3 spôsoby štúdia chemických a fyzikálnych vlastností atómov v periodickej tabuľke

Atómy sú stavebnými prvkami všetkej hmoty. Rôzne druhy atómov sa označujú ako „prvky“ a sú zostavené do tabuľky nazývanej periodická tabuľka. Tabuľka umožňuje zoskupovať podobné prvky na základe ich chemických vlastností. Je zaujímavé, že atómy v rovnakej skupine majú často aj podobné fyzikálne vlastnosti. Ak chcete získať prehľad o chemických a fyzikálnych vlastnostiach atómov, naučte sa rozdeliť periodickú tabuľku do skupín a študovať vlastnosti jednotlivých skupín.

Metóda 1 z 3:Delenie periodickej tabuľky


Nájdite prvky, ktoré nie sú kovy. V periodickej tabuľke prvkov je väčšina atómov zaradená medzi kovy. Ostatné atómy sa zaraďujú medzi nekovy. Tieto zoskupenia budú pre vás prínosom pri skúmaní vlastností rôznych atómov.[1]

  • Nekovy sa nachádzajú predovšetkým v pravom hornom rohu periodickej tabuľky, zatiaľ čo zvyšok tabuľky tvoria predovšetkým kovy. Vodík je výnimkou z tohto pravidla, pretože sa za štandardných podmienok správa ako nekov, ale nachádza sa v ľavom hornom rohu tabuľky.
  • Uhlík, dusík, kyslík, vodík, síra a vzácne plyny (prvky v pravom stĺpci) sú všeobecne známe nekovy.
  • Halogény (napríklad fluór, chlór, bróm atď.) patria do kategórie nekovov.


Rozlišujte hlavné skupiny kovov. Kovy sú rozdelené do podskupín. Prvky v rámci týchto podkategórií sú si podobné špecifickejšími spôsobmi, než len označením oboch ako kovy. Spoločné kategórie sú alkalické kovy, kovy alkalických zemín, prechodné kovy, kovy po prechode, lantanoidy a aktinoidy.[2]

  • Alkalické kovy sú veľmi reaktívne a ľahko ionizujú do stavu 1+.
  • Kovy alkalických zemín sú o niečo menej reaktívne, ale ľahko ionizujú do stavu 2+.
  • Prechodné a postprechodné kovy sú stabilnejšie a majú mnoho rôznych ionizačných stavov.
  • Lantanoidy a aktinoidy sú väčšie, menej stabilné molekuly, ktoré ľahko reagujú. Niektoré z nich sa rozkladajú, čím sa stávajú rádioaktívnymi.


Predstavte si niečo medzi kovom a nekovom. Takéto prvky existujú a nazývajú sa metaloidy. V periodickej tabuľke sa metaloidy nachádzajú medzi kovmi a nekovmi po prechode. Existuje osem metaloidov:[3]

  • Bór
  • Kremík
  • Germánium
  • Arzén
  • Antimón
  • Telúr
  • Polónium
  • Astatín

Metóda 2 z 3:Analýza chemických vlastností


Pozrite sa na poradie v tabuľke. Keď sa pozriete na periodickú tabuľku, všimnete si, že všetky prvky sú očíslované. Toto číslovanie nie je ani zďaleka náhodné. V skutočnosti je známe ako atómové číslo daného prvku a rovná sa počtu protónov, ktoré má prvok vo svojom jadre.[4]

  • Pre atómy (nie ióny) atómové číslo predstavuje aj počet elektrónov v atóme. Počet protónov a elektrónov v atóme je rovnaký.
  • V niektorých periodických tabuľkách si môžete všimnúť druhé číslo, ktoré je napísané menším písmom. Je to priemerná atómová hmotnosť daného prvku.


Vizualizujte valenčné elektróny. Valenčné elektróny sú elektróny v najvzdialenejšej škrupine elektrónového oblaku atómu. Valenčné elektróny sú najväčším faktorom, ktorý rozhoduje o tom, ako bude atóm chemicky reagovať. Najstabilnejšia konfigurácia atómu je, keď má elektróny vo svojej vonkajšej škrupine zaplnené, preto sa neviaže s inými atómami. Vo väčšine prípadov musí vonkajšia škrupina obsahovať osem elektrónov, aby bola plná (v závislosti od veľkosti atómu sa to môže líšiť).[5]

  • Napríklad fluór má deväť elektrónov. Prvé dva vyplnia najvnútornejší orbitál, zvyšných sedem sú valenčné elektróny. To znamená, že fluór potrebuje už len jeden elektrón, aby zaplnil svoju valenčnú škrupinu. Fluór teda ľahko reaguje s atómami, ktoré môžu odovzdať elektrón (najmä s kovmi).
  • Príkladom opačnej hodnoty je lítium. Lítium má tri elektróny. Prvé dva elektróny vypĺňajú najvnútornejšiu škrupinu a posledný je valenčný elektrón. Keďže lítium by muselo získať sedem elektrónov, aby zaplnilo svoju valenčnú škrupinu, je preň jednoduchšie (energeticky výhodnejšie) zbaviť sa namiesto toho jedného valenčného elektrónu, ktorý má. Lítium ľahko reaguje s prvkami, ktoré prijímajú elektrón (napríklad halogény).


Zvážte veľkosť atómu. Hoci valenčné elektróny sú najlepším ukazovateľom chemických vlastností daného atómu, dôležitá je aj veľkosť atómu. Väčšie atómy majú viac elektrónov medzi jadrom a valenčnými elektrónmi, čo znamená, že sa na atóme držia voľnejšie ako na menších atómoch. To vysvetľuje, prečo majú dva atómy s rovnakým počtom valenčných elektrónov (napríklad fluór a chlór) podobné, ale nie rovnaké chemické vlastnosti.[6]


Naučte sa trendy periodickej tabuľky. Poznanie periodických trendov vám pomôže rozpoznať pravdepodobné chemické vlastnosti prvku na základe jeho umiestnenia v periodickej tabuľke. Je však dôležité si uvedomiť, že tri skupiny (vzácne plyny, lantanoidy a aktinoidy) sa týmito trendmi neriadia kvôli ich jedinečnému chemickému zloženiu. Niektoré periodické trendy sú: [7]

  • Atómová hmotnosť sa zväčšuje zľava doprava a zhora nadol.
  • Polomer atómu sa zmenšuje zľava doprava a zväčšuje zhora nadol.
  • Elektronegativita sa zvyšuje zľava doprava a znižuje zhora nadol.
  • Ionizačná energia sa zvyšuje zľava doprava a klesá zhora nadol.
  • Elektrónová afinita sa zvyšuje zľava doprava a znižuje zhora nadol.
  • Charakter kovov klesá zľava doprava a stúpa zhora nadol.

Metóda 3 z 3:Skúmanie fyzikálnych vlastností


Identifikujte nekovové vlastnosti. Nekovy existujú pri izbovej teplote v troch fyzikálnych stavoch (tuhom, kvapalnom a plynnom), ale pri izbovej teplote sú to predovšetkým plyny. Nekovy sú v pevnom stave zvyčajne matné a krehké a zvyčajne sa topia a varia pri nižších teplotách ako kovy. Nekovy sú tiež zlými vodičmi tepla a elektriny.[8]

  • Jediný nekov, ktorý je pri izbovej teplote kvapalný, je bróm.
  • Uhlík má najvyššiu teplotu topenia zo všetkých prvkov.


Poznajte fyzikálne vlastnosti kovov. Kovy sú lesklé a kujné. Dobre vedú teplo a elektrinu. Kovy sú pri izbovej teplote väčšinou pevné, hoci ortuť je kvapalina. Kovy majú vo všeobecnosti vysoké teploty topenia a varu v porovnaní s nekovmi.[9]


Poznámka Vzácne plyny. Prvky, ktoré tvoria pravý stĺpec, sú známe ako vzácne plyny. Sú chemicky inertné a všetky sa nachádzajú v plynnej fáze pri izbovej teplote. Tieto plyny sa používajú napríklad na plnenie balónov a osvetlenie značiek.


  • Uvažujte o metaloidoch. Tak ako majú metaloidy chemické vlastnosti kovov aj nekovov, majú aj fyzikálne vlastnosti oboch. Sú to polovodiče. Môžu byť kujné alebo krehké. Môžu byť tiež lesklé alebo matné.[10]
  • Odkazy