Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Grundlæggende kemi - 3 - Det periodiske system

No description
by

Kim Torp Petersen

on 16 August 2015

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Grundlæggende kemi - 3 - Det periodiske system

Det periodiske system
Det periodiske system
Antallet af protoner i kernen
Antallet af elektroner i skaller
Kendingsbogstaver
Navn
Gennemsnitlig atomvægt
Oktetregel - dubletregel
Oktetreglen (også kaldet ædelgasreglen) er betegnelsen på den observation at kemiske grundstoffer har en forkærlighed for at optage eller afgive elektroner, så deres elektronkonfiguration kommer til at ligne ædelgaserne mht. antallet af elektroner i deres yderste skal.
Populært siger man at grundstofferne tilstræber at få otte elektroner i yderste skal. De letteste grundstoffer hydrogen, lithium, beryllium og bor stræber dog efter to elektroner i yderste skal, da ædelgassen helium kun har to i yderste skal. Denne afvigende regel kaldes undertiden for dubletreglen.
Historie
1869
Russeren Dmitrij Mendelejev og tyskeren Lothar Meyer lavede uafhængigt af hinanden tabeller med horisontale (vandrette) perioder og vertikale (lodrette) grupper på samme måde som vi nu er vant til at vise systemet.

Meyer publicerede dog først sine resultater i 1870.

Mendelejevs tabel havde huller til yderligere 31 grundstoffer, som ingen af de dengang kendte stoffer passede ind i.

Hans idéer fik derfor stor opmærksomhed, da det i 1875 opdagede stof gallium passede ind i et af disse huller. Da også stoffet strontium, som opdagedes i 1879, og germanium, opdaget i 1886, passede i mønsteret blev systemet bredt accepteret blandt andre videnskabsmænd.
Dmitrij Mendelejev
1869
1869
John Alexander Reina Newlands
1866
I 1866 opstillede den britiske kemiker John Alexander Reina Newlands en tabel med 62 ud af de dengang 63 kendte grundstoffer ordnet efter stigende atomvægt. Tabellen viste, at stoffer med lignende egenskaber gik igen med en periode på 7 eller 14 stoffer, omtrent som oktaver i musikken.
Grupper
De lodrette rækker betegnes grupper. Med undtagelse af lanthaniderne og actiniderne inddeles det periodiske system i 8 hovedgrupper og 10 undergrupper:

Den gruppe et grundstof står i, afspejler hvor mange elektroner atomet af dette stof har i de yderste orbitaler, og da disse elektroner er bestemmende for om og hvordan stoffet indgår i kemiske forbindelser, går mange kemiske "karaktertræk" igen ned gennem den enkelte gruppe.
Perioder
De vandrette rækker omtales som perioder, og afspejler antallet af elektronskaller i de enkelte atomer:

Går man fra venstre mod højre inden for den samme periode i skemaet, ser man hvordan en bestemt elektronskal gradvist "fyldes" med elektroner.

Det samlede antal protoner i kernen afspejler grundstoffets atomnummer, og også det normerede antal af elektroner.

Her ses bort fra ioner, der har et afvigende antal elektroner.

Da der er "plads" til forskellige antal elektroner i hver skal, varierer antallet af grundstoffer inden for de enkelte perioder: For eksempel kan der kun være to elektroner i inderste skal, hvilket afspejles af to grundstoffer i første periode, eller række; brint og helium.
Blokke
En blok i det periodiske system er en samling af grundstoffer, som har det tilfælles at elektronen med den højeste energi i grundtilstanden, er i samme type orbital. Hver blok har navn efter orbitaltypen.
Alkalimetal
Alkalimetaller er de grundstoffer i det periodiske system der står i første hovedgruppe:
I ren form fremtræder alkalimetallerne som skinnende, og med undtagelse af det let gyldne cæsium, sølvhvide metaller med lav massefylde.

De er bløde og formbare metaller, men samtidig meget reaktionsivrige; de iltes ("ruster") meget hurtigt, og kan i nogle tilfælde endda eksplodere, hvis de kommer i kontakt med f.eks. vand.
Det kemiske fællestræk for alkalimetallerne er, at de har én elektron i deres yderste skal. Da atomer generelt "foretrækker" at have den yderste elektronskal fyldt op med elektroner ligesom ædelgasserne har det, er alkalimetallerne meget "ivrige" efter at slippe af med den enlige elektron i den yderste skal og blive til en positiv ion. Sker det, er den yderste elektronskal "tømt" for elektroner, så nu fremtræder den fyldte, næst-yderste elektronskal som alkalimetal-atomets "nye" yderste elektronskal.

Denne "iver" efter at komme af med elektronen i den yderste elektronskal gør alkalimetallerne meget reaktionsvillige; man finder dem aldrig som rent eller "frit" metal i naturen, men altid i kemiske forbindelser sammen med andre stoffer. Hvis man opbevarer et alkalimetal omgivet af almindelig atmosfærisk luft, eroderer det meget hurtigt. For at undgå dette opbevares alkalimetaller nedsænket i mineralsk olie, så luften ikke kan få adgang til metallet.

Alkalimetaller reagerer også med vand og danner derved gasformig brint samt et stærkt basisk hydroxid: Betegnelsen "alkalimetaller" kommer af alkalisk, som er et ældre danske ord for basisk: Alkalimetaller er "basiske metaller". Alkalimetallernes reaktioner med vand bliver mere voldsomme jo længere nede i det periodiske systems perioder alkalimetallet står: Lithium får ganske langsomt et "overtræk" af bittesmå brint-bobler, natrium og kalium "bruser" i vand omtrent som man kender det fra brusetabletter, ved større mængder eksploderer det, så det er noget man kan få en fysiklærer til at udføre, men det bør aldrig udføres selv. Rubidium og cæsium eksploderer meget kraftigt, så snart de kommer i kontakt med vand!
Jordalkalimetal
Jordalkalimetaller er de grundstoffer i det periodiske system der står i anden hovedgruppe:
I ren form fremtræder jordalkalimetallerne som skinnende, sølvhvide metaller, med lav vægtfylde.

De er bløde og formbare metaller, men samtidig rimeligt reaktionsivrige.
Det kemiske fællestræk for jordalkalimetallerne er, at de har to elektroner i deres yderste skal. Da atomer generelt "foretrækker" at have den yderste elektronskal fyldt op med elektroner ligesom ædelgasserne har det, er jordalkalimetallerne meget "ivrige" efter at slippe af med de to elektroner i den yderste skal og blive til en positiv ion. Sker det, er den yderste elektronskal "tømt" for elektroner, så nu fremtræder den fyldte, næst-yderste elektronskal som alkalimetal-atomets "nye" yderste elektronskal.


Halogener
Halogenerne (af græsk; "saltdannere"), er en kemisk serie af grundstoffer i det periodiske system, som omfatter den 17. gruppe (Tidligere 7. hovedgruppe. i visse ældre udgaver af det periodiske system: gruppe VII eller VII-A):
I fremtiden vil man muligvis kunne syntetisere enkelte atomer af et sjette grundstof, ununseptium, som formodentlig vil have kemiske egenskaber, der kategoriserer det som et halogen.
Halogener er stærkt reaktionsvillige stoffer, som bl.a. kan reagere med metaller og derved danne salte – deraf navnet "saltdanner".

Eksempelvis er det stof, som de fleste forbinder med ordet "salt", nemlig natriumklorid, en kemisk forbindelse af halogenet klor, og metallet natrium.

I ren form og under normale tryk- og temperaturforhold optræder halogenerne som gasser af molekyler med to atomer i hver. Desuden kan atomer af forskellige halogener "danne molekyle-par" og derved skabe nogle gasser med egenskaber meget lig de "rene" halogener.

Halogener mangler alle én elektron i deres yderste elektronskal for at opnå den blandt atomer "eftertragtede", helt fyldte yderste elektronskal: Halogenerne er meget "ivrige" efter at skaffe sig en ekstra elektron, typisk ved at indgå i kemiske forbindelser med andre stoffer.

Halogener kan gå i forbindelse med brint og danner derved nogle ganske stærke syrer; flussyre (HF), saltsyre (HCl), bromsyre (HBr) og jodsyre (HI). Astat kan teoretisk set også danne en syre; "astat-syre" (HAt), men da alle isotoper af astat er meget ustabile og meget hurtigt henfalder til andre grundstoffer, nævnes denne forbindelse sjældent.


Ædelgasser
En ædelgas er et grundstof i gruppe 18 (tidligere kendt som ottende hovedgruppe) i det periodiske system. Disse grundstoffer, karakteriseret som ikke-metalliske og kemisk inaktive, er gasser ved standardbetingelser. De fem ædelgasser, der har stabile isotoper er helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr) og xenon (Xe). Ædelgassen radon (Rn) er radioaktiv; grundstoffet er af den grund blevet undersøgt mindre end de første fem medlemmer af gruppen. Et formodet medlem af gruppen, ununoctium (Uuo), er også blevet fremstillet, men meget lidt vides om dets egenskaber, hvilket skyldes dets ekstremt korte halveringstid.
Kemisk er ædelgasserne meget stabile grundet det maksimale antal valenselektroner, de indeholder i deres yderste skal, og som et resultat af dette reagerer de sjældent med andre grundstoffer.

Under standardbetingelser er de lugtfrie, farveløse, monoatomare gasser. Smelte- og kogepunkter for hver ædelgas er tæt på hinanden og afviger kun med 10 °C; som konsekvens heraf er de kun væsker over et lille temperaturinterval.

Ædelgasserne viser ekstremt begrænset kemisk reaktivitet, og derfor er kun nogle få hundrede ædelgasforbindelser blevet dannet frem til år 2008.

Neon, argon, krypton og xenon udvindes fra luft ved brug af metoder for fortætning af gasser og fraktionsdestillation. Helium separeres typisk fra naturgas, og radon isoleres som oftest fra radioaktivt forfald af dissocierede radiumforbindelser.

Ædelgasser har flere vigtige anvendelser i industrier så som belysning, svejsning og rumforskning. Helium bruges ofte i SCUBA-dykkerudstyr til at erstatte en del af vejrtrækningsblandingen. Efter risikoen forårsaget af den lette antændelse af hydrogen blev anerkendt, blev dette grundstof erstattet af helium i luftskibe og balloner.


Ifølge Helge Kragh, Institut for Videnskabsstudier, Aarhus Universitet, så blev det periodiske system første gang omtalt på dansk i 1880, i en populær artikel skrevet af Odin T. Christensen, den senere professor i kemi ved Landbohøjskolen.

Artiklens emne var nyligt opdagede grundstoffer, og i forbindelse hermed omtalte Christensen det periodiske system og Mendeleevs forudsigelse af scandium og gallium.

Han konkluderede, at disse opdagelser ”bidrager til at styrke den af Mendelejeff fremsatte Anskuelse, at Legemernes Egenskaber, deres Forbindelsers Konstitution saa vel som disses Egenskaber, ere periodiske Funktioner af Elementernes Atomtal”.

Da Clemens Winkler nogle år senere opdagede germanium og identificerede det med Mendeleevs eka-silicium, så Christensen det som et ”slaaende Beviis for Rigtigheden af Læren om Grundstoffernes Periodicitet”
Systemet kommer til Danmark
1880
Full transcript