Zaktualizowano artykuł 26 lutego 2023
Układ okresowy jest jednym z najważniejszych, a jednocześnie fascynujących pierwiastków w chemii.
Pomaga nam zrozumieć, w jaki sposób atomy są ułożone i jak wchodzą ze sobą w interakcje. Służy również jako model do zrozumienia struktury atomu.
Badamy również znaczenie metali przejściowych i metali z grupy platynowców oraz ich związek z Ormusem.
Co to jest układ okresowy?
Układ okresowy to tabelaryczny układ pierwiastków chemicznych uporządkowany według ich liczby atomowej, konfiguracji elektronowej i powtarzających się właściwości chemicznych . Struktura tabeli pokazuje okresowe trendy.
Siedem rzędów tabeli, zwanych kropkami, zazwyczaj zawiera metale po lewej stronie, a niemetale po prawej. Kolumny, zwane grupami, zawierają pierwiastki o podobnych zachowaniach chemicznych. Ogólnie rzecz biorąc, w ramach jednej grupy elementy w tej samej kolumnie mają podobne właściwości; elementy w różnych kolumnach zwykle zachowują się inaczej.
Jakie są początki układu okresowego pierwiastków?
Dmitrij Mendelejew jest uważany za „ojca” układu okresowego pierwiastków według Królewskiego Towarzystwa Chemii. W 1868 roku Mendelejew napisał książkę zatytułowaną „Zasady chemii”, która dotyczyła wówczas zaledwie ośmiu pierwiastków. Jednak prawidłowo przewidział właściwości dziesiątek innych pierwiastków i ułożył je w tak zwany układ okresowy pierwiastków.
Celem Mendelejewa było stworzenie systemu, który pozwoliłby przewidywać właściwości nieznanych pierwiastków na podstawie ich pozycji w tabeli.
Co ciekawe, oryginalny układ okresowy Mendelejewa miał tylko osiem sekcji i zastosował dwie różne strategie, aby uporządkować te poszczególne elementy. Jednak po dodaniu kolejnych 55 pierwiastków chemicznych stało się jasne, że musi znaleźć nowy sposób ich sortowania.
Zaczął więc zapisywać wartości właściwości dla każdego pierwiastka na kartach i zwiększał masy atomowe, ponieważ zauważył, że pewne typy pierwiastków regularnie pojawiają się w jego próbkach laboratoryjnych. To pozwoliło mu stworzyć dobrze uporządkowaną tabelę, która mogłaby przewidywać właściwości nieznanych pierwiastków.
Geniusz Mendelejewa polegał na dostrzeganiu wzorców
Geniusz Mendelejewa polegał na dostrzeganiu wzorców, których inni nie dostrzegali. Kiedy zauważył, że pewne rodzaje pierwiastków (takie jak te o tej samej masie atomowej, ale różnych właściwościach chemicznych) pojawiają się razem, postanowił pogrupować je według liczby elektronów walencyjnych lub elektronów w najbardziej zewnętrznej powłoce. Nazwał te grupy metalami i niemetalami.
Chociaż Mendelejewowi często przypisuje się jego stworzenie, należy zauważyć, że nie był on pierwszym, który próbował zorganizować elementy w ten sposób. W rzeczywistości było kilku innych naukowców pracujących nad podobnymi projektami mniej więcej w tym samym czasie co Mendelejew.
Współczesny układ okresowy opiera się na pracach chemika Henry’ego Moseleya. W 1913 roku Moseley wykazał, że liczba atomowa, a nie masa atomowa, jest podstawową właściwością określającą właściwości chemiczne pierwiastka.
Jak ułożone są pierwiastki w układzie okresowym?
Pierwiastki w układzie okresowym są ułożone zgodnie z ich strukturą atomową. Zaczynamy: pierwiastki w pierwszej kolumnie, zwanej „blokiem s”, mają najbardziej zewnętrzne elektrony na orbicie s. Pierwiastki w drugiej kolumnie, zwanej „blokiem p”, mają najbardziej zewnętrzne elektrony na orbicie ap. Elementy w trzeciej kolumnie, zwanej „blokiem d”, mają swoje najbardziej zewnętrzne elektrony na orbicie ad. Wreszcie, elementy w czwartej kolumnie, zwanej „blokiem f”, mają najbardziej zewnętrzne elektrony na orbicie f.
Elementy bloku s i bloku p są ułożone według rosnącej liczby atomowej. Elementy bloku d i bloku f są również ułożone według rosnącej liczby atomowej, ale z pewnym zwrotem: w każdym bloku elementy są pogrupowane zgodnie z tym, ile najbardziej zewnętrznych elektronów tego pierwiastka znajduje się w typie orbity tego konkretnego bloku.
Innymi słowy, w każdym bloku pierwiastek z najmniejszą liczbą najbardziej oddalonych elektronów jest zawsze wymieniony jako pierwszy.
Różne izotopy tego samego pierwiastka mogą mieć różną liczbę neutronów; pierwiastek może również zyskać lub stracić elektrony, aby zostać naładowanym, w którym to przypadku jest określany jako jon.
Taki układ ułatwia przewidywanie, jak pewne pierwiastki będą się zachowywać chemicznie, ponieważ pierwiastki o podobnych konfiguracjach elektronowych zachowują się podobnie.
Co oznaczają symbole w układzie okresowym?
Większość skrótów elementów pochodzi z greki i łaciny, wraz z wieloma innymi historycznymi korzeniami. Dla ilustracji, słowo oznaczające złoto po łacinie to aurum, a symbol złota w układzie okresowym pierwiastków , Au, pochodzi od dwóch pierwszych liter jego łacińskiej nazwy.
Pierwiastek chemiczny Rtęć jest reprezentowany na stole przez symbol Hg, który pochodzi od łacińskiego wyrażenia hydragyrum, które dosłownie oznacza „płynne srebro”. Ze względu na fakt, że jego odkrycie nastąpiło podczas zaćmienia Słońca, pierwiastkowi chemicznemu Hel (reprezentowanemu przez symbol He) nadano nazwę od Heliosa, greckiego boga słońca.
Łacina jest powszechnie uważana za język wybierany przez społeczność naukową; jednak ze względu na to, że wiele elementów odkryto na długo przed koncepcją standaryzacji nazewnictwa, nie wszystkie skróty wywodzą się z łaciny.
Jak pierwiastki w układzie okresowym oddziałują na siebie?
Pierwiastki w układzie okresowym oddziałują na siebie na różne sposoby. Niektóre z tych interakcji są chemiczne, podczas gdy inne są fizyczne.
Interakcje chemiczne między pierwiastkami występują, gdy atomy jednego pierwiastka wiążą się z atomami innego pierwiastka. Może się to zdarzyć poprzez wiązanie jonowe, wiązanie kowalencyjne lub wiązanie metaliczne. Wiązanie jonowe występuje, gdy jeden atom przekazuje elektron innemu atomowi, w wyniku czego jony dodatnie i ujemne są przyciągane do siebie. Wiązanie kowalencyjne występuje, gdy dwa atomy dzielą elektrony, a wiązanie metaliczne występuje, gdy elektrony swobodnie przepływają między atomami metalu.
Fizyczne interakcje między elementami mogą zachodzić poprzez siły, takie jak przyciąganie i odpychanie. Siły przyciągające obejmują takie rzeczy jak grawitacja i magnetyzm, podczas gdy siły odpychające obejmują takie rzeczy, jak odpychanie elektryczne i siła jądrowa.
Jakie są okresy w układzie okresowym?
Okresy w układzie okresowym to poziome rzędy. W sumie jest 7 okresów. Pierwszy okres ma 2 elementy, wodór i hel. Drugi okres ma 8 elementów, od litu do neonu. Trzeci okres ma również 8 pierwiastków, od sodu do argonu. Czwarty okres zawiera 18 pierwiastków, od potasu do kryptonu. Piąty okres również zawiera 18 pierwiastków, od rubidu po ksenon. Szósty okres ma 32 pierwiastki, od cezu do radonu. I wreszcie, siódmy i ostatni okres zawiera również 32 elementy, od franka do oganessonu.
Sposób ułożenia pierwiastków w układzie okresowym opiera się na ich liczbie atomowej (liczbie protonów w jądrze atomu). Elementy o podobnych właściwościach są umieszczane w tej samej kolumnie lub grupie. Na przykład wszystkie metale alkaliczne (grupa 1A) mają jeden elektron walencyjny i są bardzo reaktywne.
Jakie są bloki w układzie okresowym?
Bloki w układzie okresowym to podziały pierwiastków na podstawie ich konfiguracji elektronowej. Blok s, blok p, blok d i blok f to cztery główne bloki pierwiastków. Nastepnie Blok s zawiera metale alkaliczne i metale ziem alkalicznych, podczas gdy blok p zawiera niemetale. Blok d zawiera metale przejściowe, a blok f zawiera wewnętrzne metale przejściowe.
Jakie są trendy w układzie okresowym ?
Trendy w układzie okresowym to powrót podobnych konfiguracji walencyjnych w regularnych odstępach czasu. Oznacza to, że pierwiastki o podobnych właściwościach chemicznych pojawią się w tej samej kolumnie tabeli.
Pierwiastki są ułożone w grupy i okresy zgodnie z ich konfiguracją walencyjną. Oznacza to, że pierwiastki w każdej grupie mają podobne właściwości chemiczne, a pierwiastki w każdym okresie mają podobne właściwości fizyczne.
Właściwości każdego elementu są okresowo powtarzane w miarę przesuwania się w dół tabeli. Wynika to z prawa okresowości, które mówi, że właściwości pierwiastków wykazują okresowe powtarzanie się.
Układ okresowy skrywa jeszcze wiele tajemnic przed nami.
Zasada zwiększania entropii
Zasada zwiększania entropii jest jednym z najważniejszych pojęć w badaniach termodynamiki. Stwierdza, że w miarę ewolucji systemu jego entropia (miara nieuporządkowania) będzie miała tendencję do wzrostu. Ta zasada pomaga wyjaśnić, dlaczego wszechświat stopniowo staje się coraz bardziej nieuporządkowany i dlaczego samo życie jest tak rzadkim zjawiskiem.
Zasada zwiększania entropii może być wykorzystana do zrozumienia pochodzenia układu okresowego pierwiastków. Pierwiastki są ułożone w układzie okresowym według ich liczb atomowych. Liczba atomowa jest miarą liczby protonów w jądrze atomu. Pierwiastki o wyższych liczbach atomowych mają więcej protonów, a zatem są bardziej masywne niż pierwiastki o niższych liczbach atomowych.
Metale przejściowe a pierwiastki z grupy głównej
W układzie okresowym pierwiastków występują dwa rodzaje pierwiastków: metale przejściowe i pierwiastki grup głównych. Elementy grupy głównej to elementy z grup 1, 2 i 13-18. Metale przejściowe to pierwiastki z grup 3-12.
Pierwiastki z grupy głównej charakteryzują się niskimi temperaturami topnienia, wrzenia i gęstości. Są również stosunkowo niereaktywne. Metale przejściowe mają wyższe temperatury topnienia, temperatury wrzenia i gęstości niż pierwiastki z grupy głównej. Są też bardziej reaktywne.
Powodem tych różnic jest to, że pierwiastki z grupy głównej mają wypełnione powłoki walencyjne, podczas gdy metale przejściowe mają częściowo wypełnione powłoki walencyjne. Wypełnienie powłok walencyjnych sprawia, że atomy są bardziej stabilne i mniej reaktywne.
Układ okresowy odzwierciedla te różnice między dwoma typami pierwiastków.
Czym są metale z grupy platynowców i dlaczego mają tak wielkie znaczenie
Metale z grupy platynowców (PGM) to zestaw sześciu metali przejściowych, które obejmują platynę, pallad, rod, ruten, iryd i osm. Pierwiastki te często występują razem w przyrodzie i mają bardzo podobne właściwości chemiczne.
PGM są ważne dla różnych zastosowań przemysłowych. Platyna i pallad są stosowane w katalizatorach, aby pomóc zmniejszyć emisje z pojazdów. Rod jest używany do styków elektrycznych i galwanizacji. Ruten jest używany w rezystorach foliowych i innych elementach elektronicznych. Iryd jest używany do utwardzania stopów i świec zapłonowych. Osm jest stosowany jako środek stopowy do produkcji stali.
PGM są również ważne dla inwestorów, ponieważ są głównym źródłem popytu na metale szlachetne. Większość popytu na platynę i pallad pochodzi z przemysłu motoryzacyjnego, podczas gdy większość popytu na rod pochodzi z przemysłu jubilerskiego.
Platyna jest najpowszechniejszym metalem nieszlachetnym z tej grupy i jest szeroko stosowana w zastosowaniach przemysłowych. Platyna ma wysoką temperaturę topnienia, stabilność temperaturową, odporność na korozję i katalizator utleniania. Jest również stosowany w medycynie ze względu na swoje właściwości przeciwnowotworowe
Zestaw sześciu pierwiastków
Metale z grupy platynowców (PGM) to zestaw sześciu pierwiastków metalicznych o podobnych właściwościach chemicznych. Tymi pierwiastkami są platyna, pallad, rod, iryd, osm i platyna. Pallad jest najbardziej powszechnym z tych metali i jest używany w biżuterii, ale nie jest tak popularny jak platyna. Pallad ma wiele interesujących zastosowań w chemii. Na przykład jest stabilny chemicznie i nie koroduje łatwo w powietrzu lub wodzie.
Rod należy do metali z grupy platynowców, które są wykorzystywane w różnych zastosowaniach przemysłowych i konsumenckich. Metale z grupy platynowców są tak nazywane, ponieważ mają pewne wspólne właściwości, w tym wysoką odporność na korozję i aktywność katalityczną. Rod jest stosowany w układach kontroli emisji pojazdów w celu zmniejszenia szkodliwych emisji.
Iryd jest najrzadszym z PGM, a także najbardziej odpornym na korozję. Jest biologicznie kompatybilny i ma wiele zastosowań medycznych. Platyna i iryd są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu, w tym w jubilerstwie, motoryzacji, lotnictwie i produkcji chemicznej.
Ruten należy do metali z grupy platynowców. Metale te są stopami, co oznacza, że składają się z więcej niż jednego pierwiastka. Ruten jest stopiony z platyną i palladem, ponieważ czyni te metale mocniejszymi i twardszymi. To czyni je lepszymi materiałami jubilerskimi, a także zapewnia im odporność na korozję.
Osm jest najgęstszy i najtwardszy z tej grupy, podczas gdy platyna jest najpowszechniejsza. Osm jest również doskonałym przewodnikiem elektryczności i ma wiele zastosowań komercyjnych. Katalizator utleniania to jedno z powszechnych zastosowań; na przykład w ogniwach paliwowych osm może przyspieszyć reakcję między tlenem a wodorem. Osm jest również używany w kryminalistyce do identyfikacji pozostałości krwi.
PGM, metale przejściowe i ormus
David Hudson odkrył, że substancja, która utworzyła się na jego posiadłości, zawierała duże ilości pierwiastków metali szlachetnych w „zmienionym” stanie w wyniku jego badań materiału, który tam się utworzył.
Przeprowadził analizę, aby określić poziomy palladu, osmu, rutenu i irydu, które były obecne. Badanie wykazało, że „pierwiastki z metali szlachetnych”, z których wiele jest sklasyfikowanych jako „pierwiastki z grupy platynowców”, mogą spontanicznie tworzyć „inny” stan atomowy.
Ze względu na swoje „centralne” położenie w układzie okresowym (nie będąc ani „metalami” znajdującymi się daleko po lewej stronie, ani „niemetalami” znajdującymi się daleko po prawej), te pierwiastki metali szlachetnych są określane jako pierwiastki „przejściowe” lub „przejściowe” metale”, a to może w pewien sposób wyjaśniać, w jaki sposób mogą demonstrować anomalne zachowania, takie jak dostęp do innego stanu atomowego.
Na przykład kobalt, nikiel, miedź, ruten, rod, pallad, srebro, osm, iryd, platyna, złoto i rtęć to pierwiastki przejściowe, które zostały zidentyfikowane jako mające potencjał do wytworzenia stanu odmiennego.
David Hudson nazwał ten odrębny stan atomowy stanem „wysokiego spinu” i ustalił, że te osobliwe formy atomowe powstają w sposób naturalny. Wynalazł również termin „stan wysokiego spinu”.
Składniki te wykazują nieoczekiwane i anomalne właściwości, które są związane ze zmienionym stanem cząsteczki. Materiały te są jednoatomowe (jeden atom na cząsteczkę) lub dwuatomowe (dwa atomy na cząsteczkę) i mają zdolność tworzenia „mikroklastrów”, które zawierają do 200 lub więcej atomów.
Jednoatomowy oznacza, że w każdej cząsteczce jest tylko jeden atom. „Nadprzewodnictwo”, „nadciekłość”, „tunelowanie Josephsona” i „lewitacja magnetyczna” to tylko niektóre z odkrytych nieoczekiwanych właściwości.
To właśnie te anomalne właściwości i nieoznaczalna natura elementów Stanu M skłania do spekulacji, czy Ormus może być legendarnym Eliksirem Życia , którego poszukiwali starożytni alchemicy!
