Periyodik Tablo Bize Ne Anlatıyor?

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-09-2012

PERİYODİK TABLO

BİZE NELER ANLATIYOR?

Periyodik tabloyu kullanarak her element hakkında belirli bilgiler elde edebiliriz

Örneğin 1 kilogramlık bir karbon bloğunda kaç karbon atomu bulunduğunu tayin etmek için karbon atomunun bağıl atom kütlesini kullanmamız yeterli

Bağıl Atom Kütlesi: Bir elementin atom kütle birimi (atomic mass units: amu) cinsinden ortalama kütlesini belirtir

Bu rakam sıklıkla elementin izotoplarının da ortalama kütlesini belirttiği için ondalıklı bir sayıdır

Bir elementin bağıl atom kütlesinden atom numarasının (proton sayısının) çıkarılmasıyla o elementin nötron sayısı bulunabilir

Atom Numarası: Bir atomda bulunan proton sayısı elementi tanımlar ve atom numarası olarak adlandırılır

Atomda bulunan proton sayısı aynı zamanda elementin kimyasal karakteri hakkında da bilgi verir

Periyodik tabloda sıklıkla karşılaşılan görünüm yandaki gibidir

Burada element simgesinin altında verilen "bağıl atom kütlesi" proton ve nötron sayısının toplamına eşittir

Element simgesinin üstünde verilen atom numarası da proton sayısına eşit olduğuna göre bu iki sayının farkı bize elementin nötron sayısını verir

Örnek: Kalsiyumun (Ca) nötron sayısı:

Bağıl atom kütlesi - Atom numarası = 40-20= 20'dir

Bu gösterim periyodik tablonun dışında örneğin herhangi bir anlatımda elementin adı geçerken de kullanılabilir

Bazı durumlarda bu iki değerin yeri tam tersi şekilde (atom numarası altta bağıl atom kütlesi üstte) de olabilir

Ek olarak simgenin sağ tarafında elementin + ya da - yükü de gösterilebilir

Element Simgesi: Her elemente ait bir ya da iki harften oluşan simgelerin uluslararası geçerliliği vardır

Element simgeleri hakkında detaylı bilgi için tıklayınız

Elektron Dizilimi: Uyarılmamış bir atomdaki elektronların konumlarını gösterir

Kimyabilimciler temel fizik bilgilerine dayanarak atomların elektron dizilimlerine göre nasıl davranabilecekleri konusunda fikir yürütebilirler

Elektron dizilimi bir atomun kararlılık kaynama noktası ve iletkenlik gibi özellikleri hakkında bilgi verir

Atomların son enerji düzeylerine (en dış yörüngelerine) "valans düzeyi" burada yer alan elektronlara da "valans elektronları" adı verilir

Kimyasal tepkimelerde birinci derecede önem taşıyan elektronlar valans elektronlarıdır

Bir elementin periyodik tablodaki yerine bakarak o elementin elektron dizilimi de anlaşılabilir

Aynı grupta (dikey sırada) yer alan elementlerin elektron dizilimleri büyük benzerlik gösterir ve bu nedenle de kimyasal tepkimelerde benzer şekilde davranırlar

Yükseltgenme basamağı (sayısı): Bir elementin bileşiklerinde alabileceği değerliklerdir

İngilizce'deki "oxidation state" kullanımına karşılık gelmektedir

Periyodik tabloda yer alan elementler gözterdikleri belirli ortak özelliklere göre gruplar halinde inceleniyor

Bu gruplar hakkında kısaca bilgi vermek gerekirse:

1

Alkali Metaller:

Periyodik tablonun ilk grubunda (dikey sırasında) yer alan metallerdir

Fransiyum dışında hepsi yumuşak yapıda ve parlak görünümdedir

Kolaylıkla eriyebilir ve uçucu hale geçebilirler

Bağıl atom kütleleri arttıkça erime ve kaynama noktaları da düşüş gösterir

Diğer metallere kıyasla özkütleleri de oldukça düşüktür

Hepsi de tepkimelerde etkindir

En yüksek temel enerji düzeylerinde bir tek elektron taşırlar

Bu elektronu çok kolay kaybederek +1 yüklü iyonlar oluşturabildikleri için kuvvetli indirgendirler

Isı ve elektriği çok iyi iletirler

Suyla etkileşimleri çok güçlüdür suyla tepkime sonucunda hidrojen gazı açığa çıkarırlar

2

Toprak Alkali Metaller:

Periyodik tablonun baştan ikinci grubunda (dikey sırasında) yer alan elementlerdir

Sıklıkla beyaz renkli olup yumuşak ve işlenebilir yapıdadırlar

Alkali metallerden daha az tepken (tepkimelere girmeye eğilimli) karakterde olmalarının yanında erime ve kaynama sıcaklıkları da daha düşüktür

İyonlaşma enerjileri de alkali metallerden daha yüksektir

Toprak elementleri ismi bu gruptaki elementlerin toprakta bulunan oksitlerinin eski kimyabilimciler tarafından ayrı birer element olarak düşünülmesinden gelir

3

Geçiş metalleri:

Sertlikleri yüksek yoğunlukları iyi ısı iletkenlikleri ve yüksek erime-kaynama sıcaklıklarıyla tanınırlar

Özellikle sertlikleri nedeniyle saf halde ya da alaşım halinde yapı malzemesi olarak kullanılırlar

Geçiş elementlerinin hepsi elektron dizilimlerinde en dışta her zaman d orbitalinde elektron taşırlar

Tepkimelere giren elektronlar da d orbitalindeki elektronlardır

Geçiş metalleri sıklıkla birden fazla yükseltgenme basamağına sahiptir

Çoğu asit çözeltilerinde hidrojenle yer değiştirecek kadar elektropozitiftir

İyonları renkli olduğu için analizlerde kolay ayırt edilirler

4

Lantanidler:

Geçiş metallerinin bir alt serini oluştururlar ve toprakta eser miktarda bulunmaları nedeniyle "nadir toprak elementleri" olarak da isimlendirilirler

En önemli ortak özelliklerielektron değişiminin yalnızca 4f orbitaline elektron katılımıyla gerçekleşmesidir

Özellikle +3 değerlikli hallerinde birbirlerine çok benzeyen özellikler gösterirler

Kuvvetli elektropozitif olmaları nedeniyle üretilmeleri zordur

Çoğunun iyon hallerinin karakteristik renkleri vardır

5

Aktinidler:

Bu elementlerin en önemli ortak özelliği elektron katılımının 5f orbitalinde gerçekleşmesidir

Geçiş metallerinin bir alt serisi konumundadırlar ve doğada çok ender bulunabilirler

6

Transaktinidler:

Aktinidleri takip eden elementlere bu ad verilir

Uranyumdan daha büyük olan bu elementler yalnızca nükleer reaktörlerde ya da parçacık hızlandırıcılarda elde edilebilirler

Geçiş elementlerinin bir alt bölümüdürler

Metaller ya da ametaller arasındaki yerleri kesin olarak belirlenememiştir

7

Ametaller:

Metal özelliği göstermeyen elementlerdir

Metaller çözeltilerde katyonları (pozitif yüklü iyonları) oluştururken ametaller anyon (negatif yüklü iyon) oluşturma eğilimindedir

Metallerin aksine iyi iletken değillerdir ve elektronegatiflikleri çok yüksektir

Metaller ve ametaller arasında özellikler gösteren bazı yarıiletken elementler "metaloidler" olarak da adlandırılır

Halojenler ve soygazlar da ametal doğadadır

8

Halojenler:

Periyodik tablonun 7A grubunda bulunan tepkimeye eğilimli ametallerdir

Bu gruptaki elementlerin hepsi elektronegatiftir

Elektron alma eğilimi en yüksek olan elementlerdir

Doğada sert olarak değil mineraller halinde bulunurlar

Element halinde 2 atomlu moleküllerden oluşurlar

Oda koşullarında flor ve klor gaz brom sıvı iyotsa katı haldedir

Erime ve kaynama noktaları grupta aşağıdan yukarıya doğru azalır

Zehirli ve tehlikeli elementler olarak bilinirler

9

Soygazlar:

Periyodik tablonun en son grubunu oluşturan tümü tek atomlu ve renksiz gaz halinde bulunan elementlerdir

En dış yörüngeleri elektronlarla tamamen dolu olduğu için son derece kararlıdırlar ve tepkimelere eğilimleri de çok düşüktür

Bu davranışları nedeniyle de "soygaz" adını almışlardır

Atmosferde bulunurlar ve sıvı havanın damıtılmasıyla elde edilirler

İlk keşfedilen soygaz çekirdeği dayanıksız olan radyoaktif bir elementtir

Çok düşük olan erime ve kaynama noktaları grupta yukarıdan aşağıya gidildikçe yükselir

İyonlaşma enerjileri hidrojenden sonra en hafif element olan helyumdur

Radon sıralarında en yüksek olan elementlerdir

10-09-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Periyodik Tablo Bize Ne Anlatıyor? PERİYODİK TABLO BİZE NELER ANLATIYOR? Periyodik tabloyu kullanarak her element hakkında belirli bilgiler elde edebiliriz Örneğin 1 kilogramlık bir karbon bloğunda kaç karbon atomu bulunduğunu tayin etmek için karbon atomunun bağıl atom kütlesini kullanmamız yeterli Bağıl Atom Kütlesi: Bir elementin atom kütle birimi (atomic mass units: amu) cinsinden ortalama kütlesini belirtir Bu rakam sıklıkla elementin izotoplarının da ortalama kütlesini belirttiği için ondalıklı bir sayıdır Bir elementin bağıl atom kütlesinden atom numarasının (proton sayısının) çıkarılmasıyla o elementin nötron sayısı bulunabilir Atom Numarası: Bir atomda bulunan proton sayısı elementi tanımlar ve atom numarası olarak adlandırılır Atomda bulunan proton sayısı aynı zamanda elementin kimyasal karakteri hakkında da bilgi verir Periyodik tabloda sıklıkla karşılaşılan görünüm yandaki gibidir Burada element simgesinin altında verilen "bağıl atom kütlesi" proton ve nötron sayısının toplamına eşittir Element simgesinin üstünde verilen atom numarası da proton sayısına eşit olduğuna göre bu iki sayının farkı bize elementin nötron sayısını verir Örnek: Kalsiyumun (Ca) nötron sayısı: Bağıl atom kütlesi - Atom numarası = 40-20= 20'dir Bu gösterim periyodik tablonun dışında örneğin herhangi bir anlatımda elementin adı geçerken de kullanılabilir Bazı durumlarda bu iki değerin yeri tam tersi şekilde (atom numarası altta bağıl atom kütlesi üstte) de olabilir Ek olarak simgenin sağ tarafında elementin + ya da - yükü de gösterilebilir Element Simgesi: Her elemente ait bir ya da iki harften oluşan simgelerin uluslararası geçerliliği vardır Element simgeleri hakkında detaylı bilgi için tıklayınız Elektron Dizilimi: Uyarılmamış bir atomdaki elektronların konumlarını gösterir Kimyabilimciler temel fizik bilgilerine dayanarak atomların elektron dizilimlerine göre nasıl davranabilecekleri konusunda fikir yürütebilirler Elektron dizilimi bir atomun kararlılık kaynama noktası ve iletkenlik gibi özellikleri hakkında bilgi verir Atomların son enerji düzeylerine (en dış yörüngelerine) "valans düzeyi" burada yer alan elektronlara da "valans elektronları" adı verilir Kimyasal tepkimelerde birinci derecede önem taşıyan elektronlar valans elektronlarıdır Bir elementin periyodik tablodaki yerine bakarak o elementin elektron dizilimi de anlaşılabilir Aynı grupta (dikey sırada) yer alan elementlerin elektron dizilimleri büyük benzerlik gösterir ve bu nedenle de kimyasal tepkimelerde benzer şekilde davranırlar Yükseltgenme basamağı (sayısı): Bir elementin bileşiklerinde alabileceği değerliklerdir İngilizce'deki "oxidation state" kullanımına karşılık gelmektedir Periyodik tabloda yer alan elementler gözterdikleri belirli ortak özelliklere göre gruplar halinde inceleniyor Bu gruplar hakkında kısaca bilgi vermek gerekirse: 1 Alkali Metaller: Periyodik tablonun ilk grubunda (dikey sırasında) yer alan metallerdir Fransiyum dışında hepsi yumuşak yapıda ve parlak görünümdedir Kolaylıkla eriyebilir ve uçucu hale geçebilirler Bağıl atom kütleleri arttıkça erime ve kaynama noktaları da düşüş gösterir Diğer metallere kıyasla özkütleleri de oldukça düşüktür Hepsi de tepkimelerde etkindir En yüksek temel enerji düzeylerinde bir tek elektron taşırlar Bu elektronu çok kolay kaybederek +1 yüklü iyonlar oluşturabildikleri için kuvvetli indirgendirler Isı ve elektriği çok iyi iletirler Suyla etkileşimleri çok güçlüdür suyla tepkime sonucunda hidrojen gazı açığa çıkarırlar 2 Toprak Alkali Metaller: Periyodik tablonun baştan ikinci grubunda (dikey sırasında) yer alan elementlerdir Sıklıkla beyaz renkli olup yumuşak ve işlenebilir yapıdadırlar Alkali metallerden daha az tepken (tepkimelere girmeye eğilimli) karakterde olmalarının yanında erime ve kaynama sıcaklıkları da daha düşüktür İyonlaşma enerjileri de alkali metallerden daha yüksektir Toprak elementleri ismi bu gruptaki elementlerin toprakta bulunan oksitlerinin eski kimyabilimciler tarafından ayrı birer element olarak düşünülmesinden gelir 3 Geçiş metalleri: Sertlikleri yüksek yoğunlukları iyi ısı iletkenlikleri ve yüksek erime-kaynama sıcaklıklarıyla tanınırlar Özellikle sertlikleri nedeniyle saf halde ya da alaşım halinde yapı malzemesi olarak kullanılırlar Geçiş elementlerinin hepsi elektron dizilimlerinde en dışta her zaman d orbitalinde elektron taşırlar Tepkimelere giren elektronlar da d orbitalindeki elektronlardır Geçiş metalleri sıklıkla birden fazla yükseltgenme basamağına sahiptir Çoğu asit çözeltilerinde hidrojenle yer değiştirecek kadar elektropozitiftir İyonları renkli olduğu için analizlerde kolay ayırt edilirler 4 Lantanidler: Geçiş metallerinin bir alt serini oluştururlar ve toprakta eser miktarda bulunmaları nedeniyle "nadir toprak elementleri" olarak da isimlendirilirler En önemli ortak özelliklerielektron değişiminin yalnızca 4f orbitaline elektron katılımıyla gerçekleşmesidir Özellikle +3 değerlikli hallerinde birbirlerine çok benzeyen özellikler gösterirler Kuvvetli elektropozitif olmaları nedeniyle üretilmeleri zordur Çoğunun iyon hallerinin karakteristik renkleri vardır 5 Aktinidler: Bu elementlerin en önemli ortak özelliği elektron katılımının 5f orbitalinde gerçekleşmesidir Geçiş metallerinin bir alt serisi konumundadırlar ve doğada çok ender bulunabilirler 6 Transaktinidler: Aktinidleri takip eden elementlere bu ad verilir Uranyumdan daha büyük olan bu elementler yalnızca nükleer reaktörlerde ya da parçacık hızlandırıcılarda elde edilebilirler Geçiş elementlerinin bir alt bölümüdürler Metaller ya da ametaller arasındaki yerleri kesin olarak belirlenememiştir 7 Ametaller: Metal özelliği göstermeyen elementlerdir Metaller çözeltilerde katyonları (pozitif yüklü iyonları) oluştururken ametaller anyon (negatif yüklü iyon) oluşturma eğilimindedir Metallerin aksine iyi iletken değillerdir ve elektronegatiflikleri çok yüksektir Metaller ve ametaller arasında özellikler gösteren bazı yarıiletken elementler "metaloidler" olarak da adlandırılır Halojenler ve soygazlar da ametal doğadadır 8 Halojenler: Periyodik tablonun 7A grubunda bulunan tepkimeye eğilimli ametallerdir Bu gruptaki elementlerin hepsi elektronegatiftir Elektron alma eğilimi en yüksek olan elementlerdir Doğada sert olarak değil mineraller halinde bulunurlar Element halinde 2 atomlu moleküllerden oluşurlar Oda koşullarında flor ve klor gaz brom sıvı iyotsa katı haldedir Erime ve kaynama noktaları grupta aşağıdan yukarıya doğru azalır Zehirli ve tehlikeli elementler olarak bilinirler 9 Soygazlar: Periyodik tablonun en son grubunu oluşturan tümü tek atomlu ve renksiz gaz halinde bulunan elementlerdir En dış yörüngeleri elektronlarla tamamen dolu olduğu için son derece kararlıdırlar ve tepkimelere eğilimleri de çok düşüktür Bu davranışları nedeniyle de "soygaz" adını almışlardır Atmosferde bulunurlar ve sıvı havanın damıtılmasıyla elde edilirler İlk keşfedilen soygaz çekirdeği dayanıksız olan radyoaktif bir elementtir Çok düşük olan erime ve kaynama noktaları grupta yukarıdan aşağıya gidildikçe yükselir İyonlaşma enerjileri hidrojenden sonra en hafif element olan helyumdur Radon sıralarında en yüksek olan elementlerdir