Budowa układu Budowa układu okresowego okresowego pierwiastkówpierwiastków

1. Rys historyczny1. Rys historyczny

W starożytności wyróżniano 4 żywioły, ale W starożytności wyróżniano 4 żywioły, ale znano i stosowano Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, C, znano i stosowano Au, Ag, Cu, Fe, Sn, Pb, C, S,S,

W średniowieczu odkryto następujące W średniowieczu odkryto następujące substancje As, Bi, Zn, P, Sb,substancje As, Bi, Zn, P, Sb,

W następujących stuleciach dokonano ponad W następujących stuleciach dokonano ponad 80 pierwiastków80 pierwiastków

Pojęcie pierwiastek chemiczny wprowadził Pojęcie pierwiastek chemiczny wprowadził Robert BoyleRobert Boyle w 1611r. w 1611r.

CdCd

W tym czasie potrafiono określić niektóre W tym czasie potrafiono określić niektóre właściwości tych pierwiastków i właściwości tych pierwiastków i wyznaczyć ich masy atomowe,wyznaczyć ich masy atomowe,

Próbę usystematyzowania znanych Próbę usystematyzowania znanych pierwiastków podejmowali: pierwiastków podejmowali: JohanJohan Wolfgang DobereineraWolfgang Dobereinera (1780-1849), (1780-1849), Julius Lothar MeyerJulius Lothar Meyer (1830-1895), (1830-1895), John John Alexander NewlandsAlexander Newlands (1837-1898), (1837-1898), DimitrDimitr Mendelejew Mendelejew (1834-1907).(1834-1907).

CdCd

W XIX w. nie znano w pełni budowy atomu, W XIX w. nie znano w pełni budowy atomu, kryterium klasyfikacji były wzrastające masy kryterium klasyfikacji były wzrastające masy atomowe pierwiastków,atomowe pierwiastków,

Za twórcę stosowanego układu okresowego Za twórcę stosowanego układu okresowego pierwiastków uważa się pierwiastków uważa się D. MendelejewaD. Mendelejewa,,

W 1869 przedstawił wnioski i z badań oraz W 1869 przedstawił wnioski i z badań oraz założenia klasyfikacji pierwiastków.założenia klasyfikacji pierwiastków.

2. Założenia klasyfikacji 2. Założenia klasyfikacji pierwiastków wg pierwiastków wg MendelejewaMendelejewa

Pierwiastki uszeregowane wg wzrastającej Pierwiastki uszeregowane wg wzrastającej masy atomowej wykazują powtarzalność masy atomowej wykazują powtarzalność (periodyczność) – prawo okresowości,(periodyczność) – prawo okresowości,

W tabeli układu okresowego należy W tabeli układu okresowego należy przewidzieć miejsca dla prawdopodobnie, a przewidzieć miejsca dla prawdopodobnie, a nieodkrytych pierwiastków,nieodkrytych pierwiastków,

Należy przestawić kolejność pierwiastków w Należy przestawić kolejność pierwiastków w kilku miejscach układu, ponieważ kilku miejscach układu, ponieważ podobieństwo właściwości pierwiastków w tej podobieństwo właściwości pierwiastków w tej samej grupie jest ważniejsze od wzrastającej samej grupie jest ważniejsze od wzrastającej masy atomowej. masy atomowej.

CdCd

Układ okresowy pierwiastków Układ okresowy pierwiastków Mendelejewa składał się z rzędów Mendelejewa składał się z rzędów poziomych poziomych (okresów)(okresów) i pionowych i pionowych (grup)(grup),, przy czym grupy tworzyły przy czym grupy tworzyły pierwiastki o zbliżonych właściwościach,pierwiastki o zbliżonych właściwościach,

Obecnie układ okresowy został Obecnie układ okresowy został poszerzony o nowo odkryte i otrzymane poszerzony o nowo odkryte i otrzymane na drodze syntezy jądrowej pierwiastki, na drodze syntezy jądrowej pierwiastki,

3. Prawo okresowości3. Prawo okresowości

Właściwości pierwiastków chemicznych Właściwości pierwiastków chemicznych uporządkowanych wg wzrastających uporządkowanych wg wzrastających liczb atomowych (Z) powtarzają się liczb atomowych (Z) powtarzają się okresowo.okresowo.

4. Współczesny u.o.p. 4. Współczesny u.o.p. chem. chem.

Jest zmodyfikowaną tablicą Jest zmodyfikowaną tablicą Mendelejewa, uzupełnioną o grupę Mendelejewa, uzupełnioną o grupę helowców (mało aktywnych gazów helowców (mało aktywnych gazów szlachetnych) oraz pierwiastki nowo szlachetnych) oraz pierwiastki nowo odkryte i sztucznie wytworzone,odkryte i sztucznie wytworzone,

W osobnych dwóch okresach W osobnych dwóch okresach umieszczono pierwiastki od umieszczono pierwiastki od 5858CeCe do do 7171LuLu – – lantanowcelantanowce i od i od 9090ThTh do do 103103LwLw – – aktynowceaktynowce

4a. Podstawa konstrukcji 4a. Podstawa konstrukcji u.o.p.chem.u.o.p.chem.

Pierwiastki zgrupowane są w Pierwiastki zgrupowane są w 7-miu7-miu szeregach szeregach poziomych wg wzrastającej liczby atomowej (Z) poziomych wg wzrastającej liczby atomowej (Z) zwanych zwanych okresamiokresami, oznaczonych cyframi , oznaczonych cyframi arabskimi arabskimi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (nr okresu = liczba 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, (nr okresu = liczba powłok elektr.powłok elektr.

W u.o.p. chem. pierwiastki uszeregowano w W u.o.p. chem. pierwiastki uszeregowano w 18-tu18-tu kolumnach pionowych – kolumnach pionowych – grupachgrupach, , oznaczonych cyframi arabskimi od oznaczonych cyframi arabskimi od 1 do 18, 1 do 18, pierwiastki w grupach maja identyczną pierwiastki w grupach maja identyczną konfigurację zewnętrznej powłoki n.konfigurację zewnętrznej powłoki n.

CdCd

Każdy z okresów kończy się gazem Każdy z okresów kończy się gazem szlachetnym posiadającym na szlachetnym posiadającym na zewnętrznej powłoce zewnętrznej powłoce nn ( (z wyjątkiem heluz wyjątkiem helu) ) oktet elektronowyoktet elektronowy ( (8 elektronów8 elektronów) ) obsadzających dwie podpowłoki – obsadzających dwie podpowłoki – orbitale orbitale ss i i pp ( (nsns22pp66) - ) - reguła oktetureguła oktetu (prawidłowość układu okresowego (prawidłowość układu okresowego pierwiastków chemicznych)pierwiastków chemicznych)

CdCd

Podstawę współczesnego układu Podstawę współczesnego układu pierwiastków chemicznych stanowi ich pierwiastków chemicznych stanowi ich konfiguracja elektronowa wyznaczająca konfiguracja elektronowa wyznaczająca podział na bloki energetyczne podział na bloki energetyczne s, p, d, fs, p, d, f..

4b. Bloki energetyczne – 4b. Bloki energetyczne – blok blok ss

Blok Blok ss obejmuje pierwiastki grupy obejmuje pierwiastki grupy 11 i i 2 2 oraz oraz hel (grupa 18),hel (grupa 18),

Pierwiastki bloku s w zewnętrznej Pierwiastki bloku s w zewnętrznej powłoce elektronowej (n) mają jedną powłoce elektronowej (n) mają jedną podpowłokę (orbital) podpowłokę (orbital) ss zapełnioną jednym zapełnioną jednym (s(s11)) lub dwoma lub dwoma (s(s22)) elektronami elektronami

4c. Bloki energetyczne – 4c. Bloki energetyczne – blok blok pp

Blok p obejmuje pierwiastki od grupy Blok p obejmuje pierwiastki od grupy 1313 do grupy do grupy 1818 ( (bez helubez helu))

Zewnętrzna powłoka elektronowa n Zewnętrzna powłoka elektronowa n atomów tych pierwiastków składa się atomów tych pierwiastków składa się z 2-ch podpowłok (orbitali): z 2-ch podpowłok (orbitali): ss - - ss22 i i pp, , odpowiednio w grupach (odpowiednio w grupach (1313 – – pp11, , 1414 - - pp22, , 1515 – – pp33, , 1616 – – pp44, , 1717 – – pp55, , 1818 - - pp66). ).

4c. Bloki energetyczne – 4c. Bloki energetyczne – blok blok dd

Blok d obejmuje grupy od Blok d obejmuje grupy od 33 do do 1212,, Pierwiastki tego bloku w zewnętrznej Pierwiastki tego bloku w zewnętrznej

powłoce powłoce nn mają jedną podpowłokę mają jedną podpowłokę (orbital) (orbital) ss zajętą przez zajętą przez 1(miedziwce + Cr1(miedziwce + Cr i i Mo – sMo – s11) lub ) lub 22 elektrony ( elektrony (ss22),),

Kolejne elektrony obsadzają podpowłokę Kolejne elektrony obsadzają podpowłokę (orbital) (orbital) dd w powłoce przedostatniej ( w powłoce przedostatniej (n-1n-1) ) od od dd11 do do dd1010. .

4e. Bloki energetyczne – 4e. Bloki energetyczne – blok blok ff

Blok Blok f f tworzą tworzą lantanowce i aktynowcelantanowce i aktynowce,, W atomach tych pierwiastków, przy W atomach tych pierwiastków, przy

zapełnionych powłokach zewnętrznych, zapełnionych powłokach zewnętrznych, kolejne elektrony zapełniają powłokę kolejne elektrony zapełniają powłokę przedprzedostatnią (przedprzedostatnią (n-2n-2) w podpowłoce ) w podpowłoce (orbitalu) (orbitalu) ff i tworzą konfigurację od i tworzą konfigurację od ff11 do do ff1414..

CdCd

Grupy 1 i 2 oraz od 13 do 18, czyli tworzące Grupy 1 i 2 oraz od 13 do 18, czyli tworzące blok s i p, nazywa się grupami głównymi blok s i p, nazywa się grupami głównymi układu okresowego,układu okresowego,

Pierwiastki grupy od 3 do 12- blok d, określa Pierwiastki grupy od 3 do 12- blok d, określa się jako pierwiastki grup przejściowych.się jako pierwiastki grup przejściowych.

Nazwy grup wywodzi się od nazwy pierwiastka Nazwy grup wywodzi się od nazwy pierwiastka rozpoczynającego grupę z wyjątkiem grupy 1;rozpoczynającego grupę z wyjątkiem grupy 1;

1-litowce, 2- berylowce, 12-cynkowce, 15-1-litowce, 2- berylowce, 12-cynkowce, 15-azotowce, 17-flurowce (halogeny), 18-helowce.azotowce, 17-flurowce (halogeny), 18-helowce.