PERIODISKE EGENSKAPER FOR ELEMENTER OG DERES EGENSKAPER - KJEMI - 2026

De periodiske egenskapene til elementene er de som definerer deres fysiske og kjemiske atferd fra et atomperspektiv, og hvis størrelser, i tillegg til atomnummeret, tillater en klassifisering av atomer.

Av alle egenskapene karakteriseres disse, som navnet tilsier, for å være periodiske; det vil si at hvis den periodiske tabellen studeres, vil det være mulig å bekrefte at dens størrelsesordninger overholder en trend som sammenfaller og gjentas med rekkefølgen av elementene i perioder (rader) og grupper (kolonner).

Intrinsic periodicitet av en del av elementene i den periodiske tabellen. Kilde: Gabriel Bolívar.

For eksempel, hvis en periode krysses og en periodisk egenskap avtar i størrelsesorden med hvert element, vil det samme skje i alle perioder. På den annen side, hvis det å gå ned en gruppe eller kolonne øker størrelsesorden, kan det samme forventes å skje for de andre gruppene.

Og så blir dens variasjoner gjentatt og viser en enkel tendens som stemmer overens med rekkefølgen av elementene etter deres atomnummer. Disse egenskapene er direkte ansvarlige for den metalliske eller ikke-metalliske karakteren til elementene, så vel som deres reaktiviteter, noe som har bidratt til å klassifisere dem i større dybde.

Hvis identiteten til elementene for et øyeblikk var ukjent og de ble sett på som underlige "sfærer", kunne det periodiske systemet bygges om (med mye arbeid) ved å bruke disse egenskapene.

På denne måten ville de antatte kulene skaffe farger som ville tillate dem å bli differensiert fra hverandre i grupper (øvre bilde). Når de kjenner til sine elektroniske egenskaper, kunne de være organisert i perioder, og gruppene ville avsløre de som har samme antall valenselektroner.

Å lære og resonnere om periodiske egenskaper er det samme som å vite hvorfor elementer reagerer på en eller annen måte; er å vite hvorfor metalliske elementer er i visse områder av bordet, og ikke-metalliske elementer i et annet.

Hva er de periodiske egenskapene og deres egenskaper

-Atomisk radio

Når du observerer kulene i bildet, er det første du kan legge merke til at de ikke er like store. Noen er mer omfangsrike enn andre. Hvis du ser nærmere på, vil du oppdage at disse størrelsene varierer i henhold til et mønster: i en periode avtar det fra venstre mot høyre, og i en gruppe øker det fra topp til bunn.

Ovennevnte kan også sies på denne måten: atomradiusen avtar mot gruppene eller kolonnene til høyre, og øker i de lavere perioder eller rader. Dermed er atomradiusen den første periodiske egenskapen, siden dens variasjoner følger et mønster i elementene.

Atomladning vs elektroner

Hva er årsaken til dette mønsteret? I en periode opptar elektronene i atomenet det samme energinivået, som er relatert til avstanden som skiller dem fra kjernen. Når vi beveger oss fra en gruppe til en annen (som er det samme som å gå gjennom perioden til høyre), legger kjernen til både elektroner og protoner innenfor samme energinivå.

Derfor kan ikke elektronene oppta ytterligere avstander fra kjernen, noe som øker den positive ladningen fordi den har flere protoner. Følgelig opplever elektronene en større tiltrekningskraft mot kjernen, og tiltrekker dem mer og mer etter hvert som antall protoner øker.

Det er grunnen til at elementene lengst til høyre i det periodiske bordet (gule og turkise søyler) har de minste atomradiene.

På den annen side, når du "hopper" fra en periode til en annen (som er det samme som å si at du stiger ned gjennom en gruppe), tillater de nye energinivåene at elektronene kan okkupere mer fjerne rom fra kjernen. Når du er lenger borte, tiltrekker kjernen (med flere protoner) dem med mindre kraft; og atomradiene øker derfor.

Ioniske radier

Ioniske radier følger et lignende mønster som atomradier; Disse avhenger imidlertid ikke så mye av kjernen, men av hvor mange eller færre elektroner atomet har i forhold til dets nøytrale tilstand.

Kationene (Na ⁺ , Ca ²⁺ , Al ³⁺ , Be ²⁺ , Fe ³⁺ ) utviser en positiv ladning fordi de har mistet en eller flere elektroner, og derfor tiltrekker kjernen dem med større kraft siden det er færre frastøtninger. mellom dem. Resultatet: kationer er mindre enn atomene de er avledet fra.

Og for anioner (O ^2- , F ^- , S ^2- , I ^- ) viser de tvert imot negativ ladning fordi de har en eller flere elektroner i overkant, noe som øker sine frastøtninger til hverandre over attraksjonen som kjernen utøver. Resultatet: anionene er større enn atomene de er avledet fra (bilde under).

Variasjon av ioniske radier med hensyn til det nøytrale atom. Kilde: Gabriel Bolívar.

Det kan sees at 2- anjonen er den største av alle, og 2+ kation den minste. Radiene øker når atomet er negativt ladet, og trekker seg sammen når det er positivt ladet.

-Electronegativity

Når elementer har små atomradier, tiltrekkes ikke bare elektronene deres veldig sterkt, men også elektroner fra nærliggende atomer når de danner en kjemisk binding. Denne tendensen til å tiltrekke elektroner fra andre atomer i en forbindelse er kjent som elektronegativitet.

Bare fordi et atom er lite, betyr ikke det at det vil være mer elektronisk. I så fall ville elementene helium og hydrogen være de mest elektronegative atomer. Helium, så langt vitenskapen har vist, danner ikke en kovalent binding av noe slag; og hydrogen har bare et enkelt proton i kjernen.

Når atomradiene er store, er ikke kjernene sterke nok til å tiltrekke seg elektroner fra andre atomer; derfor er de mest elektronegative elementene de med en liten atomradius og et større antall protoner.

Igjen, de som oppfyller disse egenskapene perfekt, er de ikke-metalliske elementene i p-blokken i det periodiske systemet; Dette er de som tilhører gruppe 16 eller oksygen (O, S, Se, Te, Po) og gruppe 17 eller fluor (F, Cl, Br, I, At).

Trend

I henhold til alt det som er sagt, er de mest elektronegative elementene lokalisert spesielt i øverste høyre hjørne av det periodiske systemet; har fluor som elementet som leder listen over det mest elektronegative.

Hvorfor? Uten å ty til elektronegativitetsskalaer (Pauling, Mulliken, etc.), selv om fluor er større enn neon (den edle gassen i sin periode), kan førstnevnte danne bindinger mens sistnevnte ikke kan. For sin lille størrelse har kjernen mange protoner, og der fluoren er, vil det være et dipoløyeblikk.

-Metallisk karakter

Hvis et element har en atomradius sammenlignet med det i den samme perioden, og heller ikke er veldig elektronegativt, er det et metall, og har en høy metallisk karakter.

Hvis vi går tilbake til hovedbildet, tilsvarer de rødlige og grønnlige kulene, som de grålige, metalliske elementer. Metaller har unike egenskaper, og herfra begynner de periodiske egenskapene å flette sammen med de fysiske og makroskopiske egenskapene til materie.

Elementene med høy metallisk karakter er preget av deres relativt store atomer, enkle å miste elektroner siden kjernene knapt kan tiltrekke dem til dem.

Som et resultat oksideres eller mistes elektroner for å danne kationer, M ⁺ ; dette betyr ikke at alle kationer er metalliske.

Trend

På dette tidspunktet kan du forutsi hvordan den metalliske karakteren varierer i den periodiske tabellen. Hvis det er kjent at metaller har store metalliske radier, og at de også er få elektronegative, kan det forventes at de tyngste elementene (de nedre perioder) er de mest metalliske; og de letteste elementene (de øvre periodene), de minst metalliske.

Dessuten avtar den metalliske karakteren jo mer elektronegativt elementet blir. Dette betyr at når de går gjennom periodene og gruppene til høyre for det periodiske systemet, i de øvre periodene, vil de finne de mindre metalliske elementene.

Derfor øker den metalliske karakteren synkende gjennom en gruppe, og avtar fra venstre til høyre i samme periode. Blant de metalliske elementene har vi: Na (natrium), Li (litium), Mg (magnesium), Ba (barium), Ag (sølv), Au (gull), Po (polonium), Pb (bly), Cd (kadmium) , Al (aluminium), etc.

-Ioniseringsenergi

Hvis et atom har en stor atomradius, kan det forventes at kjernen ikke vil inneholde elektroner i de ytterste skjellene fanget med betydelig kraft. Følgelig krever det ikke mye energi å fjerne dem fra atomet i gassfasen (individualisert); det vil si ioniseringsenergien, EI, nødvendig for å fjerne et elektron fra dem.

EI tilsvarer også at det er energien som må tilføres for å overvinne den attraktive kraften i kjernen til et atom eller gassformet ion på det ytterste elektronet. Jo mindre atom og jo mer elektronegativ, jo lavere er EI; dette er din trend.

Følgende ligning illustrerer et eksempel:

Na (g) => Na ⁺ (g) + e ^-

EI som trengs for å oppnå dette er ikke så bra sammenlignet med den andre ioniseringen:

Na ⁺ (g) => Na ²⁺ (g) + e ^-

Siden i Na ^{+ er} positive ladninger dominerende og ionet er mindre enn det nøytrale atom. Følgelig tiltrekker kjernen til Na ⁺ elektroner med en mye større kraft, som krever en mye større EI.

-Elektronisk tilhørighet

Og til slutt er det den periodiske egenskapen til elektronisk tilhørighet. Dette er den energiske tendensen til at atomet til et element i gassfasen tar imot et elektron. Hvis atomet er lite og har en kjerne med en stor attraktiv kraft, vil det være lett for det å akseptere elektronet, og danne et stabilt anion.

Jo mer stabil anionen er med hensyn til det nøytrale atomet, jo større er dens elektronaffinitet. Imidlertid kommer frastøtninger mellom elektronene i seg selv også inn.

Nitrogen har for eksempel en høyere elektronaffinitet enn oksygen. Dette er fordi de tre 2p-elektronene er parede og frastøter hverandre og det innkommende elektron mindre. mens det er i oksygen, er det et par sammenkoblede elektroner som utøver større elektronisk frastøtning; og i fluor er det to par.

Det er av denne grunn at trenden i elektroniske tilknytninger sies å normalisere seg fra den tredje perioden i den periodiske tabellen.

referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Læring.
3. Professor Ortega Graciela M. (1. april 2014). Periodiske egenskaper for elementene. Farge abc. Gjenopprettet fra: abc.com.py
4. Kjemi LibreTexts. (7. juni 2017). Periodiske egenskaper for elementene. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2. januar 2019). Elementenes periodiske egenskaper. Gjenopprettet fra: thoughtco.com
6. Toppr. (SF). Periodiske egenskaper for elementer. Gjenopprettet fra: toppr.com /
7. Periodiske egenskaper ved elementene: En reise over bordet er en reise gjennom kjemi. . Gjenopprettet fra: cod.edu