,5..:

~.-~

C

5

~

,~

.,- O

5.

,IQ

.". ..."

,IQ

VI

"0 IQ

tu

U-

~

-QJ

QI

~

..QI

QI

~.~

...O

U

- ~

V

-,IQ

.t: IQ

Q

I 9

'6 .~

E

Q

I ~

Q

I s

o-~c.IQ

"O

§j.-.2

C

QI

.-E

~

...0 ...~

...Q

J1,Q

I .c

,IQ

IQ

QI

~

w

$

C.

E~

u..~-IQ

QlC

...Q

I .-~

Q

I ..

.cVlQ

lE

VI

IQIQ

VlC

,- Q

I Q

IC

.c .-"0

C

~

QI

.~

QI

...~

~

E

E

~

IIQ

OQ

lQlO

IQ§

c"ai~.9c~

~

,=

,=

~~

'-~~

~..'-

~

,- C

~

'0

E" '2

§ ~

-.c "

-.-" '

C

~~

~~

~~

~~

~

"'~.x~

iii~~

~~

Q1

~

;~.

".s

tj ,,~

-" i5

" !2

-~

E.

0\. c.

"~

c. ~

~

eE~

9

~

~

a1!iJ

" -0\.

~"Q

;.i/"C"51J,,

~,,!2,,~

~C

\;-"

-0 '..

" -

~

~

E

~

~

E

E~

~

E

1! E

]

'~

~

E

IIDIID

D

"'E

" "

0 01

"

~2.82,,5

,s.g..-§~iJ

2." ~

.0-=

E

~.O

C1-=

~~

",0",aoIL

..."'-0 "«J"'

~~

~~

~~

uco~wc..-I~-Iw~~z(-wszwNw~c..w-Iw1-Zw~w-Iw

~.~.

~

OJ

.-c ~

.c.c~

~

~

"§

~

c ~

'§ ,~

';

~

I=

~ ~'6~

c

"::

" c

~

-"..~

>

E1- ~

> ~

,=

'2of

v O

" ~

~

>.

'N

oN

.c ~

..

>

N

N

E" c

.I: o

~-c

.-0

" ~

~

" ~

"~

x>

~~"~'"~'"

I

I! .~

Q

~

~

~

.~~

"'J

~

~

~

"",F

~

~

~

.~

~

~

~

~"'

=Q

"'J

.~

~

~

Q~

~

)~

~

~

'S

~

.~

=

;;,~

~

.~

~

Q

~

)~

.! t

~

~

.M'

~~

~"'JE

=

ee;;,~8e

Q~

~.~

.~~

~

.~

~

.~

~

~

."'J

"", ~

E

-=

=

.E

.~

~

.~

)~

.~

leE

~

~

~

~

)~

.~

"i

~

.~

E

~

~

~~

~~

~~

~~

=~

~=

~~

.E!.

..:+

" ~

..

~

v. O

QJ

O

.5 ..:

E--Q

JQ

J Q

J ~

+

"-"C

E

>

<Q

J .-O

QJ

.-"'.+"

-~

.-ru

.a

~~

-ru~

O

ru

..".

+"

w

+"

0"'

-vru Q

J .-Q

J

QJ"i~

vv+

" Q

J.-Q

J >

<

..E

"C

Q

J ru

.-0~

--QJ

v~~

"C..+"

QJ )ru

~

't::

E+

" ".

+".

"' w

)ru ~

~

.

+"

~

QJ

.-+"

QJ

". Q

. Q

J ru

..: w

+

" Q

.

Q."C

QJ",~

o"C"C

QJv

..~Q

J"5°Q

. Q

J

Q.Q

J-+"

'.QJ.C

QJ",

~"C

::~

QJ

" I

~ ~

.~ 11:

a1 ri.

5 a1

<5 cj

~So

~

.~

=

'S.

] 9

""' v

vOV

OI";J3

""~)~

<..;.

u~~

~"'u"'

...t: ~

0.

v v

~

v ..0

~

O

~

~

>'i

.~

~

.-o.

§..0

"' ~

>sg.~

0~~

..v"" ~

"

=~

.-. ~

~u~

. "'~

8

v v.a..!.~

<ovo~

..8.i3 ~

""5

~

~.~

~

~

11:

sg "'

5v.

O.~

,2U-~

=

\D

..2 .u

~

~

.£ c

.g '$

.55

...~

O

v

O0

~§

"" "N

"

<.'S

.~~

U

~

~~

.~

:~

.g

~

O .£

~

~

~

~

8~

""v~

~

"0...0~<

v

~<

5 =

~v'e:v~

~~

",.i)

~uu~

<sgv~

vvu.t:':3

v~v=

u:gv~..E

~

<[

~

.§ 5/)]

'S.

0. ~

~

<

~ .~

sg ~

~-o..;~

8vu'f3=

..0 2

v-e -

"'~~

oo~~

vO8~

~..~

~

NU

V

11:8~~

.a

O

~

;:.@

s. ~

8

~

..E

0.

Z~

.5:a~

>~

~o

~~

]]a~S

S~

163

I ~

..§v

v .""'--

I

v"' v-~

~

~S

°C

=~

...="

I.~~

v-~

.-vv -.

S='~="0"oO.

~ OO~'-'

0

v N

:=

~

"0

V.£

~

."' ~

=

' =

' 0.

"" "O

bV

V~

.~

C

V

~

.~

E

~

u ~

u~:::.v~

~.£v.£~

~..Z

:j§~.C

V~

~j:;

c 0.

vv

c .~

~

.-0

~

='

8 O

"0 (-

~

u ~

...~

u

~

.:= ~

-0.~

.-.

.;:;".;:= "0

" v""

O

~

u v=

' ...=

'c=

~

"

""' u

-~

0.-

~~

"f'\~~

vZ'§;@

~._v~

...v~o

o>

"'u~

'-"" 0.

v~

~~

~-

,;::,'-'"'

v .~

v ~

(.E

~

(s ~

U

~

Q

Q

"'§ ~

",j

~

~

'§ :i

.~

E

E°

v.§ ~

.2'

"' ~

g. .£

.£

.£oc~=

'va.vV-:'v...~

~~

><

~

~

~Q

~i=

,~v~

.£.£"lv...V

~~

VV

I I

<;S

.9Zv~

O~

~~

1 ,~

~

.~

0.~;j.~

~

$3 Q

'"""-'"'.. I:o"";;~

~

] ~

(~

~

~

;.§ t=

~

~

I:

.~

.~

'iiJ0

~~

0

'"~

~t=

.a .

~

~

~

~

.~

~

""' ~

I:

0. .~

5 ~

N

"3

.E;

U

0. U

(S

0

"3 E

~

-5

:.:: .~

~s~

~

'.2~

?5~1::~

u.oI:

I: .s

0..£ ~

"'

~

u "Q

J =

' u

:~

>~

~=

,.Q"'~

~=

' ~

.Q

~S

.:35

:E

$3 s

~

O

"0 ~

~

~

"0

~

~

~

.s-""

"' 0

~

~

~0

.a .5

1:"0 ~

~

0.

~~

"",,.~u>

.S'u5§(

U"O

.~

~

:S

~

='

0 .£

.£ ~

:.::

~

Q) !=

:i ~

.-=

~

.9

-~~

~

~

~.~

"O

u ~

0

.£ =

' S

~S

~

u

~

~

O

I ~

~

"0

E

~

1J .g.~

-

~-

~

o.~

=':~

~~

~

~~

~

=

'..=

' t::

~

-"' -=

0

-.~

" 0

I: N

t=s~

",0.~a0

£~I:

E~

~

0 ~

~

§

"Q.

~

sO.

~

~

~

; .~

8.

~c,j

1J .~

.§ ~

~

.§

~

; .~

r=

~

§~

:;g ~

.a

~

~

"' -;

0. .~

u

='

~

"0 .::=

],~"Q

.t::~~

1J

~.a~

~

~

~

.~~

(s (s

..!, .§ .~

$3 ~

~

"Q

. .~

'S.

.:~

~

9 .Q

~=

"""" "'S

I:§oS.~

~~

0

~

0.£ ~

~.g

~$3.",

~:~

§.~

j;?"QJ

5.(

I:>.l:c",

].~E

-'-"" .t=

~U

1:0$3'"

~

~

~~

..2- "'

='~

",0~"0~

t:: "O

"OU

(S

.E;

QJ""U

---~S

.QJ

I ~

QJ~

.

-"".5~

='=

'='

~<

~

~

QJQ

J(.f)uE.

QJ .t:

Q

N

-~

-QJ

.t:k

0 ..~

Q

J ~

~ <

...S

C

Q

J U

a.i

.~

QJ

00 ~

8

00 '""'

~

Q

.t: Q

J ~

0.

:s.~

-8

U

:2 .>

<

~

~

.QJ

QJ ~

-'3

QJ

2 .~

:0

8Q

J U

0

QJ

QJ

2 e

~e

-~~

t=

.~

.Q

-0

" '"'

.., 0

-~

.~

",Q

~

Q

'S

S

U ]

-.;- .5 ~

s

.S, v

~

'13 QJ. <~

~

='

.>

So

r:: 0.

~ .B

!

~

.S

~Q

J .>

U

8 ~

=

' ~

~

='

~

.a ~

~

00~

Q

Q

J "'

~

"' .~

U

~

=

0.

='

0 "'

"3 ~

U

=

' ~

.5

~

.>

."' Q

=

' ~

~

U

~

Q

~

U

"' ~

Q

Q

J .~

<=

= s

QJ

2!. ii!

"' ~

~

e

~

~

U

='

~

,g~

~

c~

.E

.~

Q

~

~

.~

~

...U

.v

QJ ~

0

QJ

e""

='(-';:i"'

eS

o.,;: ~

.t:",u.B

~~

."'

e~

Q

~0.~

QJ~

='

.~

~

~

~

°u.-Q

J ."

0 o.~

Q

J""",.:1Q

J..."t) U

>Q

J~...

:!'...

QJ~

~~

~Q

J~~

QJE

oO.~

Q.Q

'13 ~

QJ. .s

-§. .~

"' ~

~

~

~

~

=' <

s ~

.E

.~

~

QJ...~

QJ

~0

~=

'QJ5

.';: C

~

~

.~

~

~

~

e

:=

>

~

v :s

~=

' ~

-;.~

~.~

Q~

:~

~0.

"' .Z

~

N

O

~

='

~

.~

.QJ ~

Q

J .~

'13 :~8

~

"' U

~~

~

~

~

=0.

.0>8

(.s c

et="'

...QJ

.., ~

Q

"p

.~

QJ

.~

~

0

~

<~

~

8

~

.~

~

~

~

.:3 ~

e

'5 .g

~

E~

~0

," .c

.2 .2

" .5

o ~

"C

~

~

C

C

" ~

~

0

" '"

",,~"C

.cC"C

"C~

'0

~--"~

"0"2

'"c.c.c._~

~~

~

o

~..~

".C".C

C~

~

Q.c.Q

.==

==

==

'""'

~

'".2

~

:5 .2

E~

.-~

~

~

. ~

~

-.-C

C

~

~

" .c

.-" .-

~

.-'6 C

"

"ij 2

" .-

0"

E"C

EC

~

.-.c .c

-C1

E~

"

o0

"C

0 0

0 "

.c c.

.-~

0 ~

-0

-N

O

.-" "

.-0 "

" "

0 ~

-"

~

0"

" C

C

C

C

C

coo...

c.c.c.c.c.

" .c

"C

" .-0

c. "

" .c

"C

Eo

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

ZO

O

Q.

Q.

Q.

Q.

Q.

Q.

~.>.2

~

.2 C

~

~c

"-NC

"~

~

~

.-0

C

~

C

" "

" "C

.-" .E-~

~

"

~

" .~

"

"C

C

C1 ,g

.E

~

)3 c. ~

~

"

; C

C

1 C -

-" -0

"C "C

"C0

.~

C .-~

~

"

" "

0'.

EO

C.-

-"~~

"E

EE

E.c

.c =

c.

~

-:: --

..C10

~

~

"CC

1Co

ZZ

Z_.5.:~

~j;:J-,.J~

~~

~~

.2 ~

.2

C.-C

~

.-C

"

"0~

~

.5 " C

1~

"

c.E

0E

~~

~~

~o~

E"~

O

~.-

c.c.

-e.-" .

0.C

~

.-

0" "

C-

-~

-w-"C

-~

"

~

~

~

" "

~

" "

" .-"

" "

,,"C

" "

,,~~

C

1C1C

1.c.c

~,,~

>.~

,,~

"E~

""C"

"uuuC

ww

w~

~~

~~

~~

ZZ

~~

~

.-

~

.c .c

C

~

~

.2 C

.2

E

~C

.-~

.-.~

C.~

J

~

-E

0~

E0

-

C -~

~ J

~ ~

g, .S

.61

§ "E

~

)3 ~

~

."

'E

~

~

0 -e

:Q

"C

." :5

~o."

.g~

"

~

-~

" ~

0

" "

.-" ~

"

" "

" "

-~

0"""""""".c.c.c.c.c.c""""""""

~

" C

1 -E

~

~

~

" "

.-~

~

" "C

01

..-Eo

~~

~~

~~

~~

~~

~~

~~

UU

UU

UU

UU

BAZELE CHIMIEI

mului s~u. Nu numai c~ lega cap la cap o mul-time de informatii existente despre elemente,dar indica $i calea spre noi descoperiri.

Aranjamentul elementelorMendeleev $i-a rezumat munca formulandlegea periodici~tii astfel: "Cand sunt aranjatein ordinea maselor lor atomice, elementeleprezin~ o repetare periodic~ a proprie~tilor".Drept rezultat, aranjarea elementelor dup~Mendelee¥ a ajuns cunoscu~ sub numele detabel periodic.

De$i era extrem de util, tabelul luiMendeleev avea mai multe imperfectiuni. Deexemplu, unele perechi de elemente, precumnichelul $i cobaltul, p~reau s~ fie in ordinea

O Un alchimist german, Hennig Brand, adescoperit fosforul alb, cand a incalzit urina ~ia ramas un rezidiu luminos de fosfor.

O Un chimist verific3 compozi1ia

~

O Atomii care au electroni comunisunt lega1i prin legaturi covalente.Moleculele de apa (stanga) ~i metan(dedesubt) sunt doua exemple.

~I.

ta:tile multor elemente pa:reau sa: se repete cuopt elemente mai Incolo. De aceea Newlandsa conceput un tabel al elementelor, formatdin ~apte coloane, 1n ordinea cresca:toare amaselor lor atomice. Aceasta Insemna ca:fiecare al optulea element forma o grupa:.Totu~i, acest aranjament simplu nu era bunpentru toate elementele cunoscute In aceavreme ~i munca lui Newland nu a avut partede recunoa~terea meritata: din partea oam~-nilor de ~tiinta: din vremea lui.

Tabelul periodicPasul decisiv In clasificarea elementelor s-afa:cut In anul 1869, cand chimistul rus DimitriMendeleeva publicat un nou tabel. Ca ~i altiidinaintea Jui, Mendeleev a aranjat elementele1n ordinea maselor lor atomice. Elle-a pus 1n~iruri de lungimi variate, astfel Incat ele-mentele cu proprieta:ti similare apa:reau toate1n acela~i ~ir. Dar tabelullui Mendeleev aveao tra:sa:tura: noua: importanta:. Pentru a seasigura ca: unele elemente apa:reau Incoloanele cele mai potrivite, el a la:sat pealocuri goiuri 1n tabel. Apoi a prezis ca: aces-te goluri corespund unor elemente careurmau sa: fie descoperite. Si va:zand care ele-mente cunoscute apa:reau In acelea~i coloane,Mendeleev a putut sa: prezica: proprieta:tile pecare le vor avea elementele care lipseau.

Unele goluri din tabelul lui Mendeleev aufost curand umplute, dupa: ce s-a descoperitgaliul (1875), scandiul (1879) ~i germaniul(1886). Iar faptul ca: proprieta:tile chimice aleacestor elemente erau cele prezise deMendeleev a demonstrat superioritatea siste-

atomi dehidrogen

~

LEGATURICOVALENTE atom de carbon

prezentand

~

...

~

H

xoHx Q x

o -X x

H

ox

H~C~Hxo

H

metan

:..3tomi dehidrogen

L

apa

164

unui ulei combustibil dupa distilarea

primara.

O O selec,ie de catalizatori. Catalizatoriisunt substan,e care maresc viteza reac,iilorchimice, dar nu sunt sup use unor schimbarichimice permanente, la sfar~itul reac,iei seregasesc in starea ini,iala.

generator ventil de expansiune aer lichefiat aer lichefiat. cu 32% oxigen

protoni $i neutroni relativ grei. Din scriereaelementelor in ordinea numarului de protonidin atomii lor a rezultat o forma imbunatatitaa tabelului periodic.

Numarul de protoni dintr-un atom al unuielement a devenit cunoscut sub numele denumar atomic iar legea periodicitatii a fost, inconsecinta, schimbata, rezumandu-se deaceasta data astfel: "Cand sunt aranjate in

O Oxigenul ~i azotul sunt elemente ob1inuteprin distilarea aerului. Azotul, avand un punctde fierbere mai mic, se ob1ine primul. Ceeace ramane este oxigenul aproape pur.

O La temperatura camerei, apa -unamestec de oxigen ~i hidrogen -este unlichid datorita unei atrac1ii electrice dintremoleculele sale, numita legatura de !]idrogen,

gre~it~, iar unele grope de trei elemente cupropriet~ti sirnilare trebuiau lngram~dite lntr-un singur lac din tabel, pentru ca urm~toareleelemente s~ fie in locul potrivit. Astfel eraevident c~ masa atomic~ nu era proprietateaideal~ pentro a fi criteriul de clasificare a ele-mentelor. Dar care era altemativa?

Structura atomuluio 1mbun~ta:tire a situatiei a devenit posibil~ laInceputul anilor 1900, cand oamenii de ~tiint~

..c~p~tasera O mai bun~ Intelegere a structurii

.atomului. S-a aratat c~ atomii contin particuleextrem de u~oare, numite electroni, al~turi de

O in leg3tura ionic3, transferul de electroniintre atomi produce sarcini electrice desemne contrare, rezult§nd intr-o fo~3 deatrac,ie. Elementele aflate la distan,e mari intabelul periodic prezint3 acest tip deleg3tur3.

LEGATURA IONICALEGATURA DEHIDROGEN

~

x -x

Na.xClx

x -

x X.X

N x CI X

X x

~~~

..

sodiu sodiul cedeaza .

-

moleculele apei sunt atra-se unele de altele prin.'Iegaturi" de hidrogen

..

~~

..

clorura de sodiu

~

16,;

BAZELE CHIMIEI

apa (H20)

hidrogen (H) .

azot (N)

ordinea numerelor lor atomice, elementeleprezint~ o repetare periodic~ a propriet~tilor".

Num~rul de protoni dintr-un atom este 1nmod normal identic cu num~rul de electronipe care 11 contine, iar proprie~tile chimice aleunui element sunt determinate de electroniis~i. Din acest motiv, tabelul periodic a fost1mbun~~tit, fiind bazat pe num~rul de pro-toni din atomi $i ignorandu-se continutul deneutroni.

cand Mendeleev lucra la tabelul s~u peri-odic, se cuno$teau aproximativ 60 de ele-mente. in prezent se cunosc toate cele 92 deelemente care apar 1n stare natural~ $i s-auobtinut $i mai multe elemente artificiale. Unasemenea element, avand num~rul atomic1.01., a fost obtinut pentru prima da~ 1n anul1.955, la Universitatea din California, SUA.Acest element a fost numit mendeleeviu, insemn de apreciere pentru munca de pionierata lui Mendeleev.

oxigen (0)

sodiu (Na)

sulf (5)

tier (Fe)

O Fiecare dintre compu~ii chimici prezenta~iaici consta din doua sau mai multe din ele-mentele prezentate in partea dreapta. cuvan-tul ..element" inseamna ..piatra de construc-~ie", iar un element este format din atomi.

O Chimia nu se limiteaza doar la laboratorul~tiin,ific. Unele reac,ii chimice spectaculoaseau loc in spectacolele cu focuri de artificii. Lapraful de pu~ca sunt adauga,i diferi,i com-pu~i, pentru a colora flacarile.

turi pot sa: contina: pana: la 2, 8, 18 $i respec-tiv 32 de electroni. Totu$i, pe ultimul strat nusunt niciodata: mai mult de opt electroni.Electronli sunt singurii care determina: felullncare elementele se combina: intre ele, darnumai electronli din exterior sunt implicati Inaceste schimba:ri. .

LegaturiGrupurile de atomi legati Intre ei se numescmolecule. Fiecare molecula: de hidrogengazos, spre exemplu, consta: din doi atomi dehidrogen. in compu~i, moleculele continatomi ai unor elemente diferite. Ace~ti atomipot fi legati, sau uniti, 1n mai multe feluri. inlega:tura covalenta:, perechile de atomi dintr-omolecula: sunt legate Intre ele prin forte deatractie electrice.

cand se formeaza: a lega:tur:l, atomii dega-jeaza: energie, uneori sub forma: de ca:ldur:l. Oasemenea degajare este cea care asigura:ca:ldura cand se ard combustibilii fosili, pre-cum ca:rbunii ~i petrolul. Compu~ii rezultatisunt mai stabili -este mai putin probabil sa: setransforme -decat elementele din care suntalca:tuiti, iar pentru a rupe lega:turile ~i a sep-ara atomii, energia pierduta: trebuie Inlocuita:.

Unele elemente se combina: numai daca:sunt mca:lzite. De exemplu, oxidul negru decupru se formeaza: Inca:lzindu-se cupru ~i oxi- :1:gen. De aceea compusul trebuie 1nca:lzit pen- ~tru Inla:turarea oxigenului ~i obtinerea metalu- ~lui pur. ~

-Elemente ~i compu~i

166

Din cele 92 de elemente naturale, unele suntmult mai abundente decat altele. Scoarta te-restra este alcatuita: din aproximativ 46,6%oxigen, 27,72% siliciu, 8,13% aluminiu, 5%fier, 3,63% calciu, 2,83% sodiu, 2,590/0 potasiu,2,090/0 magneziu ~i 1% din alte elemente.

Majoritatea substantelor naturale sunt com-pu~i -combinatii chimice din doua sau maimulte e~emente -foarte putine elementeaparand in stare "libera", .sau necombinata:.De exemplu, fierul se gas-e~te In diferite formede oxid de fier -combinatii de fier ~i oxigen.

Compu~ii au proprieta:ti diferite de cele aleelementelor lor constituente. De exemplu,compusul numit clorura de sodiu, care constadin elementele sodiu ~i clor, ne este cunoscutca sare de bucata:rie. Dar clorul este un gazotravitor, 1necacios, iar sodiul este un metalfoarte reactiv, care devine extrem de fierbinte~i se tope~te In contact cu apa.

Struc.tura atomicaStructura atomilor care alcatuiesc elementeledetermina proprieta:tile elementelor, inclusivfelul in care se combina pentru a forma com-pu~i. in centrul unui atom tipic se gase~te oacumulare de protoni incarcati pozitiv ~i neu-troni neincarcati. impreuna, ace~tia formeazaceea ce se nume~te nucleul atomului; In jurulnucleului se gasesc plutind electroni incarcatinegativ. in mod normal, numarul de electronieste egal cu numarul de protoni, astfel ca sar-cinile lor egale, dar opuse, se anuleaza reci-proc, iar despre atom se spune ca este neutrudin punct de vedere electric.

intr-un atom, electronii se deplaseaza 1~grupuri la distante specifice de nucleu.Zonele In care plutesc electronii se numescstraturi. Acestea ni le putem 1nchipui ca peni~te suprafete ale unor sfere vizibile, centrateIn nucleu, de~i aceasta este o reprezentaresimplificata:. Atomii au 1ntre unul ~i ~apte stra-turi, in functie de numarul de electroni caretrebuie aranjat. Aceste straturi sunt notate deobicei cu litere de la K (cel mai aproape denucleu) pana la Q.

Exista: un numar maxim de electroni carepot ocupa fiecate strat. Daca straturile suntnumerotate porhind din interior, atuncinumarul maxim de electroni pe care II poatecontine fiecare este de doua ori patratulnumarului stratului.. Astfel primele patru stra-