Ο περιοδικός πίνακας των Στοιχείων. (I) Επιμέλεια: Διογένης Κοσμόπουλος

Ο περιοδικός πίνακας των Στοιχείων. Ο περιοδικός πίνακας των Στοιχείων. Ο περιοδικός πίνακας είναι μία εξαιρετική προσπάθεια ταξινόμησης και κατάταξης των στοιχείων της ύλης. Η ταξινόμηση έγινε με σκοπό να καταταγούν τα στοιχεία σε ομάδες με παρόμοιες χημικές ιδιότητες. Ο περιοδικός πίνακας μέχρι την σημερινή του μορφή πέρασε πολλές και διαφορετικές (λειτουργικά) μορφές.

Περιοδικός πίνακας Mendeleyev Η πρώτη αξιόλογη κατάταξη έγινε από τον Dimitri Mendeleyev το 1869 που οργάνωσε τα στοιχεία από τις ιδιότητες τους με βάση την αύξουσα σειρά της σχετικής ατομικής μάζας (Ar) . Τα κενά του πίνακα αντιστοιχούσαν σε άγνωστα στοιχεία αλλά με προβλέψιμες ιδιότητες, ανάλογες των γνωστών στοιχείων της ομάδας που ανήκουν. Έτσι επιταχύνθηκε και διευκολύνθηκε η ανακάλυψη πολλών νέων στοιχείων.

Η κατάταξη με βάση την αύξουσα τιμή της ατομικής μάζας δεν ήταν ικανοποιητική.  Δεν έδινε καμία εξήγηση για τις παρόμοιες ιδιότητες των στοιχείων της κάθε ομάδας. Co 58,9u Ni 58,7u Ar 39,9u K 39,1u Te 127,6u I 126,9u  O πίνακας παρουσίαζε ανωμαλίες ως προς την κατάταξη των στοιχείων.

Περιοδικός πίνακας Moseley. Η βάση κατάταξης διατηρήθηκε και στις επόμενες βελτιώσεις του πίνακα μέχρι την σημερινή σύγχρονη δομή του περιοδικού πίνακα. Νόμος περιοδικότητας (οκτάδες , Newland 1863) Οι ιδιότητες των στοιχείων μεταβάλλονται περιοδικά με τον ατομικό αριθμό.

Ομάδες και περίοδοι στον περιοδικό πίνακα.

Μακρά μορφή του περιοδικού πίνακα. Μετά το βάριο (56Ba) ακολουθούν 14 στοιχεία με πρώτο το λανθάνιο (λανθανίδες) που για λόγους οικονομίας χώρου τοποθετούνται σαν παράρτημα. Όμοια μετά το ράδιο (88Ra) έχουμε άλλα 14 στοιχεία με πρώτο το ακτίνιο (ακτινίδες) .

Η ηλεκτρονική δομή και η περίοδος του περιοδικού πίνακα. Η περίοδος ενός στοιχείου στον περιοδικό πίνακα ταυτίζεται με τον μεγαλύτερο κύριο κβαντικό αριθμό (n) στην ηλεκτρονική διαμόρφωση. π.χ. το Ge με δομή [Ar] 4s2 3d10 4p2 ανήκει στην 4η περίοδο του περιοδικού πίνακα, το Lu με δομή [Xe] 6s2 4f14 5d1 ανήκει στην 6η περίοδο του περιοδικού πίνακα. 1 2 3 4 5 6 7

Oι τομείς του περιοδικού πίνακα και η ηλεκτρονική διαμόρφωση Μg (…3s2) P (…3p3) Ta (…5d3) Τh (…5f2) s 1 2 3 4 5 6 7 d p f Ο τομέας έχει τόσες ομάδες, όσες και ο μέγιστος αριθμός των ηλεκτρόνιων της αντίστοιχης υποστιβάδας. Τα στοιχεία ταξινομούνται σε τομείς s, p, d και f με βάση την μεγαλύτερης ενέργειας κατηλημένη υποστιβάδα. ns (n-1)d np (n-2)f

Αντιστοιχία ομάδων στον περιοδικό πίνακα. S1 1 ΙΑ p6 18 VΙΙIA S2 2 ΙΙΑ p1 13 ΙΙIA p2 14 ΙVA p3 15 VA p4 16 VIA p5 17 VIIA d1 3 ΙΙIB d2 4 ΙVB d3 5 VB d4 6 VIB d5 7 VΙIB d6 8 d8 10 d7 9 VΙΙIB d9 11 IB d10 12 ΙIB κΑ ομάδα S κ κ ομάδα s τομέα κ ομάδα  λατινική αρίθμηση  Προσοχή εξαιρέσεις: Στις VIIΙB , ΙΒ και ΙΙΒ ομάδες Το He με δομή 1s2 ανήκει στην 18 ή 8Α ομάδα λ ομάδα p τομέα p λ (λ+2)Α ομάδα (λ+12) ομάδα  μ ομάδα d τομέα d μ (μ+2)Β ομάδα (μ+2) ομάδα  ν ομάδα f τομέα f ν

Άλλοι περιοδικοί πίνακες 1 (του Albert Tarantola-φοιτητής 1075) Με βάση τους τομείς του περιοδικού πίνακα & την ηλεκτρονική διαμόρφωση. 4f 5f 3d 4d 5d 6d 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 8s 2p 3p 4p 5p 6p 7p

Άλλοι περιοδικοί πίνακες 2 Τριγωνική μακρά μορφή (του Emil Zmaczynski)

Άλλοι περιοδικοί πίνακες 3 Άλλοι περιοδικοί πίνακες 3 n=7 n=6 Πολυεπίπεδος πίνακας (με βάση τους κβαντικούς αριθμούς) (του Dr Timmothy Stowe's) n=5 n=4 n=3 n=2 n=1