Elementų fizinės ir cheminės savybės

Elementinė chemija yra chemijos sritis, kurioje specialiai tiriami atrasti elementai. Taip pat nagrinėjamos fizinės ir cheminės elemento savybės. Fizinės savybės reiškia objektų keitimą, nesudarant naujų medžiagų. Fizikines savybes taip pat galima pastebėti nekeičiant medžiagos, kuri sudaro medžiagą. Mes galime apibūdinti fizines medžiagos savybes, spalvą, kvapą, lydymosi temperatūrą, virimo temperatūrą, tankį, kietumą, tirpumą, drumstumą, magnetizmą ir klampumą.

Tuo tarpu cheminės savybės yra pokyčiai, kuriuos patiria objektai, kurie sudaro naujas medžiagas. Dėl cheminių pokyčių medžiaga tampa naujos rūšies medžiaga. Kai kurie cheminių savybių pavyzdžiai yra degumas, degumas, sprogstamasis, nuodingas ir rūdys arba ėsdinantis.

Elementus galima suskirstyti į kategorijas pagal jų padėtį periodinėje lentelėje. Šį kartą aptarsime elementų fizines ir chemines savybes pagal jų grupes.

Šarmų grupė

Šarminiai metalai yra elementai, priklausantys IA grupei, išskyrus vandenilį (H), būtent ličio (Li), natrio (Na), kalio (K), rubidžio (Rb), cezio (Cs) ir frankio (Fr). Tarp šarminės grupės fizinių savybių yra jos minkštos ir lengvos savybės. Šie elementai taip pat turi gana žemas lydymosi ir virimo temperatūras.

Šarminių metalų elementų cheminė savybė yra jų didelis reaktyvumas. Šarminiai metalai yra degūs ore esančiu deguonimi, todėl juos reikia laikyti žibale. Degimo rezultatas visada yra peroksido pavidalu.

(Taip pat skaitykite: „Atom“ modeliai, kas tu?)

Šarminio metalo elementai taip pat labai reaguoja į vandenį. Elementų tvarka mažėja, reakcija stiprėja, ji gali sukelti net šilumą. Šarminiai metalai lengvai reaguoja su rūgštimis, kad susidarytų druskos ir vandenilio dujos. Šarminė grupė gali tiesiogiai reaguoti su halogenais ir sudaryti druskas.

Šarminio metalo elementą galima nustatyti atliekant liepsnos bandymą. Kiekvienas elementas suteiks išskirtinę spalvą, pavyzdžiui, ličio ugnis bus raudona, natris bus geltonas, kalis bus šviesiai violetinis, rubidiumas bus purpurinis, o cezis - mėlynas.

Šarminio dirvožemio grupė

Šarminiai žemės metalai reiškia elementus, priklausančius IIA grupei, būtent berilį (Be), magnį (Mg), kalcį (Ca), stroncį (Sr), barį (Ba) ir radį (Ra). Remiantis jų fizinėmis savybėmis, šarminių žemių metalų lydymosi temperatūra, virimo temperatūra, tankis ir medžiagos kietumas yra didesni nei šarminių metalų, kaip antai laikotarpis. Taip yra dėl to, kad šarminių žemės metalų elementai išoriniame apvalkale turi du elektronus, todėl metalinės jungtys yra stipresnės. Šarminius žemės metalus paprastai sunku ištirpinti vandenyje, jų galima rasti po žeme arba žemės plutos uolienose.

Kai kurios šarminių žemių metalų elementų cheminės savybės yra tai, kad jie gali reaguoti su vandeniu ir sudaryti bazes. Be to, reaguodami su deguonimi, šarminiai žemės metalai gali sudaryti šarminius oksidus. Šarminiai žemės metalai taip pat gali reaguoti su vandeniliu, kad gautų hidrido junginius. Reaguodamas su azotu, susidaro nitridai.

Deginant, šarminiai žemės elementai taip pat suteikia išskirtinę spalvą. Berilio ir magnio liepsnos bus baltos, kalcio oranžinės, stroncio raudonos ir bario žalios.

Halogeniniai elementai

Halogenai apima elementus, kurie yra VIIA grupėje ir susideda iš fluoro (F), chloro (Cl), bromo (Br), jodo (I) ir astatino (At). Halogeno pavadinimas kilęs iš graikų kalbos, reiškiančios „sudaryti druską“. Todėl reaguodami su metaliniais elementais, halogeniniai elementai gali sudaryti druskos junginius. Natūraliai, halogenai randama dviatomė molekulių, forma būtent F 2 , Cl 2 , Br 2 , ir aš 2 .

Halogenų fizinės savybės yra tai, kad jų lydymosi ir virimo temperatūros didėja didėjant atominiam skaičiui. Kambario temperatūroje fluoras ir chloras yra dujos, o bromas yra lakus skystis, o jodas - sublimuojama kieta medžiaga. Fluoras yra šviesiai geltonos spalvos, chloras yra žalsvai geltonas, o bromas - rusvai raudonos spalvos. Kai jis yra kietas, jodas yra juodas, tačiau garai yra violetiniai. Visi halogeniniai elementai turi įžeidžiantį kvapą.

Cheminė halogeno elementų savybė yra didelis jų, kaip nemetalinio elemento, reaktyvumas. Halogenai gali reaguoti su vandeniliu ir susidaryti halogeninės rūgštys. Reaguodami su bazėmis, halogenai susidaro druskos. Reaguodami su metalais, halogenai gamins metalų halogenidus, kurių oksidacijos skaičius yra didelis. Halogeniniai elementai taip pat ištirpsta vandenyje, susidaro halogenido rūgštis ir hipohalitinė rūgštis. Halogeniniai tirpalai dar vadinami halogenidais ir yra oksidatoriai.

Tauriosios dujos

Retieji dujų elementai yra VIIIA grupėje ir susideda iš helio (He), neono (Ne), argono (Ar), kriptono (Kr), ksenono (Xe) ir radono (Rn). Retos dujos gauna savo pavadinimą, nes kambario temperatūroje jos yra dujos ir yra labai stabilios arba į jas sunku reaguoti. Retos dujos gamtoje dažnai randamos kaip pavieniai atomai.

Tauriųjų dujų fizinės savybės apima jų labai žemą lydymosi ir virimo temperatūrą. Jo virimo temperatūra yra artima nuliui Kelvino laipsnių, o virimo temperatūra yra tik keliais laipsniais aukštesnė nei lydymosi temperatūra. Retos dujos ištirps arba sukietės tik tuo atveju, jei jų molekulių energija yra labai silpna, tai yra, esant labai žemai temperatūrai.

Remiantis cheminėmis savybėmis, tauriųjų dujų reaktyvumas yra labai mažas. Manoma, kad tam įtakos turi elektronų konfigūracija. Retų dujų išoriniame apvalkale yra 8 elektronai (du heliui) ir yra stabiliausia konfigūracija. Be to, kuo didesnis tauriųjų dujų elementų atominis spindulys, tuo didesnis reaktyvumas. Iki šiol mokslininkams pavyko sudaryti junginius iš ksenono, radono ir kriptono.

Trečiasis laikotarpis

Trečiojo laikotarpio elementai susideda iš metalų (natrio, magnio, aliuminio), metaloidų (silicio) ir nemetalų (fosforo, sieros, chloro, argono). Remiantis jų fizinėmis savybėmis, trečiojo periodo elementų elektronegatyvumas labiau padidės tiesiai ant periodinės lentelės. Taip yra todėl, kad atomo spindulys artėja į dešinę, tuo jis yra mažesnis.

Tuo tarpu trečiojo periodo elementų cheminės savybės skyrėsi. Natris yra stipriausias reduktorius, o chloras - stipriausias oksidatorius. Šių elementų hidroksidų savybės priklauso nuo jų jonizacijos energijos.

Ketvirtasis laikotarpis

Ketvirtajame laikotarpyje esantys elementai yra skandis (Sc), titanas (Ti), vanadis (V), chromas (Cr), manganas (Mn), geležis (Fe), kobaltas (Co), nikelis (Ni), varis (Cu) ir cinkas (Zn). Visi šie elementai yra įtraukti į metalus, kurie yra reduktoriai. Jų lydymosi ir virimo temperatūros paprastai būna aukštos. Jie taip pat pasižymi geru elektros laidumu ir yra tvirta medžiaga. Skandis ir cinkas yra balti, o kiti elementai būna įvairių spalvų.

Remiantis jų cheminėmis savybėmis, dauguma šių pereinamųjų elementų turi keletą oksidacijos skaičių ir gali sudaryti jonus bei kompleksinius junginius.