PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮ

1. PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮ Zuzana Kauerová 2005/2006

2. OBSAH • Úvod do struktury atomu • Historie uspořádání prvků • Mendělejev • Periodická tabulka prvků 4.1 Struktura tabulky 4.1.1 Periody 4.1.2 Skupiny

3. 4.2 Informace v tabulce 4.2.1 Oxidační stavy prvků 4.2.2 Periodická závislost velikosti atomů na protonovém čísle 4.2.3 Elektronegativita 5. Závěrečné shrnutí 6. Domácí úkol

4. 1. Atom • Základní stavební jednotka hmoty • Jádro: protonyp+ a neutronyn0 Obal: elektrony e- • Elektroneutrální atom – počet protonů v jádře a elektronů v obalu stejný • Většina hmotnosti soustředěna v jádře

5. Počet protonů v jádře => protonové číslo Z • Počet neutronů v jádře =>neutronové číslo N • Protony + neutrony = nukleony =>nukleonové číslo A Z + N = A • Látka tvořená atomy se stejným protonovým číslem = prvek

6. 2. Historie uspořádání prvků • Na konci 17. století známo jen 12 prvků • V 18. a na začátku 19. století objev mnoha nových prvků =>snaha je uspořádat • Döbereiner – pravidlo triád (1829) • De Chancourtois – tellurický šroub (1862) • Newlands – zákon oktáv (186) • Meyer – periodicita atomových objemů (1869) • Historický zvrat – MENDĚLEJEVOVA PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮ (1869)

7. 3. Mendělejev • Dmitrij Ivanovič Mendělejev (8.2.1834 - 2.2.1907), nejvýznamnější ruský chemik • Narozen na Sibiři jako čtrnácté a poslední dítě • Profesor na univerzitě v Petrohradě – vytvořil zde Základy chemie • 1869 tvorba periodické tabulky 62 známých prvků

8. 4. Periodická tabulka prvků • Mendělejev seřadil prvky podle stoupající atomové hmotnosti, analogické prvky zařadil do sousedství => periodicita • Periodický zákon: • Vlastnosti prvků se periodicky mění v závislosti na vzrůstajícím protonovém čísle. => Tabulka grafickým vyjádřením periodického zákona

9. 4.1 Struktura tabulky • Tzv. dlouhá forma tabulky • 7 vodorovných řad – period 16 (18) svislých sloupců – skupin • Skupiny 1-2 a 13 – 18 • Hlavní skupiny, nepřechodné (základní) s- a p-prvky • Skupiny 3-12 • Vedlejší skupiny, přechodné,vedlejší d-prvky • Vyčleněny lanthanoidy a aktinoidy • Vnitřně přechodné f-prvky

11. 4.1.1 PERIODY • Sedm vodorovných řad • Pořadové číslo periody totožné s hlavním kvantovým číslem poslední obsazované vrstvy=> stejný počet částečně nebo úplně obsazených elektronových vrstev • Každý prvek na začátku periody zahajuje tvorbu nové elektronové sféry • Každá perioda ukončena vzácným plynem

14. Perioda - 2 prvky – vodík a helium - pouze jeden orbital typu s => k úplnému obsazení stačí pouze dva elektrony • Perioda - celkem 8 prvků - zcela zaplněn orbital 1s, zbývající elektrony ve vrstvách 2s (Be a Li) a 2p (B, C, N, O, F, Ne)

15. Perioda - analogie 2. periody, 8 prvků, zaplnění 3s a 3p vrstev • Perioda - K a Ca vrstva 4s - Sc až Zn sféra 3d => přechodné prvky - Ga až Kr vrstva 4p – opět nepřechodné • Perioda - analogie čtvrté periody 6. a 7. Perioda vnitřně přechodné f-prvky – lanthanoidy a aktinoidy

17. 4.1.2 SKUPINY • Svislé rozdělení do 18 skupin • Označení arabskými číslicemi 1 až 18 • Ve skupinách seřazeny prvky se stejným počtem elektronů v poslední vrstvě elektronového obalu =>podobné chemické vlastnosti • Chemické vlastnosti určeny valenčními elektrony

19. Pro jednotlivé skupiny prvků často triviální názvy – základem je číslo skupiny: 1. Skupina – alkalické kovy (kromě vodíku) 2. Skupina – kovy alkalických zemin 16. Skupina – chalkogeny 17. Skupina – halogeny 18. Skupina – vzácné plyny Dále Fe, Co a Ni – prvky triády železa Os, Ir, Pt – těžké platinové kovy Ru, Rh, Pd – lehké platinové kovy

20. 4.2 Informace v tabulce • Chemické vlastnosti – kyselino/zásadotvorné, amfoterní • Inertní/umělé apod..

22. 4.2.1 Oxidační stavy prvků • Většina prvků ve sloučeninách - různé oxidační stavy – stabilní/labilní • Nejstálejší jsou konfigurace vzácných plynů (ns2np6) a konfigurace elektronové osmnáctky (ns2np6nd10) => všechny orbitaly zaplněny elektrony • Podle tendence prvků zaujmout co nejstabilnější konfiguraci můžeme určit jejich oxidační čísla

23. Platí: • Prvky 1. skupiny (přechodné i nepřechodné) mají maximální pozitivní oxidační číslo I • Prvky 2. skupiny (přechodné i nepřechodné) mají maximální pozitivní oxidační číslo II • Prvky 8. skupiny (přechodné i nepřechodné) mají maximální pozitivní oxidační číslo VIII

25. Platí: • Prvky 7. skupiny mají nejnižší negativní oxidační číslo –I • Prvky 6. skupiny mají nejnižší negativní oxidační číslo –II • Prvky 5. skupiny mají nejnižší negativní oxidační číslo –III • Prvky 4. skupiny mají nejnižší negativní oxidační číslo –IV • Vzniklé ionty mají konfiguraci vzácného plynu

26. 4.2.2 Periodická závislost velikosti atomů na protonovém čísle • Velikost atomu = porovnává se na základě vzdálenosti atomových jader v molekulách a krystalech (atomový poloměr) • Velikost atomů nepřechodných prvků v periodách klesá se stoupajícím protonovým číslem • Velikost atomů ve skupinách nepřechodných prvků roste s rostoucím číslem periody

27. 4.2.3 Elektronegativita • Elektronegativita = schopnost vázaného atomu přitahovat elektrony chemické vazby • Hodnoty elektronegativity nepřechodných prvků klesají směrem od fluoru (4,0) k cesiu (0,7)

28. 5. ZÁVĚR • Mendělejevseřadil prvky podle stoupající atomové hmotnosti • Periodický zákon: • Vlastnosti prvků se periodicky mění v závislosti na vzrůstajícím protonovém čísle. => Tabulka grafickým vyjádřením periodického zákona

29. Sedm vodorovných řad – period 18 svislých sloupců – skupin • Pořadové číslo periody totožné s hlavním kvantovým číslem poslední obsazované vrstvy • Ve skupinách seřazeny prvky se stejným počtem elektronů v poslední vrstvě elektronového obalu • Pomocí tabulky můžeme určovat oxidační stavy prvků a tím i jejich chemické vlastnosti

30. 6. Domácí úkol • Zařaď do skupiny (popř. i triviální název skupiny) a periody, urči maximální oxidační stavy a porovnej elektronegativitu vzhledem k fluoru u těchto prvků: • Uhlík • Železo • Hořčík • Arsen • Jód • Nikl • Sodík • Cín • Wolfram

31. Děkuji Vám za pozornost http://www.conet.cz/venilie