Периоден систем на елементите

Периодниот систем на хемиските елементи е табела која ги содржи основните и најважни податоци за елементите кои до денес се откриени, како што се електронската конфигурација, вредностите за електронегативноста, атомскиот (реден) број, хемискиот симбол и сл. За прв пат овој систем бил конструиран од рускиот научник Димитриј Иванович Менделеев, па затоа понекогаш е познат и како Менделеев систем.

Периодниот систем се состои од хоризонтални низи (редови) наречени периоди и вертикални низи (колони) наречени групи. Постојат седум периоди, а бројот и означувањето на групите може да биде најразличен.

Елементите во периодниот систем се подредени според растење на атомскиот (односно редниот) број на хемискиот елемент. Бидејќи во атомот бројот на електрони е еднаков со бројот на протони (т.е. атомскиот број), следува дека кај секој следен елемент, освен бројот на протони, и бројот на електрони се зголемува за еден.

Содржина

Група	1А	2А	3Б	4Б	5Б	6Б	7Б	8Б	8Б	8Б	1Б	2Б	3А	4А	5А	6А	7А	8А
Периода
1	1 H																	2 He
2	3 Li	4 Be											5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne
3	11 Na	12 Mg											13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar
4	19 K	20 Ca	21 Sc	22 Ti	23 V	24 Cr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 Kr
5	37 Rb	38 Sr	39 Y	40 Zr	41 Nb	42 Mo	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 In	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 I	54 Xe
6	55 Cs	56 Ba	*	72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 At	86 Rn
7	87  Fr	88 Ra	**	104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Uut	114 Fl	115 Uup	116 Lv	117 Uus	118 Uuo
* Лантаноиди				57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 Pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu
** Актиноиди				89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 Am	96 Cm	97 Bk	98 Cf	99 Es	100 Fm	101 Md	102 No	103 Lr

Алкални метали	Земноалкални метали	Лантаноиди	Актиноиди	Преодни метали
Полуметали	Металоиди	Неметали	Халогени	Благородни гасови

Сите верзии на периодниот систем ги претставуваат само хемиските елементи, а не смесите, соединенијата или субатомските честици. Секој изотоп на даден елемент е впишан во истото поле како и симболот на елементот. Во стандардниот периоден систем, елементите се подредени според зголемувањето на атомскиот број (бројот на протони во јадрото на атомот). Нова периода (редица) започнува кога во новиот електронски слој се појави електрон. Групите (колоните) се одредуваат по електронската конфигурација на атомот; елементите со ист број на електрони во одреден подслој се наоѓаат во иста група (на пример, кислород и селен се во иста група бидејќи поседуваат по 4 електрони во најнадворешниот p-подслој). Периодите се сè подолги одејќи надолу во периодниот систем, а групите се зголемуваат одејќи надесно (со исклучок на алкалните метали, кои ја образуваат најголемата група и се наоѓаат најлево во периодниот систем, заедно со нив исклучок прават и соседните земноалкални метали). Општо земено, елементите со слични хемиски својства се наоѓаат во иста група на периодниот систем, освен тие од f-блокот, и донекаде оние од d-блокот, каде елементите од истата периода имаат исто така слични својства. На овој начин, релативно лесно се предвидуваат хемиските својства на даден елемент ако се знаат својствата на околните елементи.

До 2012 година, периодниот систем содржи 118 потврдени хемиски елементи. Од нив, 114 се официјално признати и именувани од страна на Меѓународната унија за чиста и применета хемија (IUPAC). Вкупно 98 од овие елементи се среќаваат во природата, од кои 84 се примордијални. Останатите 14 елементи се среќаваат во ланците на распаѓање на примордијалните елементи. Сите елементи од ајнштајниум до копернициум, како и флеровиум и ливермориум, иако не се среќаваат во природата, се официјално признати од IUPAC како синтетски, додека елементите 113, 115, 117 и 118 на повеќе пати се синтетизирани во лабораториите и се познати само по нивните систематски имиња, кои не се основани на нивните атомски броеви. Во чиста форма и во макроскопски количини не е забележан елемент потежок од ајнштајниумот (елементот 99). Сè до 2012 не се синтетизирани елементи по 118-тиот.

Во печатените или други формално претставени периодни системи, секој елемент има свое поле во кое обично се впишани некои од основните својства на елементот. Атомскиот број, симболот на елементот и името се речиси секогаш вклучени, а понекогаш се впишани и атомската маса, густината, точките на топење и вриење, кристалната структура како цврста супстанца, потеклото, скратената електронска конфигурација, електронегативноста и најчестите валентни броеви.

По дефиниција, секој хемиски елемент поседува единствен атомски број кој го претставува бројот на протони во неговото јадро, но повеќето елементи имаат различен број неутрони во различните аоми; овие се нарекуваат изотопи. На пример, сите атоми на јаглеродот имаат шест протони и најчесто шест неутрони, но околу 1% имаат седум неутрони, а многу мал дел поседуваат осум неутрони; така што, јаглеродот поседува три различни изотопи во природата. Изотопите никогаш не се издвојуваат во периодниот систем, туку тие секогаш се групирани заедно под еден елемент. Елементите без стабилни изотопи ги имаат атомските маси на нивните најстабилни изотопи, наведени во наводници.

Организација

Во современиот периоден систем, елементите се подредени последователно во секоја периода од лево кон десно според нивните атомски броеви, при што нов ред започнува по благороден гас. Првиот елемент во секој следен ред е секогаш алкален метал со атомски број поголем за еден од тој на благородниот гас (на пример, по криптон, кој е благороден гас со атомски број 36, новиот ред започнува со рубидиум, алкален метал со атомски број 37). Не постојат „шуплини“ во периодниот систем, бидејќи сите елементи меѓу водород и унуноктиум (елементот 118) се веќе откриени.

Водородот и хелиумот често се сместуваат на места кои не одговараат на нивната електронска конфигурација - водородот обично се сместува над литиумот, во согласност со неговата електронска конфигурација, но понекогаш се сместува под флуорот или дури јаглеродот, бидејќи слично се однесува. Хелиумот речиси секогаш се поставува над неон, бидејќи се многу слични во хемиска смисла.

Значењето на атомските броеви за организацијата на периодниот систем не било познато сè до разјаснувањето на својствата на протоните и неутроните. Периодните системи на Менделеев се потпирале на атомските маси. Атомските броеви како организатори на периодниот систем дале дефинитивна подреденост на елементите основана на цели броеви, што се применува и денес дури и за новите синтетски создадени елементи.

Методи на групирање

Групи

Група е секоја вертикална колона во периодниот систем. Групите се сметаат за најважен метод во класификацијата на елементите. Кај некои групи, елементите имаат многу слични својства и покажуваат јасен тренд во својствата одејќи надолу по групата. Според меѓународниот систем на именување, групите се нумерирани од 1 до 18 од најлевата колона (алкалните метали) до најдесната колона (благородните гасови).

На некои од овие групи им се дадени тривијални (несистематски) имиња, како алкални метали, земноалкални метали, халкогени, халогени и благородни гасови.

Современите квантномеханички теории за градбата на атомот даваат свое објаснување на трендовите во групите. Според нив, елементите од иста група генерално имаат исти електронски конфигурации на нивните валентни слоеви, што е најважен фактор за нивните слични својства.

Елементите од иста група покажуваат закономерности во атомскиот радиус, јонизационата енергија и електронегативноста. Од горе надолу во дадена група, атомските радиуси на елементите се зголемуваат. Бидејќи има повеќе пополнети енергетски нивоа, валентните електрони се наоѓаат подалеку од јадрото. Од горе, секој последователен елемент поседува пониска јонизациона енергија бидејќи е полесно да се отстрани електрон поради тоа што атомите не се врзани толку силно. На сличен начин се намалува електронегативноста, поради зголеменото растојание меѓу валентните електрони и јадрото.

Периоди

Периода е хоризонтален ред во периодниот систем. Иако групите се најчест начин за класифицирање на елементите, постојат региони каде хоризонталните трендови се позначителни отколку вертикалните трендови во групите, како што е f-блокот, каде лантанидите и актинидите образуваат две посебни редови на елементи.

Елементите од иста периода покажуваат тренд во атомскиот радиус, јонизационата енергија, афинитетите кон електроните и електронегативноста. Од лево надесно во една периода, атомскиот радиус најчесто се намалува. Тоа е така бидејќи секој последователен елемент има додаден протон и електрон кој го предизвикува електронот да биде повлечен поблиску до јадрото. Ова намалување на атомскиот радиус исто така предизвикува зголемување на јонизационата енергија одејќи од лево кон десно долж периода.

Периодични законитости

Повеќе за оваа тема ќе најдете на Периодични законитости.

Некои од законитостите во периодниот систем.

Во периодниот систем постои периодично изменување на својствата на елементите и на нивните елементарни супстанци. Својствата на елементите зависат од електронската конфигурација на нивните атоми. Градбата на електронската обвивка на атомите на елементите периодично се повторува. Според тоа, и својствата на елементите и нивните прости супстанци периодично се изменуваат кога ги разгледуваме по периоди и групи. Речиси правилно се изменуваат следниве својства:

• Релативните атомски маси, кои растат одејќи и по група и по периода.
• Атомските радиуси, кои растат одејќи надолу по група, а надесно по периода се намалуваат.
• Енергиите на јонизација, кои се намалуваат по група, а по периода се зголемуваат.
• Електронегативноста, која по периода расте, а по група се намалува.
• Металните, односно неметалните својства, со што по периода (од лево кон десно) се намалуваат металните својства на елементите, а по група (од горе надолу) тие растат.

Видете исто така

• Листа на хемиските елементи
• Листа на хемиските елементи според атомскиот броj

Надворешни врски

• Периоден систем на елементите - портал „Хемија“ (македонски)