Period (periodiska systemet)

I grundämnenas periodiska system är varje numrerad rad en punkt.

En period i det periodiska systemet är en rad kemiska grundämnen . Alla element i en rad har samma antal elektronskal . Varje nästa element i en period har en proton mer och är mindre metalliskt än sin föregångare. Arrangerat på detta sätt har element i samma grupp (kolumn) liknande kemiska och fysikaliska egenskaper , vilket återspeglar den periodiska lagen . Till exempel ligger halogenerna i den näst sista gruppen ( grupp 17 ) och delar liknande egenskaper, såsom hög reaktivitet och tendensen att få en elektron för att komma fram till en elektronisk konfiguration med ädelgas. Från och med 2022 har totalt 118 element upptäckts och bekräftats.

Madelungs energiordningsregel beskriver den ordning i vilken orbitaler ordnas genom att öka energin enligt Madelung-regeln. Varje diagonal motsvarar ett annat värde på n + l.

Modern kvantmekanik förklarar dessa periodiska trender i egenskaper i termer av elektronskal . När atomnumret ökar fylls skalen med elektroner i ungefär den ordning som visas i ordningsregeldiagrammet. Fyllningen av varje skal motsvarar en rad i tabellen.

I s-blocket och p-blocket i det periodiska systemet uppvisar element inom samma period i allmänhet inte trender och likheter i egenskaper (vertikala trender nedåtgrupper är mer signifikanta). Men i d-blocket blir trender över perioder signifikanta, och i f-blocket visar elementen en hög grad av likhet över perioder.

Perioder

Det finns för närvarande sju fullständiga perioder i det periodiska systemet, som omfattar de 118 kända grundämnena. Alla nya element kommer att placeras i en åttonde period; se det utökade periodiska systemet . Elementen är färgkodade nedan av deras block : rött för s-blocket, gult för p-blocket, blått för d-blocket och grönt för f-blocket.

Period 1

Grupp	1	18
Atomic # Namn	1 H	2 Han

Den första perioden innehåller färre grundämnen än någon annan, med bara två, väte och helium . De följer därför inte oktettregeln , utan snarare en dupletregel . Kemiskt beter sig helium som en ädelgas och anses därför vara en del av gruppen 18 grundämnen . Men vad gäller dess kärnstruktur tillhör det s-blocket och klassificeras därför ibland som ett grupp 2-element , eller samtidigt både 2 och 18. Väte förlorar och tar lätt emot en elektron, och beter sig därför kemiskt som både en grupp 1 och ett grupp 17 element .

Väte (H) är den vanligaste av de kemiska grundämnena och utgör ungefär 75 % av universums grundämnesmassa. Joniserat väte är bara en proton . Stjärnor i huvudsekvensen består huvudsakligen av väte i dess plasmatillstånd . Elementärt väte är relativt sällsynt på jorden och tillverkas industriellt av kolväten som metan . Väte kan bilda föreningar med de flesta grundämnen och finns i vatten och de flesta organiska föreningar .
Helium (He) existerar bara som en gas förutom under extrema förhållanden. Det är det näst lättaste elementet och är det näst vanligaste i universum. Mest helium bildades under Big Bang , men nytt helium skapas genom kärnfusion av väte i stjärnor. På jorden är helium relativt sällsynt, det förekommer endast som en biprodukt av det naturliga sönderfallet av vissa radioaktiva grundämnen. Sådant "radiogent" helium fångas i naturgas i koncentrationer på upp till sju volymprocent.

Period 2

Grupp	1	2	13	14	15	16	17	18
Atomic # Namn	3 Li	4 Var	5 B	6 C	7 N	8 O	9 F	10 Ne

Period 2 element involverar 2s och 2p orbitaler . De inkluderar de biologiskt mest väsentliga elementen förutom väte: kol, kväve och syre.

Litium (Li) är den lättaste metallen och det minst täta fasta elementet. I sitt icke-joniserade tillstånd är det ett av de mest reaktiva grundämnena, och finns därför endast naturligt i föreningar . Det är det tyngsta urelementet som smides i stora mängder under Big Bang .
Beryllium (Be) har en av de högsta smältpunkterna av alla lättmetaller . Små mängder beryllium syntetiserades under Big Bang, även om det mesta av det sönderföll eller reagerade vidare inom stjärnor för att skapa större kärnor, som kol, kväve eller syre. Beryllium klassificeras av International Agency for Research on Cancer som ett cancerframkallande ämne i grupp 1 . Mellan 1 % och 15 % av människorna är känsliga för beryllium och kan utveckla en inflammatorisk reaktion i deras andningsorgan och hud , kallad kronisk berylliumsjukdom.
Bor (B) förekommer inte naturligt som ett fritt grundämne, utan i föreningar som borater . Det är ett viktigt mikronäringsämne för växten , som krävs för cellväggens styrka och utveckling, celldelning, utveckling av frön och frukt, sockertransport och hormonutveckling, även om höga nivåer är giftiga.
Kol (C) är det fjärde vanligaste grundämnet i universum i massa efter väte , helium och syre och är det näst vanligaste grundämnet i människokroppen i massa efter syre, det tredje vanligaste efter antal atomer. Det finns ett nästan oändligt antal föreningar som innehåller kol på grund av kolets förmåga att bilda långa stabila kedjor av C—C-bindningar. Alla organiska föreningar , de som är nödvändiga för livet, innehåller minst en kolatom; i kombination med väte, syre, kväve, svavel och fosfor är kol grunden för varje viktig biologisk förening.
Kväve (N) finns främst som mestadels inert diatomisk gas, N ₂ , som utgör 78 % av jordens atmosfär i volym. Det är en viktig komponent i proteiner och därför i livet.
Syre (O) som utgör 21% av atmosfären i volym och krävs för andning av alla (eller nästan alla) djur, samt är den huvudsakliga komponenten i vatten . Syre är det tredje vanligaste grundämnet i universum, och syreföreningar dominerar jordskorpan.
Fluor (F) är det mest reaktiva elementet i sitt icke-joniserade tillstånd, och finns därför aldrig på det sättet i naturen.
Neon (Ne) är en ädelgas som används i neonbelysning .

Period 3

Grupp	1	2	13	14	15	16	17	18
Atomic # Namn	11 Na	12 mg	13 Al	14 Si	15 P	16 S	17 Cl	18 Ar

Alla period tre element förekommer i naturen och har minst en stabil isotop . Allt utom ädelgasen argon är väsentliga för grundläggande geologi och biologi.

Natrium (Na) är en alkalimetall . Det finns i jordens hav i stora mängder i form av natriumklorid (bordssalt).
Magnesium (Mg) är en alkalisk jordartsmetall . Magnesiumjoner finns i klorofyll .
Aluminium (Al) är en metall efter övergång . Det är den mest förekommande metallen i jordskorpan .
Kisel (Si) är en metalloid . Det är en halvledare , vilket gör den till den huvudsakliga komponenten i många integrerade kretsar . Kiseldioxid är den huvudsakliga beståndsdelen i sand . Som kol är för biologi , är kisel för geologi .
Fosfor (P) är en icke-metall som är väsentlig för DNA . Det är mycket reaktivt , och som sådant finns aldrig i naturen som ett fritt element.
Svavel (S) är en icke-metall . Det finns i två aminosyror : cystein och metionin .
Klor (Cl) är en halogen . Det används som desinfektionsmedel, särskilt i simbassänger .
Argon (Ar) är en ädelgas , vilket gör den nästan helt icke-reaktiv. Glödlampor är ofta fyllda med ädelgaser som argon för att bevara glödtrådarna vid höga temperaturer.

Period 4

Grupp	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Atomic # Namn	19 K	20 Ca	21 Sc	22 Ti	23 V	24 kr	25 Mn	26 Fe	27 Co	28 Ni	29 Cu	30 Zn	31 Ga	32 Ge	33 As	34 Se	35 Br	36 kr

Från vänster till höger, vattenlösningar av: Co(NO ₃ ) ₂ (röd); _;_{_} _ K2Cr2O7 ₍ orange ) ₎_; K2CrO4 ( gul NiCl2 _; (grön) CuS04 _; (blå) KMnO ₄ (lila).

Period 4 innehåller de biologiskt essentiella elementen kalium och kalcium , och är den första perioden i d-blocket med de lättare övergångsmetallerna . Dessa inkluderar järn , det tyngsta beståndsdelen som smides i huvudsekvensstjärnor och en huvudkomponent av jorden, såväl som andra viktiga metaller som kobolt , nickel och koppar . Nästan alla har biologiska roller.

Slutför den fjärde perioden är sex p-block element: gallium , germanium , arsenik , selen , brom och krypton .

Period 5

Grupp	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Atomic # Namn	37 Rb	38 Sr	39 Y	40 Zr	41 Nb	42 mån	43 Tc	44 Ru	45 Rh	46 Pd	47 Ag	48 Cd	49 in	50 Sn	51 Sb	52 Te	53 Jag	54 Xe

Period 5 har samma antal element som period 4 och följer samma allmänna struktur men med en mer postövergångsmetall och en färre icke-metall. Av de tre tyngsta elementen med biologiska roller är två ( molybden och jod ) i denna period; volfram , i period 6, är tyngre, tillsammans med flera av de tidiga lantaniderna . Period 5 inkluderar även teknetium , det lättaste enbart radioaktiva grundämnet.

Period 6

Grupp	1	2															3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Atomic # Namn	55 Cs	56 Ba	57 La	58 Ce	59 Pr	60 Nd	61 pm	62 Sm	63 Eu	64 Gd	65 Tb	66 Dy	67 Ho	68 Er	69 Tm	70 Yb	71 Lu	72 Hf	73 Ta	74 W	75 Re	76 Os	77 Ir	78 Pt	79 Au	80 Hg	81 Tl	82 Pb	83 Bi	84 Po	85 kl	86 Rn

Period 6 är den första perioden som inkluderar f-blocket , med lantaniderna (även kända som de sällsynta jordartsmetallerna ), och inkluderar de tyngsta stabila elementen. Många av dessa tungmetaller är giftiga och vissa är radioaktiva, men platina och guld är till stor del inerta.

Period 7

Grupp	1	2															3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Atomic # Namn	87 Fr	88 Ra	89 Ac	90 Th	91 Pa	92 U	93 Np	94 Pu	95 på morgonen	96 cm	97 Bk	98 Jfr	99 Es	100 Fm	101 Md	102 nr	103 Lr	104 Rf	105 Db	106 Sg	107 Bh	108 Hs	109 Mt	110 Ds	111 Rg	112 Cn	113 Nh	114 Fl	115 Mc	116 Lv	117 Ts	118 Og

Alla element i period 7 är radioaktiva . Denna period innehåller det tyngsta grundämnet som förekommer naturligt på jorden, plutonium . Alla de efterföljande elementen i perioden har syntetiserats på konstgjord väg. Medan fem av dessa (från americium till einsteinium ) nu finns tillgängliga i makroskopiska mängder, är de flesta extremt sällsynta, eftersom de endast har framställts i mikrogrammängder eller mindre. Några av de senare grundämnena har bara någonsin identifierats i laboratorier i mängder av ett fåtal atomer åt gången.

Även om sällsyntheten hos många av dessa element innebär att experimentella resultat inte är särskilt omfattande, verkar periodiska trender och grupptrender i beteende vara mindre väldefinierade för period 7 än för andra perioder. Medan francium och radium uppvisar typiska egenskaper för grupperna 1 respektive 2, uppvisar aktiniderna en mycket större variation av beteende och oxidationstillstånd än lantaniderna . Dessa egenheter i period 7 kan bero på en mängd olika faktorer, inklusive en stor grad av spin-omloppskoppling och relativistiska effekter, i slutändan orsakade av den mycket höga positiva elektriska laddningen från deras massiva atomkärnor .

Period 8

Inget element i den åttonde perioden har ännu syntetiserats. Ett g-block förutsägs. Det är inte klart om alla element som förutspås för den åttonde perioden faktiskt är fysiskt möjliga. Det får därför inte bli någon nionde period.

Se även

Grupp (periodiska systemet)