PERIODNI SISTEM ELEMENATA

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Periodni sistem – nastao grupisanjem elemenata po osobinama i osobinama jedinjenja.

Periodni zakon: fizička i hemijska svojstva elemenata, kao i formule i svojstva odgovarajućih jedinjenja, predstavljaju periodičnu funkciju njihovog atomskog broja, Z

+H2O

+H2O

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Periodni zakon: fizička i hemijska svojstva elemenata, kao i formule i svojstva odgovarajućih jedinjenja, predstavljaju periodičnu funkciju njihovog atomskog broja, Z

1. Elementi su poređani po rastućem atomskom broju2. PERIODE (1-7)→ : Elementi imaju isti najviši glavni kvantni broj3. GRUPE (1-18) ↓: Elementi imaju isti broj valentnih elektrona (istu konfiguraciju

valentne ljuske) ns, np, (n-1)d i (n-2)f

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

GLAVNE GRUPE1,2 i 13-18 – valentnu ljusku čine s i p orbitale najvišeg glavnog kvantnog brojaSPOREDNE GRUPE3 -12 – s i p orbitale najvišeg glavnog kvantnog broja i d orbitale prvog nižeg

ns1do2

ns2 np1do6

(n – 1) d1do10ns2

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

H

Alkalni metali

Zemnoalkalni metali HalogeniPlemeniti gasovi

Prelazni elementiHalkogeni

LantanoidiAktinoidi

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

METALI: nalaze se levo u PSE (skoro 80 % hemijskih elemenata)

NEMETALI se nalaze u desnom gornjem delu PSE

METALI-NEMETALI granica prolazi između B i Al, Si i Ge, As i Sb, Te i Po (METALOIDI)

PLEMEN

ITI GASO

VI

1

2

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17

18

NemetaliMetaliMetaloidiPlemeniti gasovi

Lantanoidi

Aktinoidi

Unutrašnjeprelazni elementi

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Atomski radijus

Cu

Polovina najkraćeg rastojanja između atoma u elementarnoj supstanci

Cl2

I2

r = 99 pm

r = 133 pm

d = 256 pmr = 128 pm

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

PERIODIČNE PROMENE OSOBINA ELEMENATA – atomski radijus

Atomski broj, Z

Pror

ačun

atia

tom

ski r

adiju

s, p

m

Prelazni metali(d- elementi)

LiNa

KRb

Be

BC

N

NeAr Kr

Glavne grupe 1-2(s- elementi)

Glavne grupe 13-18(p-elementi)

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Raste

Raste

U PERIODI

U GRUPI

Zeff = Z - zasenjivanje

Počinje novienergetski nivo

Povećanje Zeff(e– se slabo zasenjuju)

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

ENERGIJA JONIZACIJE, Ei

Energija potrebna da se ukloni elektron iz atoma nekog elementa u gasovitom stanju.

A(g) → A+(g) + e– Ei,1 > 0 energija (prve) jonizacije

Ei,n > ... > Ei,3 > Ei,2 > Ei,1

A+(g) → A2+(g) + e– Ei,2 > 0

A2+(g) → A3+(g) + e– Ei,3 > 0

Al(g) →Al+(g) + e– Ei,1 = 578 kJ mol–1

Al+(g) →Al2+(g) + e– Ei,2 = 1816 kJ mol–1

Al2+(g) →Al3+(g) + e– Ei,3 = 2744 kJ mol–1

ENDO

Mg(g) →Mg+(g) + e– Ei,1 = 738 kJ mol–1

Mg+(g) →Mg2+(g) + e– Ei,2 = 1451 kJ mol–1

Mg2+(g) →Mg3+(g) + e– Ei,3 = 7733 kJ mol–1

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Atomski broj, Z

Ener

gija

joni

zaci

je, k

J/m

olPERIODIČNE PROMENE OSOBINA ELEMENATA – energija (I) jonizacije

Glavne grupe 1-2(s- elementi)

Glavne grupe 13-18(p-elementi)

Prelazni metali(d- elementi)

A(g) → A(g)+ + e–

Ne

F

Be

Li Na K Rb

Mg

ArKr

B

CON

4Be [He] 2s2

7N [He] 2s2 2p3

8O [He] 2s2 2p4

5B [He] 2s22p1

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

AFINITET PREMA ELEKTRONU, EeaEnergija koja se oslobodi ili veže kada atom u gasovitom stanju primi e–.

ENDOEGZO

Kada primanjem e– nastaje stabilan anjon, proces je egzoterman (Eea < 0).Što je vrednost negativnija veća je težnja da se primi elektron.

A(g) + e– → A−(g) Eea 0

H(g) + e– → H–(g) Eea = –72,8 kJ mol–1

F(g) + e– → F–(g) Eea = –328 kJ mol–1

I(g) + e– → I–(g) Eea = –295 kJ mol–1

Kada primanjem e– nastaje nestabilan anjon, proces je endoterman (Eea > 0).

><Eea < 0 kod nemetala

Eea > 0 kod metala

Vezivanje drugog e– je teže jer treba da se veže za već negativno naelektrisan jon.A−(g) + e– → A2−(g) Eea > 0

O(g) + e– → O–(g) Eea,1 = –142 kJ mol–1

O–(g) + e– → O2–(g) Eea,2 = 640 kJ mol–1

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Niz grupu – raste poluprečnik atoma, e– su sve dalje od jezgra pa su privlačne sile slabije, težnja atoma da privuče novi e– (Eea) opada(ima izuzetaka).

Duž periode – smanjuje se poluprečnik atoma, e– su bliže jezgru koje ih jače privlači, težnja atoma da privuče novi e– (Eea) raste (ima izuzetaka).

1 2 13 14 15 16 17

Grupa

Perioda

Fluor (Eea(F)= – 328 kJ mol–1) ima manji afinitet od Cl (Eea(Cl)= – 348 kJ mol–1).Razlog je mala veličina atoma fluora gde dolazi do odbijanja elektrona u F–.

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

PERIODIČNE PROMENE OSOBINA ELEMENATA – Elektronegativnost

Raste

Raste

F – najveća elektronegativnostFr – najmanja elektronegativnostnajmanja

najveća

4.0

Mera sposobnosti atoma vezanog kovalentnom vezom u molekulu da privuče elektronski par iz veze.

PERIODNI SISTEM ELEMENATA

Proračunati atomski radijus, pm Afinitet prema elektronu, kJ/mol

Elektronegativnost Energija jonizacije, kJ/mol

Rast

e

Rast

e

Rast

e

Rast

e

RasteRaste

RasteRaste