Elemeti

Suvremeni periodni sustav elemenata

Periodni sustav elemenata

Periodni sustav elemenata tablični je prikaz kemijskih elemenata organiziran prema njihovom protonskom broju, elektronskoj konfiguraciji i ponavljajućim svojstvima. Svaki je element u periodnom sustavu označen simbolom uz koji je navedena prosječna relativna atomska masa i protonski broj.

Periodni se sustav elemenata sastoji od 7 perioda (vodoravni redovi) i 18 skupina (uspravni stupci).
Svaka perioda počinje onda kad se u elektronskoj konfiguraciji atoma počinje popunjavati nova ljuska.
Kemijska svojstva elemenata iste skupine su slična, a ne jednaka.
Elementi u periodnom sustavu dijele se u blokove: s-blok, p-blok, d-blok i f-blok.

Osim označavanja brojevima, neke skupine imaju i posebne nazive:

Elementi 1. skupine (osim vodika) nazivaju se alkalijski metali jer tvore jake lužine (alkalije).
Elementi 2. skupine su zemnoalkalijski metali, jer također tvore jake lužine, a uz to su sastojci Zemljine kore.
Elementi od 3. do 11. skupine zovu se prijelazni metali jer tvore prijelaz između metala i nemetala.
Elementi 12. skupine, cink, kadmij i živa, nemaju posebno ime.
Elementi 13., 14. i 15. skupine nazivaju se prema prvom elementu u skupini: borova (13), ugljikova (14) i dušikova (15) skupina.
Elementi 16. skupine su halkogeni elementi jer ulaze u sastav ruda,
Elementi 17. skupine su halogeni elementi jer s metalima tvore soli.
Elementi 18. skupine nazivaju se plemeniti plinovi jer su u uobičajenim uvjetima jednoatomni plinovi koji ne reagiraju ni s jednim elementom.

Otkriće većeg broja kemijskih elemenata dovelo je krajem 18. i početkom 19. stoljeća do različitih pokušaja svrstavanja i uređivanja tablica elemenata. Najveće zasluge za otkriće periodnog sustava elemenata pripadaju D. I. Mendeljejevu.

Osim označavanja brojevima, neke skupine imaju i posebne nazive:

Elementi 1. skupine (osim vodika) nazivaju se alkalijski metali jer tvore jake lužine (alkalije).
Elementi 2. skupine su zemnoalkalijski metali, jer također tvore jake lužine, a uz to su sastojci Zemljine kore.
Elementi od 3. do 11. skupine zovu se prijelazni metali jer tvore prijelaz između metala i nemetala.
Elementi 12. skupine, cink, kadmij i živa, nemaju posebno ime.
Elementi 13., 14. i 15. skupine nazivaju se prema prvom elementu u skupini: borova (13), ugljikova (14) i dušikova (15) skupina.
Elementi 16. skupine su halkogeni elementi jer ulaze u sastav ruda,
Elementi 17. skupine su halogeni elementi jer s metalima tvore soli.
Elementi 18. skupine nazivaju se plemeniti plinovi jer su u uobičajenim uvjetima jednoatomni plinovi koji ne reagiraju ni s jednim elementom.

Alkalijski metali

Alkalijski elementi su kemijski elementi 1. skupine periodnog sustava elemenata koji imaju samo jedan elektroj u zadnjoj ljuski elektronskog omotača. To su: litij,natrij,kalij,rubidij,cezij i francij. Još se nazivaju i alkalijski metali.Vrlo su reaktivni metali koji lako gube elektrone i tvore katione. U prirodi se ne nalaze u čistom obliku, već samo u spojevima, koji su obino soli. Elementi su s-bloka PSE-a. Naziv alkalijski potječe od arapske riječi al quili što znači biljni pepeo, zato jer pepeo sadrži mnogo natrijevog i kalijevog karbonata.

alkalijski metali

Svojstva alkalijskih metala

Otkrića i uporaba alkalijskih metala

Isključivo grade pozitivne ione,bezbojne katione.Budući da imaju samo jedan elektron u zadnjoj ljusci, imaju najmanju energiju ionizacije od svih ostalih metala, što znači da su kemijski vrlo reaktivni(reaktivnost raste sa relativnom atomskom masom. Zbog te velike reaktivnosti čuvaju se u petroleju ili mineralnim uljima da ne reagiraju s tvarima iz zraka, no za rubidij i cezij ni to nije dovoljno pa se čuvaju u vakuumu ili atmosferi plemenitog plina.U cijelom PSE-u imaju najniže vrijednosti elektronegativnosti, zbog kojih im je oksidacijski broj uvijek pozitivan. Lako oksidiraju, što rezultira u tome da su najjači reducensi , od kojih je najjači litij. Njihove reakcije s vodom su jako burne te nastaju jake lužine. U sve spojeve dolaze u stupnju oksidacije +1, najčešće u obliku klorida, najrasprostranjeniji je natrij. Zbog toga su im svi spojevi ionski,a njihovi kationi ne hidroliziraju ili vrlo malo. Svi se mogu lako rezati nožem zbog slabe metalne veze(jer se smanjuje u skupini povećanjem atomskog broja jer je valentni elektron sve udaljeniji od jezgre), osim litija. Imaju visoka tališta i gustoću. Kristalna rešetka im je volumna centrirana kocka, svi se kristaliziraju u kubičnom sustavu. Svi boje plamen. Poznati su kao skupina međusobno najsličnijih elemenata, proučavanjem jednog možemo zaključiti svojstva drugih.

Kroz godine možemo zaključiti da je otkriće alkalijskih metal najuže bilo povezano s uvođenjem novih metoda za ispitivanje tvari.Humphrey Davy godine 1807. otkrio je, elektrolizom taljevina hidroksida, elemente natrij i kalij. Kalij je dobio naziv po arapskoj riječi kali(pepeo), a natrij po arapskoj riječi natron(sredstvo za pranje). Sljedeći njegove stope, 10 godina nakon švedski kemičar Johan August Arfvedson otkriva litij, nazvan po starogrčkoj riječi lithos(stijena) jer je otkriven u mineralu iz stijena. Spektralnom analizom 1860. kemičar R. W. Bunsen i fizičar G. R. Kirchoff otkrili su cezij čiji naziv potječe od latinske riječi caesius(plav kao nebo prema boji najistaknutije linije u spektru). Samo godinu dana nakon isti su znanstvenici otkrili rubidij(lat.rubidus=tamnocrven), nazvan po dvjema crvenim linijama u njegovu spektru. Tek 1939, francuska znanstvenica Marquerite Perey je otkrila francij kojemu je dala ime u čast svoje domovine. On je radioaktivan element i posljednji u skupini alkalijskih metala, njegova uporava ograničena je samo na znanstvena istraživanja.
U obliku elementarnih stvari koriste se za razne teške redukcije,u organskim sintezama, kao rashladni mediji u nekim sustavima i slično. U metalurgiji nemaju neku veću ulogu dok su im spojevi vrlo široke uporabe.