Periodiske system

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Version fra 7. apr 2015, 15:10 af 185.19.132.188 (diskussion) 185.19.132.188 (diskussion) (→‎Perioder: "Lodrette rækker" giver ikke mening. Derfor er det erstattet med ordet "Rækkerne".)
Spring til navigation Spring til søgning

Det periodiske system er et system, der opdeler grundstofferne efter antallet af protoner i kernen og antallet af elektroner i de ydre orbitaler: Disse to egenskaber spiller en afgørende rolle for de enkelte stoffers kemiske egenskaber, og tilsvarende er der en sammenhæng mellem stoffernes kemi og deres placering i det periodiske system.

Periodiske system
Gruppe 1 2   3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Alkali­metaller Jordalkali­metaller Halo­gener Ædel­gasser
Periode

1

Hydro­gen
1
He­lium
2
2
Lith­ium
3
Beryl­lium
4
Bor
5
Carbon
6
Nitro­gen
7
Oxy­gen
8
Fluor
9
Neon
10
3
Na­trium
11
Magne­sium
12
Alumin­ium
13
Sili­cium
14
Fos­for
15
Svovl
16
Klor
17
Argon
18
4
Kalium
19
Cal­cium
20
Scan­dium
21
Titan
22
Vana­dium
23
Krom
24
Mangan
25
Jern
26
Kobolt
27
Nikkel
28
Kobber
29
Zink
30
Gallium
31
Germa­nium
32
Arsen
33
Selen
34
Brom
35
Kryp­ton
36
5
Rubi­dium
37
Stron­tium
38
Yttrium
39
Zirco­nium
40
Nio­bium
41
Molyb­dæn
42
Tech­netium
43
Ruthe­nium
44
Rho­dium
45
Pallad­ium
46
Sølv
47
Cad­mium
48
Indium
49
Tin
50
Anti­mon
51
Tellur
52
Iod
53
Xenon
54
6
Cæ­sium
55
Ba­rium
56
1 asterisk
Lute­tium
71
Haf­nium
72
Tantal
73
Wolf­ram
74
Rhe­nium
75
Os­mium
76
Iridium
77
Plat­in
78
Guld
79
Kvik­sølv
80
Thallium
81
Bly
82
Bis­muth
83
Polo­nium
84
Astat
85
Radon
86
7
Fran­cium
87
Ra­dium
88
1 asterisk
Lawren­cium
103
Ruther­fordium
104
Dub­nium
105
Sea­borgium
106
Bohr­ium
107
Has­sium
108
Meit­nerium
109
Darm­stadtium
110
Rønt­genium
111
Coper­nicium
112
Nihon­ium
113
Flerov­ium
114
Moscovium
115
Liver­morium
116
Ten­nesin
117
Ogan­esson
118
1 asterisk
Lanthan
57
Cerium
58
Praseo­dym
59
Neo­dymium
60
Prome­thium
61
Sama­rium
62
Europ­ium
63
Gadolin­ium
64
Ter­bium
65
Dyspro­sium
66
Hol­mium
67
Erbium
68
Thulium
69
Ytter­bium
70
 
1 asterisk
Actin­ium
89
Thor­ium
90
Protac­tinium
91
Uran
92
Neptu­nium
93
Pluto­nium
94
Ameri­cium
95
Curium
96
Berkel­ium
97
Califor­nium
98
Einstei­nium
99
Fer­mium
100
Mende­levium
101
Nobel­ium
102
 
fast flydende gas ukendt Atomnummerets farve viser stoftilstand (ved 0 °C og 1 atm)
Primordialt Fra henfald Syntetisk Rammen viser grundstoffets naturlige forekomst
Baggrundsfarve viser underkategori i metal-halvmetal-ikkemetal-tendensen:
Metal Halvmetal Ikkemetal Ukendte
kemiske
egenskaber
Alkali­metaller Jordalkali­metaller Lan­thanider Actinider Overgangs­metaller Andre metaller Polyatomiske ikkemetaller Diatomiske ikkemetaller Ædelgasser
Forekomst: Naturligt grundstof Kunstigt grundstof Uopdaget grundstof Radioaktivt grundstof

Kemisk serie: Alkalimetaller Jordalkalimetaller Halogener Ædelgasser
Lanthanider Actinider
Overgangsmetaller Metaller Halvmetaller Ikkemetaller

Fase:
(under standard tryk og temperatur)
Gas Flydende Fast Ukendt

Struktur

Det periodiske system er delt op i hoved- og undergrupper ("kolonnerne" i skemaet), perioder (skemaets vandrette "rækker"), samt i blokke.

Grupper

Med undtagelse af lanthaniderne og actiniderne inddeles det periodiske system i 8 hovedgrupper og 10 undergrupper: Den hovedgruppe et grundstof står i, afspejler hvor mange elektroner atomet af dette stof har i de yderste orbitaler, og da disse elektroner er bestemmende for om og hvordan stoffet indgår i kemiske forbindelser, går mange kemiske "karaktertræk" igen ned gennem den enkelte gruppe.

Hovedgrupperne er traditionelt blevet nummereret med romertal fra Ia til VIIIa, og undergrupperne fra Ib til VIIIb; dog omfatter undergruppe VIIIb tre kolonner; platinmetallerne, og 1b starter ved gruppen med kobber, sølv og guld (kaldes sommetider møntmetallerne). Man er dog gradvist begyndt at ændre den lidt "rodede" nummerering til fortløbende numre fra 1 til 18.

Perioder

Rækkerne omtales som perioder, og afspejler antallet af elektronskaller i de enkelte atomer: Går man fra venstre mod højre inden for den samme periode i skemaet, ser man hvordan en bestemt elektronskal gradvist "fyldes" med elektroner. Det samlede antal protoner i kernen afspejler grundstoffets atomnummer, og også det normerede antal af elektroner. Her ses bort fra ioner, der har et afvigende antal elektroner.

Da der er "plads" til forskellige antal elektroner i hver skal, varierer antallet af grundstoffer inden for de enkelte perioder: For eksempel kan der kun være to elektroner i inderste skal, hvilket afspejles af to grundstoffer i første periode, eller række; brint og helium.

Blokke

De kendte grundstoffer i det periodiske system inddeles også i fire blokke: Fællestrækket for grundstoffer inden for samme blok er, at den elektron der besidder den største mængde energi i hvert stofs atomer, hører til samme type orbital. Blokkene har navn efter orbitalerne, og hedder således s-blok, p-blok, d-blok og f-blok. Hvis eller når man kan skabe atomer der hører til en 8. og 9. periode, vil disse tilhøre en femte blok; g-blok, men sådanne grundstoffer har man endnu ikke truffet.

Actinider og lanthanider

De to rækker der står "for sig selv", typisk neden under "resten" af et periodisk system, er de to kemiske serier lanthanider og actinider: Disse stoffer har meget ensartede kemiske egenskaber, hvilket forvirrede kemikerne; i en årrække så det ud som om at alle disse stoffer "kæmpede" om de samme to gruppe 3-pladser i sjette og syvende periode. Hos disse stoffer "mangler" der elektroner i nogle af "lagene" under den yderste elektronskal, som ellers er afgørende for stoffets kemi.

Da man fandt ud af dette, havde man længe placeret disse stoffer i en blok "for sig selv" med henvisning til de to omtalte pladser i "hoveddelen" af skemaet. Og da pladshensyn ikke altid tillader at man placerer actiniderne og lanthaniderne på deres rette plads (blandt andet i nærværende artikel), vises det periodiske system stadig oftest med disse to stofgrupper for sig selv.

Historie

Fil:Sankt Petersburg Dmitri Iwanowitsch Mendelejew.jpg
Mendelejev-monumentet i Sankt Petersburg

De tidligste forsøg på at ordne og gruppere grundstofferne blev gjort uden nogen viden om atomernes struktur og opbygning. Den tyske kemiker Johann Wolfgang Döbereiner forsøgte at finde en sammenhæng mellem forskellige grundstoffers atomvægt og deres kemiske egenskaber, og i 1820'erne fandt han flere grupper af tre lignende grundstoffer, hvor et af stofferne kemisk var en mellemting mellem de to andre og havde en atomvægt, som lå midt imellem de to andres. Han kaldte disse grupper for triader.

Gennem flere årtier betragtedes Döbereiners opdagelse som en uvæsentlig kuriositet, hvad videnskabshistorikeren Stephen Toulmin kalder for et "nøgent faktum", men da nye og mere rigtige oplysninger kom frem i 1860'erne blev flere forskellige forskere interesserede i nye sammenhænge mellem atomvægt og kemiske egenskaber. I 1866 opstillede den britiske kemiker John Alexander Reina Newlands en tabel med 62 ud af de dengang 63 kendte grundstoffer ordnet efter stigende atomvægt. Tabellen viste, at stoffer med lignende egenskaber gik igen med en periode på 7 eller 14 stoffer, omtrent som oktaver i musikken.

Endelig, i 1869, sammenstillede russeren Dmitrij Mendelejev og tyskeren Lothar Meyer uafhængigt af hinanden tabeller med horisontale (vandrette) perioder og vertikale (lodrette) grupper på samme måde som vi nu er vant til at vise systemet. Meyer publicerede dog først sine resultater i 1870. Mendelejevs tabel havde huller til yderligere 31 grundstoffer, som ingen af de dengang kendte stoffer passede ind i. Hans idéer fik derfor stor opmærksomhed, da det i 1875 opdagede stof gallium passede ind i et af disse huller. Da også stoffet strontium, som opdagedes i 1879, og germanium, opdaget i 1886, passede i mønsteret blev systemet bredt accepteret blandt andre videnskabsmænd.

Se også

Commons-logo.svg
Wikimedia Commons har medier relateret til:

Eksterne links