Inhoud
- stadia
- Deel 1 De structuur van het periodiek systeem der elementen begrijpen
- Deel 2 Bestuderen van chemische elementen
- Deel 3 Atoommassa gebruiken om het aantal neutronen te bepalen
In de scheikunde is het periodiek systeem der elementen een heel mooi kleurrijk beeld met veel letters en cijfers, maar ga je gang en begrijp iets! Toch is het essentieel voor iedereen die chemieonderzoek wil doen. In een complete tabel kun je veel informatie lezen waarmee je ook berekeningen kunt maken (zoals het aantal neutronen in een bepaalde kern) en veel chemieproblemen kunt oplossen.
stadia
Deel 1 De structuur van het periodiek systeem der elementen begrijpen
-
Weet hoe je het periodiek systeem moet lezen. De elementen worden gesorteerd, in oplopende volgorde van atoomnummers, van rechts naar links en van boven naar beneden. Het atoomnummer, boven het symbool, is eigenlijk het aantal protonen dat een atoom van het beschouwde element bevat. En omdat de protonen een massa hebben, neemt de atoommassa van de elementen in dezelfde richting toe: de zwaardere atomen (uranium) staan onderaan en de lichtere (helium) bovenaan.- Als de atoommassa van boven naar beneden en van links naar rechts toeneemt, komt dat omdat de laatste de som is van de massa's protonen en neutronen in de atoomkernen. Naarmate het aantal protonen in de reeks toeneemt, nemen ook de atoommassa's toe.
- Elektronen worden vanuit het gezichtspunt van massa beschouwd als verwaarloosbare hoeveelheden in vergelijking met die van kernen.
-
Merk op dat elk element een meer proton heeft dan het vorige element. Dat is de reden waarom het atoomnummer toeneemt van links naar rechts en van boven naar beneden. De rijen gaan verder in de onderste rij links. U zult ook de gaten op de eerste drie rijen opmerken.- De eerste rij bevat slechts twee elementen, links waterstof met een atoomnummer 1 en rechts helium met een atoomnummer 2. Ze zijn ver weg omdat ze tot verschillende groepen behoren.
-
Zoek de groepen (of families) van elementen. Alle elementen van dezelfde groep staan in dezelfde kolom, dat wil zeggen 18 groepen. Elke kolom is vaak herkenbaar aan een enkele kleur. Het behoren tot dezelfde groep betekent vergelijkbare fysische en chemische eigenschappen hebben. Als u het gedrag van een element tijdens een reactie kent, kunt u het gedrag van een minder vaak voorkomend element van dezelfde groep raden. Alle elementen van dezelfde familie hebben hetzelfde aantal elektronen op de laatste elektronische laag.- Alle elementen behoren noodzakelijkerwijs tot een chemische familie. In het speciale geval behoort waterstof niet tot een serie: het werkt net zoveel als een alkalische als een halogeen.
- De meeste tabellen tonen het aantal gezinnen (van 1 tot 18). Deze nummers worden aangegeven in Romeinse cijfers (I) of Arabische cijfers (1), met of zonder familiegegevens (A = hoofdfamilie of B = secundaire familie).
- Wanneer u een kolom in de tabel leest, gaat u binnen dezelfde kolom groep.
-
Begrijp waarom lege ruimtes in het schilderij. De elementen worden horizontaal geclassificeerd op atoomnummer, maar ook verticaal op basis van hun elektronische structuur: de elementen van een kolom hebben dezelfde chemische eigenschappen. Uitgaande van deze twee criteria blijkt dat de tabel hiaten vertoont. Tot slot, meer dan het atoomnummer, is het de structuur van atomen die deze vrije ruimtes het beste verklaart.- Alleen uit element 21 verschijnen de overgangsmetalen (scandium, titanium ...) die de gaten van de vorige lijnen opvullen.
- Elementen 57 tot 102 (lanthaan, cerium ...) behoren tot de zeldzame aardegroep en worden vertegenwoordigd door een klein vierkant in de tabel, dat gedetailleerd wordt weergegeven in een kleine tabel onderaan de hoofdtabel.
-
Zoek de periodes. Alle elementen van dezelfde lijn behoren tot een punt: ze hebben allemaal hetzelfde aantal elektronische lagen. De nummering van de periode komt overeen met het aantal lagen. kalium (K) behoort tot periode 4 vanwege deze vier elektronische lagen. Op dit moment heeft geen enkel bekend element meer dan 7 elektronische lagen.- Om alleen naar de extreme perioden te kijken, hebben de elementen van periode 1 slechts één laag elektronen en die van periode 7, zeven.
- Perioden worden meestal links in de tabel aangegeven, maar er is niet echt een vaste regel.
- Wanneer u een rij leest, gaat u binnen een enkele rij periode.
-
Onderscheid tussen families van elementen. Zo zijn er onder andere metalen, niet-metalen en daartussen overgangsmetalen. Kleuren zijn gebruikt om deze groepen te materialiseren. Om te vereenvoudigen, laten we zeggen dat er drie hoofdgroepen van elementen zijn: de metalen (vier subgroepen) aan de linkerkant van de tabel, de niet-metalen (vijf subgroepen) aan de rechterkant, en daartussen de metalen van transitie.- In deze tabel neemt waterstof om de hierboven gegeven redenen (een enkel proton en een enkele neutron) een speciale plaats in en heeft zijn eigen kleur: het is niet te classificeren, maar wordt vaak links bovenaan geplaatst.
- Metalen zijn die elementen die een metaalachtige glans hebben, bij kamertemperatuur vast zijn, warmte en elektriciteit geleiden, en vervormbaar en ductiel zijn.
- De niet-metalen elementen worden beschouwd als matte elementen, die noch warmte noch elektriciteit geleiden en niet vervormbaar zijn. Deze elementen zijn vaak gassen bij kamertemperatuur, maar ook bepaalde elementen die bij extreme temperaturen vloeibaar of vast zijn.
- Overgangsmetalen hebben zowel eigenschappen van metalen als niet-metalen.
Deel 2 Bestuderen van chemische elementen
-
Merk op dat symbolen slechts één of twee letters hebben. Dit is de informatie die het duidelijkst in het midden van elk vierkant verschijnt. De symbolen zijn universeel, zodat alle wetenschappers kunnen communiceren. Het gebruik van deze symbolen is essentieel in de scheikunde, vooral als het gaat om het schrijven van balansvergelijkingen uit experimenten.- Symbolen zijn gemaakt in de tijd en ontdekkingen. Meestal zijn dit de eerste of eerste twee letters van de elementnaam. Dus het symbool van waterstof is H, terwijl dat van helium is hijijzer, Fe... De tweede letter is er vaak om verwarring met andere elementen te voorkomen (F, Fe, fr voor fluor, ijzer, francium).
-
Zoek eventueel de naam van het element. Op sommige zeer complete tabellen wordt de naam van het element (in de taal van het land van verspreiding) in het vierkant aangegeven. Dus onder het symbool C kan zijn naam worden afgedrukt: koolstofonder sn : tin (uit het Latijn, Suwnnum ).- Sommige periodieke tabellen vermelden niet de namen van elementen, alleen symbolen.
-
Zoek het atoomnummer van een element. Vaak geplaatst op de top van het plein, is er geen regel met betrekking tot de locatie. Het is altijd goed geplaatst en vaak vetgedrukt omdat het essentiële informatie is. Momenteel zijn er 118 geclassificeerde elementen.- Het atoomnummer is altijd een geheel getal, verwar niet met de andere getallen van het vierkant, soms decimaal.
-
Weet wat het atoomnummer is. Dit is het aantal protonen in een bepaald atoom. In tegenstelling tot elektronen die van het ene atoom naar het andere kunnen migreren, kan een atoom geen protonen verliezen of verkrijgen, behalve in de kernfysica, maar dat is een ander verhaal!- Dit atoomnummer maakt het ook mogelijk om het aantal elektronen en neutronen van een atoom te berekenen.
-
Weet dat elk chemisch element evenveel elektronen heeft als protonen. Dit geldt evenzeer als het atoom niet geïoniseerd is. De protonen hebben een positieve lading, terwijl de elektronen dezelfde negatieve lading hebben, de twee zijn in evenwicht in de atomen in rust, maar het kan gebeuren dat tijdens een chemische reactie een atoom een of meer elektronen verliest en dat In dit geval worden positieve of negatieve ionen verkregen.- De ionen dragen een elektrische lading. Als een ion meer protonen heeft dan elektronen, is het een kation (positieve lading) en worden een of meer + superscripttekens toegevoegd. Als het meer elektronen heeft dan protonen, is het een anion (negatieve lading) en worden een of meer tekens toegevoegd - door bloot te leggen.
- Alleen ionen dragen de vermelding van een lading, niet de stabiele elementen.
Deel 3 Atoommassa gebruiken om het aantal neutronen te bepalen
-
Vind de atoommassa. De atoommassa is ingeschreven aan de onderkant van het vierkant van het element, onder het symbool. Atoommassa is de massa van alle elementen waaruit de kern van een bepaald atoom bestaat, die protonen en neutronen bevat. Dit geldt voor de atomen in rust. Voor de berekening van deze atoommassa werd echter besloten dat een gemiddelde moet worden gemaakt van alle atoommassa's van dit element in rust, maar ook van die van al zijn ionen.- Omdat deze massa's gemiddelden zijn, zijn atoommassa's vaak decimale getallen.
- Na wat zojuist is gezegd, zou het logisch zijn dat de atoommassa's van links naar rechts van het schilderij en van boven naar beneden groeien, maar dit is niet altijd de regel.
- Bepaal de relatieve atoommassa van het te bestuderen element. Het wordt verkregen door de atoommassa af te ronden op het dichtstbijzijnde gehele getal. Dit komt omdat de atoommassa een gemiddelde is van alle atoommassa's van de verschillende vormen van dit element, inclusief ionen (in feite is het zelfs nog ingewikkelder).
- Aldus is de atoommassa van koolstof 12.011, die in het algemeen afgerond is op 12. Evenzo is de atoommassa van ijzer 55.847, afgerond op 56.
-
Bereken het aantal neutronen. Hiervoor is het noodzakelijk om het aantal protonen uit de relatieve atoommassa te verwijderen. De relatieve atoommassa kan worden opgeteld tot de som van de protonen en neutronen van een atoom, zodat door het aantal protonen van een bepaald atoom te kennen, het gemakkelijk is om met deze relatieve atoommassa het aantal af te leiden neutron!- Gebruik de volgende formule: aantal neutronen = relatieve atoommassa - aantal protonen.
- Kool heeft dus een relatieve atoommassa van 12 en heeft 6 protonen. Door 12 - 6 = 6 te doen, leid je af dat de koolstofkern 6 neutronen bevat.
- IJzer heeft een relatieve atoommassa van 56 en heeft 26 protonen. Door 56 - 26 = 30 te doen, leid je af dat de koolstofkern 30 neutronen bevat.
- De isotopen van een element onderscheiden zich van elkaar door een verschillend aantal neutronen, waarbij het aantal protonen en elektronen allemaal identiek is. Daarbij hebben de isotopen allemaal verschillende atoommassa's.