• מהן הקבוצות של הטבלה המחזורית?
• מהן הקבוצות בטבלה המחזורית?
• תקופות של הטבלה המחזורית

אנו מסבירים מהן הקבוצות של הטבלה המחזורית ואת המאפיינים של כל אחת מהן. כמו כן, התקופות של הטבלה המחזורית.

ליסודות של אותה קבוצה יש תכונות כימיות דומות.

מהן הקבוצות של הטבלה המחזורית?

ב כִּימִיָה, הקבוצות של הטבלה המחזורית הן עמודות היסודות המרכיבות אותה, המקבילות למשפחות של יסודות כימיים הם חולקים רבים מהמאפיינים האטומיים שלהם.

למעשה, הפונקציה העיקרית של טבלה מחזורית, שנוצר על ידי הכימאי הרוסי דמיטרי מנדלייב (1834-1907), מיועד בדיוק לשמש כ תרשים של סיווג וארגון של המשפחות השונות של יסודות כימיים ידועים, כך שהקבוצות הן אחד המרכיבים החשובים ביותר שלה.

קבוצות אלו מיוצגות בעמודות הטבלה, בעוד השורות מהוות את התקופות. ישנן 18 קבוצות שונות, הממוספרות מ-1 עד 18, שכל אחת מהן מקבצת מספר משתנה של יסודות כימיים. לרכיבים של כל קבוצה יש אותו מספר של אלקטרונים במעטפת האטום האחרונה שלהם, וזו הסיבה שיש להם תכונות כימיות דומות, כי התכונות הכימיות של יסודות כימיים קשורות מאוד לאלקטרונים הממוקמים בקליפה האטומית האחרונה.

המספור של הקבוצות השונות בטבלה נקבע כיום על ידי האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית (IUPAC, בראשי התיבות שלו באנגלית) ומתאים למספרים הערביים (1, 2, 3 ... 18), במקום של השיטה האירופית המסורתית שהשתמשה בספרות ואותיות רומיות (IA, IIA, IIIA ... VIIIA) והשיטה האמריקאית שהשתמשה גם בספרות ואותיות רומיות, אך בסידור שונה מהשיטה האירופית.

• IUPAC. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.
• מערכת אירופאית. IA, IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA, VIIIA, VIIIA, IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB.
• מערכת אמריקאית. IA, IIA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIIIB, VIIIB, VIIIB, IB, IIB, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, VIIIA.

באופן זה, כל אלמנט הקיים בטבלה המחזורית תמיד מתאים לקבוצה ותקופה מסוימת, המשקפים את הדרך לסיווג הטבלה המחזורית. חוֹמֶר שהאנושות התפתחה מדעית.

מהן הקבוצות בטבלה המחזורית?

לאחר מכן, נתאר כל אחת מהקבוצות בטבלה המחזורית באמצעות מספור IUPAC והמערכת האירופית הישנה:

• קבוצה 1 (לפני IA) או מתכות בְּסִיסִי. מורכב מהאלמנטים לִיתִיוּם (Li), נתרן (Na), אשלגן (K), רובידיום (Rb), צסיום (Ce) ופרנציום (Fr), כולם נפוצים באפר צמחים ובעלי אופי בסיסי כשהם חלק מתחמוצות. יש להם נמוך צְפִיפוּת, צֶבַע שלהם והם בדרך כלל רכים. גם מימן (H) נכלל בדרך כלל בקבוצה זו, אם כי מקובל גם שיש עמדה אוטונומית בין היסודות הכימיים. מתכות אלקליות הן תגובתיות ביותר ויש לאחסן אותן בשמן כדי למנוע מהן להגיב איתן לחות שֶׁל אוויר. בנוסף, הם אף פעם לא נמצאים כאלמנטים חופשיים, כלומר, הם תמיד חלק מכמה תרכובת כימית.
• קבוצה 2 (לשעבר IIA) או מתכות אדמה אלקליין. מורכב מהיסודות בריליום (Be), מגנזיום (Mg), סידן (Ca), סטרונציום (Sr), בריום (Ba) ורדיום (Ra). השם "אדמה בסיסית" מגיע מהשם שהתחמוצות שלו נהגו לקבל (ארץ).הן מתכות רכות (אם כי קשות יותר מאלו של קבוצה 1), בעלות צפיפות נמוכה, מוליכים טובים ועם אלקטרושליליות קטנה או שווה ל-1.57 לפי סולם פאולינג (סולם שנקבע כדי לארגן את ערכי האלקטרושליליות של אטומים, כאשר הפלואור (F) הוא האלקטרונילי ביותר ופרנציום (Fr) הוא הכי פחות אלקטרוני שלילי). הם אלמנטים פחות תגובתיים מאלו של קבוצה 1, אבל למרות זאת, הם עדיין מאוד מגיבים. האחרון ברשימה (Ra) הוא רדיואקטיבי ובעל זמן מחצית חיים קצר מאוד (הזמן שלוקח לאטום רדיואקטיבי להתפרק), כך שלעתים קרובות הוא אינו נכלל ברשימות.
• קבוצה 3 (לפני IIIA) או משפחת סקנדיום. מורכב מהיסודות סקנדיום (Sc), איטריום (Y), לנתנום (La) ואקטיניום (Ac), או על ידי לוטטיום (Lu) ולורנטיום (Lr) (יש ויכוח בין מומחים לגבי איזה מהיסודות הללו יש לכלול ב- הקבוצה הזו). הם אלמנטים מוצקים ומבריק, מאוד תגובתי ועם נטייה גדולה חִמצוּן, טוב ל מוליכי חשמל.
• קבוצה 4 (לפני מע"מ) או משפחת טיטניום. מורכב מהיסודות טיטניום (Ti), זירקוניום (Zr), הפניום (Hf) ורוטרפודיום (Rf), שהן מתכות תגובתיות ביותר, ושבחשיפה לאוויר מקבלים צבע אדום ועלולות להתלקח באופן ספונטני (כלומר, הן הם פירופורית). האחרון (Rf) של המשפחה הוא יסוד סינתטי ורדיואקטיבי.
• קבוצה 5 (לשעבר VA) או משפחת ונדיום. מורכב מהיסודות ונדיום (V), ניוביום (Nb), טנטלום (Ta) ודובניום (Db), מתכות שיש להן 5 אלקטרונים בקליפת האטום החיצונית ביותר שלהן. ונדיום הוא די תגובתי מכיוון שיש לו ערכיות משתנה אך האחרים מגיבים מעט מאוד, והאחרון (Db) הוא יסוד סינתטי שאינו קיים ב- טֶבַע.
• קבוצה 6 (לשעבר VIA) או משפחת כרום. מורכבים מהיסודות כרום (Cr), מוליבדן (Mo), טונגסטן (W) וסיבורגיום (Sg), כל מתכות המעבר, ו-Cr, Mo ו-W הן עקשנות. הם אינם מציגים מאפיינים אלקטרוניים אחידים, למרות התנהגותם הכימית הדומה.
• קבוצה 7 (לשעבר VIIA) או משפחת מנגן. מורכב מהיסודות מנגן (Mn), טכנציום (Tc), רניום (Re) ובוהריום (Bh), שהראשון (Mn) נפוץ מאוד והאחרים נדירים ביותר, במיוחד טכניום (שאין לו איזוטופים יציבים) ו רניום (שקיים רק בכמויות זעירות בטבע).
• קבוצה 8 (לפני VIIIA) או משפחת ברזל. מורכב מהיסודות ברזל (Fe), רותניום (Ru), אוסמיום (Os) וחסיום (Hs), מתכות מעבר שיש בקליפתן החיצונית שמונה אלקטרונים. האחרון ברשימה (ה-Hs) הוא יסוד סינטטי שקיים רק במעבדה.
• קבוצה 9 (לפני VIIIA) או משפחת קובלט. מורכבים מהיסודות קובלט (Co), רודיום (Rh), אירידיום (Ir) ומיטנריום (Mr), הם מתכות מעבר מוצקות ל טֶמפֶּרָטוּרָה סביבה, שהאחרון שבהם (Mr) הוא סינטטי וקיים רק במעבדות.
• קבוצה 10 (לפני VIIIA) או משפחה של ניקל. מורכבות מהיסודות ניקל (Ni), פלדיום (Pd), פלטינה (Pt) ו-Darmstadtium (Ds), הם מתכות מעבר מוצקות בטמפרטורת החדר, הנמצאות בשפע בטבע בצורתן היסודית, למעט ניקל, שיש לו חומר עצום. תגובתיות, וזו הסיבה שהיא קיימת על ידי יצירת תרכובות כימיות, וגם שופעת מטאוריטים. יש להם תכונות קטליטיות שהופכות אותם לחשובים מאוד תעשייה כימית ובהנדסת תעופה וחלל.
• קבוצה 11 (לפני IB) או משפחה של נְחוֹשֶׁת. מורכב מהיסודות נחושת (Cu), כסף (Ag), זהב (Au) ורוטגניום (Rg), המכונות "מתכות הטבעה" בשל השימוש בהן כחומר תשומה למטבעות ותכשיטים. זהב וכסף הם מתכות יקרות, נחושת לעומת זאת שימושית מאוד מבחינה תעשייתית. היוצא מן הכלל היחיד הוא Roentgenium, שהוא סינטטי ואינו קיים בטבע. הם מוליכים חשמליים טובים, וכסף יש רמות גבוהות מאוד של הולכת חום והשתקפות של אוֹר. הם מתכות מאוד רכות וגמישות, בשימוש נרחב על ידי האנושות.
• קבוצה 12 (לשעבר IIB) או משפחת אבץ. מורכב מהיסודות אבץ (Zn), קדמיום (Cd) וכספית (Hg), אם כי ניסויים שונים עם היסוד הסינתטי קופרניציום (Cn) יכולים לכלול אותו בקבוצה. שלושת הראשונות (Zn, Cd, Hg) מצויות בשפע בטבע, והשתיים הראשונות (Zn, Cd) הן מתכות מוצקות, וכספית היא המתכת הנוזלית היחידה בטמפרטורת החדר. אבץ הוא מרכיב חשוב עבור חילוף חומרים של ה יצורים חיים, בעוד שהאחרים גבוהים רַעִיל.
• קבוצה 13 (לשעבר IIIB) או משפחת בורון. מורכבים מהיסודות בורון (B), אלומיניום (Al), גליום (Ga), אינדיום (In), תליום (Tl) וניהוניום (Nh), הם נקראים גם "ארציים", מכיוון שהם נמצאים בשפע מאוד קרום כדור הארץ, למעט האחרון ברשימה, סינתטי ולא קיים באופיו. הפופולריות התעשייתית של האלומיניום הביאה לכך שהקבוצה ידועה גם בשם "קבוצת האלומיניום". ליסודות אלה שלושה אלקטרונים בקליפה החיצונית שלהם, הם מתכות של נקודת המסה נמוך מאוד, למעט בורון שיש לו נקודת התכה גבוהה מאוד והוא א מטאלואיד.
• קבוצה 14 (לפני IVB) או קרבונידים. מורכב מהיסודות פחמן (C), סיליקון (Si), גרמניום (Ge), בדיל (Sn), עוֹפֶרֶת (Pb) ופלרוביום (Fl), הם בעיקר יסודות ידועים ושופעים, במיוחד פחמן, מרכזיים בכימיה של יצורים חיים. פריט זה הוא לא מתכתי, אבל ככל שיורדים בקבוצה, היסודות נעשים מתכתיים יותר ויותר, עד שהם מגיעים לעופרת. הם גם אלמנטים בשימוש נרחב ב תַעֲשִׂיָה ושופע מאוד בקרום כדור הארץ (הסיליקון מהווה 28% ממנו) מלבד phlerovian, סינתטי ורדיואקטיבי עם זמן מחצית חיים קצר מאוד.
• קבוצה 15 (לפני BV) או ניטרוגנואידים. מורכבים מהיסודות חנקן (N), זרחן (P), ארסן (As), אנטימון (Sb), ביסמוט (Bi) והיסוד הסינטטי Moscovio (Mc), הם ידועים גם כפוליגניים, הם מצויים בשפע מאוד. ריאקטיביים בטמפרטורות גבוהות. יש להם חמישה אלקטרונים בקליפה החיצונית שלהם, וכמו בקבוצה הקודמת, הם רוכשים תכונות מתכתיות ככל שאנו מתקדמים בקבוצה.
• קבוצה 16 (לפני VIB) או כלקוגנים או אמפיגנים. מורכבים מהיסודות חמצן (O), גופרית (S), סלניום (Se), טלוריום (Te), פולוניום (Po) ו-livermorio (Lv), הם למעט היסודות האחרונים (Lv, סינתטיים) שהם נפוץ מאוד ובשימוש תעשייתי. , שני הראשונים (O, S) מעורבים גם בתהליכים האופייניים של ה- בִּיוֹכִימִיָה. יש להם שישה אלקטרונים במעטפת האטום החיצונית שלהם וחלקם נוטים ליצור תרכובות חומצי או בסיסי, ומכאן שמם של אמפיגנים (מיוונית אמפי-, "משני הצדדים", ו גנוס, "ליצר"). בקרב הקבוצה בולט חמצן, בגודל קטן מאוד ותגובתיות עצומה.
• קבוצה 17 (בעבר VIIB) או הלוגנים. מורכבים מהיסודות פלואור (F), כלור (Cl), ברום (Br), יוד (I), אסטאט (At) ו-tenese (Ts), הם נמצאים בדרך כלל במצבם הטבעי כמולקולות דו-אטומיות הנוטות להיווצר יונים חד-שלילי הנקרא הלידים. האחרון ברשימה (ה-Ts), לעומת זאת, הוא סינתטי ואינו קיים בטבע. הם יסודות בשפע בביוכימיה, עם כוח חמצון עצום (במיוחד פלואור). שמו בא מהמילים היווניות הילות ("מלח ו גנוס ("תוצרת"), כלומר "יצרני מלחים".
• קבוצה 18 (לפני VIIIB) או גזים אצילים. מורכב מהיסודות הליום (He), ניאון (Ne), ארגון (Ar), קריפטון (Kr), קסנון (Xe), ראדון (Rn) ואוגנסון (Og), שמו נובע מהעובדה שבטבע הם בדרך כלל להיות בכושר סודה ויש להם תגובתיות נמוכה מאוד, מה שהופך אותם למבודדים מצוינים לתעשיות שונות. יש להם נקודות התכה ו רְתִיחָה קרוב מאוד, כך שהם יכולים להיות נוזליים רק בטווח קטן של טמפרטורות, ולמעט ראדון (רדיואקטיבי מאוד) ואוגנסון (סינטטי), הם נמצאים בשפע באוויר היבשתי וב עוֹלָם (במיוחד הליום, המיוצר בלב כוכבים על ידי היתוך מימן).

תקופות של הטבלה המחזורית

כשם שיש קבוצות, המיוצגות בצורה של עמודות, ישנן גם נקודות שהן שורות אופקיות של הטבלה המחזורית. התקופות קשורות ישירות לרמות של אֵנֶרְגִיָה של כל יסוד, כלומר עם מספר המסלולים האלקטרוניים המקיפים את הגרעין.

לדוגמה, ברזל (Fe) נמצא בתקופה הרביעית, כלומר בשורה הרביעית של הטבלה, מכיוון שיש לו ארבע קונכיות אלקטרוניות; בעוד שבריום (Ba), בעל שש שכבות, נמצא בתקופה השישית, כלומר, השורה השישית של הטבלה המחזורית.