INSTRUKCIJE IZ KEMIJE - PERIODNI SUSTAV ELEMENATA

INSTRUKCIJE IZ KEMIJE - PERIODNI SUSTAV ELEMENATA

 

Otkriće većeg broja kemijskih elemenata dovelo je do pokušaja uređivanja tablica elemenata krajem 18. i početkom 19. st. Antoine Laurent Lavoisier krajem 18. st. sastavio je tablicu u kojoj je bilo 30 elemenata, koji su bili podijeljeni na metalne i nemetalne tvari. U prvoj polovici 19. st. počelo se elemente razvrstavati prema atomskim masama. Prvu takvu klasifikaciju napravio je J.W. Döbereiner – zapazio je pravilnost u razlikama relativnih atomskih masa nekih kemijski srodnih elemenata i podijelio ih u trijade. J. A. R. Newlands – poredao elemente prema rastućim atomskim masama u sedam vodoravnih nizova i primijetio da se kemijska svojstva ponavljaju kod svakog osmog elementa. (Newlandsov zakon oktava).
D. I. Mendeljev – otkriće periodnog zakona 1869. godine objavljuje svoj rad pod naslovom “Ovisnost između svojstava relativne atomske mase i elemenata“, a govorio je da ako se elementi svrstaju po atomskoj masi daju jedan redoslijed u periodama. Predvidio je da će mnogi elementi još biti otkriveni.

Medeljejev periodni sustav

Suvremeni periodni sustav elemenata

Suvremeni periodni sustav održava građu atoma i elektronsku konfiguraciju. Sastoji se od 7 perioda (vodoravni redovi) i 18 skupina (okomiti stupci).

Unutar periodnog sustava elemente dijelimo na metale, nemetale i polumetale.

Sedam perioda odgovara sedam energetskih razina u elektronskom omotaču.

Svi atomi elemenata iste periode imaju isti broj energetskih nivoa ili ljusaka.

Atomi svih elemenata iste skupine imaju jednaku elektronsku konfiguraciju valentne ljuske. Svojstva elemenata u skupini su slična.

Elementi se u periodnom sustavu mogu s obzirom na elektrone u valentnoj ljusci podijeliti u četiri skupine.

U atomima elemenata 1. i 2. skupine popunjava se vanjska s – podljuska, tako da te elemente možemo nazvati „s“ elementima ili elementima s – bloka.

Atomi elemenata tih skupina lako otpuštaju s – elektrone i postaju jedno ili dvovalentni.

U atomima elemenata od 13. do 18. skupine (6 skupina) elektroni popunjavaju p – podljusku. Ti atomi pripadaju p – bloku.

Elemente s – i p – bloka nazivamo ELEMENTIMA GLAVNIH SKUPINA.

Atomi elemenata sporednih skupina (d – blok) popunjavaju elektronski omotač d – elektronima pretposljednje ljuske nakon što je viši energetski nivo popunjen s – elektronima. To su PRIJELAZNI ELEMENTI.

U f – bloku nalaze se skupine elemenata LANTANOIDA i AKTINOIDA kod kojih se popunjavanje elektronskog omotača završava f – elektronima.

Općenito se može reći da se svi elementi u kojima se elektronski omotač popunjava s-, d-, i f – elektronima ubrajaju u METALE. Na desnoj strani periodnog sustava jesu NEMETALI. Granicu prema metalima čine METALOIDI: bor, silicij, germanij, arsen, antimon, telur, polonij.

Neke skupine imaju i posebne nazive:

• ALKALIJSKI METALI – elementi 1. skupine, a ime su dobili po tome što s vodom čine jake lužine (alkalije)
• ZEMNOALKALIJSKI METALI – elementi 2. skupine. Također čine jake lužine. ime su dobili po tome što su njihovi spojevi česti sastojci Zemljine kore.
• Elementi 13., 14. i 15. skupine dobili su ime po prvom elementu u skupini i nazivaju se BOROVA, UGLJIKOVA i DUŠIKOVA skupina elemenata.
• HALKOGENI ELEMENTI su elementi 16. skupine. Naziv su dobili zbog toga što ulaze u sastav ruda.
• HALOGENI ELEMENTI su elementi 17. skupine. Zajedničko ime su dobili po tome što s metalima tvore soli.
• PLEMENITI PLINOVI – su elementi 18. skupine. Svi su u plinovitom agregatnom stanju. Pri uobičajenim uvjetima se ne spajaju niti s jednim elementom.

Sljedeća slika prikazuje današnji periodni sustav elemenata. Za svaki je element naveden atomski broj i kemijski simbol. Elementi u istom stupcu (kemijskoj skupini ili kemijskom nizu) kemijski su slični.

null

Skupina →	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
↓ Perioda
1	1H																	2He
2	3Li	4Be											5B	6C	7N	8O	9F	10Ne
3	11Na	12Mg											13Al	14Si	15P	16S	17Cl	18Ar
4	19K	20Ca	21Sc	22Ti	23V	24Cr	25Mn	26Fe	27Co	28Ni	29Cu	30Zn	31Ga	32Ge	33As	34Se	35Br	36Kr
5	37Rb	38Sr	39Y	40Zr	41Nb	42Mo	43Tc	44Ru	45Rh	46Pd	47Ag	48Cd	49In	50Sn	51Sb	52Te	53I	54Xe
6	55Cs	56Ba	*	72Hf	73Ta	74W	75Re	76Os	77Ir	78Pt	79Au	80Hg	81Tl	82Pb	83Bi	84Po	85At	86Rn
7	87Fr	88Ra	**	104Rf	105Db	106Sg	107Bh	108Hs	109Mt	110Ds	111Rg	112Cn	113Uut	114Uuq	115Uup	116Uuh	117Uus	118Uuo
* Lantanoidi				57La	58Ce	59Pr	60Nd	61Pm	62Sm	63Eu	64Gd	65Tb	66Dy	67Ho	68Er	69Tm	70Yb	71Lu
** Aktinoidi				89Ac	90Th	91Pa	92U	93Np	94Pu	95Am	96Cm	97Bk	98Cf	99Es	100Fm	101Md	102No	103Lr

Kemijska skupina elemenata

Alkalijski metali2	Zemnoalkalijski metali2	Lantanoidi1,2	Aktinoidi1,2	Prijelazni metali2
Slabi metali2	Polumetali	Nemetali	Halogeni elementi3	Plemeniti plinovi3

¹Aktinoidi i lantanoidi zajedno nose naziv "Rijetki zemni metali".

²Alkalijski metali, zemnoalkalijski metali, prijelazni metali, aktinoidi, lantanoidi, i slabi metali zajedno nose naziv "Kovine" (metali).

³Halogeni elementi i plemeniti plinovi su nemetali.

Stanje pri normalnom tlaku i sobnoj temperaturi

• elementi sa atomskim brojem crvene boje su plinovi
• elementi sa atomskim brojem plave boje su tekućine
• elementi sa atomskim brojem crne boje su krutine

Prirodna svojstva

• oni sa čvrstim okvirom imaju stabilne izotope starije od Zemlje (Primordijski elementi).
• oni sa iscrtkanim okvriom nastaju prirodno iz drugih elemenata, i nemaji izotope koji se mogu usporediti sa starosti Zemlje (neki se mogu pronaći u radioakivnim valovima).
• oni sa istočkanim okvirom su sintetski elementi.
• oni bez okvira nisu otkriveni.

Više informacija i drugih korisnih sadržaja možete naći na poveznicama:

https://instrukcije-poduke.wixsite.com/instrukcije-hr

https://poduke.wixsite.com/instrukcije 
https://instrukcije-poduke.business.site

Kvalitetne instrukcije iz više predmeta možete dobiti na 
telefon (WhatsApp,Viber) 095 812 7777, 
Skype: moje.instrukcije

INSTRUKCIJE IZ KEMIJE - PERIODIČNOST SVOJSTAVA ELEMENATA

 INSTRUKCIJE IZ KEMIJE - PERIODIČNOST SVOJSTAVA ELEMENATA

Periodičnosti orbitala čine dva svojstva:

1. Porastom atomskog broja unutar periode atomske orbitale postaju manje i stabilnije.

2. Porastom atomskog broja unutar skupine atomske orbitale postaju veće i nestabilnije.

Osim kemijskih svojstava periodički se mijenjaju i fizička svojstva (polumjer atoma, energija ionizacije).
 

Polumjer atoma

Atomi i molekule nemaju oštrih granica. Kao volumen slobodnog atoma obično se definira onaj volumen koji sadrži 90 % elektronskog oblaka. Radijus atoma predstavlja polovicu međuatomske udaljenosti dvaju istovrsnih atoma, koji su u dodiru, ali nisu međusobno povezani ni kovalentnom ni ionskom vezom, već vrlo slabom van der Waalsovom vezom.  

Polumjeri atoma se u periodi smanjuju od lijeva na desno porastom atomskog broja. Polumjer atoma kroz skupinu raste s porastom atomskog broja, odozgo prema dolje.

Energija ionizacije

Između protona u jezgri i elektrona u elektronskom omotaču djeluje privlačna sila. Dovođenjem određene energije atom prelazi u pobuđeno stanje. Ukoliko je iznos dovedene energije veći elektron se odvaja od atoma i nastaje pozitivno nabijena čestica. Koliki naboj će imati ta čestica ovisi o tome koliko je elektrona otpustila.

Energija ionizacije je energija potrebna da se elektron ukloni iz atoma. Energija ionizacije najmanja je za prvi elektron i za svaki idući raste jer se elektron sada uklanja s pozitivno nabijenog, a ne neutralnog atoma.

Prva energija ionizacije – energija potrebna za udaljavanje prvog elektrona iz električki nenabijene čestice.

Druga energija ionizacije – energija potrebna za udaljavanje drugog elektrona, veća je od prve energije ionizacije.

Energija ionizacije opada u istoj skupini periodnog sustava s porastom atomskog broja elementa, a u istoj periodi raste s porastom atomskog broja.

Porastom atomskog broja kroz periodu raste broj protona u jezgri od lijeva na desno. Tako porastom naboja jezgre raste i privlačna sila između protona i elektrona. Energija ionizacije raste unutar periode od 1. do 18. skupine. 

Afinitet prema elektronu

Atomi nemetala imaju skoro popunjenu valentnu ljusku i mogu primanjem elektrona postići energetsku povoljniju elektronsku konfiguraciju plemenitog plina (afinitet atoma prema elektronu).

Elektronski afinitet raste unutar periode od 1. prema 18. skupini.

Porastom atomskog broja kroz skupinu afinitet prema elektronu se smanjuje. 

  

Više informacija i drugih korisnih sadržaja možete naći na poveznicama:

https://instrukcije-poduke.wixsite.com/instrukcije-hr

https://poduke.wixsite.com/instrukcije 
https://instrukcije-poduke.business.site

Kvalitetne instrukcije iz više predmeta možete dobiti na 
telefon (WhatsApp,Viber) 095 812 7777, 
Skype: moje.instrukcije

Instrukcije iz kemije - Kemijske veze

Instrukcije iz kemije - Kemijske veze

Kemijska veza je veza dva ili više atoma u kojem sudjeluju valentni elektroni. Raspodjela valentnih elektrona koji sudjeluju u tvorbi veze određuju tip kemijske veze.

Razlikujemo kovalentnu, ionsku i metalnu vezu.

Kovalentna veza je kemijska veza koja nastaje spajanjem atoma nemetala kao posljedica sparivanja elektrona - stvaranja zajedničkih elektronskih parova.

Nastaje stvaranjem zajedničkih elektronskih parova, pa oba atoma koji sudjeluju u tvorbi veze imaju zajedničku elektronsku konfiguraciju, koja je energijski povoljnija (stabilnija) od konfiguracije samih atoma.

Ionska veza je sila elektrostatske prirode koju uzrokuje privlačenje suprotno nabijenih iona, a nastaje povezivanjem atoma metala i nemetala.

Ionska veza nastaje između atoma elemenata s malom energijom ionizacije i atoma s velikim elektronskim afinitetom. Atom male energije ionizacije lako predaje elektron (elektron donor, od lat. donare darivati), i pri tome postaje kation - pozitivno nabijen ion. Atom koji prima elektrone (elektron akceptor, od lat. acceptare primati) postaje anion - negativno nabijen ion. Elektronske konfiguracije kationa i aniona poprimaju energijski povoljnije konfiguracije plemenitih plinova. To znači da ionska veza omogućuje atomima koji sudjeluju u njenoj tvorbi, da postignu niže, stabilnije energetsko stanje od njihova normalna stanja. Ionsku vezu vrlo lako ostvaruju alkalijski i zemnoalkalijski elementi, kao elektron-donori, s halogenim elementima - elektron akceptorima (čime se stvaraju alkalijski i zemnoalkalijski halogenidi). Kako takvi spojevi nastaju čistom ionskom vezom - nazivaju se ionskim spojevima.

Metalna veza je veza među atomima metala. Ta veza je vrlo jaka, jer je kristalna rešetka metala vrlo stabilna. Linus Pauling iskazuje da je naročita građa metala rezultat rezonancije mnogobrojnih struktura u kojima je par elektrona uvijek smješten između neka druga dva atoma.

Postoje i intermolekulne veze koje povezuju atome susjednih molekula u tekućinama, a karakterizirane su van der Waalsovim silama.

Gilbert N. Lewis predložio je prikaz atoma u kojem je simbolom elementa označio jezgru i sve elektrone osim valentnih elektrona. Valentne elektrone je označio točkicama. 

Lewisove oznake s točkicama za elemente glavnih skupina

Svaka perioda periodnog sustava započinje metalom, a završava plemenitim plinom čiji atomi imaju OKTETNU ELEKTRONSKU KONFIGURACIJU.

Lewis je pretpostavio da vezanje atoma u molekulu nastaje zbog težnje svakog atoma da postigne elektronsku konfiguraciju njemu najbližeg plemenitog plina. Takva konfiguracija atoma je energetski najpovoljnija jer je to stanje s najnižom energijom.
Svojstvo atoma nekog elementa da se spaja s točno određenim brojem atoma drugog elementa zovemo valencija. 

Više informacija i drugih korisnih sadržaja možete naći na poveznicama:

https://instrukcije-poduke.wixsite.com/instrukcije-hr

https://poduke.wixsite.com/instrukcije 
https://instrukcije-poduke.business.site

Kvalitetne instrukcije iz više predmeta možete dobiti na 
telefon (WhatsApp,Viber) 095 812 7777, 
Skype: moje.instrukcije

Instrukcije iz kemije - Kemijske veze II

Instrukcije iz kemije - Kemijske veze

   

Metalna veza

Metalnom vezom vežu se atomi metala koji vrlo lako otpuštaju elektrone. Pri tome svi atomi postaju pozitivni ioni koje čvrsto veže jedan oblak delokaliziranih elektrona. Ta veza je vrlo jaka, jer je kristalna rešetka metala vrlo stabilna. Naročita građa metala rezultat rezonancije mnogobrojnih struktura u kojima je par elektrona uvijek smješten između neka druga dva atoma.

Ionska veza

Ionskom vezom vežu se atomi metala koji lagano otpuštaju elektrone i atomi nemetala koji elektrone lako primaju. Nastaju pozitivno i negativno nabijeni ioni među kojima djeluje jaka privlačna sila elektrostatske prirode. Znači,  nastaje između atoma elemenata s malom energijom ionizacije i atoma s velikim elektronskim afinitetom. Atom male energije ionizacije lako predaje elektron (elektron donor, od lat. donare darivati), i pri tome postaje kation - pozitivno nabijen ion. Atom koji prima elektrone (elektron akceptor, od lat. acceptare primati) postaje anion - negativno nabijen ion. Elektronske konfiguracije kationa i aniona poprimaju energijski povoljnije konfiguracije plemenitih plinova. To znači da ionska veza omogućuje atomima koji sudjeluju u njenoj tvorbi, da postignu niže, stabilnije energetsko stanje od njihova normalna stanja. Ionsku vezu vrlo lako ostvaruju alkalijski i zemnoalkalijski elementi, kao elektron-donori, s halogenim elementima - elektron akceptorima (čime se stvaraju alkalijski i zemnoalkalijski halogenidi). Kako takvi spojevi nastaju čistom ionskom vezom - nazivaju se ionskim spojevima.

Kovalentna veza

Zajedničkim elektronskim parom (parovima) povezani su istovrsni ili raznovrsni atomi nemetala. Nastaje stvaranjem zajedničkih elektronskih parova, pa oba atoma koji sudjeluju u tvorbi veze imaju zajedničku elektronsku konfiguraciju, koja je energijski povoljnija (stabilnija) od konfiguracije samih atoma. Kovalentna veza između raznovrsnih atoma je polarna, a zajednički elektronski par je bliže elektronegativnijem atomu.

Više informacija i drugih korisnih sadržaja možete naći na poveznicama:

https://instrukcije-poduke.wixsite.com/instrukcije-hr

https://poduke.wixsite.com/instrukcije 

Kvalitetne instrukcije iz više predmeta možete dobiti na 
telefon (WhatsApp,Viber) 095 812 7777, 
Skype: moje.instrukcije

Kovalentna veza između istovrsnih atoma

Instrukcije iz kemije - Kovalentna veza

Kovalentna veza između istovrsnih atoma

Kovalentna veza je veza koja nastaje stvaranjem zajedničkog elektronskog para između atoma u molekuli.

Zajednički elektronski par pripada jednom i drugom atomu. Stvaranjem zajedničkog elektronskog para (parova) atomi će postipći dubletnu ili oktetnu konfiguraciju najbližeg plemenitog plina (energetski najpovoljniju).

Kovalentna veza nastaje pri spajanju atoma nemetala.

Valencija elemenata u spoju s kovalentnom vezom naziva se kovalencija. To je broj zajedničkih elektronskih parova koje stvara jedan atom.

Atomi u molekulama mogu biti povezani jednostrukom, dvostrukom i trostrukom kovalentnom vezom.

• Jednostruka kovalentna veza - nastaje stvaranjem jednog zajedničkog elektroskog para
• Dvostruka kovalentna veza - nastaje stvaranjem dva zajednička elektonska para
• Trostruka kovalentna veza - nastaje stvaranjem tri zajednička elektronska para

Primjeri:

 
Stvaranje molekule vodika

Svaki atom vodika ima po jedan elektron koji daje u zajednički elektronski par. Podjelom zajedničkog elektronskog para oba su atoma postigla stabilnu elektronsku konfiguraciju plemenitog plina helija.

U molekuli vodika se preklapaju atomske orbitale, pri čemu nastaje zajednička molekulska orbitala.

Jedan zajednički elektronski par najčešće označavamo crticom koja prikazuje kovalentnu vezu.

Ako su atomi povezani jednim zajedničkim elektronskim parom vezu nazivamo jednostrukom kovalentnom vezom. 

Stvaranje molekule klora

Svaki atom klora ima u valentnoj ljusci sedam elektrona.

Stvaranjem jednog zajedničkog elektronskog para oba su atoma postigla energetski najpovoljniju elektronsku konfiguraciju (plemenitog plina argona).

Atomi klora vezani su jednostrukom kovalentnom vezom.

U molekuli klora osim jednog zajedničkog svaki atom ima po tri nepodijeljena elektronska para.

  

Stvaranje molekule kisika

Atomi kisika u valentnoj ljusci imaju šest elektrona. Oktetnu elektronsku konfiguraciju postižu povezivanjem s dva zajednička elektronska para i nastaje dvostruka kovalentna veza.

Stvaranje molekule dušika

Dušik u valentnoj ljusci ima pet elektrona. Kako bi postigao energetski stabilnu konformaciju u molekuli dušika će se dva atoma dušika povezati trostrukom kovalentnom vezom (nastaju tri zajednička elektronska para).

Više informacija i drugih korisnih sadržaja možete naći na poveznicama:

https://instrukcije-poduke.wixsite.com/instrukcije-hr

https://poduke.wixsite.com/instrukcije 

Kvalitetne instrukcije iz više predmeta možete dobiti na 
telefon (WhatsApp,Viber) 095 812 7777, 
Skype: moje.instrukcije