משפחות טבלה מחזורית

אחת הדרכים בהן אורגנים של יסודות כימיים היא באמצעות משפחות, התואמות את הרצפים האנכיים של הטבלה המחזורית.

בְּ 18 עמודות של הטבלה מקבצים את היסודות על פי קווי הדמיון בתכונות הכימיות.

ארגון יסודות כימיים במשפחות היה דרך מעשית לבנות את המידע השונה שנמצא ולהציג אותם בצורה פשוטה.

כדי להקל על מיקומו של יסוד כימי, משפחות הוגדרו במספרים מ -1 עד 18 באופן הבא:

באמצעות תרומתם של מדענים רבים וניסיונות שונים לסדר את הנתונים, התפתחה הטבלה המחזורית וקבעה סדר לסידור האלמנטים.

מינוח משפחות

• המשפחות בטבלה חולקו ל- A (מייצג) ו- B (מעבר), שזוהו באותיות ומספרים.
• אתה אלמנטים מייצגים המשפחות 0, 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A ו- 7A תואמות.
• אתה אלמנטים מעבר המשפחות 1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B ו- 8B תואמות.
• לפי קביעת האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC), זוהו המשפחות ב קבוצות מ -1 עד 18.

טבלה מחזורית והפצה אלקטרונית

הדמיון בין היסודות מאותה משפחה מתרחש מכיוון שמספר אלקטרוני הערכיות של האטום במצב הקרקע זהה לחברי קבוצה מסוימת.

לדוגמה:

קבוצה 1	הפצה אלקטרונית
3לקרוא	2-1
11בְּ	2-8-1
19ק	2-8-8-1
37Rb	2-8-18-8-1
55Cs	2-8-18-18-8-1
87פר	2-8-18-32-18-8-1

באטומי קבוצה 1 האלקטרונים שלהם מופצים ביותר מרמת אנרגיה אחת, אך לכולם יש אלקטרון ערכיות.

עם זאת, אנו צופים בכך שהופכת את התפלגות אלקטרונית של האטום במצב הקרקע, אנו מוצאים את מיקומו על הטבלה המחזורית.

אלמנטים מייצגים

אלמנטים מייצגים מראים התנהגות כימית מורכבת יחסית מאלמנטים מעבר ויוצרים את רוב החומרים סביבנו.

לחלק ממשפחות האלמנטים המייצגים ניתן שמות מיוחדים, כמוצג להלן:

קְבוּצָה	מִשׁפָּחָה	שם ספציפי	מקור שם	אלמנטים	תצורה אלקטרונית
1	1 א	מתכות אלקליין	מלטינית אַלקָלִי, שפירושו "אפור של צמחים".	Li, Na, K, Rb, Cs ו- Fr	לָנוּ^1 (עם נ1)
2	2 א	מתכות אלקליות	המונח "ארצי" מתייחס ל"קיים עלי אדמות ".	Be, Mg, Ca, Sr, Ba and Ra	לָנוּ^2 (עם נ1)
13	3 א	משפחת בורון	שם האלמנט הראשון במשפחה.	B, Al, Ga, In, Tl ו- Nh.	לָנוּ^2np^1
14	4 א	משפחת פחמן	שם האלמנט הראשון במשפחה.	C, Si, Ge, Sn, Pb ו- Fl.	לָנוּ^2np^2
15	5 א	משפחת חנקן	שם האלמנט הראשון במשפחה.	N, P, As, Sb, Bi ו- Mc.	לָנוּ^2np^3
16	6 א	כלקוגנים	מהיוונים חאלקים, כיוון שהם אלמנטים הנמצאים בעפרות נחושת.	O, S, Se, Te, Po ו- Lv.	לָנוּ^2np^4
17	7 א	הלוגנים	ביטוי יווני שמשמעו יוצרי מלח.	F, Cl, Br, I, At ו- Ts.	לָנוּ^2np^5
18	0	גזים אצילים	זה נחשב לא להגיב עם חומרים אחרים.	הוא, נה, אר, קר, קס, רה ואוג.	1s^2 (הוא) או אנחנו^2np^6 (אם n> 1)

דרך השולחן אנו יכולים לראות כי:

• האלמנטים המוצגים לעיל מסווגים כנציג מכיוון שיש להם את האלקטרון האנרגטי ביותר ברמת משנה s או p.
• אלקטרונים מופצים על פני רמות אנרגיה ו- n מייצג את הרמה החיצונית ביותר של האטום במצב הקרקע.
• הגורמים המייצגים, על פי המלצת ה- IUPAC, שייכים לקבוצות או למשפחות 1,2,13,14,15,16,17 ו- 18.

או מֵימָן הוא מסווג מלבד האלמנטים האחרים. אפילו עם תצורה אלקטרונית אחת¹, הוא אינו חלק מקבוצה 1 בגין הצגת התנהגות ייחודית.

אלמנטים מעבר

אלמנטים המעבר תואמים לקבוצות 3 עד 12. הם מקבלים שם זה מכיוון שיש להם מאפיינים ביניים בין קבוצות 1 ו -2 לבין האלמנטים המייצגים הלא מתכתיים.

אתה מתכות מעבר מוגדרים על ידי IUPAC כ:

לאלמנט מעבר יש רמת משנה לא שלמה או שהוא יכול ליצור קטיונים עם תת משנה שלמה.

כאשר האלקטרון האנרגטי ביותר של אטום מצב הקרקע נמצא ברמת משנה לא שלמה, הוא מאופיין כמעבר חיצוני.

לנתנידים ואקטינידים הם אלמנטים מעבר פנימיים מכיוון שיש להם לפחות רמת משנה אחת שלמה.

כאשר לאלמנטים יש אלקטרונים הממלאים את מסלולי d או f, הם מציגים מאפיינים דומים וניתן לסווג אותם לאלמנטים מסלוליים d או f. מעבר חיצוני או פנימי.

כפי שניתן לראות בתמונה, משפחת 8B תואמת לשלוש עמודות, הן קבוצות 8, 9 ו -10, שקובצו כך מכיוון שיש להן מאפיינים דומים.

מאפיינים עיקריים של משפחות

הטבלה שלהלן מציגה את המאפיינים העיקריים של הקבוצות בטבלה המחזורית:

קְבוּצָה	תכונות	חומרים מורכבים יותר נפוץ	התרחשויות
1	מוצק ומבריק בתנאי סביבה. מוליכים מאוד תגובתי, רכים וטובים של חשמל.	מלחים, הידרוקסידים ותחמוצות לדוגמא: NaCl, KOH ו- Li2או	מגיבים בהלוגנים ויוצרים מלחים.
2	פחות תגובתי וקשה יותר מקבוצה 1. מוצקים מכסף עם מוליכות טובה.	מלחים, הידרוקסידים ותחמוצות למשל: מקרה4, מג (אוה)2 ובאו	יצירת מלחים ותחמוצות.
3 עד 12	הם יוצרים קומפלקסים. הם מוצקים מתכתיים, קשים ושבירים, למעט כספית, שהיא נוזל.	מלחים, תחמוצות ומתחמים. לדוגמא: AgNO3, TiO ו- [Cr (OH)3(ח2O)3]	במינרלים בצורה של תחמוצות.
13	מוצקים בתנאי סביבה, כסף, למעט בור.	תחמוצות לדוגמא: ב2או3	במינרלים בצורה של תחמוצות.
14	מוצק בתנאי סביבה.	אטומי C ו- Si יכולים לסדר את עצמם בשרשראות ולייצר מגוון עצום של חומרים.	באורגניזמים חיים ובצורה של סיליקטים או תחמוצות.
15	מוצקים, למעט חנקן, שהוא גזי בתנאי סביבה.	תחמוצות וחומצות לדוגמא: NO2 ו- H3אָבָק4	אווירה, אורגניזמים חיים ומינרלים.
16	מוצקים, למעט חמצן, שהוא גזי בתנאי הסביבה.	סולפידים ותחמוצות לדוגמא: ZnS ו- SiO2	אווירה, אורגניזמים חיים ומינרלים.
17	הם יוצרים מולקולות דיאטומיות ותגובות מאוד. הם מוליכים רעים של חשמל וחום. הם אגרסיביים כלפי יצורים חיים וסביבה.	חומצות ומלחים. לדוגמא: HCl ו- KBr	נמצאים בחומרים אורגני ומינרלי.
18	הם יציבים מאוד ונמצאים בצורת גזים.	הם כמעט לא יוצרים חומרים מורכבים.	גזים באווירה.

תכונות כימיות ופיזיקליות מבדילות בין משפחה למשפחה. כפי שראינו, תכונות כימיות קשורות ל אלקטרונים של הערכיות, ודרכם אטום מתקשר עם אחר, באחריות להתנהגות הכימית ו קשרים כימים נוצר.

התכונות הפיזיקליות של יסודות באותה קבוצה עשויות להשתנות בהתאם למספר האטומי ולמסה.

תרגילים

עכשיו שאתה יודע קצת יותר על משפחות הטבלה המחזורית, בדוק את הידע שלך וראה מה למדת.

1) שקול את התמצית הבאה מהטבלה המחזורית.

א) ציין שני יסודות שיש להם שני אלקטרונים ערכיים.
ב) ציין יסוד שמגיב באלימות עם מים ויוצר הידרוקסיד מתכתי.
ג) ציין אלמנט שאינו תגובתי.
ד) ציין שני יסודות המשתלבים עם מתכות אלקליות ליצירת מלחים.

ראה תשובה

תשובה:

א) B ו- J
שני אלקטרונים ערכיים תואמים לקבוצה 2, בעלת תצורת אלקטרונים ns² ומיוצגים בתרגיל על ידי B ו- J.

ב) A, B, I או J.
A ואני מייצגים אלמנטים ממשפחה 1; B ו- J הם ממשפחה 2. כפי שראינו בטבלת המאפיינים, אלמנטים מקבוצה 1 ו- 2 הם מאוד תגובתי ויכולים ליצור הידרוקסידים, כמו בדוגמאות שניתנו: KOH ו- Mg (OH)₂.

ג) ז
גזים אצילים הם יציבים מאוד ולכן אינם ריאקטיביים במיוחד. האות G מוכנסת לטבלה כמרכיב ממשפחה זו.

ד) F ו- K
הלוגנים מגיבים עם מתכות אלקליות ליצירת מלחים. הדוגמה הנפוצה ביותר לכך היא מלח שולחן, NaCl.

2) האיור הבא מציג שלושה יסודות כימיים, משמאל לימין, ליתיום, נתרן ואשלגן.

בחר באפשרות המשלימה כראוי את כל ההצהרות הבאות.

1.1) "אנו יכולים לומר שליתיום, נתרן ואשלגן ...

(א)... שייכים לאותה תקופה. "
(ב)... יש אותו מספר אטומי. "
(ג)... שייכים לאותה קבוצה. "
(ד)... יש אותו מספר מסה. "

1.2) "היסודות ליתיום, נתרן ואשלגן ...
(א)... יש תכונות כימיות דומות מאוד. "
(ב)... יש תכונות כימיות שונות מאוד. "
(ג)... אינם מתכות. "
(ד)... להגיב עם מים ליצירת פתרונות חומציים. "

ראה תשובה

תשובות:

1.1) (ג) שייכים לאותה קבוצה.

1.2) (A) יש תכונות כימיות דומות מאוד.

אנו יכולים להשיג מידע זה על ידי עיון בטבלה המחזורית או על ידי הפצה אלקטרונית של היסודות ליתיום, נתרן ואשלגן. נראה שלשלושה יש אלקטרון במעטפת הערכיות ומכיוון שהם חלק מאותה קבוצה, התכונות הכימיות דומות מאוד.

3) שקול את הטבלה הבאה, שבה מיוצגים המספרים האטומיים וההפצות האלקטרוניות של כמה יסודות כימיים.

אֵלֵמֶנט	סמל כימי	מספר אטומי	הפצה אלקטרונית
לִיתִיוּם	לקרוא	3	2,1
בריליום	לִהיוֹת	4	2,2
פלוּאוֹר	F	9	2,7
נֵאוֹן	הא	10	2,8
כְּלוֹר	קל	17	2,8,7
אַרגוֹן	אוויר	18	2,8,8
אֶשׁלָגָן	ק	19	2,8,8,1
סִידָן	פה	20	2,8,8,2

ציין את הקבוצה של כל אלמנט.

ראה תשובה

תשובה:

ליתיום ואשלגן: קבוצה 1. (יש להם אלקטרון במעטפת הערכיות).
בריליום וסידן: קבוצה 2. (יש להם שני אלקטרונים במעטפת הערכיות).
פלואור וכלור: קבוצה 17. (יש להם שבעה אלקטרונים במעטפת הערכיות).
ניאון וארגון: קבוצה 18. (יש להם שמונה אלקטרונים במעטפת הערכיות).

הבן את הטבלה המחזורית תוך 10 דקות

בדוק שאלות בבחינות הקבלה עם החלטה שהעירה ב תרגילים על הטבלה המחזורית ושאלות שלא פורסמו בנושא ב תרגילים על ארגון הטבלה המחזורית.