Jak korzystać z układu okresowego

Układ układu okresowego pierwiastków jest bardzo ważny dla jego zrozumienia. Został ułożony tak, aby pierwiastki były uporządkowane według liczby atomowej. Liczba atomowa to liczba protonów i elektronów w obojętnym atomie. Wodór, pierwszy pierwiastek na stole, ma liczbę atomową jeden. Aby pierwiastek ten był obojętny musi mieć jeden proton(+) i jeden elektron(-). Innym przykładem jest tlen. Tlen ma liczbę atomową 8. Oznacza to, że ma 8 całkowitych protonów (+) i 8 całkowitych elektronów (-). Gdy poruszamy się w poprzek i w dół układu okresowego pierwiastków, dodajemy protony i elektrony.

Teraz, gdy rozumiesz, jaka jest liczba atomowa, spójrzmy, jak ułożone są elektrony w elemencie. Elektrony są ułożone przez orbitale. Orbitale są „domem” elektronów. Pomyśl o orbitali jak o budynku mieszkalnym. Piętro ma najniższą energię i jest s-orbitalem. Drugie piętro ma nieco więcej energii i to p-orbitale. Trzecie piętro ma jeszcze więcej energii i są orbitalami d, i tak dalej.

Elektrony są ułożone tak, że najpierw wejdą na orbitę z najniższą energią. Na przykład tlen, który ma 8 elektronów, będzie miał dwa na orbitalach 1S, dwa na orbitalach 2S i cztery na orbitalach 2P (x, y, z). Rzecz w elektronach polega na tym, że NIENAWIDZĄ być parowane na tym samym orbicie. Ponieważ na orbicie 2P jest w sumie sześć możliwych lokalizacji (2 w x, 2 w y i 2 w z) i tylko cztery elektrony, dwa z nich będą niesparowane. Te niesparowane elektrony są używane do „wiązania się” z innymi pierwiastkami. Nazywane są elektronami walencyjnymi.

Aby zrozumieć, jak elektrony łączą się ze sobą, spójrzmy na wodę (H2O). Patrząc na układ okresowy widzimy, że wodór ma liczbę atomową jeden. Oznacza to, że ma jeden elektron na swoim orbicie 1S. Teraz, ponieważ ten elektron jest niesparowany, można go użyć do wiązania. Tlen, który znamy z kroku 3, ma 2 niesparowane elektrony do wiązania. Woda składa się z 2 pierwiastków wodoru i jednego pierwiastka tlenu. Oznacza to, że możemy stworzyć „hybrydę”, biorąc dwa elektrony z wodoru i łącząc je z dwoma elektronami z tlenu. W ten sposób eliminujemy wszelkie wolne elektrony, a cząsteczka jest teraz stabilna.

Teraz, gdy już wiesz, jak łączyć ze sobą proste elementy, spójrzmy na koncepcję elektroujemności (w skrócie będę używał e-neg). E-neg jest miarą elektroujemności elementu. Innymi słowy, jest to miara tego, jak bardzo element lubi przyciągać elektrony do siebie. E-neg wzrasta w górę iw prawo w układzie okresowym. Fluor jest najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem i ma tendencję do przyciągania wszystkich elektronów do siebie. Ta koncepcja sprawia, że ​​fluorowodór (HF) jest tak silnym kwasem. Ten samotny elektron na wodorze jest przyciągany w kierunku fluoru tak bardzo, że wodór może być bardzo szybko usunięty przez inny pierwiastek. Im łatwiej będzie usunąć wodór z cząsteczki, tym bardziej będzie kwaśny.

Kiedy tylko masz okazję, usiądź i spróbuj narysować orbitale dla każdego elementu i zobacz, ile niesparowanych elektronów wymyślisz. Jeśli potrafisz opanować układ okresowy pierwiastków, możesz opanować chemię!

Wskazówki

o autorze

Kredyty fotograficzne