Најважније из лекције
Периодни систем елемената (ПСЕ) чине 7 периода (хоризонтални редови) и 18 група (вертикалне колоне). Елементи су поређани по растућем редном (атомском) броју \(Z\).
Одређивање положаја:
Одређивање положаја:
- Број валентног нивоа = Број периоде (нпр. попуњен \(\text{M}\) ниво → 3. периода).
- Број валентних електрона = Број групе (1–2 валентна \(e^-\) → 1. и 2. група; 3–8 валентних \(e^-\) → 13–18. група).
Периодни систем елемената (ПСЕ) је таблица у којој су сви до сада познати хемијски елементи поређани по порасту њихових атомских бројева (због чега се атомски број назива и редни број).
Периоде су хоризонтални редови у ПСЕ. Има их укупно 7 (колико и енергетских нивоа у атому). У оквиру периоде својства елемената се постепено и периодично мењају.
Групе су вертикалне колоне у ПСЕ означене бројевима од 1 до 18. Елементи у истој групи имају слична хемијска својства.
Издвојени редови на дну таблице називају се лантаноиди (део 6. периоде) и актиноиди (део 7. периоде).
Руски хемичар Дмитриј И. Мендељејев први је успешно класификовао елементе ређајући их по порасту атомских маса. Остављао је празна места за тада неоткривене елементе (нпр. германијум) и са великом тачношћу предвидео њихова својства.
Колико периода и колико група садржи савремени Периодни систем елемената?
Савремени Периодни систем елемената садржи 7 периода (хоризонталних редова) и 18 група (вертикалних колона).
Периода: Број последњег попуњеног (валентног) енергетског нивоа у атому одређује периоду којој елемент припада.
Група: Број валентних електрона у омотачу одређује групу елемента у ПСЕ:
- За 1. и 2. групу: број валентних електрона једнак је броју групе (1 или 2).
- За 13–18. групу: број групе се добија када се броју валентних електрона дода 10 (\(\text{број групе} = \text{број валентних електрона} + 10\)).
| Група у ПСЕ | 1. | 2. | 13. | 14. | 15. | 16. | 17. | 18. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Број валентних \(e^-\) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 (за \(\text{He}\) је 2) |
Атоми литијума (\(_{3}\text{Li}\)) и натријума (\(_{11}\text{Na}\)) имају по један валентни електрон, па се оба налазе у 1. групи. Атоми флуора (\(_{9}\text{F}\)) и хлора (\(_{17}\text{Cl}\)) имају по 7 валентних електрона, па се оба налазе у 17. групи.
Одредити распоред електрона: На основу атомског броја \(Z\) одредити укупан број електрона и написати њихов распоред по енергетским нивоима (\(\text{K}, \text{L}, \text{M}...\)).
Одредити периоду: Пребројати колико енергетских нивоа садржи електронски омотач (највиши попуњени ниво одговара броју периоде).
Одредити групу: Очитати број електрона на последњем (валентном) нивоу. Ако је број валентних електрона већи од 2, додати 10 да би се одредила група (од 13. до 18.).
Примери одређивања положаја:
- \(_{12}\text{Mg}\): \(\text{K}(2), \text{L}(8), \text{M}(2)\) → 3 нивоа (\(\text{M}\)) → 3. периода; 2 валентна \(e^-\) → 2. група.
- \(_{7}\text{N}\): \(\text{K}(2), \text{L}(5)\) → 2 нивоа (\(\text{L}\)) → 2. периода; 5 валентних \(e^-\) (\(5 + 10\)) → 15. група.
- \(_{18}\text{Ar}\): \(\text{K}(2), \text{L}(8), \text{M}(8)\) → 3 нивоа (\(\text{M}\)) → 3. периода; 8 валентних \(e^-\) (\(8 + 10\)) → 18. група.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Колико валентних електрона имају елементи који се налазе у:
а) 2. групи,
б) 13. групи,
в) 16. групи?
а) 2. групи,
б) 13. групи,
в) 16. групи?
а) Елементи 2. групе имају 2 валентна електрона.
б) Елементи 13. групе имају \(13 - 10 = \mathbf{3}\) валентна електрона.
в) Елементи 16. групе имају \(16 - 10 = \mathbf{6}\) валентних електрона.
б) Елементи 13. групе имају \(13 - 10 = \mathbf{3}\) валентна електрона.
в) Елементи 16. групе имају \(16 - 10 = \mathbf{6}\) валентних електрона.
Задатак 2 (средњи): Атом елемента има редни број \(Z = 15\).
а) Напиши распоред електрона по енергетским нивоима.
б) Одреди периоду и групу у којој се овај елемент налази у ПСЕ.
а) Напиши распоред електрона по енергетским нивоима.
б) Одреди периоду и групу у којој се овај елемент налази у ПСЕ.
а) Пошто је \(Z = 15\), атом има 15 електрона: \(\text{K}(2), \text{L}(8), \text{M}(5)\).
б) Електрони су распоређени у 3 нивоа (\(\text{K}, \text{L}, \text{M}\)), па се елемент налази у 3. периоди. На валентном нивоу има 5 електрона (\(5 + 10 = 15\)), па се налази у 15. групи (у питању је фосфор, \(\text{P}\)).
б) Електрони су распоређени у 3 нивоа (\(\text{K}, \text{L}, \text{M}\)), па се елемент налази у 3. периоди. На валентном нивоу има 5 електрона (\(5 + 10 = 15\)), па се налази у 15. групи (у питању је фосфор, \(\text{P}\)).
Задатак 3 (средњи): Дата су четири хемијска елемента: \(_{3}\text{Li}\), \(_{8}\text{O}\), \(_{11}\text{Na}\) и \(_{16}\text{S}\).
а) Који од ових елемената се налазе у истој групи?
б) Који од ових елемената имају слична хемијска својства?
а) Који од ових елемената се налазе у истој групи?
б) Који од ових елемената имају слична хемијска својства?
Одредимо распоред електрона:
а) У истој групи налазе се \(\text{Li}\) и \(\text{Na}\) (1. група), као и \(\text{O}\) и \(\text{S}\) (16. група).
б) Слична хемијска својства имају елементи исте групе: \(\text{Li}\) и \(\text{Na}\) међусобно, односно \(\text{O}\) и \(\text{S}\) међусобно.
- \(_{3}\text{Li}\): \(\text{K}(2), \text{L}(1)\) → 1 валентни \(e^-\) (1. група)
- \(_{8}\text{O}\): \(\text{K}(2), \text{L}(6)\) → 6 валентних \(e^-\) (16. група)
- \(_{11}\text{Na}\): \(\text{K}(2), \text{L}(8), \text{M}(1)\) → 1 валентни \(e^-\) (1. група)
- \(_{16}\text{S}\): \(\text{K}(2), \text{L}(8), \text{M}(6)\) → 6 валентних \(e^-\) (16. група)
а) У истој групи налазе се \(\text{Li}\) и \(\text{Na}\) (1. група), као и \(\text{O}\) и \(\text{S}\) (16. група).
б) Слична хемијска својства имају елементи исте групе: \(\text{Li}\) и \(\text{Na}\) међусобно, односно \(\text{O}\) и \(\text{S}\) међусобно.
Задатак 4 (тежак): Атом одређеног елемента налази се у 2. периоди и 14. групи ПСЕ.
а) Напиши распоред електрона по енергетским нивоима за тај атом.
б) Одреди укупан број електрона, број протона у језгру и редни број тог елемента.
а) Напиши распоред електрона по енергетским нивоима за тај атом.
б) Одреди укупан број електрона, број протона у језгру и редни број тог елемента.
а) Друга периода значи да атом има попуњена 2 енергетска нивоа (\(\text{K}\) и \(\text{L}\)). Група 14 значи да на валентном нивоу има \(14 - 10 = 4\) електрона.
Распоред електрона је: \(\text{K}(2), \text{L}(4)\).
б) Укупан број електрона је \(2 + 4 = 6\). Пошто је атом неутрална честица, број протона је такође 6, а редни (атомски) број елемента је \(Z = \mathbf{6}\) (у питању је угљеник, \(\text{C}\)).
Распоред електрона је: \(\text{K}(2), \text{L}(4)\).
б) Укупан број електрона је \(2 + 4 = 6\). Пошто је атом неутрална честица, број протона је такође 6, а редни (атомски) број елемента је \(Z = \mathbf{6}\) (у питању је угљеник, \(\text{C}\)).
