Familii de tabele periodice

Unul dintre modurile în care sunt organizate elementele chimice este prin familii, care corespund secvențelor verticale ale tabelului periodic.

La 18 coloane din tabel grupează elementele în funcție de asemănări în proprietățile chimice.

Organizarea elementelor chimice în familii a fost un mod practic de structurare a diverselor informații găsite și prezentarea lor într-un mod simplu.

Pentru a facilita localizarea unui element chimic, familiile au fost desemnate în număr de la 1 la 18 după cum urmează:

Prin contribuția multor oameni de știință și diferite încercări de aranjare a datelor, tabelul periodic a evoluat, stabilind o ordine de aranjare a elementelor.

Nomenclatorul familiilor

• Familiile din tabel au fost împărțite în A (reprezentativ) și B (tranziție), fiind identificate prin litere și cifre.
• Tu elemente reprezentative familiile 0, 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A și 7A corespund.
• Tu elemente de tranziție familiile 1B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B și 8B corespund.
• Prin determinarea Uniunii Internaționale de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC), familiile au fost identificate în grupuri de la 1 la 18.

Tabel periodic și distribuție electronică

Asemănările dintre elementele aceleiași familii apar deoarece numărul de electroni de valență al atomului în starea de bază este același pentru membrii unui anumit grup.

De exemplu:

Grupa 1	Distribuție electronică
3citit	2-1
11La	2-8-1
19K	2-8-8-1
37Rb	2-8-18-8-1
55Cs	2-8-18-18-8-1
87Pr	2-8-18-32-18-8-1

Atomii grupului 1 au electronii distribuiți pe mai mult de un nivel de energie, dar toți au un electron de valență.

Cu aceasta, observăm că realizarea distribuție eletronică a atomului în starea fundamentală, găsim poziția acestuia pe tabelul periodic.

elemente reprezentative

Elementele reprezentative prezintă un comportament chimic relativ mai puțin complex decât elementele de tranziție și formează majoritatea substanțelor din jurul nostru.

Unele familii de elemente reprezentative primesc nume speciale, după cum se arată mai jos:

grup	Familie	nume specific	Denumirea originii	Elemente	configurație electronică
1	1A	Metale alcaline	din latină alcalin, care înseamnă „gri de plante”.	Li, Na, K, Rb, Cs și Fr	ne^1 (cu n1)
2	2A	metale alcalino-pământoase	Termenul „pământean” se referă la „existent pe pământ”.	Fii, Mg, Ca, Sr, Ba și Ra	ne^2 (cu n1)
13	3A	familia borului	Numele primului element al familiei.	B, Al, Ga, In, Tl și Nh.	ne^2np^1
14	4A	familia carbonului	Numele primului element al familiei.	C, Si, Ge, Sn, Pb și Fl.	ne^2np^2
15	5A	Familia azotului	Numele primului element al familiei.	N, P, As, Sb, Bi și Mc.	ne^2np^3
16	6A	Chalcogeni	din greacă khalks, deoarece sunt elemente găsite în minereurile de cupru.	O, S, Se, Te, Po și Lv.	ne^2np^4
17	7A	Halogeni	Expresie greacă care înseamnă formatori de sare.	F, Cl, Br, I, At și Ts.	ne^2np^5
18	0	Gaze nobile	S-a considerat că nu reacționează cu alte substanțe.	El, Ne, Ar, Kr, Xe, Re și Og.	1s^2 (El) sau noi^2np^6 (dacă n> 1)

Prin tabel, putem vedea că:

• Elementele prezentate mai sus sunt clasificate ca reprezentative deoarece au cel mai energic electron într-un subnivel s sau p.
• Electronii sunt distribuiți pe niveluri de energie și n reprezintă nivelul cel mai exterior al atomului în starea fundamentală.
• Elementele reprezentative, conform recomandării IUPAC, aparțin grupurilor sau familiilor 1,2,13,14,15,16,17 și 18.

O hidrogen este clasificat în afară de celelalte elemente. Chiar și cu configurația electronică 1s¹, el nu face parte din grupul 1 pentru că prezintă un comportament singular.

elemente de tranziție

Elementele de tranziție corespund grupelor 3-12. Ei primesc acest nume deoarece au caracteristici intermediare între grupurile 1 și 2 și elementele reprezentative nemetalice.

Tu metale de tranziție sunt definite de IUPAC ca:

Un element de tranziție are un subnivel d incomplet sau poate forma cationi cu un subnivel d incomplet.

Când cel mai energic electron al atomului în starea fundamentală se află într-un subnivel incomplet, este caracterizat ca o tranziție externă.

Lantanidele și actinidele sunt elemente de tranziție interne deoarece au cel puțin un subnivel incomplet.

Atunci când elementele au electroni care umple orbitalii d sau f, acestea prezintă proprietăți similare și pot fi clasificate în elemente de tranziția exterioară sau interioară.

După cum putem vedea în imagine, familia 8B corespunde a 3 coloane, acestea sunt grupurile 8, 9 și 10, care au fost grupate astfel, deoarece au caracteristici similare.

Principalele caracteristici ale familiilor

Tabelul de mai jos prezintă principalele proprietăți ale grupurilor din tabelul periodic:

grup	Caracteristici	substanțe compuse mai frecvente	apariții
1	Solid și strălucitor în condiții ambientale. Conductori de energie electrică foarte reactivi, moi și buni.	Săruri, hidroxizi și oxizi Ex: NaCI, KOH și Li2O	Reacționează cu halogeni și formează săruri.
2	Mai puțin reactiv și mai greu decât grupul 1. Solid argintiu cu o conductivitate bună.	Săruri, hidroxizi și oxizi De exemplu: Caz4, Mg (OH)2 și BaO	Formând săruri și oxizi.
3-12	Ele formează complexe. Sunt solide metalice, dure și fragile, cu excepția mercurului, care este un lichid.	Săruri, oxizi și complexe. Ex: AgNO3, TiO și [Cr (OH)3(H2O)3]	În minerale sub formă de oxizi.
13	Solid în condiții ambientale, argintiu, cu excepția borului.	Oxizi Ex: B2O3	În minerale sub formă de oxizi.
14	Solid în condiții ambientale.	Atomii de C și Si se pot aranja în lanțuri și pot produce o mare varietate de substanțe.	În organismele vii și sub formă de silicați sau oxizi.
15	Solidele, cu excepția azotului, care este gazos în condiții ambientale.	Oxizi și acizi Ex: NU2 si H3PRAF4	Atmosferă, organisme vii și minerale.
16	Solidele, cu excepția oxigenului, care este gazos în condiții ambientale.	Sulfuri și oxizi Ex: ZnS și SiO2	Atmosferă, organisme vii și minerale.
17	Acestea formează molecule diatomice și sunt foarte reactive. Sunt conductori răi ai electricității și căldurii. Sunt agresivi pentru ființele vii și pentru mediu.	Acizi și săruri. Ex: HCl și KBr	Sunt prezente în substanțe organice și minerale.
18	Sunt foarte stabile și se găsesc sub formă de gaze.	Cu greu formează substanțe compuse.	Gazele din atmosferă.

Proprietățile chimice și fizice disting o familie de alta. După cum am văzut, proprietățile chimice sunt legate de electroni de valență, și prin intermediul acestora, un atom interacționează cu altul, fiind responsabil pentru comportamentul chimic și legături chimice format.

Proprietățile fizice ale elementelor din același grup pot varia în funcție de numărul atomic și de masă.

Exerciții

Acum, că știți puțin mai multe despre familiile Tabelului periodic, testați-vă cunoștințele și vedeți ce ați învățat.

1) Luați în considerare următorul extract din Tabelul periodic.

a) Numiți două elemente care au doi electroni de valență.
b) Indicați un element care reacționează violent cu apa, producând un hidroxid metalic.
c) Indicați un element non-reactiv.
d) Indicați două elemente care se combină cu metale alcaline pentru a forma săruri.

Vezi Răspuns

Răspuns:

a) B și J
Doi electroni de valență corespund grupei 2, care are o configurație ns electronică² și sunt reprezentate în exercițiu de B și J.

b) A, B, I sau J.
A și I reprezintă elemente ale familiei 1; B și J provin din familia 2. După cum am văzut în tabelul cu proprietăți, elementele grupului 1 și 2 sunt foarte reactive și pot forma hidroxizi, ca în exemplele date: KOH și Mg (OH)₂.

c) G
Gazele nobile sunt foarte stabile și, prin urmare, nu sunt foarte reactive. Litera G este inserată în tabel ca element al acestei familii.

d) F și K
Halogenii reacționează cu metalele alcaline pentru a forma săruri. Cel mai frecvent exemplu în acest sens este sarea de masă, NaCI.

2) Figura următoare prezintă trei elemente chimice, de la stânga la dreapta, litiu, sodiu și potasiu.

Selectați opțiunea care completează corect fiecare dintre următoarele afirmații.

1.1) „Putem spune că litiu, sodiu și potasiu ...

(A)... aparțin aceleiași perioade. ”
(B)... are același număr atomic. ”
(C)... aparțin aceluiași grup. ”
(D)... are același număr de masă. ”

1.2) „Elementele litiu, sodiu și potasiu ...
(A)... are proprietăți chimice foarte similare. ”
(B)... are proprietăți chimice foarte diferite. ”
(C)... sunt nemetale. ”
(D)… reacționează cu apa pentru a forma soluții acide. ”

Vezi Răspuns

Răspunsuri:

1.1) (C) aparțin aceluiași grup.

1.2) (A) are proprietăți chimice foarte similare.

Putem obține aceste informații consultând tabelul periodic sau realizând distribuția electronică a elementelor litiu, sodiu și potasiu. Vom vedea că cei trei au un electron în învelișul de valență și, deoarece fac parte din același grup, proprietățile chimice sunt foarte similare.

3) Luați în considerare următorul tabel, unde sunt reprezentate numerele atomice și distribuțiile electronice ale unor elemente chimice.

Element	simbol chimic	numar atomic	Distribuție electronică
Litiu	citit	3	2,1
Beriliu	fi	4	2,2
Fluor	F	9	2,7
neon	Huh	10	2,8
clor	Cl	17	2,8,7
argon	Aer	18	2,8,8
Potasiu	K	19	2,8,8,1
Calciu	Aici	20	2,8,8,2

Indicați grupul fiecărui element.

Vezi Răspuns

Răspuns:

Litiu și potasiu: grupa 1. (Au un electron în învelișul de valență).
Beriliu și calciu: grupa 2. (Au doi electroni în învelișul de valență).
Fluor și clor: grupa 17. (Au șapte electroni în cochilia de valență).
Neon și argon: grupa 18. (Au opt electroni în carcasa de valență).

Înțelegeți tabelul periodic în 10 minute

Verificați întrebările la examenul de admitere cu o rezoluție comentată în Exerciții pe tabelul periodic și întrebări nepublicate pe această temă în Exerciții de organizare a tabelului periodic.