SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR

1. SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR

2. Istoricul sistemului periodic SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR Descoperirea unui mare număr de elemente chimice a dus la necesitatea clasificării și sistematizării lor. Prima încercare de clasificare a fost făcută de către chimistul francez Antoine Laurent Lavoisier. În lucrarea sa, ”TraitéEleméntaire de Chimie” (Tratat de Chimie Elementară), apărută în anul 1789, cele 33 de elemente chimice cunoscute la acea vreme au fost clasificate în: pământuri, metale, nemetale și gaze. În secolul al XIX-lea, în anul 1869 cercetătorul german Johann Döbereinera notat faptul că elementele asemănătoare au mase atomice apropiate. El a elaborat Legea Triadelor care consta în împărţirea elementelor în grupe de câte trei elemente similare în care proprietăţile elementului din mijloc puteau fi deduse din proprietăţile elementului celui mai greu şi ale elementului celui mai uşor.  În 1866, un alt cercetător care a încercat clasificarea elementelor a fost englezul John Newlands, profesor la Şcoala de Medicină din Londra. El a aşezat elementele într-o tabelă alcătuită din șapte coloane în ordinea crescătoare a masei atomice. El a evidenţiat faptul că elementele cu proprietăţi asemănătoare apar la intervale de 8 elemente şi a elaborat aşa-zisa Lege a octavelor.

3. SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR Legea periodicității Chimistul german Julius Lothar Meyer a realizat un tabel al elementelor în 1864, apoi o a doua versiune în 1868, elementele fiind aşezate în ordinea masei atomice. Mayer şi-a publicat lucrarea mult mai târziu decât Mendeleev, astfel încât nu a avut prioritate în acest domeniu. Se pare că cei doi chimişti, Meyer şi Mendeleev au descoperit sistemul periodic al elementelor în acelaşi timp. Cel care a fost unanim acceptat ca fiind părintele sistemului periodic modern al elementelor este însă chimistul rus Dimitri Mendeleev. El a aranjat elementele chimice tot în funcție de masa lor atomică într-un tabel, în care elementele cu proprietăți asemănătoare se găseau unul sub altul. Versiunea finală a sistemului periodic din 1871 a lăsat spatii libere sugerând că alte elemente chimice vor fi descoperite mai târziu. În cinstea sa, elementul 101, a fost denumit Mendeleeviu. Legea periodicității Proprietățile elementelor chimice se repetă în mod periodic, în funcție de masele lor atomice.

4. Cum a fost realizat SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR sistemul periodic? Consideră primele 18 elemente aranjate într-un șir orizontal, în ordinea crescătoare a numerelor atomice (Z). Scrie sub fiecare element configurația lui electronică, reținând numărul electronilor de pe ultimul strat (click pe fiecare element pentru a vedea configurațiile) K - 1 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 K - 2 L - 1 L - 2 L - 3 L - 4 L - 5 L - 6 L - 7 L - 8 L - 8 L - 8 L - 8 L - 8 L - 8 L - 8 L - 8 L - 8 M - 1 M - 2 M - 3 M - 4 M - 5 M - 6 M - 7 M - 8 Colorează cu aceeași culoare elementele chimice care au același număr de electroni pe ultimul strat (click pe butonul ”PAINT”) PAINT Aranjează unele sub altele elementele cu același număr de electroni pe ultimul strat (click pe ultimul strat) Dacă se continuă aranjarea elementelor în ordinea crescândă a numărului atomic, astfel încât elementele cu aceeași configurație să se găsească unele sub altele, toate elementele chimice pot fi cuprinse într-un tabel, numit Sistemul periodic al elementelor. Legea periodicității se modifică și capătă următorul enunț: Proprietățile elementelor chimice se repetă în mod periodic, în funcție de numărul atomic, Z.

5. Sistemul periodic complet SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR NIVEL ENERGETIC GRUPE PRINCIPALE 1 K GRUPE PRINCIPALE Perioada Strat I A (1) II A (2) III A (13) IV A (14) V A (15) VI A (16) VII A (17) VIII A (18) 2 L Pentru a vizualiza elementele, dați click pe numărul fiecărei perioade sau grupe 3 M GRUPE SECUNDARE III B (3) IVB (4) V B (5) VI B (6) VII B (7) VIII B (8) VIII B (9) VIII B (10) IB (11) II B (12) 4 N 5 O 6 P 57 - 71 Lantanide 7 Q 89 - 103 Actinide 104 Rf 105 Db 106 Sg 107 Bh 108 Hs 109 Mt 110 Ds 111 Rg 112 Cn 114 Fl 116 Lv 57 - 71 Lantanide 89 - 103 Actinide

6. Structura sistemului periodic SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR Perioadele Sistemul periodic modern conține 7 șiruri orizontale, numite perioade. Într-o perioadă se găsește șirul de elemente chimice cuprins între două gaze rare succesive (gazele rare sunt elementele chimice colorate în portocaliu ). Perioadele se notează cu cifre arabe, fiecare cifra egală cu numărul de straturi pe care se găsesc electroni Lantanidele se găsesc în perioada 6 iar actinidele în perioada 7 Câte elemente chimice se găsesc în fiecare perioadă? NIVEL ENERGETIC GRUPE PRINCIPALE 1 K GRUPE PRINCIPALE Per Strat I A II A III A IV A V A VI A VII A VIII A 2 L Perioada Nr. elemente Pentru a vizualiza elementele, dați click pe numărul fiecărei perioade 1 2 3 M GRUPE SECUNDARE 2 8 III B IV B V B VI B VIIB VIII B VIII B VIII B I B II B 3 8 4 N 4 18 5 18 5 O 6 32 7 28*) 6 P 57 - 71 Lantanide *) În tabelul periodic din imagine nu apar elementele chimice cu număr atomic mai mare de 103 7 Q 89 - 103 Actinide Numărul de elemente chimice dintr-o perioadă se poate determina făcând diferența dintre numărul atomic al gazului rar ce încheie perioada și numărul atomic al gazului rar care o precedă. 57 - 71 Lantanide 89 - 103 Actinide

7. Structura sistemului periodic SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR Grupele Sistemul periodic modern conține 18 șiruri verticale, numite grupe, care se notează de asemenea cu cifre arabe. Notația veche folosește cifre romane de la I la VIII, la care se adaugă indicativul A pentru grupele principale și B pentru cele secundare. Lantanidele și actinidele fac parte din grupa 3 (grupa secundară III B) Cum au fost denumite grupele? NIVEL ENERGETIC GRUPE PRINCIPALE 1 K GRUPE PRINCIPALE Grupa Nr. elemente Per Strat I A II A III A IV A V A VI A VII A VIII A 1 I A Gr. Metalelor alcaline 2 L Pentru a vizualiza elementele, dați click pe numărul fiecărei grupe 2 II A Gr. Metalelor alcalino-pământoase 3-12 IIIB - IB Grupe secundare 3 M GRUPE SECUNDARE 13 IIIA Gr. Elementelor pământoase III B IV B V B VI B VIIB VIII B VIII B VIII B I B II B 4 N 14 IVA Grupa carbonului 15 V A Grupa azotului Grupa oxigenului 5 O 16 VI A Grupa halogenilor 17 VII A 6 P 57 - 71 Lantanide 18 VIII A Grupa gazelor rare În tabelul periodic din imagine nu apar elementele chimice cu număr atomic mai mare de 103 7 Q 89 - 103 Actinide Din intersecțiile liniilor ce delimitează grupele cu cele care delimitează perioadele, rezultă căsuțe în care se notează simbolul și date despre element (număr atomic, număr de masă ș.a.) 57 - 71 Lantanide 89 - 103 Actinide

8. Legătura dintre structura atomului SISTEMUL PERIODIC AL ELEMENTELOR și locul ocupat de element în sistemul periodic Click pe elemente pentru a vedea configurațiile electronice Elementul Configurația Poziția în Sistemul Periodic K L M Perioada Grupa Hidrogen 1 1 - Litiu 2 1 2 I A Sodiu 2 8 1 3 I A Heliu 2 1 - Beriliu 2 2 2 II A Magneziu 2 8 2 3 II A • După cum se observă din tabel, între structura atomului (în mod deosebit configurația electronică) și poziția elementului în sistemul periodic există următoarea corelație: • Numărul perioadei este dat de numărul de straturi ocupate cu electroni; • Numărul grupei este dat de numărul de electroni aflați pe ultimul strat ocupat. Bor 2 3 2 III A Aluminiu 2 8 3 3 III A Carbon 2 4 2 IV A Siliciu 2 8 4 3 IV A Azot 2 5 2 V A Fosfor 2 8 5 3 V A Oxigen 2 6 2 VI A Sulf 2 8 6 3 VI A Fluor 2 7 2 VII A Numărul electronilor de pe ultimul strat Numărul grupei principale Clor 2 8 7 VII A 3 Neon 2 8 2 VIII A Structura atomului (Z, A) Poziția elementului în Sistemul periodic Argon 2 8 8 3 VIII A Click pe denumirea elementului pentru a vedea perioada Click pe numărul electronilor de pe ultimul strat pentru a vedea numărul grupei Numărul de straturi ocupate cu electroni Perioada

9. VĂ MULȚUMESC! La realizarea meterialului s-au folosit imagini de pe site-urile: www.iopblog.org, www.haines.com.au, www.bgrg.hu, www.kshitij-school.com, www.rsc.org, www.xtimeline.com, www.elldor.info, www.metasynthesis.com, www.news.cornell.edu, www.inorganicventures.com , BIBLIOGRAFIE: Gheorghiu, C., Panait, C., ”Chimie – manual pentru clasa a VII-a”, Editura Didactică și Pedagogică, București, 1995 2. Fătu, S. Stroe, F., Stroe, C. ”Chimie – manual pentru clasa a VII-a”, Editura Corint, București 3. Besoi, V., ”Istoricul sistemului periodic” – prezentare Powerpoint , 2012, http://www.didactic.ro/materiale-didactice/istoricul-sistemului-periodic Viu, F. , ”Sistemul periodic al elementelor” – prezentare Powerpoint, 2009, http://www.didactic.ro/materiale-didactice/83740_sistemul-periodic-al-elementelor, Viu, F. ”Sistemul periodic al elementelor” – aplicație Powerpoint, 2012, http://www.didactic.ro/materiale-didactice/sistemul-periodic-al-elementelor-5 Realizat de prof. Florin Viu Școala Gimnazială ”Ion Lovinescu” Rădășeni Ianuarie 2013