Nowa Tablica Układu Okresowego Pierwiastków Chemicznych

Transkrypt

1 Strona 1 z 5 Nowa Tablica Układu Okresowego Pierwiastków Chemicznych Tablica Klasyczna D. Mendelejew Układ Okresowy a budowa atomu NOWA TABLICA zgłoś uwagi str. główna Nowy układ okresowy pierwiastków chemicznych nazwa pierwiastka liczba atomowa masa atomowa nr grupy i [stopnie utlenienia] nr okresu i {konfig. elektronowa} charakter chemiczny temp. topn. [C] arided@poczta.onet.pl Bydgoszcz dn r. temp. wrzenia [C] Jakie korzyści wynikają z tego układu okresowego? rysunek układu okresowego z atomem wodoru w grupie VIIA Rozmieszczenie elektronów w atomach i energie jonizacji (tabela)

2 Strona 2 z 5 Ponieważ na rysunku "układu" nie zaznaczono grup, poniżej umieszczono tabelę z linkami do ich prezentacji na rysunkach. Grupy układu okresowego pierwiastków chemicznych blok s blok f tymczasowa grupa IIIC* blok d blok p IA IIA IIIC IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA 1 2 3C Uwagi do rysunku układu okresowego W widocznym wyżej układzie okresowym pierwiastków chemicznych (podobnie jak w innych) istnieje 7 okresów. Zaletą tego układu jest to, że sposób rozmieszczenia okresów w zasadzie nie ogranicza ilości pierwiastków jak i ilości okresów. Ilość okresów teoretycznie jest nieograniczona o ile nie istnieje nieznana jeszcze zasada uniemożliwiająca dalsze ich dodawanie do UKŁADU. Znamy dzisiaj nieco ponad sto pierwiastków a ostatni (118 Uuo) otrzymano w ilości kilku atomów. Pierwiastek 117 Uus nie został jeszcze odkryty (otrzymany), ale możemy wnioskować o jego miejscu w układzie okresowym. Ilość pierwiastków w każdym okresie określona jest wzorem: i wynosi: dla 1 okresu 2, dla 2 i 3 po 8, dla 4 i 5 po 18, dla 6 i 7 po 32. Czy ta zasada spełni się również dla okresów 8 i 9 i będą miały po 50 miejsc w okresie? Jak łatwo zauważyć wygląd podwójnych okresów różni się. Jeżeli dla przykładu wziąć okresy 6 i 7 (mające po 32 pierwiastki), a okres 6 określić jako dwa trójkąty złączone podstawami, to okres 7 można określić jako dwa takie same trójkąty lecz złączone wierzchołkami. Jeżeli w okresie 7 zamienić miejscami owe trójkąty, to uzyskamy okres 7 identyczny z okresem 6. Również podział na grupy w tych okresach będzie bardziej czytelny. Rozmieszczenie elementów układu oraz jego geometria wynika z potrzeby zapewnienia układowi maksymalnej różnorodności i jak najmniejszej energii. (rysunek animowany z 6 i 7 okresem)

3 Strona 3 z 5 1. Układ stosuje się do zasad teorii chemii kwantowej. Jakie są korzyści wynikające z tego układu. 2. Układ jest formą otwartą i zwartą w tym sensie, że można w nim umieścić dowolną ilość pierwiastków, a pierwiastki f elektronowe (lantanowce i aktynowce) mieszczą się we właściwych sobie okresach (6 i 7) i nie ma tu potrzeby umieszczania ich w osobnych tabelach pozaokresowych. 3. Każdy okres stanowi powłokę zbudowaną dla właściwej dla niego liczby kwantowej 'n', określającej ilość pierwiastków w powłoce wg wzoru: 2n 2. Ilość podpowłok w każdym okresie jest równa głównej liczbie kwantowej 'n'. Ilość pierwiastków w podpowłoce danego okresu określona jest wzorem i zależna jest od pobocznej liczb kwantowej l, która może przybierać wartości: 0,1,2,3,4. Wyrażenie określające ilość pierwiastków w podpowłoce (bloku) ma postać: 2(2l+1) gdzie: l=n-1 4. W każdej podpowłoce bloku wyróżnić można orbitale (poprzez analogię do budowy orbitali elektronowych w atomie) złożone z dwóch pierwiastków (zakaz Pauliego). Na rysunku widoczne to jest jako dwa trójkąty (symbolizujące pierwiastki) złączone podstawami lub wierzchołkami (analogia do spinu, - są jakby przeciwnie zorientowane). Pozostaje pytanie czy występowanie aż 3 podwójnych okresów (o tej samej ilości pierwiastków) 2 i 3, 4 i 5, 6 i 7 jest tu zasadą, czy zakłóceniem powstałym w wyniku wzajemnego oddziaływania elektronów? Zakaz Pauliego: ilość okres blok s blok f blok d blok p elementów Dwa elektrony mogą zajmować ten sam orbital tylko w sytuacji kiedy ich spiny są przeciwnie zorientowane. 5. Układ zbudowano tak, aby uzyskać maksymalne zróżnicowanie w położeniu pierwiastków chemicznych, a jednocześnie uzyskać efekt minimalnej jego energii, stąd różnice w wyglądzie okresów podwójnych. W rzeczywistości tych różnic nie ma co wykazano na podstawie przykładu przedstawionego na animowanym rysunku.

4 Strona 4 z 5 Powrót do rysunku *Grupa IIIC Z grupą zaznaczoną jako IIIC istnieje pewien problem. Do grupy tej zaliczono pierwiastki znane jako lantanowce i aktynowce z Lantanem i Aktynem włącznie. Pierwiastków tych jest 2*14 =28 w okresach 6 i 7 układu okresowego. O ile na rysunku tego układu problem wydaje się nie istnieć, to jednak dotychczasowy obowiązujący podział na grupy układu okresowego wydaje się być niewystarczający, ponieważ pierwiastki te nazywa lantanowcami i aktynowcami nie przypisując im tak jak innym pierwiastkom określonej liczby (związanej z grupą). Prawdopodobnie wynika to z tego, iż pierwiastki te wykazują większe podobieństwo w obrębie okresu niż w obrębie grupy. Każdy lantanowiec ma swój odpowiednik w postaci występującego pod nim w układzie okresowym aktynowca, ale różnice te są większe niż różnice wynikające z podobieństw kolejnego lantanowca w okresie. Z przynależnością do określonej grupy wiąże się podstawowa własność każdego pierwiastka, a mianowicie jego wartościowość główna. Wszystkie lantanowce i aktynowce przyporządkowano do bloku f, jednak oficjalne stanowiska w tej sprawie brzmią nieco inaczej: Lantan, Aktyn oraz Tor zaliczane są do bloku d, a Lutet i Lorens do bloku f. Pierwiastki grupy Lantanu (z Lantanem) tworzą trójwartościowe kationy i są typowymi metalami. Oprócz cechy trójwartościowości dla pierwiastków całej grupy w grupie tej istnieją inne wartościowości dla Sm +2, Eu +2, Tm +2, Yb +2, Ce +4, Pr +4, Tb +4. Pierwiastki grupy Aktynu (z Aktynem) za wyjątkiem dwóch (Th i Pa) wykazują również (jak lantanowce) trójwartościowość. Oprócz tego w tej grupie pierwiastków istnieją wartościowości: Md i No: (+2); Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm: (+4); Pa, U, Np, Pu, Am: (+5); U, Np, Pu, Am: (+6). W powyższym układzie pierwiastki bloku f (lantanowce i aktynowce) sklasyfikowano w grupie IIIC co również (tak jak w innych układach) nie jest dobrym rozwiązaniem. Wydaje się że powinien istnieć bardziej subtelny podział na grupy dla tych pierwiastków, ale wiąże się to z dodaniem do układu kolejnych grup. W tym układzie okresowym jest to możliwe jednak brak jest danych doświadczalnych, które by to uzasadniały. Niestety na razie zadanie to wydaje się być niewykonalne. powrót Kilka linków do stron traktujących o tej tematyce: Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej - Nowy układ okresowy - rozszerzony - Rozszerzony i nowy układ okresowy z pierwiastkami (również rozszerzony) - Serwis chemiczny - Periodic Table: Formulations

5 Strona 5 z 5 Drewniane Tablice UOP nowy UOP na górę układ rozszerzony tablica klasyczna UOP teoria wyślij adres strony do przyjaciela Czytaj Księgę Gości Dopisz się do księgi Copyright Bydgoszcz 2008r. Paweł Najderek. Wszystkie prawa zastrzeżone. kontakt: arided@poczta.onet.pl