See also: Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä (taulukko)Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä
(näyttää järjestysluvun ja atomisymbolin; klikkaa atomisymbolia saadaksesi tarkempia tietoja)
Ryhmät
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja.
periodinen järjestelmä,
kaavio alkuaineiden järjestämisestä jaksollisen lain mukaanperiodinen laki,
lausuma alkuaineiden kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien jaksollisesta toistuvuudesta, kun alkuaineet järjestetään järjestykseen atomiluvun kasvaessa.
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. löysi Dmitri I. MendelejevMendelejev, Dmitri Ivanovitš
, 1834-1907, venäläinen kemisti. Hän on kuuluisa jaksollisen lain muotoilusta (1869) ja jaksollisen järjestelmän, alkuaineiden luokittelun, keksimisestä; yhdessä Lothar Meyerin kanssa, joka oli itsenäisesti päässyt samanlaisiin johtopäätöksiin, hän oli
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. ja tarkistanut Henry G. J. MoseleyMoseley, Henry Gwyn Jeffreys
, 1887-1915, englantilainen fyysikko, grad. Trinity College, Oxford, 1910. Aloitti tutkimuksensa Ernest Rutherfordin johdolla toimiessaan luennoitsijana Manchesterin yliopistossa ja omistautui pian kokonaan tutkimukselle.
…… Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. . Jaksollisessa järjestelmässä alkuaineet on järjestetty sarakkeisiin ja riveihin kasvavan järjestysluvun mukaanatomiluku,
jota usein edustaa symboli Z, on protonien lukumäärä atomin ytimessä sekä elektronien lukumäärä neutraalissa atomissa. Atomit, joilla on sama järjestysluku, muodostavat kemiallisen alkuaineen. Atomiluvut annettiin alkuaineille ensimmäisen kerran c.
…… Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. (katso taulukko otsikolla Periodic TablePeriodic Table of the Elements
(showing atomic number and atomic symbol; click at atomic symbol for more detailed information)
Groups
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. ).
Vakiomuotoisessa jaksollisessa järjestelmässä on 18 pystysaraketta eli ryhmää. Tällä hetkellä jaksollisesta järjestelmästä on laajalti käytössä kolme versiota, joilla kullakin on omat ainutlaatuiset sarakeotsikkonsa. Nämä kolme muotoa ovat vanha IUPAC-taulukko (International Union of Pure and Applied Chemistry), CAS-taulukko (Chemical Abstract Service) ja uusi IUPAC-taulukko. Vanhassa IUPAC-järjestelmässä sarakkeet merkittiin roomalaisilla numeroilla, joita seurasi joko kirjain A tai B. Sarakkeet 1-7 numeroitiin IA-VIIA, sarakkeet 8-10 VIIIA, sarakkeet 11-17 IB-VIIB ja sarake 18 VIII. CAS-järjestelmässä käytettiin myös roomalaisia numeroita, joita seurasi kirjain A tai B. Tässä menetelmässä sarakkeet 1 ja 2 merkittiin kuitenkin IA ja IIA:ksi, sarakkeet 3-7 IIIB-VIB:ksi, sarakkeet 8-10 VIII:ksi, sarakkeet 11 ja 12 IB:ksi ja IIB:ksi ja sarakkeet 13-18 IIIA-VIIIA:ksi. Vanhassa IUPAC-järjestelmässä kirjaimet A ja B merkittiin kuitenkin taulukon vasempaan ja oikeaan osaan, kun taas CAS-järjestelmässä kirjaimet A ja B merkittiin pääryhmän alkuaineille ja siirtymäalkuaineille. (Taulukon laatija saattoi mielivaltaisesti käyttää joko isoa tai pientä kirjainta A tai B, mikä lisäsi sekaannusta). Lisäksi vanhaa IUPAC-järjestelmää käytettiin enemmän Euroopassa, kun taas CAS-järjestelmä oli yleisimmin käytössä Amerikassa. Uudessa IUPAC-järjestelmässä sarakkeet numeroidaan arabialaisin numeroin 1-18. Nämä ryhmänumerot vastaavat viimeisen jalokaasuelementin (sarakkeessa 18) jälkeen lisättyjen s-, p- ja d-orbitaalielektronien määrää. Tämä vastaa nykyisiä tulkintoja jaksollisesta laista, jonka mukaan ryhmän alkuaineilla on samanlaiset atomiensa uloimpien elektronikuorien kokoonpanot. Koska useimmat kemialliset ominaisuudet ovat seurausta uloimpien elektronien vuorovaikutuksesta, tämä selittää, miksi samaan ryhmään kuuluvilla alkuaineilla on samanlaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Valitettavasti järjestelmä ei toimi kolmen ensimmäisen jakson (tai rivin; ks. jäljempänä) alkuaineiden osalta. Esimerkiksi sarakkeessa 13 olevalla alumiinilla on vain 3 s-, p- ja d-orbitaalielektronia. Siitä huolimatta American Chemical Society on ottanut käyttöön uuden IUPAC-järjestelmän.
Taulukon vaakarivejä kutsutaan jaksoiksi. Jakson alkuaineille on ominaista, että niillä on sama määrä elektronikuoria; näiden kuorien elektronien määrä, joka vastaa alkuaineen järjestyslukua, kasvaa kussakin jaksossa vasemmalta oikealle. Kussakin jaksossa kevyemmät metallit ovat vasemmalla, raskaammat metallit keskellä ja epämetallit oikealla. Metallien ja epämetallien rajalla olevia alkuaineita kutsutaan metalloideiksi.
Ryhmää 1 (jossa on yksi valenssielektroni) ja ryhmää 2 (jossa on kaksi valenssielektronia) kutsutaan alkalimetalleiksialkalimetalleiksi,
metalleiksi,
metalleiksi,
metalleiksi,
jotka esiintyvät jaksollisen järjestelmän ryhmässä 1. Muihin metalleihin verrattuna ne ovat pehmeitä ja niillä on alhaiset sulamispisteet ja tiheydet. Alkalimetallit ovat voimakkaita pelkistimiä ja muodostavat yksiarvoisia yhdisteitä.
…… Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. ja alkali-maametallitalkali-maametallit,
metalleja, jotka muodostavat jaksollisen järjestelmän ryhmän 2. Yleisesti ottaen ne ovat pehmeämpiä kuin useimmat muut metallit, reagoivat helposti veden kanssa (erityisesti kuumennettaessa) ja ovat voimakkaita pelkistimiä, mutta ne ylittävät kaikissa näissä ominaisuuksissa
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. , vastaavasti. Ryhmästä 3, joka sisältää siirtymäalkuaineet, haarautuu kaksi alkuaineiden sarjaa Siirtymäalkuaineet
tai siirtymämetallit,
kemiassa alkuaineiden ryhmä, jolle on ominaista sisemmän d-elektroniorbitaalin täyttyminen atominumeron kasvaessa.
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. , tai siirtymämetallit; alkuaineita 57-71 kutsutaan lantanidisarjaksilantanidisarja,
harvinaisiin maametalleihin kuuluva metallisten alkuaineiden sarja jaksollisen järjestelmän ryhmässä 3. Sarjan jäseniä kutsutaan usein lantanideiksi, vaikka lantaania (järjestysluku 57) ei aina pidetä sarjan jäsenenä.
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. , eli harvinaisia maametalleja, ja alkuaineita 89-103 kutsutaan aktinidisarjaksiaktinidisarja,
jaksollisen järjestelmän ryhmän 3 radioaktiivisten metallisten alkuaineiden sarja. Sarjan jäseniä kutsutaan usein aktinideiksi, vaikkakaan aktiniumia (at. nro 89) ei aina pidetä sarjan jäsenenä.
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. , tai radioaktiiviset harvinaiset maametallit; kolmannen sarjan, superaktinidien sarjan (alkuaineet 122-153), ennustetaan kuuluvan jaksollisen järjestelmän pääosan ulkopuolelle, mutta yhtäkään näistä ei ole vielä syntetisoitu tai eristetty. Ryhmän 17 epämetalleja (joilla on seitsemän valenssielektronia) kutsutaan halogeeneiksihalogeeni
, mikä tahansa jaksollisen järjestelmän ryhmässä 17 esiintyvistä kemiallisesti aktiivisista alkuaineista; nimitys koskee erityisesti fluoria (symboli F), klooria (Cl), bromia (Br) ja jodia (I).
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. . Viimeiseen sarakkeeseen (ryhmä 18) ryhmitellyillä alkuaineilla ei ole valenssielektroneita ja niitä kutsutaan inertiksi kaasuksiinertti kaasu
tai jalokaasu,
jokainen jaksollisen järjestelmän ryhmän 18 alkuaineista. Atomiluvun mukaisessa järjestyksessä ne ovat: helium, neon, argon, krypton, ksenon ja radon. Ne ovat värittömiä, hajuttomia ja mauttomia kaasuja, ja niiden uskottiin aikoinaan olevan täysin inerttejä, eli
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. , tai jalokaasuiksi, koska ne reagoivat kemiallisesti vain äärimmäisen vaikeasti.
Suhteellisen yksinkertaisessa jaksollisen järjestelmän tyypissä kussakin kohdassa on kyseiseen kohtaan määritetyn alkuaineen nimi ja kemiallinen symboli; sen järjestysluku; sen atomipainoatomipaino,
kemiallisen alkuaineen kaikkien luonnossa esiintyvien isotooppien massojen keskiarvo (painotettu keskiarvo), erotuksena atomimassasta, joka on yksittäisen isotoopin massa. Vaikka ensimmäiset atomipainot laskettiin 1800-luvun alussa.
….. Klikkaa linkkiä saadaksesi lisätietoja. (sen stabiilien isotooppien massojen painotettu keskiarvo, joka perustuu asteikkoon, jossa hiili-12:n massa on 12); ja sen elektronikonfiguraatio eli sen elektronien jakautuminen kuoriin. Suuremmat ja monimutkaisemmat jaksolliset taulukot voivat sisältää myös seuraavat tiedot kustakin alkuaineesta: atomin halkaisija tai säde, yleiset valenssiluvut tai hapetusasteet, sulamispiste, kiehumispiste, tiheys, ominaislämpö, Youngin moduuli, valenssielektronien kvanttitilat, kidemuodon tyyppi, stabiilit ja radioaktiiviset isotoopit sekä alkuaineelle ominainen magneettisuustyyppi (paramagnetismi tai diamagnetismi).
Bibliografia
Vrt. P. W. Atkins, The Periodic Kingdom: A Journey into the Land of Chemical Elements (1997).