Question

Omów zasady uporządkowania pierwiastków w układzie okresowym.

Answer 1

Pierwiastki uszeregowane według wzrastających mas atomowych wykazują cykliczność w występowaniu podobnych właściwości chemicznych.
W tym celu zachowując zasadę rosnącej masy atomowej, umieszczano pierwiastki wykazujące podobieństwo chemiczne, jeden pod drugim. Tak powstała tablica Mendelejewa, w której wyróżniono okresy (szeregi poziome) i grupy (pionowe), w których występują pierwiastki o podobnych cechach chemicznych. W owym czasie znano jednak jeszcze zbyt mało pierwiastków aby wypełnić całkowicie tablicę. Korzystając z zasady podobieństwa cech Mendelejew obliczył i określił właściwości pierwiastków, które wówczas nie były jeszcze znane. (patrz filmik o układzie okresowym). Te przewidywane pierwiastki określano nazwą znanego już pierwiastka sąsiadującego stosując przedrostek eko-, np. ekokrzem, ekobor itd. Z czasem odkrycie tych pierwiastków, których cechy okazały się bardzo zbieżne z przewidywanymi, stanowiły prawdziwy tryumf prawa okresowości Mendelejewa. Z czasem jednak okazało się, że w kilku przypadkach nie następuje zachowanie zasady wzrastającej masy atomowej. Takie odstępstwo od prawa okresowości stwierdzono między innymi w przypadkach: argonu – potasu, kobaltu – niklu. Te nieprawidłowości udało się wyjaśnić z chwilą stwierdzenia, że istotną cechą jest budowa atomu a konkretnie jego sfera elektronowa. Ważna jest więc ilość elektronów czyli tzw. liczba atomowa pierwiastka a co za tym idzie ułożenie elektronów w sferze elektronowej atomu. Atomy pierwiastków w okresach posiadają wzrastającą ilość elektronów zaś w grupach identyczne struktury elektronowe w szczególności zaś identyczność struktury powłoki zewnętrznej tzw. walencyjnej. Ze względu na rodzaj zapełnianej elektronami walencyjnymi podpowłoki, wyróżnia się w układzie tzw. bloki energetyczne, w których znajdują się pierwiastki zbliżone pod względem właściwości chemicznych. Tak więc wyróżnia się blok energetyczny s, który tworzą litowce i berylowce. Następnie blok energetyczny p obejmujący sześć grup od XIII do XVIII. Grupy od III do XII to blok energetyczny d. Blok energetyczny f, najczęściej wydzielony ze względów technicznych z układu okresowego, zgodnie z jego pojemnością elektronową obejmuje po czternaście pierwiastków. Największe zróżnicowanie chemiczne wykazują pierwiastki bloków s oraz p. Różnią się one ilością elektronów walencyjnych dlatego w kolejnych grupach wykazują zmienność właściwości - od typowych metali do niemetali i wreszcie gazów szlachetnych. Pierwiastki bloku d jako zewnętrzną posiadają podpowłokę s, typową dla metali, dlatego wszystkie należące do tego bloku pierwiastki to metale. Jako, że różnią się one ilością elektronów na przedostatniej powłoce, ich zróżnicowanie chemiczne jest mniejsze i nie tak ostre. Jeszcze mniej różnią się metale (bo zewnętrzna jest również podpowłoka s, typowa dla metali) bloku f, gdyż tu kolejne atomy uzupełniają podpowłokę drugą od końca

Answer 2

- zgodnie z rosnącymi masami pierwiastków,