Układ okresowy pierwiastków

Istnieje ponad sto różnych rodzajów atomów - różnych pierwiastków. Można je podzielić na różne sposoby. Większość z nich to metale... Kilkanaście to niemetale... Niektóre gwałtownie reagują z wodą...

Inne to gazy i są obojętne - nie reagują wcale. Właściwości danego pierwiastka zależą nie tylko od wielkości atomów, ale - co ważniejsze - od sposobu, w jaki rozmieszczone są elektrony. Podsuwa nam to sprytny sposób uporządkowania pierwiastków. Na początku ułóżmy je w długim rzędzie, zaczynając od atomu, który ma najmniej elektronów, a kończąc na atomie, który ma ich najwięcej. Elektrony w atomie gromadzą się wokół jądra atomu, w powłokach elektronowych.

Ułóżmy te pierwiastki w oddzielnym rzędzie. Pierwsze dwa mają tylko po jednej powłoce elektronowej. Atomy, które mają dwie powłoki ustawimy w drugim rzędzie, a te, które mają trzy w kolejnym, i tak dalej. Na razie wygląda to nieźle. Teraz mamy siedem rzędów pierwiastków: od najmniejszych, z tylko jedną powłoką elektronową, do największych, z siedmioma powłokami.

Popatrzcie na atomy, o których wspomnieliśmy wcześniej, te łatwo reagujące z wodą. Znalazły się jeden pod drugim w tej samej kolumnie. A co z gazami, które były niereaktywne? Są na końcu każdego rzędu, ale rzędy są różnej długości, więc gazy nie tworzą równej kolumny. Czy można coś z tym zrobić?

Jeszcze raz spójrzmy na ułożenie atomów w zależności od elektronów. Tym, co decyduje, czy i jak reaguje dany pierwiastek jest liczba elektronów w zewnętrznej powłoce elektronowej jego atomów. Właściwie to pierwiastki z pierwszej kolumny reagują w ten sam sposób dlatego, że mają jedną wspólną cechę: każdy z nich ma jeden elektron w swojej zewnętrznej powłoce - jeden elektron walencyjny. Jeśli teraz przesuniemy trochę niektóre rzędy, tak aby wszystkie pierwiastki, które mają trzy elektrony walencyjne znalazły się jeden pod drugim... W środku powstają luki.

Ale zobaczcie: tym sposobem wszystkie pierwiastki, które mają cztery, pięć, sześć i siedem elektronów walencyjnych także ułożyły się w kolumny. Tak samo jak obojętne gazy, o których mówiliśmy. Dzieje się tak dlatego, że każdy z nich ma osiem elektronów walencyjnych. No tak, rzeczywiście! Ten atom, o tutaj, ma tylko dwa elektrony walencyjne, ale należy do gazów obojętnych, więc też może przesunąć się do tej kolumny.

Tym sposobem powstała tabela, w której wiele pierwiastków o tych samych właściwościach znajduje się w tej samej kolumnie. Rzędy mówią nam, ile powłok elektronowych mają te atomy. Te kolumny mówią, ile elektronów mają atomy w swoich zewnętrznych powłokach. Zmieniliśmy układ pierwiastków z długiej linii w tabelę. Gdy mieliśmy tylko jeden rząd pierwiastków, określone właściwości pojawiały się w regularnych odstępach lub okresowo.

Dlatego właśnie tę tabelę nazywamy układem okresowym pierwiastków.