Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto
Periodická soustava prvků
Chemické prvky V současné době známe 104 chemických prvků. Většina z nich se vyskytuje v přírodě. Jen malá část byla připravena uměle. Ze 104 prvků je 82 kovů, 5 polokovů a 17 nekovů.
Při normální teplotě je většina prvků tuhých 91, dva kapalné a 11 plynných. Kapalný je nekov bróm a kov rtuť. Plynné jsou vodík, kyslík, dusík, fluór, chlór, helium, neon, argon, krypton, xenon a radon. 20 prvků je tzv. čistých, monoizotopických. Jsou tvořeny pouze jediným izotopem. Jsou to např. Be, F, Na, Al, P, Mn, Co, As, I a další. Ostatní jsou tvořeny více izotopy. Například vodík je tvořen třemi izotopy lišícími se počtem neutronů v jádře atomu. 1 1
H
2 1
H
3 1
H
Periodický zákon Snahy o klasifikaci chemických prvků vyvrcholily prací Dimitrije Ivanoviče Mendělejeva v roce 1869. Mendělejev sestavil všech tehdy 62 známých prvků v pořadí vzrůstajících atomových hmotností v tzv. přirozenou řadu prvků. Při uspořádání do tabulky řadu přerušil tak, aby pod sebe přišly prvky s podobnými vlastnostmi a mocenstvím. Vznikla přirozená soustava prvků kterou Mendělejev nazval periodickou. Periodickou závislost chemických a fyzikálních vlastností prvků na atomové hmotnosti formuloval jako periodický zákon. Protože se později zjistilo, že jediná veličina, která charakterizuje prvek je atomové číslo používáme nyní zákon ve znění. Chemické a mnohé fyzikální vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich atomového čísla.
Dlouhá periodická tabulka
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
I.a II.a III.b H Li Be Na Mg K Ca Sc Rb Sr Y CS Ba La Fr Ra Ac Lanthanoidy Aktinoidy
IV.b V.b VI.b VII.b VIII.b VIII.b VIII.b I.b II.b III.a IV.a V.a VI.a VII.a VIII.a He B C N O F Ne Al Si P S Cl Ar Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Ce Th
Pr Pa
Nd Pm Sm Eu Gd Tb U Np Pu Am Cm Bk
Dy Cf
Ho Er Tm Yb Lu Es Fm Md No Lw
Prvky jsou v periodické tabulce uspořádány do sedmi vodorovných řad, zvaných periody. V první periodě jsou dva prvky, vodík a helium. Druhá a třetí perioda má po osmi prvcích. Čtvrtá a pátá perioda má po 18 prvcích. Šestá perioda obsahuje 32 prvků. Poslední sedmá perioda, dosud neúplná má dosud devatenáct prvků. Z šesté periody je v dlouhé tabulce vyloučeno 14 prvků- lanthanoidy. Ze sedmé periody 14 prvků- aktinoidy. Periody se značí arabskými číslicemi 1 až 7. Číslice odpovídá elektronovým vrstvám (slupkám) K, L, M, N, O, P, Q. Počet elektronů ve slupkách je 2, 8, 8, 16, 16, 32, 32. Úplně zaplněnou slupku mají vzácné plyny He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn . Jejich atomová čísla jsou 2, 10, 18, 36, 54 a 86. Svisle jsou prvky uspořádány do osmi skupin. Každá skupina je dvojnásobná, hlavní, označená a. Vedlejší, označená b. V hlavních podskupinách jsou nepřechodné prvky s valenčními elektrony v orbitalu s a p. Ve vedlejších podskupinách jsou prvky přechodné s valenčními elektrony v orbitalu d. Lanthanoidy a aktinoidy s valenčními elektrony v orbitalu f se označují jako vnitřně přechodné. Skupiny se označují římskými číslicemi I. až VIII. Skupina VIII.b je trojnásobná. Obsahuje trojice železných, lehkých a těžkých platinových kovů.
Některé skupiny prvků mají své zažité názvy. I.a
alkalické kovy
Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
II.a
kovy alkalických zemin
Ca, Sr, Ba, Ra
III.a
triely
B, Al, Ga, In, Tl
IV.a
tetrely
C, Si, Ge, Sn, Pb
V.a
pentely
N, P, As, Sb, Bi
VI.a
chalkogeny
O, S, Se, Te, Po
VII.a
halogeny
F, Cl, Br, I, At
VIII.a
vzácné plyny
He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Vlastnosti prvků. Vlastnosti prvků Ar , kovový a nekovový charakter, ionizační potenciál, elektronová afinita, elektronegativita, oxidačně redukční vlastnosti, kyselinotvornost a zásadotvornost souvisí s postavením prvku v periodické tabulce.
Uděláme-li tabulkou myšlenou čáru od bóru po astat. Leží kovy pod touto čárou. Nad čárou leží nekovy. Relativní atomová hmotnost roste v periodách zleva doprava a ve skupinách shora dolů. Ostatní vlastnosti se mění po úhlopříčce zleva dole doprava nahoru. Nejnižší elektronegativitu má francium, největší fluor. Prvky vlevo v tabulce elektrony snadno uvolňují, tvoří kationty a chovají se jako redukční činidla. Prvky vpravo v tabulce se stabilizují přijetím elektronů, tvoří anionty a chovají se jako oxidační činidla. Vlevo v tabulce leží prvky zásadotvorné. Vpravo kyselinotvorné.
Oxidační čísla Také oxidační čísla prvků ve sloučeninách souvisí s postavením prvků v periodické tabulce. Platí, že nejvyšší kladné oxidační číslo, kterého může prvek dosáhnout se rovná číslu skupiny, v níž leží. To platí s výjimkou kyslíku, který může nabývat maximálního oxidačního čísla +II a fluóru, který se ve sloučeninách s kladným oxidačním číslem vůbec nevyskytuje. Takže prvky I.a i b skupiny mají maximální oxidační číslo +I, prvky II.a i b skupiny +II, III.a i b +III atd. Také nejnižší záporná oxidační čísla prvků můžeme dostat odečteme-li od čísla 8 číslo skupiny v níž prvek leží. Takže prvky skupiny VII.a, halogeny mají nejnižší záporné oxidační číslo –I. Prvky VI.a skupiny mají nejnižší oxidační číslo –II. Prvky V.a –III, IV.a –IV.
Test Jestlipak dokážete vybrat pětici prvků které v periodické tabulce chybí. a) Sc, V, Pt, Os, Pb b) K, Ba, Mn, Al, Br c) K, Ba, Mn, Hg, Br
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
I.a H Li Na Rb Cs Fr
II.a Be Mg Ca Sr Ra
III.b
Sc Y La Ac
IV.b
Ti Zr Hf
V.b
V Nb Ta
VI.b
Cr Mo W
VII.b VIII.b VIII.b VIII.b
Tc Re
Fe Ru Os
Co Rh Ir
Ni Pd Pt
I.b
Cu Ag Au
II.b
Zn Cd
III.a
IV.a
V.a
VI.a
B Al Ga In Tl
C Si Ge Sn Pb
N P As Sb Bi
O S Se Te Po
Konec prezentace
VII.a VIII.a He F Ne Cl Ar Kr I Xe At Rn
Výborně.
D.I. Mendělejev
Chyba! Ještě se musíš hodně učit.
Použitá literatura MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 3., přeprac. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2005, 240 s. ISBN 80-7182-055-51. ŠRÁMEK, Vratislav a Ludvík KOSINA. Obecná a anorganická chemie. 2. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2000, 262 s. ISBN 80-718-2099-7.
Registrační číslo projektu Šablona
CZ.1.07/1.5.00/34.0951 III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT
Autor
Ing. František Paseka
Název materiálu
20. Periodická soustava prvků
Ověřeno ve výuce dne
13. 6. 2013
Předmět
Chemie
Ročník
První
Klíčová slova
Periodický zákon, dlouhá periodická tabulka, periody, skupiny, prvky nepřechodné, přechodné, vnitřně přechodné, kovy, nekovy, vlastnosti prvků, oxidační čísla.
Anotace
Úvodní snímek věnovaný chemickým prvkům. Uvádí se rozdělení podle kovového charakteru, skupenství a počtu izotopů. Na následném snímku je vysvětlen a zapsán periodický zákon. Dále se ukazuje a diskutuje dlouhá periodická tabulka. Část snímků je věnována vztahu mezi postavením prvků v PSP a jejich vlastnostmi. Na závěr je test ze znalosti postavení prvků v dlouhé tabulce.
Metodický pokyn
Prezentace je určena jako výklad do hodiny i jako materiál určený k samostudiu
Počet stran
14
Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora.
