Rodziny pierwiastków układu okresowego pierwiastków
Rodziny pierwiastków są oznaczone numerami znajdującymi się na górze układu okresowego. Todd Helmenstine
Rodzina elementów to zestaw elementów o wspólnych właściwościach. Elementy są klasyfikowane w rodziny, ponieważ trzy główne kategorie pierwiastków (metale, niemetale i półmetale) są bardzo szerokie. Charakterystyka pierwiastków w tych rodzinach zależy przede wszystkim od liczby elektronów w zewnętrznej powłoce energetycznej. Grupy elementów , z drugiej strony, to kolekcje elementów sklasyfikowanych według podobnych właściwości. Ponieważ właściwości pierwiastka są w dużej mierze zdeterminowane przez zachowanie elektronów walencyjnych, rodziny i grupy mogą być takie same. Istnieją jednak różne sposoby kategoryzowania elementów w rodziny. Wielu chemików i podręczników do chemii rozpoznaje pięć głównych rodzin:
Rodziny 5 Żywiołów
- Metale alkaliczne
- Metale ziem alkalicznych
- Metale przejściowe
- Halogeny
- Gazy szlachetne
Rodziny 9 Żywiołów
Inna popularna metoda kategoryzacji rozpoznaje dziewięć rodzin elementów:
- Metale alkaliczne: Grupa 1 (IA) - 1 elektron walencyjny
- Metale ziem alkalicznych: Grupa 2 (IIA) - 2 elektrony walencyjne
- Metale przejściowe: Grupy 3-12 - metale blokowe d i f mają 2 elektrony walencyjne
- Grupa boru lub metale ziem: Grupa 13 (IIIA) - 3 elektrony walencyjne
- Grupa węgla lub Tetrele: - Grupa 14 (IVA) - 4 elektrony walencyjne
- Grupa azotowa lub Pnictogens: - Grupa 15 (VA) - 5 elektronów walencyjnych
- Grupa tlenowa lub Chalkogeny: - Grupa 16 (VIA) - 6 elektronów walencyjnych
- Halogeny: - Grupa 17 (VIIA) - 7 elektronów walencyjnych
- Gazy szlachetne: - Grupa 18 (VIIIA) - 8 elektronów walencyjnych
Rozpoznawanie rodzin w układzie okresowym
Kolumny układ okresowy pierwiastków zazwyczaj zaznaczaj grupy lub rodziny. Do numerowania rodzin i grup zastosowano trzy systemy:
- Starszy System IUPAC użył cyfr rzymskich wraz z literami, aby odróżnić lewą (A) i prawą (B) stronę układu okresowego.
- System CAS używał liter do rozróżnienia elementów grupy głównej (A) i przejściowej (B).
- Nowoczesny system IUPAC wykorzystuje liczby arabskie 1-18, po prostu numerując kolumny układu okresowego od lewej do prawej.
Wiele tablic okresowych zawiera zarówno liczby rzymskie, jak i arabskie. Arabski system numeracji jest dziś najszerzej akceptowany.
02 z 10Metale alkaliczne lub rodzina pierwiastków grupy 1
Wyróżnione elementy układu okresowego pierwiastków należą do rodziny pierwiastków alkalicznych. Todd Helmenstine
The metale alkaliczne są rozpoznawane jako grupa i rodzina elementów. Te elementy to metale. Przykładami pierwiastków z tej rodziny są sód i potas. Wodór nie jest uważany za metal alkaliczny, ponieważ gaz nie wykazuje typowych właściwości grupy. Jednak w odpowiednich warunkach temperatury i ciśnienia wodór może być metalem alkalicznym.
- Grupa 1 lub IA
- Metale alkaliczne
- 1 elektron walencyjny
- Miękkie metaliczne ciała stałe
- Błyszczące, błyszczące
- Wysoka przewodność cieplna i elektryczna
- Niskie gęstości, wzrastające wraz z masą atomową
- Stosunkowo niskie temperatury topnienia, malejące wraz z masą atomową
- Gwałtowna egzotermiczna reakcja z wodą w celu wytworzenia gazowego wodoru i roztworu wodorotlenku metalu alkalicznego
- Jonizuj, aby stracić elektron, więc jon ma ładunek +1
Metale ziem alkalicznych lub rodzina pierwiastków grupy 2
Wyróżnione elementy tego układu okresowego pierwiastków należą do rodziny pierwiastków ziem alkalicznych. Todd Helmenstine
The metale ziem alkalicznych lub po prostu ziemie alkaliczne są uznawane za ważną grupę i rodzinę pierwiastków. Te elementy to metale. Przykłady obejmują wapń i magnez.
- Grupa 2 lub IIA
- Metale ziem alkalicznych (Ziem alkalicznych)
- 2 elektrony walencyjne
- Metaliczne ciała stałe, twardsze niż metale alkaliczne
- Błyszczące, błyszczące, łatwo się utleniają
- Wysoka przewodność cieplna i elektryczna
- Bardziej gęsty niż metale alkaliczne
- Wyższe temperatury topnienia niż metale alkaliczne
- Egzotermiczna reakcja z wodą, nasilająca się w miarę przesuwania się w dół grupy; beryl nie reaguje z wodą; magnez reaguje tylko z parą wodną
- Jonizuj, aby stracić elektrony walencyjne, więc jon ma ładunek +2
Rodzina elementów metali przejściowych
Wyróżnione elementy tego układu okresowego należą do rodziny pierwiastków metali przejściowych. Szeregi lantanowców i aktynowców poniżej układu okresowego również są metalami przejściowymi. Todd Helmenstine
Największa rodzina elementów składa się z metale przejściowe . Środek układu okresowego zawiera metale przejściowe, a dwa rzędy poniżej korpusu układu (lantanowce i aktynowce) to specjalne metale przejściowe.
- Grupy 3-12
- Metale przejściowe lub elementy przejściowe
- Metale blokowe d i f mają 2 elektrony walencyjne
- Twarde metaliczne ciała stałe
- Błyszczące, błyszczące
- Wysoka przewodność cieplna i elektryczna
- Gęsty
- Wysokie temperatury topnienia
- Duże atomy wykazują szereg stanów utlenienia
Grupa boru lub rodzina pierwiastków ziem metalicznych
Są to pierwiastki należące do rodziny boru. Todd Helmenstine
Grupa boru lub rodzina metali ziem nie są tak dobrze znane jak niektóre inne rodziny pierwiastków.
- Grupa 13 lub IIIA
- Grupa boru lub metale ziemne
- 3 elektrony walencyjne
- Różnorodne właściwości, pośrednie między właściwościami metali i niemetali
- Najbardziej znany członek: aluminium
Grupa węgla lub rodzina pierwiastków Tetrels
Wyróżnione pierwiastki należą do rodziny pierwiastków węglowych. Te elementy są wspólnie określane jako tetrele. Todd Helmenstine
The grupa węglowa składa się z elementów zwanych tetrelami, co odnosi się do ich zdolności do przenoszenia ładunku 4.
- Grupa 14 lub IVA
- Grupa węgla lub Tetrele
- 4 elektrony walencyjne
- Różnorodne właściwości, pośrednie między właściwościami metali i niemetali
- Najbardziej znany składnik: węgiel, który zwykle tworzy 4 wiązania
Grupa azotowa lub rodzina pierwiastków Pnictogens
Wyróżnione elementy należą do rodziny azotu. Te elementy są wspólnie określane jako pniktogeny. Todd Helmenstine
The pniktogeny lub grupa azotowa jest ważną rodziną elementów.
- Grupa 15 lub VA
- Grupa Azotowa lub Pniktogeny
- 5 elektronów walencyjnych
- Różnorodne właściwości, pośrednie między właściwościami metali i niemetali
- Najbardziej znany członek: azot
Grupa tlenowa lub rodzina pierwiastków Chalkogenów
Wyróżnione elementy należą do rodziny tlenowej. Te pierwiastki nazywane są chalkogenami. Todd Helmenstine
Rodzina chalkogenów znana jest również jako grupa tlenowa.
- Grupa 16 lub VIA
- Grupa tlenowa lub Chalkogeny
- 6 elektronów walencyjnych
- Różnorodne właściwości, zmieniające się z niemetalicznych na metalowe w miarę przesuwania się w dół rodziny
- Najbardziej znany członek: tlen
Rodzina elementów halogenowych
Wyróżnione elementy tego układu okresowego należą do rodziny pierwiastków halogenowych. Todd Helmenstine
The rodzina halogenów to grupa reaktywnych niemetali.
- Grupa 17 lub VIIA
- Halogeny
- 7 elektronów walencyjnych
- Reaktywne niemetale
- Temperatura topnienia i wrzenia wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej
- Wysokie powinowactwa elektronowe
- Zmieniaj stan, gdy przemieszcza się w dół rodziny, przy czym fluor i chlor występują jako gazy w temperaturze pokojowej, podczas gdy brom jest cieczą, a jod jest ciałem stałym
Rodzina elementów gazu szlachetnego
Wyróżnione elementy tego układu okresowego pierwiastków należą do rodziny pierwiastków gazu szlachetnego. Todd Helmenstine
The Gazy szlachetne to rodzina niereaktywnych niemetali. Przykłady obejmują hel i argon.
- Grupa 18 lub VIIIA
- Gazy szlachetne lub gazy obojętne
- 8 elektronów walencyjnych
- Zwykle istnieją jako gazy jednoatomowe , chociaż pierwiastki te (rzadko) tworzą związki
- Stabilny oktet elektronów sprawia, że w normalnych warunkach nie jest reaktywny (obojętny)
Źródła
- Fluck, E. „Nowe zapisy w układzie okresowym”. Czysta aplikacja Chem. IUPAC . 60 (3): 431-436. 1988. doi: 10.1351/pac198860030431
- Leigh, GJ Nomenklatura chemii nieorganicznej: zalecenia . Blackwell Science, 1990, Hoboken, N.J.
- Scerri, E.R. Układ okresowy pierwiastków, jego historia i znaczenie . Oxford University Press, 2007, Oksford.