pierwiastków chemicznych układ okresowy
 
Encyklopedia PWN
pierwiastków chemicznych układ okresowy,
sposób klasyfikacji pierwiastków chemicznych w postaci tabeli powstałej w wyniku ułożenia pierwiastków według wzrastającej liczby atomowej oraz według ich właściwości chemicznych;
twórcą układu okresowego pierwiastków chemicznych jest D. Mendelejew, który 1869 uszeregował znane wówczas pierwiastki chemiczne według ciężaru atomowego i przewidział, na podstawie odkrytego przez siebie prawa okresowości, istnienie i niektóre właściwości pierwiastków jeszcze wtedy nie odkrytych. Podobne klasyfikacje pierwiastków chemicznych przeprowadzali również m.in. E.A. Béguyer de Chancourtois (1862), W. Odling (1864), J.A.R. Newlands (1863–64), J.L. Meyer (1864), G.B. Hinrichs (1867). Ponieważ zaobserwowano niezgodność kolejności pierwiastków określonej na podstawie ciężaru atomowego (masy atomowej) z właściwościami pierwiastków w przypadku m.in.: argonu i potasu, kobaltu i niklu, oraz wśród pierwiastków transuranowych, za podstawę kolejności w układzie okresowym pierwiastków chemicznych przyjmuje się obecnie liczbę atomową. Okresowe powtarzanie się podobnej konfiguracji elektronów w zewnętrznych powłokach atomowych (atom) jest przyczyną okresowości właściwości chemicznych i licznych właściwości fizycznych. Periodyczność ta jest podstawą podziału szeregu pierwiastków, uporządkowanego według rosnących liczb atomowych, na mniejsze zbiory i takie przemieszczenie tych zbiorów na płaszczyźnie, by pierwiastki o podobnych właściwościach chemicznych (analogicznej konfiguracji elektronów walencyjnych) znalazły się w tej samej kolumnie jeden pod drugim. Utworzona w ten sposób tabela zawiera poziome szeregi zwane okresami i pionowe kolumny zwane grupami. Układ okresowy pierwiastków chemicznych ma 7 okresów; zawierają one różną liczbę pierwiastków: okres pierwszy obejmuje tylko 2 najlżejsze pierwiastki (wodór i hel), drugi i trzeci liczą po 8 pierwiastków, okresy czwarty i piąty — po 18, okres szósty ogarnia 32 pierwiastki, okres siódmy, niepełny, liczy (2008) 25 pierwiastków. Zapoczątkowanie nowego okresu odpowiada zapoczątkowaniu zapełniania elektronami kolejnej (zwykle bardziej oddalonej od jądra) powłoki elektronowej. W poszczególnych okresach znajdują się pierwiastki o stopniowo zmieniających się właściwościach — w każdym okresie od strony lewej do prawej następuje przejście od pierwiastków silnie elektrododatnich do silnie elektroujemnych. Pierwiastki o podobnej konfiguracji elektronowej, a tym samym o podobnych właściwościach chemicznych, tworzą grupę. Układ okresowy przedstawiany w formie utworzonej przez Mendelejewa, tzw. forma krótka, zawiera 8 grup głównych i 8 grup pobocznych (podgrup). Zalecana przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) 1988 forma długa składa się z 18 grup. Nazwy grup pochodzą od nazwy najlżejszego pierwiastka w grupie, np. grupę pierwszą nazywa się litowcami (wodór nie należy do żadnej grupy), a grupę drugą — berylowcami. W obu grupach elektrony walencyjne są opisane tylko orbitalami typu s (orbital), tę część układu okresowego pierwiastków chemicznych nazywa się więc blokiem s (do tego bloku zalicza się też wodór i hel, rozpoczynający grupę helowców), a pierwiastki doń należące — pierwiastkami bloku s.
Elektrony walencyjne pierwiastków grup 13–18 są opisane orbitalami typu s i p (blok p), grup 3–12 orbitalami typu s i d (blok d), lantanowców i aktynowców — orbitalami typu s i f (blok f). Tradycyjnie pierwiastki bloków s i p są nazywane pierwiastkami grup głównych, a pierwiastki grup d i f — pierwiastkami podgrup lub pierwiastkami przejściowymi.
Numer grupy określa liczbę elektronów walencyjnych; w przypadku formy długiej układu okresowego jest to suma elektronów walencyjnych opisanych orbitalami ns, np i (n – 1)d. Z liczbą tą wiąże się wartościowość pierwiastka i jego stopień utlenienia oraz wzory tworzonych przez ten pierwiastek związków chemicznych.
Przeważającą większość pierwiastków w układzie okresowym stanowią metale, do których należą wszystkie pierwiastki bloków d i f, pierwiastki bloku s (z wyjątkiem wodoru i helu) oraz cięższe pierwiastki bloku p (glin, gal, ind, tal, german, cyna, ołów, antymon, bizmut i polon). Niemetale, których jest tylko 22, znajdują się głównie w bloku p (oraz wodór i hel z bloku s) i zajmują prawy górny róg układu okresowego.
Ilustracje
Okresowy układ pierwiastków wyk. A. Dukata/Archiwum Ilustracji WN PWN SA © Wydawnictwo Naukowe PWN
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia