Guide d'étude du tableau périodique

Les gens connaissent des éléments comme le carbone et l'or depuis l'Antiquité. Les éléments ne pouvaient pas être modifiés par aucune méthode chimique. Chaque élément possède un nombre unique de protons. Si vous examinez des échantillons de fer et d'argent, vous ne savez pas comment de nombreux protons les atomes ont. Cependant, vous pouvez distinguer les éléments car ils ont propriétés différentes. Vous remarquerez peut-être qu'il y a plus de similitudes entre le fer et l'argent qu'entre le fer et l'oxygène. Pourrait-il y avoir un moyen d'organiser les éléments afin que vous puissiez voir en un coup d'œil lesquels ont des propriétés similaires?

Dmitri Mendeleev a été le premier scientifique à créer un tableau périodique des éléments similaires à celui que nous utilisons aujourd'hui. Vous pouvez voir la table originale de Mendeleev (1869). Ce tableau montre que lorsque les éléments ont été ordonnés en augmentant poids atomique

Pourquoi pensez-vous que Mendeleev a fait un tableau périodique? De nombreux éléments restaient à découvrir à l'époque de Mendeleïev. Le tableau périodique a permis de prédire les propriétés de nouveaux éléments.

Comparez le tableau périodique moderne avec le tableau de Mendeleïev. Que remarquez-vous? La table de Mendeleïev n'avait pas beaucoup d'éléments, n'est-ce pas? Il avait des points d'interrogation et des espaces entre les éléments, où il a prédit que les éléments non découverts conviendraient.

N'oubliez pas de changer le nombre de protons change le numéro atomique, qui est le numéro de l'élément. Lorsque vous regardez le tableau périodique moderne, voyez-vous des sauts numéros atomiques ce serait éléments non découverts? Nouveau les éléments d'aujourd'hui ne sont pas découverts. Ils sont faits. Vous pouvez toujours utiliser le tableau périodique pour prédire les propriétés de ces nouveaux éléments.

Le tableau périodique permet de prédire certaines propriétés des éléments les uns par rapport aux autres. La taille de l'atome diminue lorsque vous vous déplacez de gauche à droite à travers le tableau et augmente lorsque vous vous déplacez vers le bas d'une colonne. L'énergie nécessaire pour retirer un électron d'un atome augmente à mesure que vous vous déplacez de gauche à droite et diminue à mesure que vous descendez dans une colonne. La capacité de former une liaison chimique augmente lorsque vous vous déplacez de gauche à droite et diminue lorsque vous vous déplacez vers le bas d'une colonne.

La différence la plus importante entre la table de Mendeleïev et table d'aujourd'hui est la table moderne est organisée en augmentant le nombre atomique, pas en augmentant le poids atomique. Pourquoi la table a-t-elle été changée? En 1914, Henry Moseley a appris que vous pouviez déterminer expérimentalement le nombre atomique d'éléments. Avant cela, les nombres atomiques n'étaient que l'ordre des éléments basés sur l'augmentation poids atomique. Une fois que les numéros atomiques ont eu une signification, le tableau périodique a été réorganisé.

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Éléments du tableau périodique sont organisés en périodes (rangées) et groupes (Colonnes). Le nombre atomique augmente à mesure que vous vous déplacez sur une ligne ou une période.

Périodes

Les rangées d'éléments sont appelées périodes. Le numéro de période d'un élément signifie le niveau d'énergie non excité le plus élevé pour un électron dans cet élément. Le nombre d'éléments dans une période augmente à mesure que vous descendez dans le tableau périodique car il y a plus de sous-niveaux par niveau que le niveau d'énergie de l'atome augmente.

Groupes

Des colonnes d'éléments aident à définir groupes d'éléments. Éléments d'un partage de groupe plusieurs propriétés communes. Les groupes sont des éléments qui ont le même arrangement d'électrons externes. Les électrons externes sont appelés électrons de valence. Parce qu'ils ont le même nombre d'électrons de valence, éléments dans un partage de groupe propriétés chimiques similaires. Les chiffres romains énumérés au-dessus de chaque groupe sont le nombre habituel d'électrons de valence. Par exemple, un groupe Élément VA aura 5 électrons de valence.

Il existe deux groupes de groupes. Les éléments du groupe A sont appelés éléments représentatifs. Les éléments du groupe B sont les éléments non représentatifs.

Chaque carré sur le tableau périodique donne des informations sur un élément. Sur de nombreux tableaux périodiques imprimés, vous pouvez trouver symbole, numéro atomique, et poids atomique.

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Les éléments sont classés en fonction de leurs propriétés. Les principales catégories d'éléments sont les métaux, les non-métaux et les métalloïdes.

Les métaux

Vous voyez des métaux tous les jours. Feuille d'aluminium est un métal. L'or et l'argent sont des métaux. Si quelqu'un vous demande si un élément est un métal, un métalloïde ou un non-métal et que vous ne connaissez pas la réponse, devinez que c'est un métal.

Quelles sont les propriétés des métaux?

Les métaux partagent certaines propriétés communes. Ils sont brillants (brillants), malléables (peuvent être martelés) et sont bons conducteurs de chaleur et d'électricité. Ces propriétés résultent de la capacité de déplacer facilement les électrons dans les enveloppes externes des atomes métalliques.

Quels sont les métaux?

La plupart des éléments sont des métaux. Il y a tellement de métaux, ils sont divisés en groupes: les métaux alcalins, les métaux alcalino-terreux et les métaux de transition. Les métaux de transition peuvent être divisés en groupes plus petits, tels que les lanthanides et les actinides.

Groupe 1: Métaux alcalins

Les métaux alcalins se trouvent dans le groupe IA (première colonne) du tableau périodique. Le sodium et le potassium sont des exemples de ces éléments. Les métaux alcalins forment des sels et de nombreux autres composés. Ces éléments sont moins denses que les autres métaux, forment des ions avec une charge +1 et ont la plus grande taille d'atomes des éléments dans leurs périodes. Les métaux alcalins sont très réactifs.

Groupe 2: Métaux alcalino-terreux

Les terres alcalines sont situés dans le groupe IIA (deuxième colonne) du tableau périodique. Le calcium et le magnésium sont des exemples de terres alcalines. Ces métaux forment de nombreux composés. Ils ont des ions avec une charge +2. Leurs atomes sont plus petits que ceux des métaux alcalins.

Groupes 3-12: Métaux de transition

Les éléments de transition sont situés dans les groupes IB à VIIIB. Le fer et l'or sont exemples de métaux de transition. Ces éléments sont très durs, avec des points de fusion et des points d'ébullition élevés. Les métaux de transition sont bons conducteurs électriques et sont très malléables. Ils forment des ions chargés positivement.

Les métaux de transition comprennent la plupart des éléments, de sorte qu'ils peuvent être classés en petits groupes. Les lanthanides et les actinides sont des classes d'éléments de transition. Une autre façon de métaux de transition de groupe est en triades, qui sont des métaux aux propriétés très similaires, généralement trouvés ensemble.

Triades métalliques

La triade de fer se compose de fer, de cobalt et de nickel. Juste sous le fer, le cobalt et le nickel se trouve la triade de palladium de ruthénium, de rhodium et de palladium, tandis que sous eux se trouve la triade de platine d'osmium, d'iridium et de platine.

Lanthanides

Lorsque vous regardez le tableau périodique, vous verrez qu'il y a un bloc de deux rangées d'éléments sous le corps principal du graphique. La rangée supérieure a des numéros atomiques après le lanthane. Ces éléments sont appelés les lanthanides. Les lanthanides sont des métaux argentés qui se ternissent facilement. Ce sont des métaux relativement mous, avec des points de fusion et d'ébullition élevés. Les lanthanides réagissent pour se former de nombreux composés différents. Ces éléments sont utilisés dans les lampes, les aimants, les lasers et pour améliorer propriétés des autres métaux.

Actinides

Les actinides sont dans la rangée sous les lanthanides. Leur numéro atomique suit l'actinium. Tous les actinides sont radioactifs, avec des ions chargés positivement. Elles sont métaux réactifs qui forment des composés avec la plupart des non-métaux. Les actinides sont utilisés dans les médicaments et les appareils nucléaires.

Groupes 13-15: Pas tous les métaux

Les groupes 13 à 15 comprennent certains métaux, certains métalloïdes et certains non-métaux. Pourquoi ces groupes sont-ils mixtes? La transition du métal au non-métal est progressive. Même si ces éléments ne sont pas assez similaires pour avoir des groupes contenus dans des colonnes uniques, ils partagent certaines propriétés communes. Vous pouvez prédire combien d'électrons sont nécessaires pour terminer une couche d'électrons. Les métaux de ces groupes sont appelés métaux de base.

Non-métaux et métalloïdes

Les éléments qui n'ont pas les propriétés des métaux sont appelés non métalliques. Certains éléments ont certaines, mais pas toutes, les propriétés des métaux. Ces éléments sont appelés métalloïdes.

Quels sont Propriétés des non-métaux?

Les non-métaux sont de mauvais conducteurs de chaleur et d'électricité. Non métalliques solides sont fragiles et manquent lustre métallique. La plupart des non-métaux gagnent facilement des électrons. Les non-métaux sont situés sur le côté supérieur droit du tableau périodique, séparés des métaux par une ligne qui coupe en diagonale à travers le tableau périodique. Les non-métaux peuvent être divisés en classes d'éléments qui ont des propriétés similaires. Les halogènes et les gaz nobles sont deux groupes de non-métaux.

Groupe 17: Halogènes

Les halogènes sont situés dans le groupe VIIA du tableau périodique. Des exemples d'halogènes sont le chlore et l'iode. Vous trouvez ces éléments dans les agents de blanchiment, les désinfectants et les sels. Ces non-métaux forment des ions avec une charge -1. le propriétés physiques des halogènes varient. Les halogènes sont très réactifs.

Groupe 18: Gaz nobles

Les gaz nobles sont situés dans le groupe VIII du tableau périodique. L'hélium et le néon sont des exemples de gaz nobles. Ces éléments sont utilisés pour fabriquer des panneaux lumineux, des réfrigérants et des lasers. Les gaz nobles ne sont pas réactifs. En effet, ils ont peu tendance à gagner ou à perdre des électrons.

Hydrogène

L'hydrogène a une seule charge positive, comme le métaux alcalins, mais à température ambiante, c'est un gaz qui n'agit pas comme un métal. Par conséquent, l'hydrogène est généralement étiqueté comme non métallique.

Quels sont les Propriétés des métalloïdes?

Les éléments qui ont certaines propriétés des métaux et certaines propriétés des non-métaux sont appelés métalloïdes. Le silicium et le germanium sont des exemples de métalloïdes. Les points d'ébullition, point de fusionet les densités des métalloïdes varient. Les métalloïdes font de bons semi-conducteurs. Les métalloïdes sont situés le long de la ligne diagonale entre les métaux et non-métaux dans le tableau périodique.

N'oubliez pas que même dans des groupes mixtes d'éléments, tendances du tableau périodique toujours vrai. Taille de l'atome, la facilité d'élimination des électrons et la capacité de former des liaisons peuvent être prédites au fur et à mesure que vous vous déplacez sur la table.

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Testez votre compréhension de cette leçon de tableau périodique en voyant si vous pouvez répondre aux questions suivantes:

Questions de révision

1. Le tableau périodique moderne n'est pas le seul moyen de classer les éléments. De quelles autres manières pourriez-vous lister et organiser les éléments?
2. Énumérez les propriétés des métaux, des métalloïdes et des non-métaux. Nommez un exemple de chaque type d'élément.
3. Où dans leur groupe vous attendriez-vous à trouver des éléments avec les plus gros atomes? (haut, centre, bas)
4. Comparez et contrastez les halogènes et les gaz nobles.
5. Quelles propriétés pouvez-vous utiliser pour distinguer les métaux alcalins, alcalino-terreux et de transition?