PERIODICKÉ VLASTNOSTI PRVKOV A ICH VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2026

Tieto periodické vlastnosti prvkov sú tie, ktoré definujú ich fyzikálne a chemické správanie pri atómovom pohľadu, a ktorého veličín, okrem atómového čísla, umožňujú klasifikácia atómov.

Tieto vlastnosti sú charakterizované, ako naznačuje ich názov, tým, že sú periodické; to znamená, že ak sa študuje periodická tabuľka, bude možné potvrdiť, že jej veľkosť sa riadi trendom, ktorý sa zhoduje a opakuje s usporiadaním prvkov v periódach (riadkoch) a skupinách (stĺpcoch).

Vnútorná periodicita časti prvkov periodickej tabuľky. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Napríklad, ak dôjde k prechodu periódou a periodická vlastnosť klesá s veľkosťou každého prvku, to isté sa stane vo všetkých periódach. Na druhej strane, ak klesnutie jednej skupiny alebo stĺpca zvýši jeho veľkosť, dá sa očakávať, že sa to stane aj pre ostatné skupiny.

A tak sa jej variácie opakujú a vykazujú jednoduchú tendenciu, ktorá súhlasí s usporiadaním prvkov podľa ich atómových čísel. Tieto vlastnosti sú priamo zodpovedné za kovový alebo nekovový charakter prvkov, ako aj za ich reaktivity, čo im pomohlo klasifikovať ich do väčšej hĺbky.

Ak na chvíľu nie je totožnosť prvkov známa a boli vnímané ako podivné „gule“, mohla by sa periodická tabuľka pomocou týchto vlastností prestavať (s veľkým množstvom práce).

Týmto spôsobom by predpokladané gule získali farby, ktoré by im umožnili odlíšiť sa od seba v skupinách (horný obrázok). Po znalosti svojich elektronických charakteristík by sa dali usporiadať do období a skupiny by odhalili tie, ktoré majú rovnaký počet valenčných elektrónov.

Učenie a uvažovanie o periodických vlastnostiach je rovnaké ako poznanie, prečo prvky reagujú takým spôsobom; je vedieť, prečo sú kovové prvky v určitých oblastiach tabuľky a nekovové prvky v iných.

Aké sú periodické vlastnosti a ich vlastnosti

- Atómové rádio

Pri pozorovaní sfér v obraze je potrebné si všimnúť, že nie sú všetky rovnako veľké. Niektoré sú objemnejšie ako iné. Ak sa pozriete bližšie, zistíte, že tieto veľkosti sa líšia podľa modelu: v jednom období klesá zľava doprava a v skupine sa zväčšuje zhora nadol.

Vyššie uvedené možno tiež povedať týmto spôsobom: atómový polomer klesá smerom ku skupinám alebo stĺpcom napravo a zvyšuje sa v dolných periódach alebo radoch. Za týchto okolností je atómový polomer prvou periodickou vlastnosťou, pretože jeho variácie sledujú vzorec v rámci prvkov.

Jadrový náboj vs elektróny

Čo je príčinou tohto modelu? V určitom období elektróny atómu obsadzujú rovnakú úroveň energie, ktorá súvisí so vzdialenosťou, ktorá ich oddeľuje od jadra. Keď sa presunieme z jednej skupiny do druhej (ktorá je rovnaká ako prechádzanie obdobia vpravo), jadro pridá elektróny aj protóny v rovnakej energetickej hladine.

Elektróny preto nemôžu obsadiť ďalšie vzdialenosti od jadra, čo zvyšuje jeho kladný náboj, pretože má viac protónov. V dôsledku toho elektróny zažívajú väčšiu príťažlivosť smerom k jadru a priťahujú ich čoraz viac, keď sa zvyšuje počet protónov.

Preto prvky na pravej strane periodickej tabuľky (žlté a tyrkysové stĺpce) majú najmenšie atómové polomery.

Na druhej strane, keď „skočíte“ z jedného obdobia do druhého (čo je rovnaké, ako keď hovoríte, že zostupujete cez skupinu), nové úrovne energie umožnili elektrónom obsadiť vzdialenejšie miesta od jadra. Jadro (s väčším počtom protónov) ich priťahuje s menšou silou; a preto sa zvyšujú atómové polomery.

Iónové polomery

Iónové polomery sa podobajú vzoru atómových polomerov; Nezávisia však tak od jadra, ale od toho, koľko alebo menej elektrónov má atóm vo vzťahu k svojmu neutrálnemu stavu.

Katióny (Na ⁺ , Ca ²⁺ , Al ³⁺ , Be ²⁺ , Fe ³⁺ ) vykazujú kladný náboj, pretože stratili jeden alebo viac elektrónov, a preto ich jadro priťahuje väčšou silou, pretože existuje menej odporov. medzi nimi. Výsledok: katióny sú menšie ako atómy, z ktorých sú odvodené.

Naopak, pre anióny (O ^2- , F ^- , S ^2- , I ^- ) vykazujú záporný náboj, pretože majú jeden alebo viac elektrónov v prebytku, čím zvyšujú vzájomné odrazenie nad príťažlivosťou vyvolanou jadrom. Výsledok: anióny sú väčšie ako atómy, z ktorých sú odvodené (obrázok nižšie).

Zmena iónového polomeru vzhľadom na neutrálny atóm. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Je zrejmé, že 2-anión je najväčší zo všetkých a katión 2+ je najmenší. Polomery sa zvyšujú, keď je atóm nabitý záporne, a zmenšuje sa, keď je kladne nabitý.

-Electronegativity

Keď prvky majú malé atómové polomery, nielen ich elektróny priťahujú veľmi silne, ale tiež elektróny zo susedných atómov, keď vytvárajú chemickú väzbu. Táto tendencia priťahovať elektróny z iných atómov v zlúčenine je známa ako elektronegativita.

To, že atóm je malý, neznamená, že bude viac elektronegatívny. Ak by tomu tak bolo, boli by elektrónmi s najväčšou elektronegatívnosťou prvky hélium a vodík. Pokiaľ veda ukázala, hélium netvorí kovalentné putá žiadneho druhu; a vodík má v jadre iba jeden protón.

Keď sú atómové polomery veľké, jadrá nie sú dostatočne silné na to, aby pritiahli elektróny z iných atómov; preto sú najviac elektronegatívne prvky prvky s malým atómovým polomerom a väčším počtom protónov.

Opäť platí, že tie, ktoré dokonale spĺňajú tieto vlastnosti, sú nekovové prvky p-bloku periodickej tabuľky; Sú to tie, ktoré patria do skupiny 16 alebo kyslíka (O, S, Se, Te, Po) a skupiny 17 alebo fluóru (F, Cl, Br, I, At).

Trend

Podľa všetkého, čo už bolo povedané, sú najviac elektronegatívne prvky umiestnené najmä v pravom hornom rohu periodickej tabuľky; s obsahom fluóru ako prvku, ktorý je na čele zoznamu najviac elektronegatívnych látok.

Prečo? Bez toho, aby sa uchýlil k stupnici elektronegativity (Pauling, Mulliken atď.), Hoci fluór je väčší ako neón (vzácny plyn svojej doby), prvý môže vytvárať väzby, zatiaľ čo druhý nemôže. Jeho jadro má pre svoju malú veľkosť tiež veľa protónov a tam, kde je fluór, nastane dvojpólový moment.

- Kovový znak

Ak má prvok atómový polomer v porovnaní s polomermi rovnakej periódy a nie je príliš elektronegatívny, potom je to kov a má vysoký kovový charakter.

Ak sa vrátime k hlavnému obrazu, červenkasté a zelenkavé gule, rovnako ako sivé, zodpovedajú kovovým prvkom. Kovy majú jedinečné vlastnosti a odtiaľ sa periodické vlastnosti začínajú prelínať s fyzikálnymi a makroskopickými vlastnosťami hmoty.

Prvky s vysokým kovovým charakterom sa vyznačujú pomerne veľkými atómami, ktoré sa ľahko strácajú elektróny, pretože jadrá ich k nim ťažko môžu prilákať.

Výsledkom je, že sú ľahko oxidované alebo stratené elektróny za vzniku katiónov, M ⁺ ; to neznamená, že všetky katióny sú kovové.

Trend

V tomto okamihu môžete v periodickej tabuľke predpovedať, ako sa kovový charakter mení. Ak je známe, že kovy majú veľké kovové polomery a že sú tiež málo elektronegatívne, malo by sa očakávať, že najťažšie prvky (nižšie obdobia) sú najviac kovové; a najľahšie prvky (horné obdobia), najmenej kovové.

Kovový charakter tiež znižuje, čím je prvok elektronickejší. To znamená, že pri prechode periódami a skupinami napravo od periodickej tabuľky, v horných periódach, nájdu menej kovové prvky.

Preto sa kovový charakter zvyšuje zostupne cez skupinu av rovnakom období klesá zľava doprava. Medzi kovové prvky máme: Na (sodík), Li (lítium), Mg (horčík), Ba (bárium), Ag (striebro), Au (zlato), Po (polonium), Pb (olovo), Cd (kadmium) , Al (hliník) atď.

-Ionizačná energia

Ak má atóm veľký atómový polomer, dá sa očakávať, že jeho jadro nebude držať elektróny v najvzdialenejších škrupinách zachytených značnou silou. V dôsledku toho ich odstránenie z atómu v plynnej fáze (individualizované) nebude vyžadovať veľa energie; to znamená, ionizačná energia, EI, potrebná na odstránenie elektrónu z nich.

EI je tiež ekvivalentné tvrdeniu, že je to energia, ktorá sa musí dodávať, aby prekonala príťažlivú silu jadra atómu alebo plynného iónu na svojom najvzdialenejšom elektróne. Čím menší je atóm a čím viac je elektronegatívnejší, tým nižšia je jeho EI; toto je tvoj trend.

Nasledujúca rovnica ilustruje príklad:

Na (g) => Na ⁺ (g) + e ^-

EI potrebné na dosiahnutie tohto cieľa nie je až také veľké v porovnaní s druhou ionizáciou:

Na ⁺ (g) => Na ²⁺ (g) + e ^-

Pretože v Na ⁺ prevládajú kladné náboje a ión je menší ako neutrálny atóm. V dôsledku toho jadro Na ⁺ priťahuje elektróny s oveľa väčšou silou, čo vyžaduje oveľa väčšie EI.

-Elektrická afinita

A nakoniec, existuje periodická vlastnosť elektronickej príbuznosti. Toto je energetická tendencia atómu prvku v plynnej fáze prijímať elektrón. Ak je atóm malý a má jadro s veľkou príťažlivou silou, bude pre neho ľahké prijať elektrón a vytvoriť stabilný anión.

Čím je anión stabilnejší vzhľadom na jeho neutrálny atóm, tým väčšia je jeho afinita k elektrónom. Odpory medzi samotnými elektrónmi však tiež vstupujú do hry.

Napríklad dusík má vyššiu afinitu k elektrónom ako kyslík. Je to tak preto, že jej tri 2p elektróny sú nepárové a navzájom sa odpudzujú a prichádzajúci elektrón menej; keď je v kyslíku, existuje pár párovaných elektrónov, ktoré vykazujú väčšie elektronické odpudenie; a vo fluóru sú dva páry.

Z tohto dôvodu sa trend elektronických afinít normalizuje od tretieho obdobia periodickej tabuľky.

Referencie

1. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning.
3. Ortega Graciela M. (1. apríla 2014). Periodické vlastnosti prvkov. Farba abc. Obnovené z: abc.com.py
4. Chémia LibreTexts. (7. júna 2017). Periodické vlastnosti prvkov. Obnovené z: chem.libretexts.org
5. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2. január 2019). Periodické vlastnosti prvkov. Získané z: thinkco.com
6. Toppr. (SF). Periodické vlastnosti prvkov. Získané z: toppr.com /
7. Periodické vlastnosti prvkov: Cesta cez stôl je cestou cez chémiu. , Získané z: cod.edu