Elementuak eta sistema periodikoa

HASTEKO [Materia eta haren itxura] ELEMENTUAK (substantzia sinpleak) ETA KONPOSATUAK (substantzia konposatuak)

Konposatua eta nahastea ez dira gauza bera

ELEMENTU KIMIKOK

Atomoak materia eratzen duten oinarrizko partikulak dira, materiak ager dezakeen partikularik bakunenak. Ez dira inolako prozesu fisiko edo kimiko baten ondorioz aldatzen. Atomo mota asko dago, ezagutzen diren elementu kimiko bezain beste.

Naturan 90 elementu kimiko ezagutzen dira (17 gehiago artifizialak) eta 90 elementu horiekin unibertsoko substantzia desberdinak lortzen dira, homogeneoak zein heterogeneoak, substantzia puruak zein nahasteak. Hala ere, elementu guztiak adierazteko ikurrak erabiltzen ditugu.

Hasiera batean elementu kimiko gutxi batzuk baino ez ziren ezagutzen; baina hori aldatuz joan zen eta, ondorioz, elementu horiek guztiak nolabait ordenatu beharra zegoen. Lehenbizi, elementu kimikoak izendatzeko sistema proposatu zen: idazkera sinplifikatua, hau da, ikurrak.

XIX. mendearen hasieran John Dalton (1766-1844) zientzilari ingelesak zenbait ikur edo sinbolo proposatu zituen garai hartan ezagutzen ziren elementu kimikoak adierazteko.

Elementu ezagunen kopuruak gora egin ahala, gero eta konplexuagoa egin zen marrazki horien sistema, Beraz, zailagoa zen ikurra gogoratzea izena gogoratzea baino. Ikurrak biltzeko beste metodo bat finkatu beharra zegoen.

Juan Jacobo Berzelius (1779-1848) kimikari suediarrak proposatu zuen gaur egun erabiltzen dugun sinbologia letrak erabiliz. Bere oinarriak hauek dira:

Elementu kimiko bakoitza ikur baten bidez adierazten da, izenaren lehenengo letra maiuskulaz. Adibidez: nitrogenoa (N), karbonoa (C), hidrogenoa (H), fluorra (F), boroa (B) eta iodoa (I).
Zenbait elementu letra berberaz hasten dira. Kasu horietan, arazorik ez egoteko, letra horren ondoren bigarren letra idazten da, minuskulaz. Adibidez: kobalto (Co), Kaltzio (Ca). Kadmio (Cd), Kloro (Cl), bario (Ba), berilio (Be), Bromo (Br), Bismuto (Bi). nikela (Ni).
Zenbait elementuren izenak latinetik edo grezieratik datoz eta ikurrak ere hizkuntza klasiko horietan oinarritzen dira: latinetik (taulan adibideak) eta grezieratik gas geldoak, helioa adibidez.
Beste elementu batzuen izena aurkitzaile, leku, herritartasun, planeta, zientzilari... edo bestelako terminotik datoz (taulan adibideak).

ELEMENTU KIMIKOEN SAILKAPENA: SISTEMA edo TAULA PERIODIKOA

Elementu kimikoak Taula Periodikoan sailkatuta daude; elementu kimikoak antolatzea, sailkatzea eta identifikatzea permititzen duen tresna da.

Lehenengo sailkapenak irizpide alfabetikotan edo metalen eta ez-metalen bereizketan soilik oinarritzen ziren. Baina XIX. mendean zehar ezagunak ziren elementu kopurua izugarri handitu zen eta elementu batzuen artean antzekotasunak zeudela frogatu zen. Honek, elementuak ordenatzera eraman zituen zientzialariak, elementuen arteko erlazioa erakutsiz.

1829. urtean Johann Wolfgang Döbereiner kimikari alemaniarrak elementu kimikoak sistematikoki sailkatzen ahalegindu zen: elementuak hirunaka taldekatu zituen eta talde bakoitzari triada deitu zion. Triadatan, erdiko elementuaren masa atomikoa beste bien masen batez bestekotik hurbil zegoen.

Geroago, 1864. urtean John Alexander Reina Newlands kimikari britaniarrak elementu ezagunak pisu atomikoak kontutan hartuta ordenatu zituen, txikienetik handienera. Zortzikotearen erregela aipatu zuen; lege honen arabera, zortzi elementuz behin antzeko propietateak dituzte.

1869. urtean, saiakera desberdinen ostean, Dimitri Mendeleiev kimikari errusiarrak bere garaian ezagutzen ziren elementuak propietateen arabera taldetan multzokatu zituen, masa atomikoaren orden gorakorrean (ez zen atomo-zenbakiaren kontzeptua ezagutzen, protoiak oraindik ezezagunak bait ziren). Aurkitu gabe zeuden elementuentzako lekua utzi zuen eta zenbait elementu desordenaturik jarri zituen, propietateak bat etortzeko (bere ustetan masa atomikoa txarto kalkulatuta zegoen).

1870. urtean Julius Lothar Meyer kimikari alemaniarrak argitaratutako artikulu batean, elementuen propietate periodikoak bere masa atomikoaren araberakoak direla aurkeztu zuen.

1914. urtean Henry Moseley zientzialari ingelesak masa atomikoaren ordez, zenbaki atomikoa (Z) hartu zuen kontuan elementuak antolatzeko. Ondorioz, argi geratu zen propietate kimikoak zenbaki atomikoaren araberakoak direla.

SISTEMA PERIODIKOAREN EGITURA

Gaur eguneko sistema edo taula periodikoan, elementu kimikoak (ikurra eta izena):

zenbaki atomikoaren arabera ordenaturik daude, Z (atomo baten protoi kopurua) txikienetik handienera
periodotan (ilarak) eta taldetan (zutabeak) sailkaturik daude: taula periodikoaren lerro bakoitza periodo bat da (7 periodo daude) eta atomo baten maila energetiko (n) kopuruarekin bat dator; eta zutabe bakoitza talde bat da (18 talde edo familia daude) eta antzeko propietateak dituzten elementuak biltzen dira.

Elementu kimikoak (bere ikurrekin) zenbaki atomikoaren (Z) arabera antolatuta daude, txikienetik handienera, ilaratan (periodoak) eta zutabetan (taldeak).

Familia nagusiak hauek dira:

1go taldea - Metal ALKALINOAK. Elektroi bakarra dute azken geruzan (s¹). Elektroi hori galtzen dute, ioi monopositiboak eratuz.

2. taldea - Metal LURRALKALINOAK. Bi elektroi dituzte azken geruzan (s²). Elektroi horiek galtzen dituzte, ioi bipositiboak eratuz.

3.etik 12.era - Trantsizioko metalak

13. taldea - Boroaren taldea edo boroideoak

14. taldea - Karbonoaren taldea edo karbonoideoak

15. taldea - Nitrogenoaren taldea edo nitrogenoideoak

16. taldea - Oxigenoaren taldea edo anfigenoak

17. taldea - HALOGENOAK. Zazpi elektroi dituzte azken geruzan (s²p⁵). Elektroi bat irabazten dute, ioi mononegatiboak eratuz.

18. taldea - GAS GELDOAK (gas nobleak, inerteak). Zortzi elektroi dituzte azken geruzan (s²p⁶), helioa ezik.

Kimikaren ikuspuntutik, gas geldoak oso egonkorrak dira, ez dute konposaturik eratzen. Ez dute elektroirik ez hartzen ez galtzen; hau da, ez dute ioirik osatzen. Erabateko egonkortasun kimikoa erakusten dute; ez dute beste elementuekin erreakzionatzen ezta euren artean. Kimikoki oso egonkorrak direnez, gauza jakin batzuetarako erabiltzen dira. Gasak dira giro-tenperaturan. Naturan gas monoatomiko eran daude.

Konfigurazio elektronikoa aztertuz, ondokoa ikusten da:

Periodo bereko elementuek geruza edo energia-maila (n) kopuru bera dute. Periodoaren zenbakiak, geruza edo maila energetiko kopurua adierazten du. Periodo batean, elementu bakoitzak aurrekoak baino protoi eta elektroi bat gehiago dauka.

Periodo 1: 2 elektroi; Periodo 2: 8 elektroi; Periodo 3: 8 elektroi; Periodo 4: 18 elektroi; Periodo 5: 18 elektroi; Periodo 6: 32 elektroi; Periodo 7: 32 elektroi

Talde bereko elementuek antzeko jokaera eta propietate kimikoak dituzte, azken geruzan (balentzia-geruza) elektroi kopuru bera dutelako (balentzia-elektroiak). Beraz, elementu bakoitzak periodoak adierazten duen bezain beste maila energetiko ditu elektroiez okupaturik eta bere propietateak balentzia-elektroi kopuruaren araberakoak dira.

https://sites.google.com/site/fisikaetakimikadbh/dbh3/sistema-periodikoa/blokeak-taldeak.png

Lau bloke bereizten dira: s, p, d eta f blokeak.

https://sites.google.com/site/fisikaetakimikadbh/dbh3/sistema-periodikoa/taula%20periodikoa-blokeak.png

Taula periodikoaren ezkerreko elementuak metalak dira eta eskuinekoak ez-metalak. Bi multzo horiek, Borotik (B) Astatoraino (At) doan “eskailerak” banatzen ditu. "Eskailera" horrek metalak (lerrotik behera) eta ez-metalak (lerrotik gora) bereizten ditu. Tarteko propietateak dituzten elementuei erdi-metalak deritze.

METALAK

Ugarienak dira; elementu guztian ia %75 metalak dira.
Solidoak dira giro tenperaturan, Hg, Cs eta Fr ezik (likidoak dira).
Elektrizitatearen eta beroaren eroale onak dira.
Urtze eta irakite tenperatura altuak dituzte.
Dentsitate altua dute.
Harikorrak eta xaflakorrak dira.
Zuriak eta grisaxkak dira (Cu eta Au ezik).
Distira berezia (metalikoa) dute.
Ukitzean hotzak dira.
Balentzia-elektroiak bat-hiru bitartekoak dira.
Balentzia-elektroiak galtzeko erraztasuna dute, ioi positiboak (katioiak) eratuz.

EZ-METALAK

Elektrizitateren eta beroaren eroale txarrak dira.
Giro-tenperaturan, solidoak, likidoak edo gasak izan daitezke. Gehienak gasak dira.
Oro har, solidoek urtze-tenperatura altua dute, eta likidoek, irakite-tenperatura baxua.
Ez-metal solido gehienak bigunak dira.
Egoera solidoan hauskorrak dira.
Dentsitate txikikoak dira.
Ez dute distirarik.
Ez dira harikorrak ezta xaflakorrak.
Askotariko koloreak dituzte.
Lau edo gehiago balentzia-elektroi dituzte.
Balentzia-elektroiak irabazteko duten joera dute, ioi negatiboak (anioiak) eratuz.

ERDI-METALAK (metaloideak)

Metalen eta ez-metalen bitarteko jokaera erakusten dute.
Oro har, ez-metalak baino bero eta elektrizitate eroale hobeak dira, baina ez metalak bezain onak.
Distiratsuak zein opakuak izan daitezke.
Beraien forma erraz aldatu daiteke.

http://www.lenntech.es/periodica/tabla-periodica.htm

Gaurko sistema periodikoak mugapenak ditu:

Hidrogenoak ez dauka leku logikorik bere propietateen antzekotasunaren arabera. Hidrogenoa lehen elementua da (Z=1) baina bere propietateengatik ez dago inongo taldetan kokatzerik. Zenbait kimikarik lehenengo taldean jartzen dute (alkalinoen taldean), baina beste batzuen ustetan halogenoekin jarri beharko litzateke. Beste batzuek ez dute inolako taldetan sartzen. Horregatik, lehenengo periodoan soilik jartzen da, taldea aukeratu gabe.
Lantanidoak eta aktinidoak ez daukate SP-an eserlekurik.
Konfigurazio elektronikoaren propietate periodikoak salbuespenak ditu.