Tabelul periodic al elementelor

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
(Redirecționat de la Sistemul periodic)
Salt la: Navigare, căutare
Tabelul periodic modern, cu reprezentarea celor 18 grupe și celor 7 perioade

Tabelul periodic al elementelor, câteodată numit și tabelul periodic al lui Mendeleev, cuprinde într-o formă tabelară toate elementele chimice, aranjate în funcție de numărul lor atomic (adică după numărul de protoni dintr-un atom) și în funcție de configurația electronică și unele proprietăți chimice recurente. Acest aranjament conduce la identificarea anumitor „tendințe periodice”, astfel că elementele din aceeași grupă au proprietăți chimice asemănătoare. În general, în aceeași perioadă elementele din partea stângă sunt metale, iar cele din extremitatea dreaptă sunt nemetale.

Rândurile tabelului periodic se numesc perioade, iar coloanele se numesc grupe. Șase dintre grupe au și denumiri speciale, ca de exemplu grupa a 17-a mai poartă numele de grupa halogenilor, iar a 18-a grupă este cea a gazelor nobile. Tabelul periodic poate fi folosit pentru determinarea relațiilor dintre proprietățile elementelor, și de asemenea pentru a prezice proprietățile unor elemente noi, care urmează să fie descoperite sau sintetizate.

Dmitri Mendeleev a publicat în anul 1869 ceea ce avea să fie primul tabel periodic recunoscut la nivel mondial. Acesta și-a realizat tabelul astfel încât să ilustreze tendințele periodice pe care le prezentau proprietățile elementelor cunoscute la acea vreme. Folosindu-se de această teorie, Mendeleev a prezis unele proprietăți ale elementelor încă nedescoperite, care păreau să lipsească din tabel. Majoritatea predicțiilor s-au dovedit a fi adevărate pe măsură ce noi elemente au fost descoperite. De atunci, tabelul periodic al lui Mendeleev a fost dezvoltat și corectat, întrucât noi elemente au fost sintetizate sau descoperite.

Toatele elemente, de la numărul atomic 1 (hidrogen) la 118 (oganesson) au fost descoperite sau sintetizate, cele mai recent adăugate în tabel fiind nihoniul, moscoviul, tennessinul și oganessonul (au fost confirmate de către IUPAC pe 30 decembrie 2015), completând astfel toate cele șapte perioade.[1][2] Primele 94 de elemente există în natură, deși unele au fost observate în cantități infime și au fost sintetizate în laborator cu mult înaintea descoperirii lor.[n 1] Elementele cu numerele atomice cuprinse între 95 și 118 au fost doar sintetizate în laborator sau în reactoarele nucleare.[3] Sinteza elementelor cu un număr atomic peste 118 este planificată. De asemenea, numeroși radioizotopi sintetici ai unor elemente răspândite în natură au fost produși în laboratoare.

Generalități[modificare | modificare sursă]

Grupă → 1
I A
2
II A
3
III B
4
IV B
5
V B
6
VI B
7
VII B
8
VIII B
9
VIII B
10
VIII B
11
I B
12
II B
13
III A
14
IV A
15
V A
16
VI A
17
VII A
18
VIII A
Perioadă
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
Og

* Lantanide 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
** Actinide 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
Serii chimice ale tabelului periodic
Metale alcaline2 Metale alcalino-pământoase2 Lantanide1,2 Actinide1,2 Metale de tranziție2
Metale de post-tranziție Metaloizi Nemetale Halogeni3 Gaze nobile3


1Actinidele și lantanidele se numesc împreună "pamânturi rare."

2Metalele alcaline, metalele alcalino-pământoase, metalele de tranziție și de post-tranziție, actinidele și lantanidele se numesc împreună "metale."

3Halogenii și gazele nobile sînt și ele nemetale.

Starea de agregare la condițiile normale de temperatură și presiune

  • cele cu numărul atomic scris în roșu sunt gaze;
  • cele cu numărul atomic scris în albastru sunt lichide;
  • cele cu numărul atomic scris în negru sunt solide.

Răspândirea elementelor în natură

  • cele cu chenar continuu au izotopi mai vechi decît Pămîntul;
  • cele cu chenar întrerupt provin din dezintegrarea altor elemente și nu au izotopi mai vechi decât Pamântul;
  • cele cu chenar punctat sunt obținute artificial (elemente sintetice);
  • cele fără chenar au fost prezise teoretic, dar nu au fost descoperite încă.

Fiecare element chimic are asociat un unic număr atomic (Z), care reprezintă numărul de protoni din nucleu.[n 2] Majoritatea elementelor au un număr diferit de neutroni în atomi diferiți, aceste variante fiind numite izotopi. De exemplu, carbonul are trei izotopi naturali: toți atomii de carbon au șase protoni și majoritatea au șase neutroni, dar 1% au șapte neutroni și un procent foarte mic au opt neutroni. Izotopii nu sunt separați în tabelul periodic: ei sunt mereu grupați, reprezentați împreună, sub același nume. Elementele care nu au niciun izotop stabil, au trecute în tabel masele atomice ale celui mai stabil izotop, iar în acest caz ele sunt scrise între paranteze.[4]

Istoric[modificare | modificare sursă]

Primele încercări de sistematizare[modificare | modificare sursă]

Tabelul lui Mendeleev[modificare | modificare sursă]

Dezvoltarea tabelului[modificare | modificare sursă]

Metode de grupare[modificare | modificare sursă]

Grupele[modificare | modificare sursă]

O grupă sau o familie de elemente este o coloană verticală din tabelul periodic. De obicei, în grupe se regăsesc proprietățile similare cele mai evidente ale elementelor, proprietățile în coloană fiind mai asemănătoare decât cele în perioadă sau în blocuri. Teoriile moderne ale mecanicii cuantice referitoare la structurile atomice explică asemănarea elementelor în grupă pe baza faptului că aceste elemente posedă aceeași configurație electronică externă în stratul de valență.[5] În concluzie, cu creșterea numărului atomic și cu coborârea în grupă se observă a tendință evidentă, periodică a proprietăților elementelor.[6] Totuși, pentru unele categorii de elemente din tabelul periodic, precum blocurile d și f, se remarcă similitudini la fel de însemnate și pe orizontală, sau chiar mai pronunțată ca cele de pe verticală.[7][8][9]

Conform unei convenții internaționale de nomenclatură, grupele sunt numerotate de la 1 la 18, de la stâng la dreapta (de la metale alcaline la gaze nobile).[10] În trecut, erau utilizate cifrele romane pentru numerotarea grupelor și era menționat după număr „A” dacă grupele erau principale (aparțineau blocurilor s și p de elemente) sau „B” dacă grupele erau secundare (aparțineau blocului d de elemente). Această notație era de multe ori dificilă, în special pentru faptul că grupele 8, 9 și 10 erau tratate ca o singură grupă triplă de elemente, notată VIII. Noua metodă de nomenclatură propusă de IUPAC a intrat în uz în 1988, iar vechiul sistem de notare al grupelor a fost abandonat.[11]

Unele dintre aceste grupe au primit denumiri colective uzuale, deși unele sunt mai rar folosite. În ciuda acestui fapt, pentru grupele 3-10 nu există denumiri uzuale, și la aceste se face referire numai prin numărul lor sau prin numele primului element din grupa respectivă (de exemplu, „grupa scandiului” pentru grupa a 3-a de elemente). Lipsa denumirilor lor uzuale se datorează numărului mic de proprietăți similare pe verticală.[10]

Grupele tabelului periodic
IUPAC (actual) Numele grupei Principală / Secundară CAS IUPAC (vechi)
Grupa 1 Metale alcaline 1. Principală IA IA
Grupa 2 Metale alcalino-pământoase 2. Principală IIA IIA
Grupa 3 Grupa scandiului 3. Secundară IIIB IIIA
Grupa 4 Grupa titanului 4. Secundară IVB IVA
Grupa 5 Grupa vanadiului 5. Secundară VB VA
Grupa 6 Grupa cromului 6. Secundară VIB VIA
Grupa 7 Grupa managanului 7. Secundară VIIB VIIA
Grupa 8 Grupa fierului 8. Secundară VIIIB VIIIA
Grupa 9 Grupa cobaltului 8. Secundară VIIIB VIIIA
Grupa 10 Grupa nichelului 8. Secundară VIIIB VIIIA
Grupa 11 Grupa cuprului 1. Secundară IB IB
Grupa 12 Grupa zincului 2. Secundară IIB IIB
Grupa 13 Grupa borului 3. Principală IIIA IIIB
Grupa 14 Grupa carbonului 4. Principală IVA IVB
Grupa 15 Pnictogeni 5. Principală VA VB
Grupa 16 Calcogeni 6. Principală VIA VIB
Grupa 17 Halogeni 7. Principală VIIA VIIB
Grupa 18 Gaze nobile 8. Principală VIIIA VIIIB

Perioadele[modificare | modificare sursă]

O perioadă este un rând orizontal din tabelul periodic. Deși grupele sunt cel mai comun mod de a grupa elementele, există regiuni ale sistemului periodic unde similaritățile orizontale sunt mai semnificante decât cele verticale. De ex. metalele tranziționale, și în special lantanidele și actinidele. Numărul perioadei arată și numărul straturilor ocupate cu electroni.

Blocurile[modificare | modificare sursă]

Metale, metaloizi, nemetale[modificare | modificare sursă]

Proprietăți periodice[modificare | modificare sursă]

Halogenii[modificare | modificare sursă]

În grupa a 17-a, cunoscută drept grupa de halogeni, elementelor nu le lipsește decât un electron pentru a avea toate straturile ocupate. Din acestă cauză, în reacțiile chimice ele tind să împrumute un electron (tendința de a împrumuta electroni se numește eletronegativitate). Această proprietate este cea mai evidentă la Fluor (cel mai electronegativ element din tot tabelul). Ca rezultat, halogenii formeaza acizi cu hidrogenul, de ex. acidul florhidric, acidul clorhidric, acidul bromhidric, acidul iodhidric, toate în forma HX. Aciditatea lor crește cu numărul perioadei.

Știind grupa și perioada unui element, îi putem stabili configurația electronică și numărul atomic. De exemplu să luăm elemetul situat în perioada a 3-a, grupa VII A (a 17-a). Știm că elementul are 3 straturi ocupate cu electroni și că pe ultimul strat are 7 electroni, deci configuratia va fi: K:2e- L:8e- M:7e-. Având configurația electronică , putem afla numărul atomic adunând toți electronii, deci numărul atomic va fi 17. Având numărul atomic putem afla numele elementului, în acest exemplu: Clor. Din configurația electronică putem afla ce ioni formează elementul. Acceptând un electron, elementul formeaza 1 ion negativ, deci este un halogen. Pe baza ionului format îi putem stabili valența (1) și electrovalența(-1).

Elementele din grupa VIII A, cea de-a 18-a, mai sunt numite și "gaze inerte".

Tipuri de tabele[modificare | modificare sursă]

Tabelul periodic extins conține adițional și blocul g.

Controverse[modificare | modificare sursă]

Vezi si[modificare | modificare sursă]

Grupa a VIII-a principala a sistemului periodic

Grupa VII-a principala a sistemului periodic

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Note[modificare | modificare sursă]

  1. ^ Elementele descoperite inițial prin sinteză, iar apoi întâlnite în natură, sunt technețiul (Z=43), promețiul (61), astatinul (85), neptuniul (93) și plutoniul (94).
  2. ^ Denumirea de „element zero” (neutroniu) face referire la o substanță compusă numai din neutroni.

Referințe[modificare | modificare sursă]

  1. ^ Chemistry: Four elements added to periodic table”. BBC News. 4 ianuarie 2016. http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-35220823. 
  2. ^ St. Fleur, Nicholas (1 decembrie 2016). „Four New Names Officially Added to the Periodic Table of Elements”. New York Times. http://www.nytimes.com/2016/12/01/science/periodic-table-new-elements.html?rref=collection%2Fsectioncollection%2Fscience&action=click&contentCollection=science&region=rank&module=package&version=highlights&contentPlacement=1&pgtype=sectionfront. 
  3. ^ Emsley, J. (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (ed. New). New York, NY: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7 
  4. ^ Greenwood & Earnshaw, pp. 24–27
  5. ^ Scerri 2007, p. 24
  6. ^ Messler, R. W. (2010). The essence of materials for engineers. Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers. p. 32. ISBN 0-7637-7833-8 
  7. ^ Bagnall, K. W. (1967). „Recent advances in actinide and lanthanide chemistry”. în Fields, P. R.; Moeller, T.. Advances in chemistry, Lanthanide/Actinide chemistry. Advances in Chemistry. 71. American Chemical Society. pp. 1–12. doi:10.1021/ba-1967-0071. ISBN 0-8412-0072-6. 
  8. ^ Day, M. C., Jr.; Selbin, J. (1969). Theoretical inorganic chemistry (ed. 2nd). New York: Nostrand-Rienhold Book Corporation. p. 103. ISBN 0-7637-7833-8 
  9. ^ Holman, J.; Hill, G. C. (2000). Chemistry in context (ed. 5th). Walton-on-Thames: Nelson Thornes. p. 40. ISBN 0-17-448276-0 
  10. ^ a b Leigh, G. J. (1990). Nomenclature of Inorganic Chemistry: Recommendations 1990. Blackwell Science. ISBN 0-632-02494-1 
  11. ^ Fluck, E. (1988). „New Notations in the Periodic Table”. Pure Appl. Chem. (IUPAC) 60 (3): 431–436. doi:10.1351/pac198860030431. http://www.iupac.org/publications/pac/1988/pdf/6003x0431.pdf. Accesat la 24 martie 2012. 

Legături externe[modificare | modificare sursă]

Commons
Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de tabelul periodic al elementelor