Władysław Walkowiak  PCHN_SKP
V. UKA
AD OKRESOWY PIERWIASTKÓW
Odkrycie Mendelejewa (1869 r.):
Istnieje współzale\
ność pomiędzy masą atomową pierwiastka
a jego właściwościami. Je\
eli uporządkuje się pierwiastki
wg wzrastających mas atomowych, to ich właściwości
chemiczne i fizyczne zmieniają się w sposób ciągły,
a równocześnie powtarzają się okresowo
Układ okresowy w formie krótkiej - w 1869 r. znano tylko
63 pierwiastki (układ nie był kompletny).
Ale przewidziano szereg właściwości tych nieodkrytych
wówczas pierwiastków.
Nie znano wówczas :
gal eka - glin



german eka - krzem



Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
1 / 16
Władysław Walkowiak  PCHN_SKP
Forma długa układu okresowego
1 18
2,1 -
1
H 2 13 14 15 16 17 He
1 2
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 -
2
Li Be B C N O F Ne
3 4 5 6 7 8 9 10
0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0 -
3
Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al. Si P S Cl Ar
11 12 13 14 15 16 17 18
4 0,9 1,0 1.3 1,5 1,7 1,9 1,7 1,9 2,0 2,0 1,9 1,6 1,6 1,8 2,0 2,4 2,8 -
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
5 0,8 1,0 1,3 1,4 1,6 2,0 1,9 2,2 2,2 2,2 1,9 1,7 1,7 1,8 1,9 2,1 2,5 -
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
6
0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 2,0 1,9 2,2 2,2 2,2 2,4 1,9 1,8 1,8 1,9 2,0 2,2 -
Cs Ba La* Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
0,7 0,9 1,1
7
Fr Ra Ac** Rf Sg Hs Mt
Db Bh
87 88 89 104 106 108 109
105 107
*
Lantanowce 1,1 1,1 1,2 1,2 1,2 1,0 1,1 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
**
Aktynowce 1,3 1,5 1,7
Th Pa U Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Np
90 91 92 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
93
Elektroujemność (wg Paulinga)
2,1
Symbol chemiczny
H
1
Liczba atomowa
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
2 / 16
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Okres 1-szy
Wodór 1 H 1s1
Hel 2 He 1s2 = [He]
1s = 2 pierwiastki
Okres 2-gi
Lit 3 Li [He]2s1
s
Beryl 4 Be [He]2s2
Bor 5 B [He]2s22p1
Węgiel 6 C [He]2s22p2
Azot 7 N [He]2s22p3
p
Tlen 8 O [He]2s22p4
Fluor 9 F [He]2s22p5
Neon 10 Ne [He]2s22p6 = [Ne]
2s + 2p = 8 pierwiastków
3 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Okres 3-ci
Sód 11 Na [Ne]3s1
Magnez 12 Mg [Ne]3s2
Glin 13 Al [Ne]3s23p1
Krzem 14 Si [Ne]3s23p2
Fosfor 15 P [Ne]3s23p3
Siarka 16 S [Ne]3s23p4
Chlor 17 Cl [Ne]3s23p5
Argon 18 Ar [Ne]3s23p6 = [Ar]
3s + 3p = 8 pierwiastków
4 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Okres 4-ty
Potas 19 K [Ar]4s1
s
Wapń 20 Ca [Ar]4s2
Skand 21 Sc [Ar]3d14s2
Tytan 22 Ti [Ar]3d24s2
Wanad 23 V [Ar]3d34s2
Chrom* 24 Cr [Ar]3d54s1
Mangan 25 Mn [Ar]3d54s2
d
śelazo 26 Fe [Ar]3d64s2
Kobalt 27 Co [Ar]3d74s2
Nikiel 28 Ni [Ar]3d84s2
Miedz
* 29 Cu [Ar]3d104s1
Cynk 30 Zn [Ar]3d104s2
Gal 31 Ga [Ar]3d104s24p1
German 32 Ge [Ar]3d104s24p2
Arsen 33 As [Ar]3d104s24p3
Selen 34 Se [Ar]3d104s24p4
p
Brom 35 Br [Ar]3d104s24p5
Krypton 36 Kr [Ar]3d104s24p6 = [Kr]
3d + 4s + 4p = 18 pierwiastków
" Nieregularności
5 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Okres 5-ty
Rubid 37 Rb [Kr]5s1
s
Stront 38 Sr [Kr]5s2
Itr 39 Y [Kr]4d15s2
Cyrkon 40 Zr [Kr]4d25s2
Niob* 41 Nb [Kr]4d45s1
Molibden* 42 Mo [Kr]4d55s1
Technet 43 Tc [Kr]4d55s2
d
Ruten* 44 Ru [Kr]4d75s1
Rod* 45 Rh [Kr]4d85s1
Pallad* 46 Pd [Kr]4d10
Srebro* 47 Ag [Kr]4d105s1
Kadm 48 Cd [Kr]4d105s2
Ind 49 In [Kr]4d105s25p1
Cyna 50 Sn [Kr]4d105s25p2
Antymon 51 Sb [Kr]4d105s25p3
p
Tellur 52 Te [Kr]4d105s25p4
Jod 53 I [Kr]4d105s25p5
Ksenon 54 Xe [Kr]4d105s25p6 = [Xe]
4d + 5s + 5p = 18 pierwiastków
* Nieregularności
6 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Okres 6-ty
Cez 55 Cs [Xe]6s1
s
Bar 56 Ba [Xe]6s2
Lantan 57 La [Xe]5d16s2
d
Cer 58 Ce [Xe]4f15d16s2
Prazeodym* 59 Pr [Xe]4f36s2
Neodym* 60 Nd [Xe]4f46s2
Promet* 61 Pm [Xe]4f56s2
Samar* 62 Sm [Xe]4f66s2
Europ* 63 Eu [Xe]4f76s2
Gadolin 64 Gd [Xe]4f75d16s2
f
Terb* 65 Tb [Xe]4f96s2
Dysproz* 66 Dy [Xe]4f106s2
Holm* 67 Ho [Xe]4f116s2
Erb* 68 Er [Xe]4f126s2
Tul* 69 Tm [Xe]4f136s2
Iterb* 70 Yb [Xe]4f146s2
Lutet 71 Lu [Xe]4f145d16s2
7 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
cd. okresu 6-go:
Hafn 72
Hf [Xe]4f145d26s2
Tantal 73
Ta [Xe]4f145d36s2
Wolfram 74
W [Xe]4f145d46s2
Ren 75
Re [Xe]4f145d56s2
d
Osm 76
Os [Xe]4f145d66s2
Iryd 77
Ir [Xe]4f145d76s2
Platyna* 78
Pt [Xe]4f145d96s1
Złoto* 79
Au [Xe]4f145d106s1
Rtęć 80
Hg [Xe]4f145d106s2
Tal 81
Tl [Xe]4f145d106s26p1
Ołów 82
Pb [Xe]4f145d106s26p2
Bizmut 83
Bi [Xe]4f145d106s26p3
p
Polon 84
Po [Xe]4f145d106s26p4
Astat 85
At [Xe]4f145d106s26p5
Radon 86
Rn [Xe]4f145d106s26p6 = [Rn]
4f + 5d + 6s + 6p = 32 pierwiastki
* Nieregularności
lantanowce
8 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Okres 7-my
Frans 87 Fr [Rn]7s1
Rad 88 Ra [Rn]7s2
Aktyn 89 Ac [Rn]6d17s2
Tor* 90 Th [Rn]6d27s2
Protaktyn 91 Pa [Rn]5f26d17s2
Uran 92 U [Rn]5f36d17s2
dalsze: a\
do 118
5f + 6d + 7s = 26 pierwiastków (maksymalnie
32 pierwiastki)
* Nieregularności
aktynowce
9 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Przykłady struktur elektronowych pierwiastków
1) Podaj strukturę elektronową pierwiastka o Z = 17.
Jaki to pierwiastek?
Rozwiązanie :
1-szy okres 2 pierw. 1s2
2-gi okres 8 pierw. 2s2p6
3-ci okres 8 pierw. 3s2p6
18 pierw. = 18 elektronów
Jest to więc pierwiastek z 3-go okresu:
Cl: 1s2 2s2p6 3s2p5 VII-ma grupa główna  chlor
2) Jaka jest struktura elektronowa anionu Cl--?
1s2 2s2p6 3s2p6 (struktura argonu)
10 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
3) Podaj strukturę elektronową wapnia i kationu Ca2+
Wapń jest pierwiastkiem s - elektronowym
- okres 4-ty, grupa 2-ga:
Ca : 1s2 2s2p6 3s2p6 4s2
Ca2+: 1s2 2s2p6 3s2p6 4s0
(0 (zero) oznacza brak elektronów na orbitalu 4s)
4) Zadanie do samodzielnego rozwiązania:
Podaj strukturę elektronową pierwiastka o Z = 83.
Jaki to pierwiastek ?
Podaj strukturę elektronową tego pierwiastka na +5,
+3 i -3 st. utlenienia.
11 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Podział pierwiastków w układzie okresowym na grupy
Rodzaj Nr
Blok Grupy
grup grupy
Grupy s
1 Wodór
główne
1 Litowce
2 Berylowce
p Borowce
13
Węglowce
14
Azotowce
15
Tlenowce
16
Fluorowce
17
18
Helowce+
Grupy d Skandowce
3
oboczne Tytanowce
4
Wanadowce
5
Chromowce
6
Manganowce
7
śelazowce
8
Kobaltowce
9
Niklowce
10
Miedziowce
11
Cynkowce
12
f Lantanowce
Aktynowce
+: Hel nale\
y do bloku s
12 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Nazwy i symbole pierwiastków
a) Większość - angielska nazwa
tlen O
oxygen


wodór H
hydrogen


siarka S
sulfur


b) 10 pierwiastków ma symbole związane z ich
nazwami łacińskimi
Na przykład:
srebro argentum (łac)
silver (ang) Ag


\
elazo ferrum (łac)
iron (ang) Fe


potas kalium (łac)
potassium (ang) K


13 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
c) Kilkanaście pierwiastków ma nazwy związane
z nazwami geograficznymi lub nazwiskami uczonych:
Nazwiska
Nazwy
uczonych
geograficzne
Ameryk
Einstein
Frans
Mendelew
Gal
Nobel
German
Fermi
Polon
Kaliforn
d) Symbole pierwiastków jedno lub dwuliterowe



(Z < 110)
Przykład:
2 litery: Cu, Co, Ni
1 litera: K, S, O
Pierwsza litera
zawsze du\
a


Druga litera
zawsze mała


14 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
Inne formy układu okresowego
a) Forma krótka układu okresowego
15 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków
Władysław Walkowiak  Chemia Ogólna, kurs WPC 1002w
b) Forma bardzo długa układu okresowego
1 18
1 2
1
H 2 13 14 15 16 17 He
3 4 5 6 7 8 9 10
2
Li Be Liczba atomowa B C N O F Ne
11 12 1 13 14 15 16 17 18
3
Na Mg 3 H 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al. Si P S Cl Ar
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
4
K Ca Sc Ti V Cr Fe Fe Co In Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
5
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
6
Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Tm Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 114 116 118
7
Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub Unq Uuh Uuo
32 kolumny = 18 grup + po 14 pierwiastków f - elektronowych
c) Rzadsze formy: piramidalna i kołowa
Koniec rozdziału V.
16 / 16
Rozdział VI Układ okresowy pierwiastków