Das Periodensystem ist das wichtigste Werkzeug in der Chemie. Um das Beste aus der Tabelle herauszuholen, ist es hilfreich, die Teile des Periodensystems zu kennen und das Diagramm zur Vorhersage der Elementeigenschaften zu verwenden.
Wichtige Imbissbuden: Teile des Periodensystems
- Das Periodensystem ordnet Elemente durch Erhöhen der Ordnungszahl, dh der Anzahl der Protonen im Atom eines Elements.
- Die Zeilen des Periodensystems werden als Perioden bezeichnet. Alle Elemente innerhalb eines Zeitraums haben das gleiche höchste Elektronenenergieniveau.
- Die Spalten des Periodensystems werden als Gruppen bezeichnet. Alle Elemente in einer Gruppe teilen die gleiche Anzahl von Valenzelektronen.
- Die drei Hauptkategorien von Elementen sind Metalle, Nichtmetalle und Metalloide. Die meisten Elemente sind Metalle. Nichtmetalle befinden sich auf der rechten Seite des Periodensystems. Metalloide haben Eigenschaften sowohl von Metallen als auch von Nichtmetallen.
3 Hauptteile des Periodensystems
Das Periodensystem listet die chemischen Elemente in der Reihenfolge auf
zunehmende Ordnungszahl, das ist die Anzahl der Protonen in jedem Atom eines Elements. Die Form des Tisches und die Anordnung der Elemente sind von Bedeutung.Jedes der Elemente kann einer von drei großen Kategorien von Elementen zugeordnet werden:
Metalle
Mit Ausnahme von Wasserstoff sind die Elemente auf der linken Seite des Periodensystems Metalle. Tatsächlich wirkt Wasserstoff auch in seinem festen Zustand als Metall, aber das Element ist bei gewöhnlichen Temperaturen und Drücken ein Gas und zeigt unter diesen Bedingungen keinen metallischen Charakter. Zu den Metalleigenschaften gehören:
- metallischer Schimmer
- hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit
- übliche harte Feststoffe (Quecksilber ist flüssig)
- normalerweise duktil (kann in einen Draht gezogen werden) und formbar (kann in dünne Bleche gehämmert werden)
- Die meisten haben hohe Schmelzpunkte
- leicht Elektronen verlieren (geringe Elektronenaffinität)
- niedrige Ionisierungsenergien
Die beiden Elementreihen unter dem Hauptteil des Periodensystems sind Metalle. Insbesondere handelt es sich um eine Sammlung von Übergangsmetallen, die als "Metalle" bezeichnet werden die Lanthaniden und Actiniden oder die Seltenerdmetalle. Diese Elemente befinden sich unterhalb der Tabelle, da es keine praktische Möglichkeit gab, sie in den Übergangsmetallabschnitt einzufügen, ohne dass die Tabelle seltsam aussieht.
Metalloide (oder Halbmetalle)
Auf der rechten Seite des Periodensystems befindet sich eine Zick-Zack-Linie, die als eine Art Grenze zwischen Metallen und Nichtmetallen fungiert. Elemente auf beiden Seiten dieser Linie weisen einige Eigenschaften von Metallen und einige der Nichtmetalle auf. Diese Elemente sind die Metalloide, auch Halbmetalle genannt. Metalloide haben variable Eigenschaften, aber oft:
- Metalloide haben mehrere Formen oder Allotrope
- kann dazu gebracht werden, Elektrizität unter besonderen Bedingungen zu leiten (Halbleiter)
Nichtmetalle
Die Elemente auf der rechten Seite des Periodensystems sind die Nichtmetalle. Nichtmetalleigenschaften sind:
- normalerweise schlechte Wärme- und Stromleiter
- oft Flüssigkeiten oder Gase bei Raumtemperatur und Druck
- fehlt metallischer Glanz
- leicht Elektronen gewinnen (hohe Elektronenaffinität)
- hohe Ionisierungsenergie
Perioden und Gruppen im Periodensystem
Die Anordnung des Periodensystems organisiert Elemente mit verwandten Eigenschaften. Zwei allgemeine Kategorien sind Gruppen und Perioden:
Elementgruppen
Gruppen sind die Spalten der Tabelle. Atome von Elementen innerhalb einer Gruppe haben die gleiche Anzahl von Valenzelektronen. Diese Elemente haben viele ähnliche Eigenschaften und wirken bei chemischen Reaktionen in der Regel gleich.
Elementperioden
Die Zeilen im Periodensystem werden als Perioden bezeichnet. Atome dieser Elemente teilen alle das gleiche höchste Elektronenenergieniveau.
Chemische Bindung unter Bildung von Verbindungen
Sie können die Organisation von Elementen im Periodensystem verwenden, um vorherzusagen, wie Elemente Bindungen miteinander bilden, um Verbindungen zu bilden.
Ionische Bindungen
Zwischen Atomen mit sehr unterschiedlichen Elektronegativitätswerten bilden sich Ionenbindungen. Ionische Verbindungen bilden Kristallgitter, die positiv geladene Kationen und negativ geladene Anionen enthalten. Zwischen Metallen und Nichtmetallen bilden sich Ionenbindungen. Da Ionen in einem Gitter fixiert sind, leiten ionische Feststoffe keine Elektrizität. Die geladenen Teilchen bewegen sich jedoch frei, wenn ionische Verbindungen in Wasser gelöst werden und leitende Elektrolyte bilden.
Kovalente Anleihen
Atome teilen Elektronen in kovalenten Bindungen. Diese Art der Bindung bildet sich zwischen Nichtmetallatomen. Denken Sie daran, dass Wasserstoff auch als Nichtmetall betrachtet wird, sodass seine mit anderen Nichtmetallen gebildeten Verbindungen kovalente Bindungen aufweisen.
Metallische Anleihen
Metalle binden sich auch an andere Metalle, um Valenzelektronen in einem Elektronenmeer zu teilen, das alle betroffenen Atome umgibt. Atome verschiedener Metalle Legierungen bilden, die unterschiedliche Eigenschaften von ihren Komponentenelementen haben. Da sich die Elektronen frei bewegen können, leiten Metalle leicht Elektrizität.