Naar de periodieke systeemfamilies zijn de verticale sequenties van de tafel en verzamelen chemische elementen met vergelijkbare chemische eigenschappen. Dergelijke overeenkomsten zijn te wijten aan de aanwezigheid van gelijke hoeveelheden valentie-elektronen voor de elementen die in dezelfde familie zijn gegroepeerd. Gezinnen huisvesten de representatieve elementen in groep 1 en 2, van 13 tot en met 18 jaar en de overgangselementen in groep 1 tot en met 12.
Lees ook:Transurane elementen - de door de mens gemaakte chemische elementen die na uranium in het periodiek systeem komen
Samenvatting van periodieke systeemfamilies
De families komen overeen met de verticale lijnen van de Periodiek systeem.
Ook bekend als groepen, zijn families in het periodiek systeem genummerd van 1 tot 18.
Chemische elementen in dezelfde familie hebben vergelijkbare chemische eigenschappen.
De vertrouwdheid van een reeks elementen wordt verklaard door een gelijk aantal valentie-elektronen te hebben.
De representatieve elementen zijn onderverdeeld in de groepen 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 en 18. Elk van deze families heeft specifieke namen.
De overgangselementen vormen één familie die is onderverdeeld in de groepen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 en 12.
Organisatie van periodieke systeemfamilies
Gezinnen in het periodiek systeem zijn de verticale reeksen van de tabel, dat wil zeggen, de kolommen. Ook bekend als groepen, de families van het periodiek systeem zijn genummerd van 1 tot 18, van links naar rechts.
Chemische elementen die dezelfde kolom bezetten, worden geacht tot dezelfde familie te behoren., vanwege de gelijkenis tussen hun chemische eigenschappen, wat te wijten is aan het feit dat ze hetzelfde aantal hebben elektronen bij valentie schil. Alle chemische elementen van familie 18 hebben bijvoorbeeld acht elektronen in de valentieschil (volledige schil) en nemen zelden deel aan chemische bindingen.
Volgens het moderne systeem van Internationale Unie van Pure en Toegepaste Chemie (Iupac), wordt elke groep of familie geïdentificeerd door een nummer van 1 tot 18, beginnend van links naar rechts in het periodiek systeem.
Het is belangrijk om te benadrukken dat het oude IUPAC-systeem een alfanumeriek systeem hanteerde, waarbij de letters A en B verwijzen naar respectievelijk de representatieve en overgangselementen. Momenteel wordt dit type nomenclatuur niet meer gebruikt.
Nomenclatuur van periodieke systeemfamilies
Chemische elementen kunnen worden ingedeeld in twee grote families: representatieve elementen en overgangselementen.
→ Representatieve elementen van het periodiek systeem
De representatieve elementen zijn onderverdeeld in de groepen 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 en 18. Elk van deze groepen heeft een specifieke naam, waaronder het ook bekend kan zijn. Kijk:
Groep 1: familie van metalen alkalisch.
Groep 2: familie van aardalkalimetalen.
Groep 13: boor- of aardmetaalfamilie.
Groep 14: koolstof familie.
Groep 15: Stikstof of Pnicogens familie.
Groep 16: zuurstof- of chalcogeenfamilie.
Groep 17: familie van halogenen.
Groep 18: familie van edele gassen.
→ Overgangselementen van het periodiek systeem
Jij overgangselementenvormen een enkele familie verdeeld in groepen 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 en 12. De reeksen lanthanide en actinide maken ook deel uit van de overgangselementen.
De overgangselementen zijn allemaal van metaal en hebben vergelijkbare chemische eigenschappen, zelfs met verschillende elektronen in de valentieschil en daarom een enkele en grote familie van overgangsmetalen zou vormen.
Chemische elementen uit de families van het periodiek systeem
Elke familie of groep bestaat uit een reeks chemische elementen. Zie de beschrijving van de chemische elementen waaruit elke familie bestaat:
Groep 1:lithium, natrium, potassium, rubidium, cesium, francium.
Groep 2:beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, radio.
Groep 3:scandium, yttrium, lanthanidereeks en actinidereeks.
Groep 4: titanium, zirkoniaO, hafnium Het is rutherfordium.
Groep 5:vanadium, niobium, tantaal Het is dubnium.
Groep 6:chroom, molybdeen, wolfraam Het is zeeborgium.
Groep 7:mangaan, technetium, rhenium Het is bohrio.
Groep 8: ijzer, ruthenium, osmium Het is hassium.
Groep 9:kobalt, rhodium, iridium en meitnerium.
Groep 10:nikkel, palladium, platina en darmstadtio.
Groep 11: koper, zilver, goud en röntgenium.
Groep 12:zink, cadmium, Kwik en Copernicus.
Groep 13: boor, aluminium, gallium, indium en thallium.
Groep 14: koolstof, silicium, germanium, blik, leiding en flerovium.
Groep 15:stikstof, fosfor, arseen-, antimoon Het is bismut.
Groep 16:zuurstof, zwavel, selenium, tellurium, polonium en levermorium.
Groep 17: fluor, chloor, broom, jodium en astatine.
Groep 18:helium, neon, argon, krypton, xenon Het is radon.
Belangrijk: het scheikundige element waterstof is een bijzonder geval, want ondanks dat het zich naast groep 1 bevindt, maakt het geen deel uit van de alkalimetaalfamilie, omdat het geen vergelijkbare chemische eigenschappen heeft.
Meer weten: Wat zijn de radioactieve elementen in het periodiek systeem?
Belangrijkste kenmerken van de families van het periodiek systeem
→ Groep 1 of familie van alkalimetalen
Het zijn metalen vaste stoffen, glanzend en glad.
Ze hebben een hoge thermische geleidbaarheid en een hoge Elektrische geleidbaarheid.
hebben temperaturen relatief laag smeltpunt.
Ze zijn zeer reactief met water.
Neiging om monovalente kationen te vormen (lading +1).
→ Groep 2 of familie van aardalkalimetalen
Het zijn metallische vaste stoffen, glanzend en harder in vergelijking met alkalimetalen.
Ze oxideren gemakkelijk.
Ze hebben een hoge thermische geleidbaarheid en een hoge elektrische geleidbaarheid.
Ze hebben iets hogere smelttemperaturen in vergelijking met alkalimetalen.
Ze zijn reactief met water.
Neiging om tweewaardige kationen te vormen (lading +2).
→ Groepen 3 tot 12 of familie van overgangsmetalen
Ze zijn de grootste familie op het periodiek systeem.
Harde, glanzende metalen vaste stoffen.
Ze hebben een hoge thermische geleidbaarheid en een hoge elektrische geleidbaarheid.
Gespannen.
Hoge smelttemperaturen.
kan anders presenteren oxidatie toestanden.
→ Groep 13 of boorfamilie
Ze hebben intermediaire eigenschappen tussen de eigenschappen van metalen en geen metalen.
Ze zijn solide onder omgevingsomstandigheden.
Neiging om driewaardige kationen te vormen (lading +3).
→ Groep 14 of koolstoffamilie
Ze hebben intermediaire eigenschappen tussen de eigenschappen van metalen en niet-metalen.
Ze zijn solide onder omgevingsomstandigheden.
Neiging om vier bindingen te vormen.
Ze zijn solide onder omgevingsomstandigheden.
Koolstof en silicium kunnen kettingbindingen vormen.
→ Groep 15 of stikstoffamilie
Ze hebben intermediaire eigenschappen tussen de eigenschappen van metalen en niet-metalen.
Vaste stoffen onder omgevingsomstandigheden, met uitzondering van stikstof, dat een gas is.
Stikstof en fosfor zijn fundamenteel in levende organismen.
Arseen is zeer giftig.
→ Groep 16 of zuurstoffamilie (chalcogenen)
Ze hebben verschillende eigenschappen en veranderen van niet-metalen naar metalen elementen naarmate je ouder wordt.
Vaste stoffen onder omgevingsomstandigheden, met uitzondering van zuurstof, dat een gas is.
Neiging om tweewaardige anionen te vormen (lading -2).
→ Groep 17 of familie van halogenen
Het zijn niet-metalen.
Vrij reactief.
Slechte thermische en elektrische geleiders.
Onder omgevingsomstandigheden bestaan fluor en chloor als gassen, broom is vloeibaar en jodium is vast.
Neiging om eenwaardige anionen te vormen (lading -1).
→ Groep 18 of edelgasfamilie
Het zijn niet-metalen.
Zeer weinig reactief, dus ze kunnen inerte gassen worden genoemd.
Ze bestaan in de vorm van gassen.
Ze hebben geen neiging zich te vormen ionen.
Periodiek systeem en elektronische distributie
Chemische elementen die tot dezelfde familie of groep behoren, hebben vergelijkbare chemische eigenschappen omdat ze die hebben gelijk aantal elektronen in de valentieschil.
Het aantal elektronen in de valentieschil is relevant, omdat het de neiging tot vorming van kationen bepaalt anionen, onder andere het type chemische binding dat moet worden gevormd, de energie die betrokken is bij chemische reacties kenmerken. Om het aantal valentie-elektronen te vinden, het is noodzakelijk om de atoomnummer van het element en voer je uit elektronische distributie.
→ Elektronische distributie van representatieve elementen
De representatieve elementen hebben hun meest energetische elektronen in subniveaus S Het is P van de elektronische laag (n). De volgende tabel brengt de elektronische configuraties samen die horen bij elke familie van representatieve elementen. de voorwaarde N varieert van 1 tot 7 en vertegenwoordigt het energieniveau dat wordt ingenomen door de valentie-elektronen, gelijk aan de periode (horizontale lijn) van het periodiek systeem waarin het element wordt gevonden.
Elektronische distributie van representatieve elementen | ||
familie of groep |
Elektronische distributie |
Voorbeeld |
1 |
ons1 |
Li (Z=3): 1s2 2s1 |
2 |
ons2 |
Wees (Z=4): 1s2 2s2 |
13 |
ons2 np1 |
B (Z=5): 1s2 2s22p1 |
14 |
ons2 np2 |
C (Z=6): 1s2 2s22p2 |
15 |
ons2 np3 |
N (Z=7): 1s2 2s22p3 |
16 |
ons2 np4 |
O (Z=8): 1s2 2s22p4 |
17 |
ons2 np5 |
F (Z=9): 1s2 2s22p5 |
18 |
ons2 np6 |
Ne (Z=10): 1s2 2s22p6 |
→ Elektronische distributie van overgangselementen
De overgangselementen zijn verdeeld over groep 3 en 12 en hebben de subniveaus D Het is F bezet door valentie-elektronen:
Externe overgangselementen: houden valentie-elektronen in het subniveau D, waarbij de elektronenconfiguratie gelijk blijft aan ons2 (n-1)d(1 tot 8). Het element nikkel (Z = 28) behoort bijvoorbeeld tot groep 10 en de configuratie is 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8.
Interne overgangselementen: ze maken deel uit van groep 3, maar zijn "intern" in het periodiek systeem en worden daaronder uitgebreid in periodes 6 (lanthaniden) en 7 (actiniden). Deze elementen hebben valentie-elektronen die de subshell bezetten F en algemene elektronische configuratie van ons2 (n-2)f(1 tot 13). Het element lanthaan (Z = 57) is bijvoorbeeld het eerste element in de lanthanidereeks en de elektronenconfiguratie is 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4 p6 5s2 4d10 17.00 uur6 6s2 4f1.
Weet ook:Wat is de oorsprong van het periodiek systeem?
Opgeloste oefeningen over de families van het periodiek systeem
vraag 1
(UFC — aangepast) Vink met betrekking tot de moderne periodieke classificatie van elementen de ware bewering aan:
A) In het periodiek systeem komen families of groepen overeen met horizontale lijnen.
B) Elementen in een familie hebben zeer verschillende chemische eigenschappen.
C) In een familie hebben elementen over het algemeen hetzelfde aantal elektronen in de laatste schil.
D) In een bepaalde periode hebben de elementen vergelijkbare chemische eigenschappen.
E) De representatieve elementen zijn verdeeld in groepen 3 t/m 12.
Oplossing:
Alternatief C
Item A is onjuist: de families of groepen zijn de kolommen (verticale lijnen) van het periodiek systeem.
Item B en D onjuist: in een familie hebben elementen vergelijkbare chemische eigenschappen. In perioden hebben elementen dezelfde elektronenschil die wordt ingenomen door valentie-elektronen.
Item C juist: in een familie hebben de elementen hetzelfde aantal elektronen in de laatste schil.
Item E onjuist: representatieve elementen zijn groep 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 en 18. De overgangselementen zijn verdeeld in de groepen 3 t/m 12.
vraag 2
(EAM) Elementen A, B en C hebben de volgende elektronenconfiguraties in hun valentieschillen:
EEN: 3s1
B: 4s2 4 p4
C: 3s2
Selecteer op basis van deze informatie de juiste optie.
A) Element A is een alkalimetaal.
B) Element B is een halogeen.
C) Element C is een chalcogeen.
D) Elementen A en B behoren tot de derde periode van het periodiek systeem.
E) De drie elementen behoren tot dezelfde groep van het periodiek systeem.
Oplossing:
Alternatief A
Item A correct: element A heeft een elektronische distributie die slechts één valentie-elektron bevat en behoort daarom tot groep 1 van het periodiek systeem.
Onjuist item B: element B heeft een 4s elektronenconfiguratie2 4 p4, wat aangeeft dat er 6 elektronen in de laatste schil zitten en dat dit element behoort tot groep 16 (chalcogenen).
Fout item C: element C heeft een elektronische configuratie met 2 elektronen in de laatste schil, dus het is een element van groep 2 in de tabel.
Onjuist item D: element A behoort tot de derde periode (n = 3) en element B behoort tot de vierde periode (n = 4).
Onjuist item E: de drie elementen hebben verschillende hoeveelheden elektronen in de laatste schil, dus ze kunnen geen deel uitmaken van dezelfde familie.
Door Ana Luiza Lorenzen Lima
Scheikundeleraar
Bron: Braziliaanse school - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/familias-da-tabela-periodica.htm
