Periodiska systemet
Från Rilpedia
Periodiska systemet är en tabell över grundämnen/element som är uppställd efter deras kemiska och fysikaliska egenskaper, vilka varierar periodiskt med atomvikten och styrs av elektronkonfigurationen. Den första versionen av periodiska systemet uppställdes 1869 av ryssen Dmitrij Mendelejev och tysken Lothar Meyer, men allteftersom nya grundämnen upptäckts och kunskapen om den teoretiska grundvalen för systemet fördjupats har det sedan modifierats och förfinats.
I periodiska systemet är grundämnena ordnade efter stigande atomnummer, det vill säga antalet protoner i atomernas kärna. De är uppställda i rader, kallade perioder, och kolumner, kallade grupper.
Innehåll |
Periodiska systemet
| Grupp | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Period | ||||||||||||||||||||
| 1 | 1 |
2 |
||||||||||||||||||
| 2 | 3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||||||||
| 3 | 11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
||||||||||||
| 4 | 19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
||
| 5 | 37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
51 |
52 |
53 |
54 |
||
| 6 | 55 |
56 |
* |
72 |
73 |
74 |
75 |
76 |
77 |
78 |
79 |
80 |
81 |
82 |
83 |
84 |
85 |
86 |
||
| 7 | 87 |
88 |
** |
104 |
105 |
106 |
107 |
108 |
109 |
110 |
111 |
112 |
113 |
114 |
115 |
116 |
117 |
118 |
||
| * Lantanoider | 57 |
58 |
59 |
60 |
61 |
62 |
63 |
64 |
65 |
66 |
67 |
68 |
69 |
70 |
71 |
|||||
| ** Aktinoider | 89 |
90 |
91 |
92 |
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
100 |
101 |
102 |
103 |
|||||
Färg- och teckenförklaring
I tabellen anges följande per grundämne:
- Atomnummer. Dess färg anger ämnets tillstånd vid rumstemperatur och normalt tryck:
- orange=gasformigt,
- blå=flytande,
- svart=fast, om ämnet förekommer naturligt
- röd=fast, om ämnet bara förekommer på konstgjord väg
- Kemiskt tecken
- Bakgrundsfärger betecknar ämnesklasser (i urval):
| Alkalimetaller | Alkaliska jordartsmetaller | Lantanoider | Aktinoider | Övergångsmetaller |
| Övriga metaller | Halvmetaller | Icke-metaller | Halogener | Ädelgaser |
- Ljusgrå/ljusgul bakgrund betyder att ämnet ännu ej upptäckts men har en plats i tabellen.
- Rutans ram betecknar metaller / halvmetaller / icke-metaller:
| Metaller | Halvmetaller | Icke-metaller |
Grupper och perioder
En grupp är en lodrät kolumn i det periodiska systemet.
Grupper anses vara en av de viktigaste metoderna för att klassificera grundämnen. I en del grupper har grundämnena väldigt lika egenskaper och påvisar en klar trend för egenskaperna inom gruppen. Dessa grupper brukar tilldelas triviala (osystematiska) namn, som exempelvis alkalimetaller, alkaliska jordmetaller, halogener och ädelgaser. Vissa andra grupper i det periodiska systemet påvisar färre likheter och/eller lodräta trender (exempelvis grupperna 14 och 15) och dessa har därför inte tilldelats något trivialt namn utan benämns endast utifrån sitt gruppnummer.
En period är en vågrät rad i det periodiska systemet.
Även om grupper är det vanligaste sättet att klassificera grundämnen så finns det vissa områden där de vågräta trenderna och likheterna är viktigare än de lodräta grupptrenderna. Detta gäller bland annat d-blocket (eller "övergångsmetaller") och f-blocket där lantanoiderna och aktinoiderna bildar två viktiga vågräta serier av grundämnen.
Historik
|
|
|
|
De tidigaste försöken att ordna och gruppera grundämnena gjordes utan någon kunskap om atomernas struktur och uppbyggnad. Den tyske kemisten Johann Wolfgang Döbereiner försökte hitta samband mellan olika ämnens atomvikt och deras kemiska egenskaper, och på 1820-talet fann han flera grupper av tre likartade ämnen där ett av ämnena kemiskt var en blandning av de båda andra och hade en atomvikt som låg mitt emellan de båda andras. Han kallade dem för triader.
Under flera decennier betraktas Döbereiners upptäckt som en oväsentlig kuriositet, vad vetenskapshistorikern Stephen Toulmin kallar för ett "naket faktum", men när nya och riktigare uppgifter om olika ämnens atomvikter kommit fram på 1860-talet intresserade sig flera olika forskare för nya samband mellan atomvikt och kemiska egenskaper. 1866 uppställde den brittiske kemisten John Alexander Reina Newlands en tabell med 62 av de då 63 kända grundämnena ordnade efter stigande atomvikt. Tabellen visade att ämnen med liknande egenskaper återkom med en periodicitet 7 eller 14 ämnen, ungefär som oktaver i musiken.
Slutligen sammanställde 1869 ryssen Dmitrij Mendelejev och tysken Lothar Meyer oberoende av varandra tabeller med horisontella perioder och vertikala grupper på samma sätt som vi nu är vana att visa systemet. Meyer publicerade dock sina resultat först 1870. Mendelejevs tabell hade luckor för ytterligare 31 ämnen där inga av de då kända ämnena passade in. Hans idéer fick därför stor uppmärksamhet när det 1875 upptäckta ämnet gallium passade in i en av dessa luckor. När även ämnena strontium, som upptäcktes 1879, och germanium, upptäckt 1886, passade in i mönstret fick systemet stor acceptans bland övriga vetenskapsmän.
Andra sätt att tabellera grundämnen
En nackdel med periodiska systemet är att det inte skiljer mellan isotoper av samma element (det vill säga element med samma antal protoner, men olika antal neutroner), eftersom dessa i regel inte skiljer sig åt kemiskt (De kan däremot ha olika egenskaper med avseende på stabilitet och radioaktivitet). Ett alternativt sätt att tabellera grundämnen, som skiljer på olika isotoper, är en nuklidkarta (alternativt isotoptabell). En nuklidkarta ger bättre förståelse för olika isotopers karaktär än det periodiska systemet, men ger å andra sidan inte samma överblick över de kemiska egenskaperna.
Se även
