Learning Objectives
- Identify blocks of the periodic table.
- Determine the block each element belongs in by its electron configuration.
Wat maakt deze muzieknoten uniek?
We houden allemaal wel van een soort muziek. Sommige mensen houden van klassieke muziek, anderen van jazz of country. Muziekstijlen veranderen van tijdperk tot tijdperk, en van regio tot regio. Elke muzieksoort heeft zijn eigen taal die de muziek beschrijft. Klassieke muziek heeft een bepaalde structuur, stijl en inhoud. Er zijn verschillende uitingen van klassieke muziek – de symfonie, het concerto, de sonate. We hebben ballet en opera, evenals koormuziek. Jazz heeft een andere reeks kenmerken dan klassieke en verschillende stijlen van uitvoering. Elke muzieksoort kan worden beschreven en vergeleken met andere soorten op basis van bepaalde gemeenschappelijke kwaliteiten zoals noten, akkoorden en melodische stijlen.
De elementen in het periodiek systeem kunnen worden beschouwd als vergelijkbaar met muzieksoorten. Elke groep elementen heeft zijn eigen unieke eigenschappen, waarbij verschillende groepen elementen een aantal gemeenschappelijke kenmerken hebben in termen van elektronenschikking. We kunnen patronen van elektronische structuur en reactiviteit zien in het periodiek systeem, die ons in staat stellen het gedrag van individuele elementen beter te begrijpen.
Periodes en blokken
Er zijn zeven horizontale rijen in het periodiek systeem, periodes genoemd. De lengte van elke periode wordt bepaald door het aantal elektronen dat in staat is de subniveaus te bezetten die tijdens die periode worden gevuld, zoals te zien is in Tabel 1.
| Periode | Aantal elementen in periode | Subniveaus in volgorde van vulling |
| 1 | 2 | 1 s |
| 2 | 8 | 2 s 2 p |
| 3 | 8 | 3 s 3 p |
| 4 | 18 | 4 s 3 d 4 p |
| 5 | 18 | 5 s 4 d 5 p |
| 6 | 32 | 6 s 4 f 5 d 6 p |
| 7 | 32 | 7 s 5 f 6 d 7 p |
Bedenk dat de vier verschillende subniveaus elk uit een verschillend aantal orbitalen bestaan. Het s-subniveau heeft één orbitaal, het p-subniveau heeft drie orbitalen, het d-subniveau heeft vijf orbitalen, en het f-subniveau heeft zeven orbitalen. In de eerste periode wordt alleen het 1s sublevel gevuld. Aangezien alle orbitalen twee elektronen kunnen bevatten, bestaat de hele eerste periode uit slechts twee elementen. In de tweede periode worden het 2s-subniveau, met twee elektronen, en het 2p-subniveau, met zes elektronen, gevuld. Dientengevolge bevat de tweede periode acht elementen. De derde periode is vergelijkbaar met de tweede, met het vullen van de 3s en 3p sublevels. Merk op dat het 3 d-subniveau pas na het 4 s-subniveau wordt gevuld. Dit resulteert in de vierde periode die 18 elementen bevat door de extra 10 elektronen die worden bijgedragen door het d-subniveau. De vijfde periode is vergelijkbaar met de vierde. Nadat het 6s-subniveau is gevuld, wordt het 4f-subniveau met zijn 14 elektronen gevuld. Dit wordt gevolgd door de 5d en de 6p . Het totaal aantal elementen in de zesde periode is 32. De latere elementen in de zevende periode worden nog gecreëerd. Hoewel er dus mogelijk 32 elementen in de periode zijn, is het huidige aantal iets minder.
De periode waartoe een bepaald element behoort, kan gemakkelijk worden bepaald uit zijn elektronenconfiguratie. Neem bijvoorbeeld het element nikkel (Ni). Zijn elektronenconfiguratie is 3d84s2. Het hoogste bezette niveau is het vierde, aangegeven door de 4 in het 4s2-gedeelte van de configuratie. Daarom kan nikkel worden gevonden in de vierde periode van het periodiek systeem.
Op basis van elektronenconfiguraties kan het periodiek systeem worden onderverdeeld in blokken die aangeven welk sublevel bezig is te worden gevuld. De blokken s, p, d en f worden hieronder geïllustreerd.
De figuur illustreert ook dat het d-subniveau altijd één hoofdniveau achter ligt op de periode waarin dat subniveau voorkomt. Met andere woorden, het 3 d-subniveau vult zich in de vierde periode. Het f-subniveau ligt altijd twee niveaus achter. Het 4 f-subniveau hoort bij de zesde periode.
Samenvatting
- De horizontale rijen van het periodiek systeem worden perioden genoemd.
- De lengte van een periode hangt af van hoeveel elektronen er nodig zijn om de subniveaus te bezetten waarmee de periode wordt gevuld.
- Blokjes geven aan welk sublevel gevuld wordt.
Practicum
Gebruik onderstaande link om de volgende vragen te beantwoorden:
http://en.wikibooks.org/wiki/High_School_Chemistry/The_Periodic_Table_and_Electron_Configurations
- Hoeveel elementen zitten er in de tweede periode? De vierde? De zesde?
- Gebruik een periodiek systeem om aan te geven in welk blok elk van deze elementen gevonden zou kunnen worden.
- rubidium
- holmium
- palladium
- tellurium
Bespreking
- Hoe worden de horizontale rijen van het periodiek systeem genoemd?
- Welk sublevel wordt gevuld in periode 1?
- Welk sublevel wordt gevuld in periode 7?
- Hoe geeft de elektronenconfiguratie van een element informatie over de periode waarin het zich bevindt?
- Welk blok van elementen heeft de d sublevels die gevuld worden?
Glossary
- blok: Het periodiek systeem kan worden onderverdeeld in blokken die aangeven bij welk sublevel de elementen worden gevuld.
- periode: Elke horizontale rij van de zeven rijen van het periodiek systeem.
- sublevel: Elektronenbanen s, p, d of f.