Periodický systém chemických prvků vytvořený Dmitrijem Ivanovičem Mendělejevem je jedním z nejdůležitějších pokroků v chemii. Každý prvek v této tabulce má své jedinečné pořadové číslo, které určuje jeho pozici v tabulce. Ale na čem závisí toto pořadové číslo?
Pořadové číslo každého prvku v periodické tabulce závisí na jeho atomovém čísle. Atomové číslo zase určuje počet protonů v jádru atomu. Protony jsou základní částice, které určují chemické vlastnosti prvku.
Podle principu řádu jsou atomy umístěny v periodické tabulce ve vzestupném pořadí atomového čísla. Prvek s nejmenším atomovým číslem má tedy nejnižší pozici v tabulce a prvek s největším atomovým číslem je nejvyšší.
Co určuje pořadové číslo v mendělejevově tabulce?
Pořadové číslo prvku v periodické tabulce je určeno jeho atomovým číslem, které se rovná počtu protonů v jádru jeho atomu. Počet protonů v atomu určuje jeho chemické vlastnosti a umožňuje klasifikovat prvky v periodické tabulce.
Na pořadovém čísle prvku závisí jeho umístění v tabulce a určení jeho chemických vlastností. Takže prvky se stejným pořadovým číslem, ale různým atomovým hmotnostním číslem, se nazývají izotopy a mají podobné vlastnosti.
Pořadové číslo prvku také odpovídá počtu elektronů v neutrálním atomu daného prvku. Proto, když znáte pořadové číslo, můžete určit elektronovou konfiguraci a vlastnosti atomu.
Mendělejevova tabulka je hlavním prostředkem pro systematizaci chemických prvků a skládá se ze 118 prvků. V tabulce jsou prvky uspořádány podle vzestupného pořadového čísla a seskupeny podle svých chemických vlastností a struktury atomů.
| Období | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Skupina | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| . | . | . | . | . | . | . | . |
Pořadové číslo prvku v periodické tabulce je tedy klíčovým faktorem, který určuje jeho polohu, vlastnosti a elektronovou konfiguraci.
Struktura atomu
Protony jsou částice s kladným nábojem, neutrony bez náboje a elektrony se záporným nábojem. Protony a neutrony jsou v jádře a elektrony obíhají kolem jádra na určitých drahách nebo energetických hladinách.
Hmotnostní číslo atomu je určeno součtem protonů a neutronů v jádře a pořadové číslo atomu (nebo atomové číslo) se rovná počtu protonů v jádře. Toto číslo určuje polohu prvku v mendělejevově tabulce.
Pořadové číslo je jedinečnou charakteristikou každého chemického prvku a umožňuje jejich uspořádání vzestupně. Takže nejmenší pořadové číslo je u prvku vodík (1) a největší u prvku oganesson (118). Pořadové číslo také určuje chemické vlastnosti prvku a jeho polohu v periodickém systému. Celkem je v mendělejevově tabulce 118 prvků seřazených podle pořadového čísla.
Počet elektronů
Pořadové číslo prvku v mendělejevově tabulce je přímo spojeno se strukturou jeho atomu a zejména s počtem elektronů, které jsou v jeho obalech. Počet elektronů v atomu určuje jeho elektronovou konfiguraci a chemické vlastnosti.
Atomy prvků v mendělejevově tabulce jsou uspořádány vzestupem jejich pořadových čísel. Když známe pořadové číslo prvku, můžeme určit počet elektronů v atomu tohoto prvku. Například vodík (pořadové číslo 1) má jeden elektron, zatímco kyslík (pořadové číslo 8) má osm elektronů.
Počet elektronů v atomu je určen distribucí elektronů na energetické hladiny a podúrovně. Úrovně jsou označeny čísly a podúrovně písmeny latinské abecedy (s, p, d, f). Každá úroveň může obsahovat určitý počet elektronů: první – až 2 elektrony, druhý – až 8, třetí – až 18 atd.
Na každé úrovni je jedna nebo více podúrovní, z nichž každá pojme určitý počet elektronů. Podmíněně lze říci, že podúroveň s pojme až 2 elektrony, podúroveň p – až 6 elektronů, podúroveň d – až 10 elektronů a podúroveň f – až 14 elektronů.
Dodržování pravidel energetické struktury atomu umožňuje vysvětlit mnoho chemických vlastností prvků a jejich sloučenin.
| Prvek | Pořadové číslo | Počet elektronů |
|---|---|---|
| Vodík | 1 | 1 |
| Kyslík | 8 | 8 |
| Uhlík | 6 | 6 |
| Železo | 26 | 26 |
| Stříbro | 47 | 47 |
Atomové vlastnosti
Atomové vlastnosti chemických prvků zahrnují informace o jejich atomové hmotnosti, okruhu a elektronické konfiguraci.
Atomová hmotnost prvku označuje průměrnou hmotnost atomů v jeho vzorcích. Vyjadřuje se v atomových jednotkách hmotnosti (ud), kde 1 ud se rovná jedné dvanáctině hmotnosti atomu uhlíku-12. Atomová hmotnost je obvykle indikována desetinnou čárkou, protože existují izotopy prvků s různými hmotnostmi.
Poloměr atomu je měřítkem jeho velikosti a je definován jako vzdálenost od jeho středu k vnějšímu elektronovému mraku. Poloměr atomu je obvykle vyjádřen v pikometrech (pm).
Elektronová konfigurace prvku popisuje umístění jeho elektronů v elektronických obalech. Je to posloupnost čísel a písmen, kde čísla označují počet elektronů v každém obalu a písmena označují typ orbitalu, na kterém jsou tyto elektrony umístěny.
Atomové vlastnosti prvků jsou důležité pro určení jejich chemických vlastností a pro pochopení jejich interakce s jinými prvky a sloučeninami. Mohou být také použity k předpovědi fyzikálních a chemických vlastností nových prvků, které ještě nebyly objeveny nebo vytvořeny.
Mendělejevova tabulka poskytuje systematickou a uspořádanou reprezentaci atomových vlastností všech známých chemických prvků. Na pořadovém čísle prvku v mendělejevově tabulce závisí jejich atomové vlastnosti a také jejich poloha v periodickém systému prvků.
| Atomové vlastnosti | Vysvětlení |
|---|---|
| Atomová hmotnost | Závisí na počtu protonů a neutronů v atomu prvku. |
| Poloměr atomu | Je určena elektronovou konfigurací a přiváděním elektronů k jádru. |
| Elektronová konfigurace | Určuje distribuci elektronů podle energetických hladin a orbitalů v atomu. |
Seskupování prvků
V mendělejevově tabulce jsou chemické prvky seřazeny podle jejich pořadového čísla. Každý prvek je umístěn v příslušné skupině. Seskupení prvků v tabulce je založeno na jejich chemických vlastnostech.
V mendělejevově tabulce je celkem 18 skupin prvků. Skupiny se tvoří na základě obecných orientačních bodů, jako je celkový počet elektronických obalů a chemické vlastnosti.
První skupina prvků, neboli alkalická skupina, se skládá ze stejnojmenných prvků, jako je lithium, sodík, draslík. Mají jeden obal elektronů a vyznačují se vysokou reaktivitou s vodou a vzduchem.
Druhá skupina prvků, neboli skupina kovů alkalických zemin, zahrnuje prvky jako berylium, hořčík, vápník. Mají dva obaly elektronů a jsou charakterizovány nižší reaktivitou ve srovnání se skupinou alkálií.
Třetí skupina prvků, neboli skupina boru, se skládá z prvků, jako je bor, hliník, Galium. Mají tři obaly elektronů a mají střední reaktivitu.
Seskupení prvků v mendělejevově tabulce tak usnadňuje klasifikaci a uspořádání různých prvků podle jejich chemických vlastností a struktury atomů.