Η ΧΗΜΕΙΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΙ ΤΗΝ ΥΛΗ .ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ. 3ο μέρος : Ορισμένες Ομάδες του Περιοδικού Πίνακα (Αλκαλίων, Αλκαλικών γαιών και υποομάδα του Σκάνδιου

Δήμητρα Σπανού, Χημικός, καθηγήτρια Β/θμιας Εκπαίδευσης με οργανική θέση στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης

υπό κατασκευή

Οι κάθετες στήλες στον περιοδικό πίνακα ονομάζονται Ομάδες και περιλαμβάνουν στοιχεία με ιδιο αριθμό ηλεκτρονίων σθένους. Οι υποομάδες χωρίζονται σε 8   υποομάδες Α (1η, 2η, 13η έως 18η) και 10 υποομάδες Β που περιέχουν στοιχεία που διαθέτουν ηλεκτρόνια στην d υποστοιβάδα

Στις ίδιες ομάδες ενώ εξωτερική στοιβάδα  παραμένουν τα ίδια ηλεκτρόνια σθένους,  όμως προχωρόντας προς τα κάτω αυξάνεται ο αριθμός των ηλεκτρονικών στοιβάδων και επομένως και η ακτίνα τους αυξάνεται και η ηλεκτραρνητικότητα μειώνεται οπότε, οι μεταλλικές τους ιδιότητες φαίνονται αυξημένες αφού τα εξωτερικά ηλεκτρόνια απομακρύνονται ευκολότερα 

Ομάδα 1 (ΙΑ) Ομάδα των Αλκαλίων (μέταλλα)

Ομάδα 2 (ΙΙΑ) Ομάδα των Αλκαλικών γαιών (μέταλλα)

Ομάδα 3 (ΙΙΙΒ, ΙΙΙΑ) Υποομάδα του Σκάνδιου

Ομάδα 4 (ΙVΒ, IVΑ) Υποομάδα του Τιτάνιου

Ομάδα 5 (VΒ, VΑ) Υποομάδα του Βανάδιου

Ομάδα 6 (VIΒ, VIΑ) Υποομάδα του Χρώμιου

Ομάδα 7 (VIIB, VIIA) Yποομάδα του Μαγγάνιου

Ομάδα 8 (VIIIB, VIIIA) Yποομάδα του Σίδηρου

Ομάδα 9 (VIIIc, VIIIA)  Υποομάδα  του Κοβάλτιου

Ομάδα 10 (VIIIB, VIIIA) Υποομάδα του Νικέλιου

Ομάδα 11 (IB, IB) Υποομάδα του Χαλκού

Ομάδα 12 (IIB, IIB) Yποομάδα του Ψευδάργυρου

Oμάδας 13 ( ΙΙΙΑ IIIB) Υποομάδα του Βόριου

Ομάδα  14 (IVA, IVB) Υποομάδα του Άνθρακαα 

Ομάδα 15(VIIIB, VIIIA

του Αζώτου

4 στοιχεία της ομάδας 16 του Οξυγόνου

Όλα τα Αλογόνα της ομάδας 17

Όλα τα ευγενή αέρια της ομάδας 18

 

Ομάδα 1 (ΙΑ) Ομάδα των Αλκαλίων

 

Λίθιο
Νάτριο
Κάλιο
Ρουβίδιο
Καίσιο

Tα χημικά στοιχεια της 1ης ομάδας   Λίθιο Li,  Νάτριο Na,   Κάλιο K,  Ρουβίδιο Rb,   Καίσιο Cs (σειρά στις εικόνες), και το ραδιενεργό  Φράγκιο Fr

κατατάσσονται στην κατηγορία των αλκαλικων μετάλλων και περιέχουν ένα ηλεκτρόνιο στην εξωτερική στοιβάδα (κέλυφος σθένους), στην s υποστοιβάδα

Έχουν χαμηλή  Ενέργεια  ιονισμού δηλαδή το ηλεκτρόνιο της εξωτερικής s υποστοιβάδας εύκολα απομακρύνεται που ελαττώνεται ακόμα περισσότερο στις στις μεγαλύτερες στοιβάδες που είναι μακρύτερα από την ελκτική δύναμη του πυρήνα. Το Li στην 2η περίοδο έχει Ενέργεια ιοντισμού 520,2 Kj/mol ενώ το Καίσιο Cs στην 6η περιοδο 375,7kj/mol. Αναλογη μείωση έχουμε και στην ηλεκτροσυγένεια επειδή η ιοντικη ακτίνα αυξάνεται από ιόν Λίθιου (0,076nm) στο το ιον Καισιο (0,167nm)  και έτσι ελαττώνεται και η ελξη του πυρήνα προς τα ηλεκτρόνια 

Στο ηλεκτρόνιο αυτό που εύκολα απομακρύνεται ο.φείλονται οι και αναγωγικές ιδιότητες που έχουν τα αλκάλια.

Το εναπομείναν θετικό ιόν να έχει την δομή ευγενούς αερίου.

Τα αλκάλια αντιδρούν έντονα με το οξυγόνο, το νερό ακόμα και με το άζωτο γι αυτό φυλάσσονται ανάλογα. Η αντιδαση με το οξυγόνο δίνει βασικό οξείδιο, με το νερό υδροξείδιο. Δίνουν υδρίδια, αλογονίδια, σουλφίδια όταν αντιδρούν με το υδρογόνο, τα αλογόνα και το θειο

 

Ομάδα 2 (ΙΙΑ) Ομάδα των Αλκαλικών γαιών

Η 2η ομάδα του περιοδικού πίνακα περιλαμβάνει τα χημικά στοιχεία Βηρύλλιο Be, Μαγνήσιο Mg, Ασβέστιο Ca, Στρόντιο Sr, Βάριο Ba, Ράδιο Ra

Τα μέταλλα των αλκαλλικών γαιών είναι γκρίζα και στερεά σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και πολύ σκληροτερα από τα αλκάλια, ενώ η ηλεκτρική τους αγωγιμότητα είναι περίπου ιδια με τα αλκάλια.

Κάποιες φορές. το Βηρύλλιο και το Μαγνήσιο δεν συμπεριλαμβάνονται στις αλκαλικές γαίες γιατί οι ιδιότητές τους δεν συμπίπτουν εντελώς με αυτές των αλκαλικών γαιών και συχνά μέταλλα αλκαλικών γαιών θεωρούνατι από το Ασβέστιο και κάτω..

Η αντίδραση τους με το οξυγόνο εξατράται από την περίοδο που βρίσκονται: το βηρύλλιο δεν αντιδρά, το μαγνήσιο προστατεύεται με ενα φίλμ οξειδίου σε θερμοκρασία δωματίου, το ασβέστιο οξειδώνεται αργά σε θερμοκρασία δωματίου μονο παρουσια υδρατμών και καίγεται όταν θερμαίνεται  με οξυγόνο. Το στρόντιο, το βάριο και το ράδιο οξειδώνονται ταχέως στον αέρα και δίνουν μείγματα οξειδίων και νιτριδίιων επομένως χρειάζονται ειδικές συνθήκες αποθήκευσης. 

Οι βασικές ιδιότητες των οξειδίων και των υπεροξειδίων, αυξάνονται από πάνω προς τα κάτω με την αυξηση της περιόδου που βρισκονται.

Το οξείδιο του βηρυλλίου είναι επαμφοτερίζον, διαλύεται σε συμπυκνωμένα ανόργανα οξέα και αλκάλια και σχηματίζει άλατα (Νa2[Be (OH)4] και BeCl2 .

Τα οξείδια του ασβεστίου, στροντίου, βαρίου, ραδίου με νερό δίνουν υδροξείδια, με οξινα διαλύματα ,  με επαμφοτερίζονται οξείδια και υδροξείδια δίνουν αλατα

 

Ομάδα 3 (ΙΙΙΒ, ΙΙΙΑ) Υποομάδα του Σκάνδιου

Είναι η πρώτη ομάδα μετάλλων μεταπτώσεως του περιοδικού πίνακα και περιέχει 13 χημικά στοιχεία

Περιλαμβάνει  το Σκάνδιο (21Sc), το Ύπτιο (Y), το Λανθάνιο (La) και το Ακτίνιο (Ac)   

Αυτά συμπληρώνουν την s υποστοιβάδα πριν και έπειτα την 

Στην υποομάδα του σκανδίου ανήκουν επίσης και 2 πλευρικές υποομάδες, η υποομάδα του λανθανίου και του ακτινίου, που εμφανίζονται στοιχεία που συμπληρώνουν τα d και f τροχιακά.

ΟΙ ΛΑΝΘΑΝΙΔΕΣ

Το Λανθάνιο ([Xe ]5d1 6s2)με Ατομικό αριθμό Ζ= 57  ο τελευταίο ηλεκτρόνιο τοποθετήθηκε στην 5d  αντί της 4f γιατί έχει χαμηλότερη ενέργεια. Στα επόμενα  14 στοιχεία με ατομικούς αριθμούς από 58-71 που ονομάζονται λανθανίδες, συμπληρώνεται κανονικά η 4f υποστοιβάδα σύμφωνα με το διάγραμμα:   Ακολουθεί το Δημήτριο Ζ=58 [Xe] 4f1 5d1 6s2   το Πρασεοδήμιο Ζ=59 [ Xe ] 4f3 6s2

το Νεοδύμιο Ζ=60 [ Xe ]4f4 6s2    το Προμήθειο Ζ=61  [ Xe ] 4f5 6s2   το Σαμάριο Ζ=62 [Xe] 6s2 4f6 

και τα άλλα έως το Λουτέσιο με Ζ=71 που συμπληρώνεται η 4f:  [Xe]4f145d1,6s2 .

 Στο Ακτίνιο στην 7η περιοδο  ατομικό αριθμό 89 με Ατομικό αριθμό Ζ= 89 [Rn] 6d1 7s2 το τελευταίο ηλεκτρόνιο συμπληρώνεται πρώτα η 7s2 και το επόμενο ηλεκτρόνιο, τοποθετήθηκε στην 6d αντί της 5f  γιατί έχει χαμηλότερη ενέργεια. Στα επόμενα  14 στοιχεία με ατομικούς αριθμούς από 90-103 που ονομάζονται ακτινιδες, συμπληρώνεται κανονικά στην συνέχεια η 5f υποστοιβάδα έως τα 14 ηλεκτρόνια,  σύμφωνα με το διάγραμμα

 

 

 

 

ΠΗΓΕΣ

Αλκαλικά μέταλλα - Βικιπαίδεια (wikipedia.org)

https://www.sutori.com/en/story/alkaline-earth-metals-b21c

Лантаноиды — Википедия (wikipedia.org)

 

 

ακατέργαστο

Η ομάδα των ευγενών αερίων

Είναι η τελευταία ομάδα του περιοδικού πίνακα που αποτελείται από αποτελείαται από 6 χημικά στοιχεία μονοατομικά  πολύ χαμηλής δραστικότητας  που το χαρακτηριστικό της κατασκευής τους είναι η συμπληρωμένη εξωτερική τους στοιβάδα με 2 για την πρώτη Κ και 8 για όλες τις υπόλοιπες. Αυτού του τύπου συμπλήρωσης της εξωτερικής στοιβάδας δίνει στα άτομα την  μεγαλύτερη σταθερότητα (ηλεκτρονιακή ροπής γίνεται ελάχιστη) και μηδενικό σθένος.  Σε άλλες ομάδες   άτομα προσπαθουν να αποκτήσουν την μέγιστη σταθερότητα , έχουν την τάση να τείνουν να αποκτήσουν δομή ευγενών αερίων

  • Λίθιο
    Λίθιο
  •  
  • Νάτριο
    Νάτριο
  •  
  • Κάλιο
    Κάλιο
  •  
  • Ρουβίδιο
    Ρουβίδιο
  •  
  • Καίσιο
    Καίσιο