Cum sunt clasificate elementele pe tabelul periodic

Tabelul periodic, care conține toate elementele chimice naturale și nebune, este pilonul central al oricărei clase de chimie. Această metodă de clasificare datează de un manual din 1869, scris de Dmitri Ivanovici Mendeleev. Omul de știință rus a observat că atunci când a scris elementele cunoscute în ordinea creșterii greutății atomice, le-ar putea ordona cu ușurință în rânduri pe baza unor caracteristici similare. În mod uimitor, asemănările au fost atât de distincte încât Mendeleev a reușit să lase spații pentru mai multe elemente nedescoperite în clasificarea sa periodică.

În tabelul periodic, un element este definit de grupul său vertical și perioada orizontală. Fiecare perioadă, numerotată de la unu la șapte, conține elemente de număr atomic în creștere. Spre deosebire de lista originală a lui Mendeleev, tabelul periodic modern se bazează pe numărul atomic sau pe numărul de protoni din nucleul atomic al unui element. Numărul de protoni este o alegere logică pentru organizarea elementelor, deoarece protonii determină identitatea chimică a unui atom, în timp ce greutatea atomică variază în funcție de izotopii atomici. Optsprezece coloane sunt în tabelul periodic, denumite de obicei grupuri. Fiecare grup conține mai multe elemente care au proprietăți fizice similare datorită structurii lor atomice subiacente.

Atomul este cea mai mică diviziune a materiei care își menține identitatea ca element chimic; este dintr-un nucleu central înconjurat de un nor de electroni. Nucleul are o sarcină pozitivă datorită protonilor, care atrag electronii mici, încărcați negativ. Electronii și protonii sunt egali ca număr pentru un atom neutru. Electronii sunt organizați în orbitali sau cochilii datorită principiilor mecanicii cuantice, care limitează numărul de electroni din fiecare cochilie. Interacțiunile chimice dintre atomi afectează de obicei numai electronii externi din ultima coajă, numiți electronii de valență. Elementele din fiecare grup au același număr de electroni de valență, făcându-i să reacționeze în mod similar atunci când câștigă sau pierd electroni față de alți atomi. Cojile electronilor cresc în dimensiune, provocând dimensiunea perioadei în creștere a tabelului periodic.

Partea din stânga extremă a tabelului periodic include două grupuri de metale foarte reactive. Cu excepția hidrogenului, prima coloană constă din metale alcaline moi, strălucitoare. Aceste metale au un singur electron în coaja de valență, care este donat cu ușurință unui alt atom în reacții chimice. Datorită reactivității lor explozive atât în ​​aer, cât și în apă, metalele alcaline se găsesc rar în forma lor elementară în natură. În al doilea grup, metalele alcalino-pământoase au doi electroni de valență, ceea ce le face puțin mai dure și mai puțin reactive. Cu toate acestea, aceste metale sunt încă rareori găsite în forma lor elementară.

Majoritatea elementelor din tabelul periodic sunt clasificate ca metale. Metalele de tranziție se află în centrul mesei, cuprinzând grupurile de la trei la 12. Aceste elemente sunt solide la temperatura camerei, cu excepția mercurului, și au culoarea metalică și maleabilitatea așteptată de la metale. Deoarece cojile de valență cresc atât de mari, unele dintre metalele de tranziție sunt extrase din tabelul periodic și atașate la partea de jos a graficului; acestea cunoscute sub numele de Lantanide și Actinide. Multe dintre metalele de tranziție din partea de jos a tabelului periodic sunt rare și instabile.

În partea dreaptă a tabelului periodic, o linie diagonală brută împarte metalele din stânga de nemetalele din dreapta. Pe această linie sunt metaloizii, cum ar fi germaniu și arsenic, care au unele proprietăți metalice. Chimiștii clasifică toate elementele din dreapta acestei linii de separare ca nemetale, cu excepția grupului 18 din extrema dreaptă. Multe dintre nemetale sunt gazoase și toate sunt notabile pentru tendința lor de a câștiga electroni și de a-și umple cochilii de valență.

Grupul 18, în partea dreaptă a tabelului periodic, este compus în întregime din gaze. Aceste elemente au cochilii de valență complete și nu tind să câștige și nici să piardă electroni. Ca urmare, aceste gaze există aproape exclusiv în forma lor elementară. Chimiștii le clasifică drept gaze nobile sau inerte. Toate gazele nobile sunt incolore, inodore și nereactive.