Układ okresowy pierwiastków chemicznych i prawo okresowości

Układ okresowy pierwiastków to zestawienie pierwiastków chemicznych w postaci tabeli, uporządkowanych według ich rosnącej liczby atomowej, grupujące pierwiastki według ich cyklicznie powtarzających się podobieństw właściwości, zgodnie z prawem okresowości Dmitrija Mendelejewa

Wersja układu okresowego opublikowana przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (International Union of Pure and Applied Chemistry - IUPAC) 28 listopada 2016 roku zawiera 118 pierwiastków o liczbach atomowych od 1 do 118.

Odkrycia pierwiastków o liczbach atomowych 113 (nihonium), 115 (moscovium), 117 (tennessine) i 118 (oganesson) zostały potwierdzone w grudniu 2015 roku, a oficjalnie nazwy tym pierwiastkom nadano w listopadzie następnego roku.

Współczesna wersja układu okresowego, publikowana cyklicznie przez IUPAC, definiuje też podział pierwiastków na grupy, okresy i bloki.

Co to jest grupa?

Grupa jest uporządkowaną według wzrastających liczb atomowych kolumną pierwiastków, których atomy mają tę samą liczbę elektronów walencyjnych i ten sam typ konfiguracji walencyjnej. We współczesnym układzie okresowym wyróżnia się 18 grup, grupy główne 1 i 2 oraz od 13 do 18 oraz grupy poboczne od 3 do 12.

Kiedy i dlaczego pojawiają się pierwiastki grup pobocznych?

Pierwiastki grup pobocznych pojawiają się po raz pierwszy w okresie czwartym, a potem w każdym następnym okresie, zawsze wówczas gdy nowo przybywający elektron zajmuje pierwszy stan w nieobsadzonej jeszcze podpowłoce d powłoki n-1. Dzieje się tak dlatego, że po zapełnieniu podpowłoki ns, najniższą energię mają stany w podpowłoce (n-1)d.

Kiedy i dlaczego pojawiają się lantanowce i aktynowce?

Lantanowce i aktynowce pojawiają się odpowiednio w okresie 6 i 7, wówczas gdy nowo przybywający elektron zajmuje pierwszy stan w nieobsadzonej jeszcze podpowłoce f powłoki n-2. Stanowi temu odpowiada najniższa wówczas energia wśród niezajętych stanów.

Co to jest okres?

Okres jest uporządkowanym według wzrastających liczb atomowych szeregiem pierwiastków, których atomy zawierają tę samą liczbę powłok elektronowych. Numer okresu określa liczbę powłok elektronowych.

Kiedy i dlaczego rozpoczyna się nowy okres?

Nowy okres rozpoczyna się wówczas, gdy kolejny, nowo przybywający elektron zajmuje pierwszy stan w nieobsadzonej jeszcze powłoce.

W skrócie:

Co to jest blok konfiguracyjny?

Blok konfiguracyjny jest to zbiór pierwiastków o określonym, charakterystycznym typie podpowłokowej konfiguracji walencyjnej:

Grafika: Bloki ergetyczne układu okresowego*. Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja CC BY-SA 3.0.

Od czego zależy liczba grup w bloku?

Liczba grup w bloku konfiguracyjnym jest równa pojemności podpowłoki, którą zajmują kolejne, nowo przybywające elektrony w atomach pierwiastków tego bloku.

_________________
* Wykorzystano grafiki zamieszczone na Zintegrowanej Platformie Edukacyjnej.

Ikona (źródło): Reshot