Hf Np Bk Mv 104 Co Mg H Mo U Be Ca Se Ru La Tb In Tm Ge Rn Lu Pd Re Pu Cf No

4 Από τους πρώτους ο John Newlands το 1865 διατύπωσε τον «Κανόνα των οκτάβων» στον οποίο διατύπωνε την άποψη ότι οποιοδήποτε χημικό στοιχείο, εμφανίζει ανάλογες χημικές ιδιότητες με το όγδοο στη σειρά στοιχείο που ακολουθεί στον πίνακα, όταν κατατάσσουμε αυτά σύμφωνα με το ατομικό τους βάρος σε αύξουσα οριζόντια σειρά. Όπως η επανάληψη της μουσικής νότας στο τέλος μιας οκτάβας στη μουσική. John Newlands

5 Οι ιδέες του Newlands δεν έγιναν δεκτές γιατί στον «πίνακά του» δεν προέβλεπε άγνωστα έως τότε στοιχεία τα οποία ανακαλύπτονταν εκείνη την εποχή (1865) με ρυθμό ένα κάθε χρόνο. Το 1869 ο ρώσος Dimitri Mendeleev παρουσιάζει στη Ρωσική Χημική Εταιρεία έναν πίνακα των μέχρι τότε γνωστών χημικών στοιχείων τα οποία κατατάσσει σε γραμμές και στήλες ώστε στις γραμμές να φαίνεται η αύξηση του ατομικού βάρους και στις στήλες να εμφανίζονται οι ανάλογες ιδιότητές τους. Οι γραμμές ονομάστηκαν περίοδοι και οι στήλες ομάδες. Ο Mendeleev άφησε κενά στον πίνακά του προβλέποντας τα νέα στοιχεία που θα ανακαλύπτονταν στο μέλλον. Dimitri Mendeleev

6 Σημαντική βελτίωση του πίνακα έγινε από τον Moseley (1913) ο οποίος έφθασε στο συμπέρασμα ότι η περιοδικότητα στις φυσικές και χημικές ιδιότητες των στοιχείων εμφανίζεται με συνεπέστερο τρόπο, όταν γίνει η κατάταξη με αύξοντα ατομικό αριθμό και όχι με την αύξηση του ατομικού βάρους όπως έγινε από τον Mendeleev. Ο Moseley βασίστηκε στη μέτρηση της διαφορετικής ενέργειας ακτίνων Χ που εκπέμπονται από στόχους διαφορετικών στοιχείων όταν πέφτει επάνω τους δέσμη υψηλής ενέργειας ηλεκτρονίων. Henry Moseley

7 Περίοδοι (οριζόντιες σειρές) και Ομάδες (κατακόρυφες στήλες) Συνολικός αριθμός (έως σήμερα) στοιχείων: 118 Δεκαοκτώ (18) ομάδες. Οκτώ (8) κύριες [ΙΑ, ΙΙΑ ] + δέκα (10) δευτερεύουσες [ΙΒ, ΙΙΒ ] εκ των οποίων η VIIIΒ είναι τριπλή. Τα στοιχεία της ίδιας ομάδας έχουν ανάλογες χημικές ιδιότητες. Τα άτομα των στοιχείων της ίδιας κύριας ομάδας έχουν αριθμό ηλεκτρονίων στην εξωτερική στοιβάδα, ίδιο με τον αριθμό της κύριας ομάδας. Αριθμός στοιχείων ανά περίοδο 2 8 Επτά (7) περίοδοι. Ο αριθμός της περιόδου συμπίπτει με τον αριθμό των στοιβάδων ηλεκτρονίων στο άτομο. Τα στοιχεία της ίδιας περιόδου έχουν τον ίδιο αριθμό στιβάδων ηλεκτρονίων στο άτομο

8 Μέταλλα Αμέταλλα Στερεά Αέρια Υγρά Ευγενή Μέταλλα

9 Αλκάλια Αλκαλικές γαίες Στοιχεία Μετάπτωσης ή Μεταβατικά Στοιχεία. Είναι μέταλλα και παρουσιάζουν πολλές κοινές ιδιότητες. Γαίες Ομάδα Άνθρακα Ομάδα Αζώτου Ομάδα Οξυγόνου Αλογόνα Ευγενή Αέρια Λανθανίδες: Τα 14 χημικά στοιχεία με Ζ=58 έως Ζ=71 έχουν παρόμοιες ιδιότητες με το Λανθάνιο (La). Ονομάζονται και «Σπάνιες Γαίες» επειδή απαντούν στη φύση σε μικρές ποσότητες. Ακτινίδες: Τα 14 χημικά στοιχεία με Ζ=90 έως Ζ=103 έχουν παρόμοιες ιδιότητες με το Ακτίνιο (Ac). Είναι ραδιενεργά στοιχεία.

10 Αύξηση αμεταλλικού χαρακτήρα Αύξηση ηλεκτραρνητικότητας Αύξηση ηλεκτροθετικότητας Αύξηση ατομικής ακτίνας Αύξηση μεταλλικού χαρακτήρα

11 Βιβλιογραφία Π. Θεοδωρόπουλου, Π. Παπαθεοφάνους, Φ. Σιδέρη, «Χημεία Γ Γυμνασίου». ΟΕΔΒ, Αθήνα. Ralf E. Lap, συντακτικό επιτελείο Life, «Ύλη», Λύκειος Απόλλων ΕΠΕ, Χρυσός Τύπος. Κ. Σαλτερή, «Χημεία Α Λυκείου», Σαββάλας Δ. Κατάκη, Γ. Πνευματικάκη, «Πανεπιστημιακή Ανόργανος Χημεία», ΟΕΔΒ, Αθήνα 1983.