Legea periodicitatii. [613460]

Legea periodicitatii.
Sistemul periodic al elementelor
Structura sistemului periodic al elementelor
Clasificarea elementelor după configuratia
electronică
Curs 3 An I, sem. 1

Legea periodicitatii
Mendeleev, 1871 :„Propriet ățile fizice și chimice ale elementelor
serepet ăperiodic înfunc țiede masele lor atomice” .
Moseley (1913): “Proprietatile fizice si chimice ale elementelor se
repeta in functie de sarcinile nucleelor atomiceale elem entelor” –
adica in functie de numărului atomic Z . adica in functie de numărului atomic Z .
Proprietățile periodice sunt proprietățile determinate d e configurația
electronică periferică (invelisului electronic exterior ) a atomilor.
◘Exemplu: volum atomic, raze atomice, energie de ionizare, valență,
caracter metalic, caracter nemetalic etc.Proprietățile aperiodice (neperiodice) sunt proprietățile determinate de
nucleu, care variază liniar.◘Exemplu: număr atomic Z, masa atomică.

Structura sistemului periodic
•Elementele sunt așezate în ordinea
crescătoare a numerelor lor atomice, formînduntabel cu :

coloane verticale =grupe
coloane verticale =grupe

șiruri orizontale = perioade
•Cel mai bun sistem de clasificare a
elementelor chimice conform proprietăților
lor.

Informatii din tabelul periodic
•Numarul atomic (nr. de ordine)
• Denumirea elementului
• Simbolul elementului • Masa atomica

Informatii din tabelul periodic
•Numărul de ordine marchează succesiunea elementelor în sistemul
periodic.
= nr. de sarcini nucleare (nr. protonilor din nucleu)= nr. de electroni din învelișul electronic
•Perioada – șirul orizontal din sistemul periodic. Există 7 perioade care se
notează cu cifre arabe sau cu majuscule de la K la Q
nr .perioadei =nr.cuantic principal nr .perioadei =nr.cuantic principal
= nr. de straturi electronice ocupate
= nr. stratului electronic exterior
•Grupa – coloana cu elementele cu aceeași configurație electronică pe
ultimul strat. Forma lungă a sistemului periodic cuprinde 18 grupe (8
principale și 10 secundare ).
nr. grupei principale = nr.electronilor de pe ultimul strat

Legatura dintre structura atomului si pozitia in
sistemul periodic
Legătura dintre Exemplul atomului de Sulf
Structura atomului Pozi ția elementului
în sistemul periodic Structura atomului Pozi ția elementului în
sistemul periodic
Num ărul protonilor =
num ărul electronilor Num ărul de ordine 16 protoni 16 electroni num ărul de ordine 16
Num ărul straturilor 3 straturi electronice ocupate Num ărul straturilor
electronice ocupate = num ărul ultimului strat
electronic Num ărul perioadei 3 straturi electronice ocupate
al 3-lea strat electronic Perioada a 3-a
Num ărul electronilor de
pe ultimul strat Num ărul grupei
principale 6 electroni pe ultimul strat Grupa a VI-a principal ă

Forma lunga a sistemului periodic
•Există mai multe forme tabelare pentru a reprezenta sistemul periodic al elementelor.
•In prezent este acceptata forma lunga:

7perioade
7perioade

18 grupe
– notate cu cifre arabe de la 1 la 18 sau – cu cifre romane IA – VIIIA si IB – VIIIB

Grupele sistemului periodic al
elementelor
• Coloanele verticale = grupe sau familii , con țin elemente cu
propriet ăți fizice și chimice asem ănătoare, care au electronul
distinctiv pe același tip de orbital.
• Sunt notate cu cifre arabe de la 1 la 18, conform
recomand ărilor IUPAC din 1986, sau cu cifre romane de la I la
VIII și litera A (grupele principale) si cifre romane de la I la VIII
șilitera B(grupele secundare).
• Grupa a-VIII-a B (respectiv grupele 8,9 și 10) con ține triada
fierului (Fe,Co, Ni) și metalele platinice (Ru,Rh, Pd,Os,Ir,Pt).

Grupele principale (blocurile sșș șși p)
Elementele din grupele principale au electronul
distinctiv într-un orbital „s” (grupele 1și 2) sau într-un orbital
„p” (grupele 13 –18)
Intotalsunt 42 de elemente in grupele principale

Grupele secundare
•Elementele din grupele secundare au electronul distinctiv într-un orbita l „d”
(metalele tranzi ționale din grupele 3 – 12) sau într-un orbital „f” (metalele de
tranzi țieintern ă:lantanidele și actinidele)

Grupe secundare – blocul “ d”
•29 metale tranzi ționale in total – blocul « d » în grupele 3 (IIIB), 4 (IVB), 5
(VB),6(VIB),7(VIIB),8(VIIIB),9(VIIIB),10(VIIIB),11( IB),12(IIB)
– prima serie de metale tranzi ționale – perioada a patra – seria 3d, con ține
10 elemente:21 Sc-30 Zn →4s23d1– 10
– a douaseriedemetaletranzi ționale– perioadaacincea–seria4d,con ține
10elemente:39 Y–48 Cd : →5s24d1– 10
– a treia serie de metale tranzi ționale – perioada a șasea – seria 5d, con ține
9elemente:72 Hf–80 Hg →6s25d1– 10
72 80 →

Grupe secundare – blocul “ f”
•30metale detranzi țieintern ăin total -blocul «f»
15lantanide :57La –71 Lu
Cuexceptia La,care areconfiguratia stratului de valenta
6s2(5d1), celelalte lantanide au configura ția electronic ăa
stratuluide valen ță :6s2(5d1)4f1 – 14
15actinide :89 Ac–103 Lr
CuexceptiaAc,care are configuratia stratului de valenta
7s2(6d1), celelalte lantanide au configura ția electronic ăa
stratuluide valen ță :7s2(6d1) 5f1 – 14

Lantanidele
•Lantanidele se mai numesc si pamanturi rare.
•Termenul de lantanide se datoreaza faptului ca toate elementele din aceasta serie au proprietati asemanatoare lantanului.
•Desi atat lantanul (La) cat si lutetiul (Lu) au electronul de •Desi atat lantanul (La) cat si lutetiul (Lu) au electronul de
valenta pe un orbital d, ambele elemente sunt incluse in
blocul f, seria lantanidelor.
•Toate elementele din aceasta serie au valenta +3 (formeaza cationi trivalenti)

Actinidele
•Seria actinidelor cuprinde elemente care, cu exceptia prim ului
din serie au orbitali focupatii cu electroni.
•Comparativ cu lantanidele, actinidele au o valenta variabi la si
proprietati fizice, de asemenea, variate.
•In timp ce actiniul si actinidele de la sfarsitul seriei (incepand •In timp ce actiniul si actinidele de la sfarsitul seriei (incepand
cu americiul) au proprietati asemanatoare lantanidelor, elementele dintre thoriu si neptuniu au proprietati chimic e
asemanatoare metalelor tranzitionale.

Perioadele

Perioadele
Sunt sirurile orizontale ale sistemului periodic, cuprinz ând elementele dintre
dou ăgazeraresuccesive.
Sistemul periodic con ține 7 nivele energetice notate cu cifre arabe de la 1 la
7.
Fiecareperioad ăîncepecuunmetalalcalin șisetermin ăcuungazrar
Numărulperioadeiîncareseafl ăunelementesteegalcunum ăruldenivele
energetice(straturi)ocupatecuelectroni.
Primele 3perioade sunt scurte, iar următoarele 4sunt lungi: Primele 3perioade sunt scurte, iar următoarele 4sunt lungi:
perioada 1 –2 elemente
perioada a 2-a –8 elemente perioada a 3-a –8 elemente
perioada a 4-a –18 elemente perioada a 5-a –18 elemente perioada a 6-a –32 elemente
perioada a 7-a – incomplet ă

Incadrarea grupelor in blocuri, in functie de orbit alul pe care
se afla electronul distinctiv (de valenta)

REPREZENTAREA SCHEMATICĂ A SISTEMULUI PERIODIC AL
ELEMENTELOR
pe blocuri de elemente, numărul elementelor dintr-o
perioadă și numărul atomic al gazului rar care term ină fiecare perioadă

Incadrarea elementelor in blocuri, in functie de or bitalul pe
care se afla electronul distinctiv (de valenta)

Folosirea culorilor tabelului periodic pentru aflar ea
orbitalului pe care se afla electronul distinctiv

Completarea orbitalilor atomici cu
electroni

Regula octetului
•Cu exceptia H si He, un strat electronic
complet ocupat care contine 8 electroni, unoctet , confera unui nuclid stabilitate mazima.
•Atomii castiga, pierd sau pun incomun
electroni pentru a-si forma unultim strat electroni pentru a-si forma unultim strat
electronic complet ocupat sau gol, care le
confera stabilitate maxima.
•Atomi castiga, pierd sau pun incomun
electroni in functie de ce este mai usor.

Configuratia electronica a Mg

Configuratia electronica a S

Configuratia electronica a As

Configuratia electronica a Fe

Componenta tabelului periodic
•In prezent se cunosc 11 8 elemente.

90 metale

29 sunt radioactive
29 sunt radioactive

19 sunt artificiale (toate radioactive)

11 gaze – la temperatura camerei.

2 lichide – la temperatura camerei .

Metale

Proprietati ale metalelor
•Lucioase, maleabile si ductile .
•Conductori de caldura si electricitate .
•Solide la temperatura camerei, cu •Solide la temperatura camerei, cu
exceptia Hg
•Cedeaza electroni cand reactioneaza cu
nemetalele

Nemetale

Proprietati ale nemetalelor
•Se gasesc in toate starile de agregare, la
temperatura camerei.
•Exemple: Cl 2- gaz, Br 2- lichid, I2- solid
•Sunt slabi conductori de caldura si electricitate . •Sunt slabi conductori de caldura si electricitate .
•Multe dintre ele exista sub forma de molecule
diatomice
•Accepta electroni in reactiile cu metale, dar in
reactiile cu alte nemetale pun incomun electroni

Metaloide

Proprietati ale metaloidelor
•Auproprietati chimice variabile

Se comporta ca nemetalele cand
reactioneaza cumetale .

Se comporta ca metalele cand
reactioneaza cunemetale .
•Auproprietati de ‘semi-conductor’ .

Starile de agregare ale elementelor la
250C