PERIODICKÁ TABULKA PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮPRVKŮ

Zuzana KauerováZuzana Kauerová

2005/20062005/2006

OBSAHOBSAH

1.1. Úvod do struktury atomuÚvod do struktury atomu

2.2. Historie uspořádání prvkůHistorie uspořádání prvků

3.3. MendělejevMendělejev

4.4. Periodická tabulka prvkůPeriodická tabulka prvků

4.14.1 Struktura tabulky Struktura tabulky

4.1.1 Periody4.1.1 Periody

4.1.2 Skupiny4.1.2 Skupiny

4.24.2 Informace v tabulce Informace v tabulce

4.2.1 Oxidační stavy prvků4.2.1 Oxidační stavy prvků

4.2.2 Periodická závislost velikosti 4.2.2 Periodická závislost velikosti atomů na protonovém atomů na protonovém

číslečísle

4.2.3 Elektronegativita4.2.3 Elektronegativita

5.5. Závěrečné shrnutíZávěrečné shrnutí

6.6. Domácí úkolDomácí úkol

1. Atom1. Atom

Základní stavební Základní stavební jednotka hmotyjednotka hmoty

Jádro: Jádro: protonyprotony pp++ a a neutronyneutrony nn00

Obal: Obal: elektrony elektrony ee--

Elektroneutrální atom Elektroneutrální atom – počet protonů v – počet protonů v jádře a elektronů v jádře a elektronů v obalu stejnýobalu stejný

Většina hmotnosti Většina hmotnosti soustředěna v jádře soustředěna v jádře

Počet protonů v jádře =Počet protonů v jádře => > protonovprotonové číslo Zé číslo Z Počet neutronů v jádře Počet neutronů v jádře =>=> neutronové číslo Nneutronové číslo N Protony + neutrony = nukleony =Protony + neutrony = nukleony =>> nukleonové číslo nukleonové číslo

AAZ + N = AZ + N = A

Látka tvořená atomy se stejným protonovým Látka tvořená atomy se stejným protonovým číslem = číslem = prvekprvek

2. Historie uspořádání prvků2. Historie uspořádání prvků

Na konci 17. století známo jen 12 prvkůNa konci 17. století známo jen 12 prvkůV 18. a na začátku 19. století objev mnoha V 18. a na začátku 19. století objev mnoha

nových prvků =nových prvků =>> snaha je usposnaha je uspořádatřádatDöbereiner – pravidlo triád (1829)Döbereiner – pravidlo triád (1829)De Chancourtois – tellurický šroub (1862)De Chancourtois – tellurický šroub (1862)Newlands – zákon oktáv (186)Newlands – zákon oktáv (186)Meyer – periodicita atomových objemů (1869)Meyer – periodicita atomových objemů (1869)

Historický zvrat – Historický zvrat – MENDĚLEJEVOVA MENDĚLEJEVOVA PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮ PERIODICKÁ TABULKA PRVKŮ (1869)(1869)

3. Mendělejev3. Mendělejev

Dmitrij Ivanovič Mendělejev Dmitrij Ivanovič Mendělejev (8.2.1834 - 2.2.1907),(8.2.1834 - 2.2.1907), nejvýznamnější ruský chemiknejvýznamnější ruský chemik

Narozen na Sibiři jako čtrnácté Narozen na Sibiři jako čtrnácté a poslední dítěa poslední dítě

Profesor na univerzitě v Profesor na univerzitě v Petrohradě – vytvořil zde Petrohradě – vytvořil zde Základy chemieZáklady chemie

1869 tvorba periodické 1869 tvorba periodické tabulky 62 známých prvkůtabulky 62 známých prvků

4. Periodická tabulka prvků4. Periodická tabulka prvků

Mendělejev Mendělejev seřadil prvky podle stoupající seřadil prvky podle stoupající atomové hmotnostiatomové hmotnosti, analogické prvky , analogické prvky zařadil do sousedství =zařadil do sousedství =>> periodicita periodicita

Periodický zákon:Periodický zákon:Vlastnosti prvků se periodicky mění v Vlastnosti prvků se periodicky mění v

závislosti na vzrůstajícím protonovém závislosti na vzrůstajícím protonovém čísle.čísle.

==> > Tabulka grafickým vyjádřením Tabulka grafickým vyjádřením periodického zákonaperiodického zákona

4.1 Struktura tabulky4.1 Struktura tabulky

Tzv. dlouhá forma tabulkyTzv. dlouhá forma tabulky7 vodorovných řad – 7 vodorovných řad – periodperiod

16 (18) svislých sloupců – 16 (18) svislých sloupců – skupinskupinSkupiny 1-2 a 13 – 18Skupiny 1-2 a 13 – 18

Hlavní skupiny, nepřechodné (základní) Hlavní skupiny, nepřechodné (základní) s- a p-s- a p-prvkyprvky

Skupiny 3-12Skupiny 3-12Vedlejší skupiny, přechodné,vedlejší Vedlejší skupiny, přechodné,vedlejší d-d-prvkyprvky

Vyčleněny Vyčleněny lanthanoidy a aktinoidylanthanoidy a aktinoidyVnitřně přechodné Vnitřně přechodné f-f-prvkyprvky

4.1.1 PERIODY4.1.1 PERIODY

Sedm vodorovných řadSedm vodorovných řadPořadové číslo periody totožné s hlavním Pořadové číslo periody totožné s hlavním

kvantovým číslem poslední obsazované kvantovým číslem poslední obsazované vrstvyvrstvy =>=> stejný počet částečně nebo úplně stejný počet částečně nebo úplně obsazených elektronových vrstevobsazených elektronových vrstev

Každý prvek na začátku periody zahajuje Každý prvek na začátku periody zahajuje tvorbu nové elektronové sférytvorbu nové elektronové sféry

Každá perioda ukončena vzácným plynemKaždá perioda ukončena vzácným plynem

1.1. Perioda Perioda

- - 2 prvky – vodík a helium2 prvky – vodík a helium

- - pouze jeden orbital typu s pouze jeden orbital typu s =>=> k úplnému k úplnému obsazení stačí pouze dva elektronyobsazení stačí pouze dva elektrony

2.2. PeriodaPerioda

- - celkem 8 prvkůcelkem 8 prvků

- - zcela zaplněn orbital 1s, zbývající zcela zaplněn orbital 1s, zbývající elektrony ve vrstvách 2s (Be a Li) a 2p (B, elektrony ve vrstvách 2s (Be a Li) a 2p (B, C, N, O, F, Ne)C, N, O, F, Ne)

3.3. PeriodaPerioda -- analogie 2. periody, 8 prvků, zaplnění 3s a analogie 2. periody, 8 prvků, zaplnění 3s a

3p vrstev3p vrstev4.4. PeriodaPerioda -- KK a a CaCa vrstva 4s vrstva 4s -- ScSc až až ZZn sféra 3d n sféra 3d =>=> přechodné prvky přechodné prvky -- GaGa až až KrKr vrstva 4p – opět nepřechodné vrstva 4p – opět nepřechodné5.5. PeriodaPerioda -- analogie čtvrté periodyanalogie čtvrté periody

6. a 7. Perioda6. a 7. Perioda vnitřně přechodné f-prvky – lanthanoidy a vnitřně přechodné f-prvky – lanthanoidy a aktinoidyaktinoidy

4.1.2 SKUPINY4.1.2 SKUPINY

Svislé rozdělení do 18 skupinSvislé rozdělení do 18 skupinOznačení arabskými číslicemi 1 až 18Označení arabskými číslicemi 1 až 18Ve skupinách seřazeny prvky se stejným Ve skupinách seřazeny prvky se stejným

počtem elektronů v poslední vrstvě počtem elektronů v poslední vrstvě elektronového obalu elektronového obalu =>=> podobné chemické podobné chemické vlastnostivlastnosti

Chemické vlastnosti určeny Chemické vlastnosti určeny valenčními valenčními elektronyelektrony

Pro jednotlivé skupiny prvků často Pro jednotlivé skupiny prvků často triviální triviální názvynázvy – základem je číslo skupiny: – základem je číslo skupiny:

1. Skupina – 1. Skupina – alkalické kovyalkalické kovy (kromě vodíku) (kromě vodíku)

2. Skupina – 2. Skupina – kovy alkalických zeminkovy alkalických zemin

16. Skupina – 16. Skupina – chalkogenychalkogeny

17. Skupina – 17. Skupina – halogenyhalogeny

18. Skupina – 18. Skupina – vzácné plynyvzácné plyny

Dále Dále Fe, CoFe, Co a a NiNi – – prvky triády železaprvky triády železa

Os, Ir, PtOs, Ir, Pt – – těžké platinové kovytěžké platinové kovy

Ru, Rh, PdRu, Rh, Pd – – lehké platinové kovylehké platinové kovy

4.2 Informace v tabulce4.2 Informace v tabulce

Chemické vlastnosti – Chemické vlastnosti – kyselino/zásadotvorné, kyselino/zásadotvorné, amfoterníamfoterní

Inertní/umělé apodInertní/umělé apod....

4.2.1 Oxidační stavy prvků4.2.1 Oxidační stavy prvků

Většina prvků ve sloučeninách - různé Většina prvků ve sloučeninách - různé oxidační stavy – stabilní/labilníoxidační stavy – stabilní/labilní

Nejstálejší jsou konfigurace vzácných Nejstálejší jsou konfigurace vzácných plynů (plynů (nsns22npnp66) a konfigurace elektronové ) a konfigurace elektronové osmnáctky (osmnáctky (nsns22npnp66ndnd1010) ) =>=> všechny všechny orbitaly zaplněny elektronyorbitaly zaplněny elektrony

Podle tendence prvků zaujmout co Podle tendence prvků zaujmout co nejstabilnější konfiguraci nejstabilnější konfiguraci můžeme určit můžeme určit jejich oxidační číslajejich oxidační čísla

Platí:Platí:Prvky 1. skupinyPrvky 1. skupiny (přechodné i (přechodné i

nepřechodné) mají nepřechodné) mají maximální pozitivní maximální pozitivní oxidační číslo Ioxidační číslo I

Prvky 2. skupinyPrvky 2. skupiny (přechodné i (přechodné i nepřechodné) mají nepřechodné) mají maximální pozitivní maximální pozitivní oxidační číslo IIoxidační číslo II

Prvky 8. skupinyPrvky 8. skupiny (přechodné i (přechodné i nepřechodné) mají nepřechodné) mají maximální pozitivní maximální pozitivní oxidační číslo VIIIoxidační číslo VIII

Platí:Platí:Prvky 7. skupinyPrvky 7. skupiny mají nejnižší negativní mají nejnižší negativní

oxidační oxidační číslo –Ičíslo –IPrvky 6. skupinyPrvky 6. skupiny mají nejnižší negativní mají nejnižší negativní

oxidační oxidační číslo –IIčíslo –IIPrvky 5. skupinyPrvky 5. skupiny mají nejnižší negativní mají nejnižší negativní

oxidační oxidační číslo –IIIčíslo –IIIPrvky 4. skupinyPrvky 4. skupiny mají nejnižší negativní mají nejnižší negativní

oxidační oxidační číslo –IVčíslo –IVVzniklé ionty mají konfiguraci vzácného Vzniklé ionty mají konfiguraci vzácného

plynuplynu

4.2.2 Periodická závislost velikosti 4.2.2 Periodická závislost velikosti atomů na protonovém čísleatomů na protonovém čísle

Velikost atomuVelikost atomu = porovnává se na základě = porovnává se na základě vzdálenosti atomových jader v molekulách vzdálenosti atomových jader v molekulách a krystalech (atomový poloměr)a krystalech (atomový poloměr)

Velikost atomů nepřechodných prvků v Velikost atomů nepřechodných prvků v periodách klesá se stoupajícím protonovým periodách klesá se stoupajícím protonovým číslemčíslem

Velikost atomů ve skupinách Velikost atomů ve skupinách nepřechodných prvků roste s rostoucím nepřechodných prvků roste s rostoucím číslem periodyčíslem periody

4.2.3 Elektronegativita4.2.3 Elektronegativita

ElektronegativitaElektronegativita = = schopnost vázaného schopnost vázaného atomu přitahovat atomu přitahovat elektrony chemické elektrony chemické vazbyvazby

Hodnoty Hodnoty elektronegativity elektronegativity nepřechodných prvků nepřechodných prvků klesají směrem od fluoru klesají směrem od fluoru (4,0) k cesiu (0,7) (4,0) k cesiu (0,7)

5. ZÁVĚR5. ZÁVĚR

MendělejevMendělejev seřadil prvky podle seřadil prvky podle stoupající atomové hmotnostistoupající atomové hmotnosti

Periodický zákon:Periodický zákon:Vlastnosti prvků se periodicky mění v Vlastnosti prvků se periodicky mění v

závislosti na vzrůstajícím protonovém závislosti na vzrůstajícím protonovém čísle.čísle.

==> > Tabulka grafickým vyjádřením Tabulka grafickým vyjádřením periodického zákonaperiodického zákona

Sedm vodorovných řad – Sedm vodorovných řad – periodperiod18 svislých sloupců – 18 svislých sloupců – skupinskupin

Pořadové číslo periody totožné s hlavním Pořadové číslo periody totožné s hlavním kvantovým číslem poslední obsazované kvantovým číslem poslední obsazované vrstvyvrstvy

Ve skupinách seřazeny prvky se stejným Ve skupinách seřazeny prvky se stejným počtem elektronů v poslední vrstvě počtem elektronů v poslední vrstvě elektronového obaluelektronového obalu

Pomocí tabulky můžeme určovat Pomocí tabulky můžeme určovat oxidační stavy prvků a tím i jejich oxidační stavy prvků a tím i jejich chemické vlastnostichemické vlastnosti

6. Domácí úkol6. Domácí úkol

Zařaď do skupiny (popř. i triviální název Zařaď do skupiny (popř. i triviální název skupiny) a periody, urči maximální skupiny) a periody, urči maximální oxidační stavy a porovnej elektronegativitu oxidační stavy a porovnej elektronegativitu vzhledem k fluoru u těchto prvků:vzhledem k fluoru u těchto prvků:

UhlíkUhlík

ŽelezoŽelezo

HořčíkHořčík

ArsenArsen

JódJód

NiklNikl

SodíkSodík

CínCín

WolframWolfram

Děkuji Vám za pozornostDěkuji Vám za pozornost

http://www.conet.cz/veniliehttp://www.conet.cz/venilie