כיצד ללמוד את התכונות הכימיות והפיזיקליות של אטומים בטבלה המחזורית?
אם ברצונך להבין את התכונות הכימיות והפיזיקליות של אטומים, למד לחלק את הטבלה המחזורית לקבוצות וללמוד כל אחת מהן את המאפיינים של כל קבוצה.
אטומים הם אבני הבניין של כל החומר. סוגים שונים של אטומים מכונים 'אלמנטים' והם מורכבים לתרשים הנקרא הטבלה המחזורית. הטבלה מאפשרת לקבץ אלמנטים דומים על סמך התכונות הכימיות שלהם. מעניין שלאטומים באותה קבוצה יש גם תכונות פיזיקליות דומות. אם ברצונך להבין את התכונות הכימיות והפיזיקליות של אטומים, למד לחלק את הטבלה המחזורית לקבוצות וללמוד כל אחת מהן את המאפיינים של כל קבוצה.
שיטה 1 מתוך 3: חלוקת הטבלה המחזורית
- 1אתר את האלמנטים שאינם מתכות. על הטבלה המחזורית, רוב האטומים מסווגים מתכות. אטומים אחרים מסווגים כלא מתכות. תמצא קבוצות אלה מועילות כאשר אתה בוחן את המאפיינים של אטומים שונים.
- לא ניתן למצוא מתכות בעיקר בפינה הימנית העליונה של הטבלה המחזורית, בעוד ששאר הטבלה מורכבת בעיקר ממתכות. מימן הוא יוצא מן הכלל לכלל זה, מכיוון שהוא פועל כלא מתכתי בתנאים סטנדרטיים, אך הוא נמצא בפינה השמאלית העליונה של השולחן.
- פחמן, חנקן, חמצן, מימן, גופרית וגזים אצילים (היסודות בעמודה הימנית ביותר) הם בדרך כלל לא מתכות.
- הלוגנים (כגון פלואור, כלור, ברום וכו ') נכנסים לקטגוריה הלא מתכתית.
- 2בידול בין קבוצות המתכת העיקריות. מתכות מקובצות לקטגוריות משנה. אלמנטים בתוך קטגוריות משנה אלה דומים בדרכים ספציפיות יותר מאשר רק זיהוי של מתכות. הקטגוריות הנפוצות הן מתכות אלקליות, מתכות אדמה אלקליין, מתכות מעבר, מתכות לאחר המעבר, לנתנידים ואקטינידים.
- מתכות אלקליות הן תגובתיות מאוד ומיינות בקלות למצב של 1+.
- מתכות אדמה אלקליין מעט פחות תגובתי, אך בקלות מייננים ל 2 + המדינה.
- מתכות מעבר ואחרי מעבר יציבות יותר ויש להן מצבי יינון רבים ושונים.
- לנתנידים ואקטינידים הם מולקולות גדולות ופחות יציבות המגיבות בקלות. חלקם מתפרקים והופכים אותם לרדיואקטיביים.
- 3דמיין משהו בין מתכת ללא מתכת. אלמנטים כאלה אכן קיימים, והם ידועים בשם מטולואידים. בטבלה המחזורית מופיעים מטלואידים בין מתכות שלאחר המעבר ללא מתכות. ישנם שמונה מטאלואידים:
- בור
- סיליקון
- גרמניום
- ארסן
- אנטימון
- טלוריום
- פולוניום
- אסטטין
סוגים שונים של אטומים מכונים 'אלמנטים' והם מורכבים לתרשים הנקרא הטבלה המחזורית.
שיטה 2 מתוך 3: ניתוח מאפיינים כימיים
- 1התבונן בסדר השולחן. כאשר תסתכל על הטבלה המחזורית, תבחין כי האלמנטים כולם ממוספרים. המספור הזה רחוק מלהיות אקראי. למעשה, הוא ידוע כמספר האטומי של אותו יסוד מסוים ושווה למספר הפרוטונים שיש ליסוד בגרעין שלו.
- עבור אטומים (לא יונים) המספר האטומי מייצג גם את מספר האלקטרונים באטום. מספר הפרוטונים והאלקטרונים באטום שווים.
- בחלק מהטבלאות המחזוריות תבחין במספר שני שהוא בגופן קטן יותר. זהו המסה האטומית הממוצעת עבור אותו יסוד.
- 2דמיין אלקטרוני ערכיות. אלקטרוני ערכיות הם האלקטרונים בקליפה החיצונית ביותר של ענן האלקטרונים של האטום. אלקטרוני הערכיות הם הגורם היחיד בגודלו באופן בו האטום יגיב כימית. התצורה היציבה ביותר עבור אטום היא מילוי האלקטרונים בקליפה החיצונית שלו, ולכן הוא לא ייקשר לאטומים אחרים. ברוב המקרים, הקליפה החיצונית צריכה להכיל שמונה אלקטרונים כדי להיות מלאים (בהתאם לגודל האטום זה יכול להשתנות).
- לדוגמא, בפלואור יש תשעה אלקטרונים. השניים הראשונים ממלאים את המסלול הפנימי ביותר, שבעת הנותרים הם אלקטרוני ערכיות. המשמעות היא שפלואור זקוק רק לאלקטרון אחד נוסף כדי למלא את מעטפת הערכיות שלו. לפיכך, פלואור מגיב בקלות עם אטומים שיכולים לוותר על אלקטרון (במיוחד מתכות).
- דוגמה להיפך היא ליתיום. לליתיום יש שלושה אלקטרונים. השניים הראשונים ממלאים את הקליפה הפנימית והאחרונה היא אלקטרון ערכיות. מכיוון שליתיום יצטרך להשיג שבעה אלקטרונים כדי למלא את מעטפת הערכיות שלה, קל יותר (טוב יותר מבחינה אנרגטית) לו להשיל את אלקטרון הערכיות האחד שיש לו במקום. אז, ליתיום מגיב בקלות עם יסודות שיקבלו אלקטרון (כמו הלוגנים).
- 3שקול את גודל האטום. אף על פי שאלקטרוני הערכיות הם המנבא הטוב ביותר לתכונות כימיות באטום נתון, גם גודל האטום חשוב. באטומים גדולים יותר יש יותר אלקטרונים בין הגרעין לבין האלקטרונים הערכיים, מה שאומר שהם מוחזקים באטום באופן רופף יותר מאשר באטומים קטנים יותר. זה מסביר מדוע לשני אטומים בעלי מספר זהה של אלקטרוני ערכיות (למשל פלואור וכלור) תכונות כימיות דומות אך לא זהות.
- 4למד את המגמות של הטבלה המחזורית. ידיעה על מגמות תקופתיות יכולה לעזור לך לזהות את התכונות הכימיות האפשריות של יסוד על סמך מיקומו בטבלה המחזורית. חשוב, עם זאת, לזכור כי שלוש קבוצות (גזים אצילים, לנתנידים ואקטינידים) אינן עוקבות אחר מגמות אלה בשל הכימיה הייחודית שלהן. כמה מגמות תקופתיות הן:
- המסה האטומית עולה משמאל לימין ומלמעלה למטה.
- הרדיוס האטומי פוחת משמאל לימין וגדל מלמעלה למטה.
- האלקטרואנגטיביות עולה משמאל לימין ופוחתת מלמעלה למטה.
- אנרגיית יינון עולה משמאל לימין ופוחתת מלמעלה למטה.
- זיקה אלקטרונית עולה משמאל לימין ופוחתת מלמעלה למטה.
- אופי מתכתי פוחת משמאל לימין ועולה מלמעלה למטה.
לא ניתן למצוא מתכות בעיקר בפינה הימנית העליונה של הטבלה המחזורית, בעוד ששאר הטבלה מורכבת בעיקר ממתכות.
שיטה 3 מתוך 3: בחינת תכונות גופניות
- 1זיהוי מאפיינים שאינם מתכתיים. לא מתכות קיימות בשלושה מצבים פיזיקליים בטמפרטורת החדר (מוצק, נוזלי וגז), אך הם בעיקר גזים בטמפרטורת החדר. שאינם מתכות בדרך כלל עמומים ושבירים כאשר הם מוצקים, והם בדרך כלל נמסים ומתבשלים בטמפרטורות נמוכות יותר ממתכות. שאינם מתכות הם גם מוליכים גרועים של חום וחשמל.
- הלא מתכתי היחיד שהוא נוזל בטמפרטורת החדר הוא ברום.
- לפחמן נקודת ההתכה הגבוהה ביותר מבין כל היסודות.
- 2דע את התכונות הפיזיקליות של מתכות. מתכות מבריקות וגמישות. הם גם מוליכים חום וחשמל היטב. מתכות מוצקות בעיקר בטמפרטורת החדר, אם כי כספית היא נוזל. למתכות יש בדרך כלל נקודות התכה ורתיחה גבוהות בהשוואה ללא מתכות.
- 3שימו לב לגזים אצילים. האלמנטים המרכיבים את העמודה הימנית ביותר נקראים הגזים האצילים. הם אינרטיים כימית וכולם נמצאים בשלב הגז בטמפרטורת החדר. גזים אלה משמשים לדברים כמו מילוי בלונים ושלטי תאורה.
ידיעה על מגמות תקופתיות יכולה לעזור לך לזהות את התכונות הכימיות האפשריות של יסוד על סמך מיקומו בטבלה המחזורית. - 4שקול מטלואידים. בדיוק כמו שלמטלואידים יש תכונות כימיות של מתכות ולא מתכות, הם בעלי תכונות פיזיקליות של שניהם. הם מוליכים למחצה. הם יכולים להיות גמישים או שבירים. הם יכולים גם להיות מבריקים או משעממים.
- אתה יכול לעשות כרטיסים כדי ללמוד קבוצות שונות של אלמנטים.
- אם מותר לך להשתמש בטבלה מחזורית על בחינות ומבחנים, תוכל להשתמש בה בכדי לעזור לך למצוא רבות מהתשובות.
- יש מידע רב הכלול בטבלה המחזורית. קח את הזמן ולמד כל יום במקום לנסות לשמור אותו בפגישה אחת.
שאלות ותשובות
- האם האלקטרוני-שליליות לא אמורה להגדיל קבוצה?אתה צודק. על התמונה להיות חיצים הגדלים משמאל לימין וגדלים מלמטה למעלה לצורך אלקטרונטיביות. פלואור הוא היסוד האלקטרו-שלילי ביותר.
