Conţinut
În 1869, Dmitri Mendeleev a publicat o lucrare intitulată „Despre relația proprietăților elementelor cu greutățile lor atomice”. În acea lucrare a produs un aranjament ordonat al elementelor, listându-le în ordinea creșterii în greutate și aranjându-le în grupuri pe baza proprietăților chimice similare. Deși au rămas multe decenii înainte ca detaliile structurii atomice să fie descoperite, tabelul Mendeleevs a organizat deja elemente în ceea ce privește valența lor.
Elemente și greutate atomică
În timpul lui Mendeleev, atomii erau considerați a fi entități indivizibile și unice. Unele erau mai grele decât altele și părea rezonabil să comandăm elementele prin creșterea greutății. Există două probleme cu această abordare. În primul rând, măsurarea greutății este o sarcină dificilă, iar multe dintre greutățile acceptate din ziua lui Mendeleev nu erau corecte. În al doilea rând, se dovedește că greutatea atomică nu este într-adevăr parametrul relevant. Tabelele periodice de astăzi plasează elementele în ordinea numărului lor atomic, care este numărul protonilor din nucleu. Pe vremea lui Mendeleev, protonii nu au fost încă descoperiți.
Elemente și proprietăți chimice
Mendeleev a scris că „aranjarea în funcție de greutatea atomică corespunde valenței elementului și într-o anumită măsură diferența de comportament chimic”. Valența, înțelegerea lui Mendeleevs, a fost o indicație a capacității unui element de a se combina cu alte elemente. Mendeleev a combinat ordinea greutății atomice cu valențele comune pentru a organiza elementele într-un tabel. Adică a organizat elementele în grupuri în funcție de caracteristicile lor chimice. Deoarece acele proprietăți se repetă de fiecare dată, rezultatul a fost un tabel periodic în care fiecare coloană verticală, numită grup, conține elemente cu caracteristici similare și fiecare rând orizontal, numit perioadă, aranjează elementele în greutate, crescând de la stânga la dreapta. iar de sus în jos.
Structura atomica
La aproximativ 50 de ani de la primul tabel periodic al lui Mendeleevs, oamenii de știință au descoperit că atomul a fost construit în jurul unui nucleu cu protoni încărcați pozitiv și neutroni neutri - ambele fiind relativ grele. Nucleul încărcat pozitiv este înconjurat de un nor de electroni încărcați negativ. Numărul de protoni - numit și numărul atomic - se potrivește de obicei cu numărul de electroni. Se dovedește că numărul de electroni pe care un element îi determină în mare parte proprietățile chimice. Deci ordinea corectă din tabelul periodic este determinată de numărul de electroni, nu de greutate, așa cum propunea Mendeleev inițial.
Electroni de valență
Electronii din norul care înconjoară un nucleu de elemente sunt aranjați în straturi, numite cochilii. Fiecare înveliș are un număr specific de electroni pe care îi poate ține. Când fiecare coajă este umplută, se adaugă o nouă coajă până când sunt contabilizați toți electronii. Electronii din carcasa cea mai exterioară sunt numiți electroni de valență, deoarece interacțiunile lor sunt cele care determină proprietățile chimice ale unui element. Coloanele care au fost configurate pentru a grupa elemente prin proprietăți chimice similare se dovedesc a fi exact aceleași coloane definite de numărul de electroni de valență. Elementele din grupa 1A au un singur electron de valență și fiecare coloană din grupul A la dreapta adaugă încă un electron de valență. Organizarea devine un pic întunecată cu elementele din grupa B, dar fiecare dintre ele este, de asemenea, grupat de numărul lor de electroni de valență.