Periyodik Sistem

Periyodik Sistem
Triadlar Kuralı:

   Johann Wolfgang Döbereiner 1817’de ilk olarak kalsiyum, stransiyum ve baryumun benzer kimyasal ve fiziksel özellik gösterdiğini incelemiş, stronsiyumun atom kütlesinin kalsiyum ve baryumun atom kütlelerinin ortalamasına aşağı yukarı eşit olduğunu belirlemiştir.

    Ayrıca, lityum – sodyum – potasyum ve klor – brom – iyot gibi fiziksel ve kimyasal olarak benzer özellik gösteren diğer üçlüler de olduğunu gözlemlemiştir.


   Böylece, 1829 yılında üçlüler anlamına gelen “Triadlar kuralı” olarak ilk sistematik sınıflandırmayı yapmıştır.

Oktavlar Kuralı:

     John Alexander Reina Newlands 1864 yılında, bilinen elementleri artan atom kütlelerine göre sıraladığında herhangi bir elementten sonra gelen sekizinci elementin özelliklerinin ilk elementin özellikleri ile benzerlik gösterdiğini gözlemlemiştir. Bu benzerliği, her sekiz basamakta aynı notaya ancak farklı bir tona denk gelen müzik ölçeğine benzeterek “Oktav (sekizli) kuralı” olarak adlandırmıştır.

Not:Bu kural, kalsiyumdan sonra (3. oktavdan sonra) gelen elementler için yetersiz kalmıştır.

Modern Periyodik Sistem :

Periyodik sistemde toplam 7 periyot bulunur:

– Birinci periyotta 2 element (H ve He) vardır.

– İkinci ve üçüncü periyotlarda 8’er element vardır.

– Dördüncü ve beşinci periyotlarda 18’er element vardır.

– Altıncı ve yedinci periyotlarda 32’şer element vardır.

-Altıncı ve yedinci periyotların 14’er elementi periyodik sistemin altında sırayla lantanitler ve aktinitler olarak yer alır. • Yedinci periyottaki bazı elementler yakın zamanda keşfedildiği için Latince adları ve sembolleri ile verilir, özel adları henüz yoktur.

-Bir periyotta bulunan elementlerin özellikleri, periyot boyunca derli toplu olarak değişir.

Periyodik sistemde toplam 18 grup bulunur:

Eski sistemde A ve B olmak suretiyle iki çeşit grup bulunmaktadır.

İlk iki grup 1A ve 2A,

son altı grup 3A’dan 8A’ya kadar devam eder.

Ortadaki gruplar ise 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8B, 8B, 8B, 1B, 2B biçiminde numaralandırılır. (8B, üç gruptan oluşur.)

    Ancak IUPAC tarafından tavsiyelen yeni sisteme göre gruplar soldan sağa doğru 1’den 18’e kadar numaralandırılır.

-İlk üç periyotta sadece A grubu elementleri vardır. B grubu elementleri dördüncü periyotla başlar.

-A grubu elementleri ana (baş) grup elementleri, B grubu elementleri geçiş elementleridir.

– Aynı gruptaki elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri benzerdir.

– Aynı gruptaki element atomlarının son katmanlarındaki elektron sayıları aynıdır. (2He hariç)

Not:Periyodik sistemde bazı grupların özel adları:

1. grup / 1A grubu -> Alkali metaller (1H hariç)

2. grup / 2A grubu -> Toprak alkali metaller

13. grup / 3A grubu ->Toprak metalleri

17. grup / 7A grubu -> Halojenler

18. grup / 8A grubu -> Soygazlar (Asal gazlar)

3. – 12. gruplar / B grupları -> Geçiş elementleri (Geçiş metalleri)

Periyodik Sistem ve Elektron Dizilimleri 

   Element atomlarının elektron dizilimleri incelendiğinde periyodik sistemdeki yerleri ile bu dizilimlerin bağlantısı kurulabilir.

    Aynı gruptaki elementlerin kimyasal ve fiziksel özelliklerinin benzer olduklarını söylemiştik.

Şimdi bunu kanıtlayalım:

En dış katmanında 8 elektron bulunduran (sadece 2He’nin 2’dir.) elementlerin (soygazlar) elektron alma ve verme yatkınlıkları yoktur, çoğu reaksiyonmeye girmez, bir kısmı çok zor girer. Ancak diğer elementler reaksiyonmeye girerken son katmanlarını 8 yapmaya çalışarak soygaz elektron dizilimine ulaşmak isterler. Buna “oktet kuralı” adı verilir. Çok az sayıda element ise (hidrojen, lityum, berilyum gibi) son katmanlarını 8 yerine 2 yapmaya çalışarak 2He elektron dizilimine ulaşmak isterler. Buna “dublet kuralı” adı verilir.

Örneğin,

1A grubundaki Na ve K’nın elektron dizilimleri

11Na : 2 – 8 – 1

19K : 2 – 8 – 8 – 1

biçimindedir.

  Bu iki element atomu son katmanlarındaki 1’er elektronu vererek soygaz elektron dizilimine ulaşmak ister. Bu durum, kimyasal özellik bakımından benzer olduklarını gösterir.

   Üstelik bu iki element metal olup yumUşaktırlar ve fiziksel özellik bakımından da benzerlik gösterirler.

  Aynı biçimde diğer gruplardaki elementlerin atomlarının elektron dizilimi incelenerek de kimyasal ve fiziksel özellik bakımından benzer özellikler gösterdikleri belirlenebilir.

    Sonuç olarak, bir elementin atomunun elektron dizilimi incelenerek periyodik sistemdeki yeri ile ilgili bilgi edinilebilir. 

Periyot bulma: Bir element atomunun katman elektron dizilimindeki toplam katman sayısı, o elementin periyodik sistemdeki periyot numarasına eşittir.

Grup bulma: Bir element atomunun katman elektron diziliminde son katmandaki elektron sayısı, o elementin periyodik sistemdeki grup numarasına eşittir.

   Not:

   Bir elementin atomunun son katmanında 1 veya 2 elektron varsa eski ve yeni (IUPAC) sistemde grup numarası için farklılık oluşmaz. Ancak 2’den çok elektron varsa yeni sistemdeki grup numarası için son katmandaki elektron sayısının üstüne 10 daha eklenmesi gerekir.

Periyodik Özellikler :

    Periyodik sistemde, elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri aynı periyotta ve aynı grupta, son derece derli toplu bir değişim gösterir. Bu özelliklerdeki derli toplu değişimler, element atomlarının bilhassa en dış katmanlarındaki elektron dağılımlarına bağlı olarak açıklanabilir. Dış katmanlardaki elektron sayıları birbirine komşu olan elementlerde periyodik olarak değiştiğinden, atomların yarıçapı, iyonlaşma enerjileri, elektron ilgileri, elektronegatiflik, metalik ve ametalik özellik gibi çoğu özellik de periyodik olarak değişiklik göstermektedir.

Atom Yarıçapı: 

   Atom yarıçapı; elektron yoğunluğunun %90’ını içinde bulunduran, aynı iki komşu atomun çekirdekler arası uzaklığının yarısıdır.

Periyodik sistemde;

– Aynı periyotta, soldan sağa doğru gidildikçe katman sayısı değişmeden proton sayısı artar. Böylece en dış katmandaki elektronlara uygulanan etkin çekim kuvveti artacağından ATOM YARIÇAPI AZALIR.

-Aynı grupta, yukarıyadan aşağı doğru gidildikçe hem katman sayısı hem proton sayısı artar. Ancak katman sayısındaki artışla beraber elektronlara uygulanan etkin çekim kuvveti azalacağından ATOM YARIÇAPI ARTAR.

Not:Atom yarıçapı; katman sayısı ile doğru, katman sayısı eşitse proton sayısı ile ters orantılı olarak değişir.

İyon Yarıçapı: 

   Nötr bir atom elektron verdiğinde elektron başına düşen çekim kuvveti artacağından yarıçapı küçülür, elektron aldığında elektron başına düşen çekim kuvveti azalacağından yarıçapı büyür.
Previous
Next Post »