ELEMENTTIEN SÄÄNNÖLLISET OMINAISUUDET JA NIIDEN OMINAISUUDET - KEMIA - 2026

Määräajoin ominaisuudet elementit ovat niitä, jotka määrittelevät niiden fysikaaliset ja kemialliset käyttäytymistä atomi näkökulmasta, ja joiden suuruudet, lisäksi atomiluku, mahdollistavat luokittelun atomien.

Kaikista ominaisuuksista on ominaista, kuten nimensä osoittaa, olevan jaksollisia; ts. jos jaksollista taulukkoa tutkitaan, on mahdollista vahvistaa, että sen suuruudet noudattavat trendiä, joka osuu yhteen ja toistetaan elementtien järjestyksessä jaksoissa (rivit) ja ryhmissä (sarakkeet).

Osa kausitaulukon elementeistä on luontainen jaksollisuus. Lähde: Gabriel Bolívar.

Esimerkiksi, jos jaksoa kuljetetaan ja jaksollinen ominaisuus pienenee suuruudeltaan kunkin elementin kanssa, sama tapahtuu kaikilla jaksoilla. Toisaalta, jos yhden ryhmän tai sarakkeen lasku lisää sen suuruutta, saman voidaan odottaa tapahtuvan muiden ryhmien tapauksessa.

Ja niin, sen variaatiot toistuvat ja osoittavat yksinkertaisen taipumuksen, joka sopii elementtien järjestykseen niiden atomilukujen mukaan. Nämä ominaisuudet ovat suoraan vastuussa elementtien metallisesta tai ei-metallisesta luonteesta sekä niiden reaktiivisuudesta, mikä on auttanut luokittelemaan niitä perusteellisemmin.

Jos elementtien identiteetti ei hetkeksi ollut tuntematon ja niiden katsottiin olevan outoja "palloja", jaksollinen taulukko voidaan rakentaa uudelleen (paljon työtä tekemällä) näitä ominaisuuksia käyttämällä.

Tällä tavoin oletetut pallot saavat värejä, joiden avulla ne voidaan erottaa toisistaan ​​ryhmissä (ylempi kuva). Tietäen niiden elektroniset ominaisuudet, ne voitaisiin järjestää jaksoiksi, ja ryhmät paljastaisivat ne, joilla on sama määrä valenssielektroneja.

Jaksollisten ominaisuuksien oppiminen ja perustelu on sama kuin tietää miksi elementit reagoivat tavalla tai toisella; on tietää, miksi metalliset elementit ovat tietyillä taulukon alueilla ja ei-metalliset elementit toisella.

Mitkä ovat jaksolliset ominaisuudet ja niiden ominaisuudet?

-Atominen radio

Tarkkaillessasi kuvan palloja voidaan ensin huomata, että ne eivät ole samankokoisia. Jotkut ovat tilavampia kuin toiset. Jos tarkastelet tarkemmin, huomaat, että nämä koot vaihtelevat kuvion mukaan: yhdessä jaksossa se pienenee vasemmalta oikealle ja ryhmässä se kasvaa ylhäältä alas.

Yllä oleva voidaan sanoa myös tällä tavalla: atomisäde pienenee kohti oikealla olevia ryhmiä tai sarakkeita ja kasvaa alempina jaksoina tai riveinä. Näin ollen atomisäde on ensimmäinen jaksollinen ominaisuus, koska sen variaatiot seuraavat elementtien sisällä olevaa mallia.

Ydinvaraus vs. elektronit

Mikä on syy tähän malliin? Ajanjaksolla atomin elektronit miehittävät saman energiatason, joka liittyy etäisyyteen, joka erottaa ne ytimestä. Kun siirrymme ryhmästä toiseen (mikä on sama kuin läpi ajanjakson oikealle), ydin lisää sekä elektronit että protonit samalla energiatasolla.

Siksi elektronit eivät voi viettää enemmän etäisyyksiä ytimestä, mikä lisää positiivista varaustaan, koska siinä on enemmän protoneja. Seurauksena on, että elektronit kokevat suuremman vetovoiman ytimeen, houkutteleen niitä yhä enemmän protonien määrän kasvaessa.

Siksi jaksotaulun oikeassa reunassa olevilla elementeillä (keltaiset ja turkoosi sarakkeet) on pienin atomisäde.

Toisaalta, kun "hyppäät" jaksolta toiselle (mikä on sama kuin sanoa, että laskeudut ryhmän läpi), mahdollistetut uudet energiatasot antavat elektronien miehittää kauempana olevia tiloja ytimestä. Kauempana ollessa ydin (jolla on enemmän protoneja) houkuttelee niitä vähemmän voimalla; ja atomisäde siis kasvaa.

Ionisäde

Ionisäteet seuraavat samanlaista mallia kuin atomisäteet; Nämä eivät kuitenkaan riipu niin paljon ytimestä, vaan siitä, kuinka monta tai vähemmän elektronia atomilla on neutraalitilaansa nähden.

Kationeilla (Na ⁺, Ca ²⁺, Al ³⁺, Be ²⁺, Fe ³⁺) on positiivinen varaus, koska ne ovat menettäneet yhden tai useampia elektroneja, ja siksi ydin houkuttelee heitä suuremmalla voimalla, koska repulsioita on vähemmän. heidän välillään. Tulos: kationit ovat pienempiä kuin atomit, joista ne ovat johdettu.

Ja anionien (O ², F ^-, S ², I ^-) päinvastoin, niillä on negatiivinen varaus, koska heillä on yksi tai useampi elektroni yli, kasvattaen toisintansa toisiinsa ytimen aiheuttaman vetovoiman yläpuolella. Tulos: anionit ovat suurempia kuin atomit, joista ne ovat johdettu (kuva alla).

Ionisäteen variaatio neutraaliatomiin nähden. Lähde: Gabriel Bolívar.

Voidaan nähdä, että 2-anioni on suurin kaikista ja 2+ -kationi pienin. Säde kasvaa, kun atomi on negatiivisesti varautunut, ja supistuu, kun se on positiivisesti varautunut.

-Electronegativity

Kun elementeillä on pienet atomisäteet, niiden elektronien lisäksi vetoaa vain voimakkaasti, mutta myös elektroneja viereisistä atomeista, kun ne muodostavat kemiallisen sidoksen. Tätä taipumusta houkutella elektroneja muista atomeista yhdisteessä kutsutaan elektronegatiivisuudeksi.

Vain siksi, että atomi on pieni, ei tarkoita, että se olisi enemmän sähköä negatiivinen. Jos niin, elementit, helium ja vety, ovat kaikkein elektronegatiivisimpia atomeja. Heliumi, kuten tiede on osoittanut, ei muodosta minkäänlaista kovalenttia sidosta; ja vedyllä on vain yksi protoni ytimessä.

Kun atomisäteet ovat suuret, ytimet eivät ole riittävän vahvoja houkuttelemaan elektroneja muista atomeista; siksi kaikkein elektronegatiivisimpia elementtejä ovat ne, joilla on pieni atomisäde ja suurempi määrä protoneja.

Jälleen ne, jotka täyttävät nämä ominaisuudet täydellisesti, ovat jaksollisen taulukon p-lohkon ei-metalliset elementit; Nämä kuuluvat ryhmään 16 tai happea (O, S, Se, Te, Po) ja ryhmää 17 tai fluoria (F, Cl, Br, I, At).

Trendi

Kaikkien sanottujen tietojen mukaan kaikkein elektronegatiivisimmat elementit sijaitsevat etenkin jaksotaulun oikeassa yläkulmassa; joissa fluori on alkuaine, joka johtaa luetteloa kaikkein sähköegatiivisimmista.

Miksi? Ilman turvaamista sähköaktiivisuusvaakoihin (Pauling, Mulliken jne.) Fluori, vaikka se onkin suurempi kuin neoni (jakson jalokaasu), entinen voi muodostaa sidoksia, kun taas jälkimmäinen ei. Lisäksi sen ytimessä on pienikokoisesti paljon protoneja, ja missä fluori on, siellä on dipolimomentti.

-Metallihahmo

Jos elementillä on atomisäde verrattuna saman ajanjaksoon, ja se ei myöskään ole kovin sähköä negatiivinen, niin se on metalli ja sillä on korkea metalliominaisuus.

Jos palaamme pääkuvaan, punertavat ja vihertävät pallot, kuten harmahtaiset, vastaavat metallisia elementtejä. Metalleilla on ainutlaatuiset ominaisuudet, ja tästä lähtien jaksolliset ominaisuudet alkavat kietoutua aineen fysikaalisiin ja makroskooppisiin ominaisuuksiin.

Elementeille, joilla on korkea metalliominaisuus, on tunnusomaista niiden suhteellisen suuret atomit, jotka helposti häviävät elektronit, koska ytimet tuskin houkuttelevat niitä niihin.

Seurauksena ovat, että ne hapetetaan helposti tai kadonneina elektroneina kationien muodostamiseksi, M ⁺; tämä ei tarkoita, että kaikki kationit ovat metallisia.

Trendi

Tässä vaiheessa voit ennustaa, kuinka metallihahmo vaihtelee jaksotaulukossa. Jos tiedetään, että metalleilla on suuret metallisäteet ja että ne ovat myös vain vähän elektronegatiivisia, on odotettavissa, että raskaimmat elementit (alemmat jaksot) ovat metallisimpia; ja kevyimmät elementit (ylempi jaksot), vähiten metalliset.

Lisäksi metallihahmo vähenee sitä enemmän elektronisesti negatiivisena elementistä tulee. Tämä tarkoittaa, että käymällä läpi jaksot ja ryhmät jaksotaulukon oikealla puolella, ylemmillä jaksoillaan, ne löytävät vähemmän metallisia elementtejä.

Siksi metallihahmo kasvaa laskevasti ryhmän läpi ja vähenee vasemmalta oikealle samalla ajanjaksolla. Metallielementeistä meillä on: Na (natrium), Li (litium), Mg (magnesium), Ba (barium), Ag (hopea), Au (kulta), Po (polonium), Pb (lyijy), Cd (kadmium), Al (alumiini) jne.

-Ionisointienergia

Jos atomilla on suuri atomisäde, on odotettavissa, että sen ydin ei pidä elektronia uloimmissa kuorissa, jotka ovat loukussa huomattavan voiman kanssa. Siksi niiden poistaminen atomista kaasufaasissa (yksilöity) ei vaadi paljon energiaa; ts. ionisaatioenergia EI, joka on välttämätön elektronin poistamiseksi niistä.

EI vastaa myös sanomista, että se energia, joka on syötettävä atomin tai kaasumaisen ionin ytimen houkuttelevan voiman voittamiseksi sen uloimpaan elektroniin. Mitä pienempi atomi ja sitä enemmän sähköä negatiivinen, sitä alhaisempi on sen EI; tämä on trendi.

Seuraava yhtälö kuvaa esimerkkiä:

Na (g) => Na ⁺ (g) + e ^-

Tämän saavuttamiseksi tarvittava EI ei ole niin suuri verrattuna toiseen ionisaatioon:

Na ⁺ (g) => Na ²⁺ (g) + e ^-

Koska Na ^{+: ssa} positiiviset varaukset ovat hallitsevia ja ioni on pienempi kuin neutraali atomi. Niinpä Na ⁺ -ydin houkuttelee elektroneja paljon suuremmalla voimalla, vaatii paljon suuremman EI.

-Sähköinen affiniteetti

Ja lopuksi on elektronisen sukulaisuuden jaksollinen ominaisuus. Tämä on kaasufaasin elementin atomin energinen taipumus hyväksyä elektroni. Jos atomi on pieni ja siinä on ydin, jolla on suuri houkutteleva voima, sen on helppo hyväksyä elektroni muodostaen vakaan anionin.

Mitä vakaampi anioni on neutraaliatomin suhteen, sitä suurempi on sen elektroni-affiniteetti. Kuitenkin myös itse elektronien väliset heikentymiset tulevat peliin.

Esimerkiksi typellä on korkeampi elektroniaffiniteetti kuin hapella. Tämä johtuu siitä, että sen kolme 2p-elektronia eivät ole parempia ja hylkivät toisiaan ja tulevat elektronit vähemmän; happessa ollessa pari paria elektronia, jotka tuottavat suuremman elektronisen heikentymisen; ja fluorissa on kaksi paria.

Tästä syystä elektronisten sukulaisuuksien trendin sanotaan normalisoituvan jaksollisen taulukon kolmannesta jaksosta.

Viitteet

1. Shiver ja Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
3. Professori Ortega Graciela M. (1. huhtikuuta 2014). Elementtien määräaikaiset ominaisuudet. Väri abc. Palautettu osoitteesta: abc.com.py
4. Kemia LibreTexts. (7. kesäkuuta 2017). Elementtien määräaikaiset ominaisuudet. Palautettu osoitteesta: chem.libretexts.org
5. Helmenstine, tohtori Anne Marie (2. tammikuuta 2019). Elementtien säännölliset ominaisuudet. Palautettu osoitteesta: gondo.com
6. Toppr. (SF). Elementtien määräaikaiset ominaisuudet. Palautettu: toppr.com /
7. Elementtien määräaikaiset ominaisuudet: Pöydän poikki kulkeva matka on kemian läpi kulkeva matka.. Palautettu: cod.edu