Периода (периодни систем)

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
У периодној табели елемената сваки нумерисани ред представља периоду.
Маделангово правило за одређивање енергије описује редослед у коме су орбитале распоређене повећањем енергије у складу с Маделанговим правилом. Свака дијагонала одговара различитој вредности од n + l.

Под појмом периоде периодног система елемената подразумева се у хемији сваки ред табеле периодног система хемијских елемената. Бројеви периода од 1 до 7 одговарају главним квантним бројевима, а којима се још додају и словне ознаке периоде K до Q prema ljuskama atomskog modela ljusaka.

Изузев прве периоде, која садржи само елементе водоник и хелијум, свака периода садржи осам главних група елемената. Од 4. периоде надаље, постоји још десет споредних група елемената. Шеста периода садржи још и додатних 14 елемената који се називају лантаноиди, док 7. периода такође садржи 14 додатних елемената који се називају актиноиди.

Периода Електрони Елементи Напомене
Главни
квантни
број
Љуска Орбитала/
Блокови
Главне
групе
Споредне
групе
Додатне
групе
s-блок p-блок d-блок f-блок g-блок
1 K s 2
2 L s, p 2 6
3 M s, p 2 6
4 N s, p, d 2 6 10
5 O s, p, d 2 6 10
6 P s, p, d, f 2 6 10 14
7 Q s, p, d, f 2 6 10 14
8 s, p, d, f, g 2 6 10 14 18 још није откривен ни један елемент

Правила и законитости[уреди]

Унутар неке периоде, по правилу, атомски радијуси елемената опадају с лева на десно док истовремено расте електронегативност, док број позитивно наелектрисаних протона у атомском језгру расте, а с тим у неутралним атомима такође расте и број негативно наелектрисаних електрона у атомској љусци. Кориштењем атомског модела љусака, сматра се да се електронске љуске попуњавају истим редоследом, док новији модели атома као што је нпр. модел орбитала предвиђа да се истим редоследом заузимају одговарајуће атомске орбитале.

Промене броја атомских честица у атому унутар неке периоде узрокује и различите особине хемијских елемената унутар периоде:

  • промена у броју основних честица у атомском језгру утиче углавном на различите физичке особине елемената
  • број и место електрона у атомском омотачу утиче највише на разлике у хемијским особинама елемената.

Периоде[уреди]

Тренутно постоји седам комплетних периода у периодичној табели, која садржи 118 познатих елемената. Сви нови елементи биће смештени у осму периоду; погледајте проширени периодни систем.

Периода 1[уреди]

Група 1 18
Атомски #
Име
1
H
2
He

Прва периода садржи мање елемената од било које друге, само два, водоник и хелијум. Они стога не следе октетско правило. Хемијски се хелијум понаша попут племенитог гаса, те је прихваћен као део елемената групе 18. Међутим, у погледу његове нуклеарне структуре, он припада s блоку и зато се понекад класификује као елемент групе 2, или истовремено 2 и 18. Водоник лако губи и добија електрон, и стога се хемијски понаша као припадник обе групе, прве и седамнаесте.

  • Водоник (H) је најобилнији од хемијских елемената, и сачињава око 75% елементарне масе свемира.[1] Јонизовани водоник је само протон. Звезде у главном низу углавном су састављене од водоника у стању плазме. Елементарни водоник је релативно редак на Земљи, а индустријски се производи из угљоводоника као што је метан. Водоник може да формира једињења са већином елемената и присутан је у води и већини органских једињења.[2]
  • Хелијум (He) постоји само као гас, осим у екстремним условима.[3] То је други најлакши елемент и други је по заступљености у универзуму.[4] Већина хелијума је формирана током Великог праска, а нови хелијум је створен нуклеарном фузијом водоника у звездама.[5] На Земљи је хелијум релативно редак, јавља се само као нуспродукат природног распада неких радиоактивних елемената.[6] Такав радиогени хелијум је заробљен у природном гасу у концентрацијама до седам запреминских процената.[7]

Периода 2[уреди]

Група 1 2 13 14 15 16 17 18
Атомски #
Име
3
Li
4
Be
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne

Елементи друге периоде садрже 2s и 2p орбитале. Ова периода обухвата биолошки најбитније елементе поред водоника: угљеник, азот и кисеоник.

  • Литијум (Li) је најлакши метал и најмање густ чврсти елемент.[8] У свом нејонизованом стању један је од најреактивнијих елемената, те се у природи једино јавља у виду једињења. То је најтежи примордијални елемент формиран у великим количинама током Великог праска.
  • Берилијум (Be) има једну од највиших тачки топљења од свих лаких метала. Мале количине берилијума синтетисане су током Великог праска, иако се већина распала или даље реаговала унутар звезда да би се створила већа језгра, попут угљеника, азота или кисеоника. Међународна агенција за истраживање рака је класификовала берилијум као карциноген групе 1.[9] Између 1% и 15% људи је сензитивно на берилијум и може развити упалну реакцију у свом респираторном систему и кожи, која се назива хронична берилијумска болест.[10]
  • Бор (B) се природно не појављује као слободни елемент, већ у једињењима као што су борати. То је есенцијални биљни микронутријент, који је потребан за снагу и развој ћелијских зидова, деобу ћелија, развој семена и плодова, транспорт шећера и развој хормона,[11][12] иако су високи нивои токсични.
  • Угљеник (C) је четврти елемент по заступљености у свемиру по маси након водоника, хелијума и кисеоника,[13] и други је најизобилинији елемент у људском телу по маси након кисеоника,[14] трећи најзаступљенији према броју атома.[15] Постоји скоро неограничен број једињења која садрже угљеник због способности угљеника да формира дуге стабилне ланце C—C веза.[16][17] Сва органска једињења, она која су неопходна за живот, садрже најмање један атом угљеника[16][17] у комбинацији са водоником, кисеоником, азотом, сумпором и фосфором. Угљеник је основа сваког важног биолошког једињења[17]
  • Азот (N) се налази углавном као инертни диатомски гас, N2, који чини 78% Земљине атмосфере по запремини. Он је есенцијална компонента протеина, а самим тим и живота.
  • Кисеоник (O) сачињава 21% атмосфере по запремини и неопходан је за дисање свих (или скоро свих) животиња. Он је такође главна компонента воде. Кисеоник је трећи најзаступљенији елемент у свемиру, а једињења кисеоника доминирају Земљину кору.
  • Флуор (F) је најреактивнији елемент у свом нејонизованом стању, тако да се никад не налази слободан у природи.
  • Неон (Ne) је племенити гас који се користи у неонском осветљењу.

Периода 3[уреди]

Група 1 2 13 14 15 16 17 18
Атомски #
Име
11
Na
12
Mg
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar

Сви елементи треће периоде се јављају у природи и имају барем један стабилан изотоп. Све осим племенитог гасног аргона од суштинског су значаја за базну геологију и биологију.

Периода 4[уреди]

Група 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Атомски #
Име
19
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
Са лева на десно, водени раствори: Co(NO3)2 (црвен); K2Cr2O7 (наранџаст); K2CrO4 (жут); NiCl2 (зелен); CuSO4 (плав); KMnO4 (пурпуран).

Четврта периода обухвата биолошки есенцијалне елементе калијум и калцијум, и она је прва периода у d-блоку са лаким прелазним металима. Она садржи гвожђе, најтежи елемент формиран у звездама главног низа и једну од главних компоненти Земље, као и друге важне метала као што су кобалт, никал, и бакар. Скоро сви припадници ове периоде имају биолошке улоге.

Четврту периоду комплетирају постпрелазни метали цинк и галијум, металоиди германијум и арсен, и неметали селен, бром, и криптон.

Периода 5[уреди]

Група 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Атомски #
Име
37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe

Пета периода има исти број елемената као и четврта периода, и следи исту општу структуру али са једним постпрелазним металом више и једним неметалом мање. Од три најтежа елемента са биолошким улогама, два (молибден и јод) су у овој периоди; волфрам, у шестој периоди, је најтежи, заједно са неколико првих лантаноида. Пета периода такође садржи техницијум, најлакши искључиво радиоактиван елемент.

Периода 6[уреди]

Група 1 2 3 (лантаноиди) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Атомски #
Име
55
Cs
56
Ba
57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn}-

Шеста периода је прва периода који садржи f-блок, са лантаноидима (такође познатим као реткоземни елементи), и обухвата најтеже стабилне елементе. Многи од ових тешких метала су токсични и неки од њих су радиоактивни, док су платина и злато углавном инертни.

Периода 7[уреди]

Група 1 2 3 (актиноиди) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Атомски #
Име
87
 Fr 
88
Ra
89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Cn
113
Nh
114
Fl
115
Mc
116
Lv
117
Ts
118
Og

Сви елементеи седме периоде су радиоактивни. Ова периода садржи најтежи елемент који се природно јављаја на Земљи, плутонијум. Сви наредни елементи у овој периоди су вештачки синтетисани. Иако је њих пет (од америцијума до ајнштајнијума) сада доступно у макроскопским количинама, већина је изузетно ретка, припремљена само у микрограмским количинама или мањим. Неки од каснијих елемената једино су идентификовани у лабораторијама у количинама од по неколико атома.

Иако реткост многих ових елемената значи да експериментални резултати нису веома опсежни, периодични и групни трендови у понашању изгледају мање прецизно дефинисани за седму периоду него за друге периоде. Док францијум и радијум показују типична својства група 1 и 2, респективно, актиноиди показују много већу разноликост понашања и оксидационих стања него лантаноиди. Ове особитости седме периоде могу бити последица разних фактора, укључујући велики степен спинско-орбитне спреге и релативистичких ефеката, који ултимативно узрокују врло висока позитивна електрична наелектрисања из њихових масивних атомских језгара.

Периода 8[уреди]

Ни један елемент осме периоде до сада није синтетисан. Предвиђа се постојање g-блока. Није јасно да ли сви претпостављени елементи осме периоде физички могу да постоје. Постоји и могућност да нема осме периоде.

Референце[уреди]

  1. ^ Palmer, David (13. 11. 1997). „Hydrogen in the Universe”. NASA. Приступљено 2008-02-05. 
  2. ^ Jolly, William Lee (9. 8. 2019). „hydrogen”. Encyclopædia Britannica. 
  3. ^ „Helium: physical properties”. WebElements. Приступљено 2008-07-15. 
  4. ^ „Helium: geological information”. WebElements. Приступљено 2008-07-15. 
  5. ^ Cox, Tony (1990-02-03). „Origin of the chemical elements”. New Scientist. Приступљено 2008-07-15. 
  6. ^ „Helium supply deflated: production shortages mean some industries and partygoers must squeak by.”. Houston Chronicle. 2006-11-05. 
  7. ^ Brown, David (2008-02-02). „Helium a New Target in New Mexico”. American Association of Petroleum Geologists. Приступљено 2008-07-15. 
  8. ^ Lithium at WebElements.
  9. ^ „IARC Monograph, Volume 58”. International Agency for Research on Cancer. 1993. Приступљено 2008-09-18. 
  10. ^ Information about chronic beryllium disease.
  11. ^ „Functions of Boron in Plant Nutrition” (PDF). www.borax.com/agriculture. U.S. Borax Inc. Архивирано из оригинала (PDF) на датум 2009-03-20. 
  12. ^ Blevins, Dale G.; Lukaszewski, Krystyna M. (1998). „Functions of Boron in Plant Nutrition”. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 49: 481—500. PMID 15012243. doi:10.1146/annurev.arplant.49.1.481. 
  13. ^ Ten most abundant elements in the universe, taken from The Top 10 of Everything, 2006, Russell Ash, page 10. Retrieved October 15, 2008. Archived фебруар 10, 2010 at the Wayback Machine
  14. ^ Chang, Raymond (2007). Chemistry, Ninth Edition. McGraw-Hill. стр. 52. ISBN 0-07-110595-6. 
  15. ^ Freitas Jr., Robert A. (1999). Nanomedicine. Landes Bioscience. Tables 3-1 & 3-2. ISBN 1-57059-680-8. 
  16. 16,0 16,1 „Structure and Nomenclature of Hydrocarbons”. Purdue University. Приступљено 2008-03-23. 
  17. 17,0 17,1 17,2 Alberts, Bruce; Alexander Johnson; Julian Lewis; Martin Raff; Keith Roberts; Peter Walter. Molecular Biology of the Cell. Garland Science.