Chemia dla niespecjalistów

Cele nauczania

  • Zidentyfikuj bloki układu okresowego.
  • Określ blok, do którego należy każdy pierwiastek na podstawie jego konfiguracji elektronowej.

Co sprawia, że te nuty muzyczne są unikalne?

Muzyka może być podobna, ale unikalna, jak pierwiastki

Wszyscy lubimy muzykę jakiegoś rodzaju. Niektórzy ludzie lubią muzykę klasyczną, inni lubią jazz lub country. Style muzyczne zmieniają się z jednego okresu czasu na następny, i z jednego regionu na inny. Każdy rodzaj muzyki ma swój język, który ją opisuje. Muzyka klasyczna ma określoną strukturę, styl i treść. Istnieją różne formy wyrazu muzyki klasycznej – symfonia, koncert, sonata. Mamy balet i operę, a także muzykę chóralną. Jazz ma inny zestaw cech niż muzyka klasyczna i inne style wykonania. Każdy rodzaj muzyki może być opisany i porównany z innymi rodzajami na podstawie pewnych wspólnych cech, takich jak nuty, akordy i style melodyczne.

Pierwiastki w układzie okresowym mogą być uważane za podobne do rodzajów muzyki. Każdy zestaw pierwiastków ma swój unikalny zestaw właściwości, przy czym różne zestawy pierwiastków mają pewne wspólne cechy pod względem rozmieszczenia elektronów. W układzie okresowym możemy zaobserwować wzorce struktury elektronicznej i reaktywności, które pozwalają nam lepiej zrozumieć zachowanie poszczególnych pierwiastków.

Okresy i bloki

W układzie okresowym znajduje się siedem poziomych rzędów, zwanych okresami . Długość każdego okresu jest określona przez liczbę elektronów, które są zdolne do zajmowania podpoziomów, które wypełniają się w tym okresie, jak widać w tabeli 1.

Tabela 1. Długość okresu i podpoziomy w układzie okresowym
Okres Liczba elementów w okresie Podpoziomy w kolejności wypełnienia wypełnienia
1 2 1 s
2 8 2 s 2 p
3 8 3 s 3 p
4 8 4 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

Przypomnijmy, że cztery różne podpoziomy każdy składa się z innej liczby orbitali. Podpoziom s ma jeden orbital, podpoziom p ma trzy orbitale, podpoziom d ma pięć orbitali, a podpoziom f ma siedem orbitali. W pierwszym okresie zapełniony jest tylko podpoziom 1s. Ponieważ wszystkie orbitale mogą pomieścić dwa elektrony, cały pierwszy okres składa się tylko z dwóch elementów. W drugim okresie zapełniony jest podpoziom 2 s z dwoma elektronami oraz podpoziom 2p z sześcioma elektronami. W związku z tym drugi okres zawiera osiem pierwiastków. Trzeci okres jest podobny do drugiego, wypełniają się podpoziomy 3s i 3p. Zauważmy, że podpoziom 3 d wypełnia się dopiero po podpoziomie 4s. W wyniku tego czwarty okres zawiera 18 pierwiastków z powodu dodatkowych 10 elektronów, które są wnoszone przez podpoziom d. Piąty okres jest podobny do czwartego. Po zapełnieniu podpoziomu 6 s, zapełnia się podpoziom 4 f z 14 elektronami. Po nim następują podpoziomy 5d i 6p . Całkowita liczba pierwiastków w szóstym okresie wynosi 32. Późniejsze pierwiastki w siódmym okresie są dopiero tworzone. Tak więc podczas gdy możliwe jest istnienie 32 pierwiastków w okresie, obecna liczba jest nieco mniejsza.

Okres, do którego należy dany pierwiastek, można łatwo określić na podstawie jego konfiguracji elektronowej. Na przykład, rozważmy pierwiastek nikiel (Ni). Jego konfiguracja elektronowa to 3d84s2. Najwyżej zajęty główny poziom energetyczny jest czwarty, wskazany przez 4 w części 4s2 konfiguracji. Dlatego też nikiel można znaleźć w czwartym okresie układu okresowego.

Na podstawie konfiguracji elektronowej układ okresowy można podzielić na bloki oznaczające, który podpoziom jest w trakcie wypełniania. Poniżej przedstawiono bloki s, p, d i f.

bloki s, p, d, f w układzie okresowym

Rysunek ilustruje również, że podpoziom d jest zawsze o jeden poziom główny za okresem, w którym ten podpoziom występuje. Innymi słowy, podpoziom 3 d wypełnia się podczas czwartego okresu. Podpoziom f jest zawsze dwa poziomy z tyłu. Podpoziom 4 f należy do szóstego okresu.

Podsumowanie

  • Poziome rzędy układu okresowego nazywane są okresami.
  • Długość okresu zależy od tego, ile elektronów jest potrzebnych do zajęcia podpoziomów, które wypełniają okres.
  • Bloki wskazują, który podpoziom jest wypełniany.

Praktyka

Korzystaj z poniższego linku, aby odpowiedzieć na poniższe pytania:

http://en.wikibooks.org/wiki/High_School_Chemistry/The_Periodic_Table_and_Electron_Configurations

  1. Ile pierwiastków znajduje się w drugim okresie? Czwartym? Szósty?
  2. Użyj układu okresowego, aby zidentyfikować blok, w którym każdy z tych pierwiastków mógłby się znaleźć.
    1. rubid
    2. holm
    3. pallad
    4. tellurium

Przegląd

  1. Jak nazywają się poziome rzędy układu okresowego?
  2. Który podpoziom jest zapełniany w okresie 1?
  3. Który podpoziom jest zapełniany w okresie 7?
  4. Jak konfiguracja elektronowa pierwiastka informuje o okresie, w którym się znajduje?
  5. W którym bloku pierwiastków zapełnianych jest najwięcej podpoziomów d?

Słowniczek

  • Blok: Układ okresowy może być podzielony na bloki oznaczające, który podpoziom jest w trakcie wypełniania.
  • okres: Każdy poziomy rząd z siedmiu rzędów układu okresowego.
  • poziom: Orbitale elektronowe s, p, d lub f.

.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *