Καρβέλης Φώτης ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΠΙΝΑΚΑ

Καρβέλης Φώτης ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΠΙΝΑΚΑ

ΙΣΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ Mendeleev(1869): Ο πρώτοσ που ζκανε ταξινόμθςθ των ςτοιχείων Meyer(1870): Κατάταξθ των ςτοιχείων με βάςθ τθ ςχετικι ατομικι μάηα ΤΜΠΕΡΑΜΑ Οι ιδιότητεσ των ςτοιχεύων μεταβϊλλονται περιοδικϊ ςυναρτόςει τησ ςχετικόσ ατομικόσ τουσ μϊζασ.

ΤΓΦΡΟΝΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΠΙΝΑΚΑ o o o Οι ιδιότθτεσ των ςτοιχείων είναι περιοδικι ςυνάρτθςθ του ατομικοφ τουσ αρικμοφ. Όταν διαβάηουμε κατά ςειρά του Π.Π βλζπουμε ότι ςυγκεκριμζνεσ χθμικζσ ιδιότθτεσ ζχουν μια επανάλθψθ χωρίσ ςτακερι ςυχνότθτα. Σα ςτοιχεία τοποκετοφνται κατά αυξανόμενο ατομικό αρικμό. Όςο δθλαδι πάμε προσ τα δεξιά ι κάτω τα ςτοιχεία ζχουν όλο και μεγαλφτερο ατομικό αρικμό. Περιζχει 112 ςτοιχεία.

Πού οφείλεται η περιοδικότητα που υπάρχει ςτισ ιδιότητεσ των ςτοιχείων; Οφείλεται ςτην ανάλογη περιοδικότητα που εμφανίζει η ηλεκτρονιακή δομή τησ εξωτερικήσ ςτιβάδασ των ατόμων οριςμένων ςτοιχείων. Π.χ Σα ςτοιχεία 3 Li, 11 Na, 19 K ανήκουν ςτην 1η, 2η, 3η περίοδο του Π.Π αντίςτοιχα. Έχουν όμωσ παρόμοιεσ χημικέσ ιδιότητεσ αφού όλα έχουν ςτην εξωτερική ςτιβάδα 1 ηλεκτρόνιο.

ΠΕΡΙΟΔΟ Περίοδοσ ονομάηεται θ οριηόντια ςειρά(ςτιλθ) του Περιοδικοφ Πίνακα, θ οποία περιζχει ςτοιχεία με αυξανόμενο κατά ζναν ατομικό αρικμό. Ο Π.Π αποτελείται από 7 περιόδουσ. Ο αρικμόσ των ςτοιχείων που περιλαμβάνει κάκε περίοδοσ δεν είναι ςτακερόσ, δθλαδι θ περιοδικότθτα τθσ μεταβολισ των ιδιοτιτων των ςτοιχείων δεν είναι ςτακερι. Στο πρώτο ςτοιχείο κάκε περιόδου αρχίηει θ ςυμπλιρωςθ μιασ νζασ ςτιβάδασ.

Φαρακτηριςτικά Γνωρίςματα των ςτοιχείων μιασ περιόδου α) Σα άτομα των ςτοιχείων μιασ περιόδου ζχουν χρθςιμοποιιςει τον ίδιο αρικμό ςτιβάδων, ο οποίοσ ςυμπίπτει με το όνομα τθσ περιόδου. Δθλαδι, όταν ζνα ςτοιχείο ζχει χρθςιμοποιιςει 3 ςτιβάδεσ, ανικει ςτθν 3 θ περίοδο. Εφαρμογή : : Σε ποια περίοδο ανικουν τα ςτοιχεία : 20 Cα, 11 Να

Φαρακτηριςτικά Γνωρίςματα των ςτοιχείων μιασ περιόδου β) Κατά μικοσ μιασ περιόδου από αριςτερά προσ τα δεξιά, παρατθρείται βακμιαία μεταβολι οριςμζνων ιδιοτιτων των ςτοιχείων. Δθλαδι όςο προχωράμε προσ τα δεξιά: Ελαττϊνεται ο μεταλλικόσ χαρακτιρασ και αυξάνεται ο αμεταλλικόσ. Μειϊνεται θ θλεκτροκετικότθτα και αυξάνεται θ θλεκτραρνθτικότθτα. Μειϊνεται το μζγεκοσ των ατόμων (ατομικι ακτίνα).

Φαρακτηριςτικά Γνωρίςματα των ςτοιχείων μιασ περιόδου γ) Κάκε περίοδοσ αρχίηει με ζνα δραςτικό μζταλλο και ςυμπλθρϊνεται με ζνα δραςτικό αμζταλλο. ΠΡΟΟΦΗ! Εξαίρεςθ αποτελεί θ πρϊτθ περίοδοσ θ οποία περιλαμβάνει δφο μόνο ςτοιχεία, το υδρογόνο (Η) και το ιλιο (Ηe).

ΟΜΑΔΑ Ομάδεσ ονομάηονται οι κάκετεσ ςτιλεσ του Περιοδικοφ Πίνακα, οι οποίεσ περιζχουν ςτοιχεία με παρόμοιεσ χθμικζσ ιδιότθτεσ. Οι ομάδεσ διακρίνονται ςε κφριεσ και δευτερεφουςεσ. Οι κφριεσ ομάδεσ είναι 8 και χαρακτθρίηονται με το γράμμα Α (ΙΑ,ΙΙΑ,...,VΙΙΙΑ), ενώ οι δευτερεφουςεσ ομάδεσ είναι 10 και χαρακτθρίηονται με το γράμμα Β (ΙΒ,ΙΙΒ,...,VIIIB). Για τθν αρίκμθςθ των ομάδων χρθςιμοποιοφνται δφο τρόποι. Η κλαςικι αρίκμθςθ ΙΑ,...,VIIIA και ΙΒ,...,VIIIB. H ςυενχισ αρίκμθςθ, ςφμφωνα με τθν IUPAC: 1,2,...,18.

Για τα ςτοιχεία των κφριων ομάδων υπάρχει θ εξισ αντιςτοίχιςθ ανάμεςα ςτουσ δφο τρόπουσ αρίκμθςθσ. Κλαςικι αρίκμθςθ IA 2IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIII A IUPAC 1 2 13 14 15 16 17 18 Αλκάλια: ονομάηονται τα μζταλλα τθσ ΙΑ ομάδασ (Li, Nα, Κ...). Στα αλκάλια δεν ανικει το υδρογόνο, που βρίςκεται ςτθν ΙΑ ομάδα, αλλά είναι αμζταλλο. Αλκαλικζσ γαίεσ: ονομάηονται τα ςτοιχεία τθσ ΙΙΑ ομάδασ (Βe, Mg, Cα,...) και ανικουν ςτα μζταλλα. Αλογόνα: ονομάηονται τα ςτοιχεία τθσ VIIA ομάδασ (F, Cl, Br, I, At) και ανικουν ςτα αμζταλλα. Ευγενι αζρια: ονομάηονται τα ςτοιχεία τθσ VIIIA ομάδασ (Ηe, Νe, Αr, Kr, Xe, Rn). Τα ευγενι αζρια είναι αδρανι ςτοιχεία, γιατί ζχουν ςυμπλθρωμζνθ τθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα. τοιχεία μετάπτωςθσ ι μεταβατικά ςτοιχεία: ονομάηονται τα ςτοιχεία που ανικουν ςτισ δευτερεφουςεσ ομάδεσ (Β), εκτόσ από τα ςτοιχεία τθσ ΙΙΒ ομάδασ. Λανκανίδεσ (ι ςπάνιεσ γαίεσ): Τα ςτοιχεία με Ζ=58 ζωσ 71 είναι μζταλλα και ζχουν παρόμοιεσ ιδιότθτεσ με το λανκάνιο (Lα:Ζ=57, 6 θ περίοδοσ και ΙΙΙΒ ομάδα). Ακτινίδεσ: Το ίδιο ςυμβαίνει και με τα ςτοιχεία με Ζ=90 ζωσ Ζ=103, που ζχουν παρόμοιεσ ιδιότθτεσ με το ακτίνιο (Αc:Ζ=89, 2 θ περίοδοσ και ΙΙΙΒ ομάδα).

Με πράςινο χρϊμα είναι οι περίοδοι των ςτοιχείων που ζχουν παρόμοιεσ χθμικζσ ιδιότθτεσ με το λανκάνιο και το ακτίνιο.

Σα Κοινά Φαρακτηριςτικά των ςτοιχείων μιασ ομάδασ του Π.Π Τα ςτοιχεία που ανικουν ςτισ κφριεσ ομάδεσ (Α) του Π.Π παρουςιάηουν τα εξισ χαρακτθριςτικά γνωρίςματα. α) Τα άτομα των ςτοιχείων που ανικουν ςτθν ίδια κφρια ομάδα ζχουν τον ίδιο αρικμό θλεκτρονίων ςτθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα, ο οποίοσ ςυμπίπτει με τον αρικμό τθσ ομάδασ. Για παράδειγμα, τα άτομα των ςτοιχείων τθσ VA ομάδασ (Ν, P, As, Sb, Bi) ζχουν ςτθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα 5 θλεκτρόνια. β) Τα ςτοιχεία μιασ κφριασ ομάδασ του Π.Π ζχουν παρόμοιεσ χθμικζσ ιδιότθτεσ. Τα άτομα των ςτοιχείων που ανικουν ςε μια κφρια ομάδα ζχουν τον ίδιο αρικμό θλεκτρονίων ςτθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα και γι αυτό ζχουν παρόμοιεσ χθμικζσ ιδιότθτεσ.

ΠΡΟΟΦΗ Το υδρογόνο ανικει ςτθν ΙΑ ομάδα, ζχει όμωσ διαφορετικζσ χθμικζσ ιδιότθτεσ από τα υπόλοιπα ςτοιχεία τθσ ΙΑ ομάδασ (τα αλκάλια). Το υδρογόνο ανικει ςτα αμζταλλα, ενώ τα αλκάλια είναι μζταλλα. Το ιλιο (He) ανικει ςτθν VIIIA ομάδα, ζχει όμωσ ςτθν εξωτερικι του ςτιβάδα 2 θλεκτρόνια και όχι 8 θλεκτρόνια που ζχουν τα υπόλοιπα ςτοιχεία τθσ ίδιασ ομάδασ (ευγενι αζρια). Τα ςτοιχεία μιασ ομάδασ Β δείχνουν ςχετικι αναλογία ςτισ ιδιότθτζσ τουσ. Μεταξφ όμωσ των ςτοιχείων μιασ ομάδασ Α και τθσ αντίςτοιχθσ ομάδασ Β δεν υπάρχουν γενικά ομοιότθτεσ.

ΜΕΣΑΛΛΑ Μζταλλα χαρακτηρύζονται τα ςτοιχεύα των οπούων τα ϊτομα ϋχουν την τϊςη να αποβϊλλονται ηλεκτρόνια και να μετατρϋπονται ςε κατιόντα (εύναι ηλεκτροθετικά ςτοιχεία). Για παρϊδειγμα, το Να που ϋχει ηλεκτρονιακό δομό (2,8,1) ϋχει τϊςη να αποβϊλει ϋνα ηλεκτρόνιο και να μετατραπεύ ςε κατιόν Να + με δομό (2,8): Να Να + + e _. Σα μϋταλλα εμφανύζουν οριςμϋνεσ κοινϋσ ιδιότητεσ (μεταλλικόσ χαρακτήρασ), όπωσ: εύναι ςτερεϊ (εκτόσ από τον Ηg) ϋχουν μεταλλικό λϊμψη εύναι καλού αγωγού τησ θερμότητασ και του ηλεκτριςμού εύναι ελατϊ και όλκιμα Με κόκκινο χρώμα είναι τα ςτοιχεία που εμφανίζουν μεταλλικό χαρακτήρα

ΑΜΕΣΑΛΛΑ Αμζταλλα χαρακτθρίηονται τα ςτοιχεία των οποίων τα άτομα ζχουν τάςθ να προςλαμβάνουν θλεκτρόνια και να μετατρζπονται ςε ανιόντα (είναι θλεκτραρνθτικά ςτοιχεία). Για παράδειγμα, το Cl που ζχει θλεκτρονιακι δομι (2,8,7) ζχει τάςθ να προςλάβει ζνα θλεκτρόνιο και να μετατραπεί ςε ανιόν Cl - με δομι (2,8,8): Cl+e _ Cl -. Τα μζταλλα καταλαμβάνουν το αριςτερό και μζςο τμιμα του Π.Π (ςυνολικά είναι περίπου τα ¾ των ςτοιχείων). Τα αμζταλλα καταλαμβάνουν το δεξιό τμιμα του Π.Π (εξαιροφνται τα ςτοιχεία τθσ VIIIA ομάδασ, τα ευγενι αζρια). Με πράςινο χρώμα είναι τα ςτοιχεία που εμφανίζουν αμεταλλικό χαρακτήρα

ΜΕΣΑΛΛΟΕΙΔΗ Ωσ διαχωριςτικι γραμμι μεταξφ μετάλλων και αμετάλλων ςτον Π.Π λαμβάνεται θ διαγώνιοσ που περιλαμβάνει τα ςτοιχεία Β, Si, As, Te και Αt. Τα ςτοιχεία που βρίςκονται πάνω ι κοντά ςτθν διαχωριςτικι γραμμι ζχουν ενδιάμεςεσ ιδιότθτεσ μεταξφ μετάλλων και αμετάλλων και χαρακτθρίηονται ωσ θμιμζταλλα ι μεταλλοειδι. Με γαλάζιο χρώμα είναι τα ημιμέταλλα

χέςη μεταξύ ηλεκτρονίων του ατόμου και τησ θέςησ του ςτον Π.Π Όταν γνωρίηουμε τθν θλεκτρονιακι δομι του ατόμου ενόσ ςτοιχείου, μποροφμε να προςδιορίςουμε τθ κζςθ του ςτοιχείου ςτον Π.Π και αντίςτροφα. Ιςχφουν τα εξισ: α) Ο αρικμόσ τθσ περιόδου ςτθν οποία ανικει το ςτοιχείο ςυμπίπτει με τον αρικμό των θλεκτρονιακών ςτιβάδων ςτισ οποίεσ κατανζμονται τα θλεκτρόνια ςτο άτομό του. β) Για τα ςτοιχεία των κυρίων ομάδων (Α) του Π.Π, ο αρικμόσ τθσ ομάδασ ςτθν οποία ανικει το ςτοιχείο ςυμπίπτει με τον αρικμό των θλεκτρονίων τθσ εξωτερικισ ςτιβάδασ ςτο άτομό του. Παραδείγματα: 7Ν: Κ(2) L(5). Ανικει ςτθν 2 θ περίοδο και ςτθν VA ομάδα. 17Cl: Κ(2) L(8) M(7). Ανικει ςτθν 3 θ περίοδο και ςτθν VIIA ομάδα.

ΕΥΑΡΜΟΓΗ Με βάςθ τθν θλεκτρονιακι δομι των ατόμων τουσ, να βρείτε ςε ποια περίοδο και ςε ποια ομάδα του Π.Π ανικουν τα παρακάτω ςτοιχεία: 8Ο, 11 Να, 16 S, 20 Cα, 35 Βr, 37 Rb