Elementu fizikālās un ķīmiskās īpašības

Elementārā ķīmija ir ķīmijas joma, kurā īpaši tiek pētīti atklātie elementi. Tas arī pārbauda elementa fizikālās un ķīmiskās īpašības. Fizikālās īpašības attiecas uz objektu maiņu, neveidojot jaunas vielas. Fizikālās īpašības var novērot arī nemainot vielas, kas veido materiālu. Mēs varam raksturot vielas fizikālās īpašības, krāsu, smaržu, kušanas temperatūru, viršanas temperatūru, blīvumu, cietību, šķīdību, duļķainību, magnētismu un viskozitāti.

Tikmēr ķīmiskās īpašības ir izmaiņas, kuras piedzīvo objekti, kas veido jaunas vielas. Ķīmisko izmaiņu dēļ viela veido jaunu vielas veidu. Daži ķīmisko īpašību piemēri ir uzliesmojamība, uzliesmojamība, sprādzienbīstama, indīga un rūsa vai kodīga.

Elementus var kategorizēt, pamatojoties uz to stāvokli periodiskajā tabulā. Šoreiz mēs apspriedīsim elementu fizikālās un ķīmiskās īpašības, pamatojoties uz to grupām.

Sārmu grupa

Sārmu metāli ir elementi, kas pieder IA grupai, izņemot ūdeņradi (H), proti, litijs (Li), nātrijs (Na), kālijs (K), rubīdijs (Rb), cēzijs (Cs) un francijs (Fr). Starp sārmainās grupas fizikālajām īpašībām ir tās mīkstās un vieglās īpašības. Šiem elementiem ir arī diezgan zema kušanas un viršanas temperatūra.

Sārmu metālu elementu ķīmiskā īpašība ir to augsta reaktivitāte. Sārmu metāli gaisā ir viegli uzliesmojoši ar skābekli, tāpēc tie jāuzglabā petrolejā. Degšanas rezultāts vienmēr ir peroksīda formā.

(Lasiet arī: Atom modeļi, kas jūs esat?)

Sārmu metāla elementi arī ļoti reaģē uz ūdeni. Elementu secība samazinās, reakcija kļūst spēcīgāka, tas var pat izraisīt siltumu. Sārmu metāli viegli reaģē ar skābēm, veidojot sāļus un gāzes ūdeņradi. Sārmi var tieši reaģēt ar halogēniem, veidojot sāļus.

Sārmu metāla elementu var identificēt ar liesmas testu. Katrs elements piešķirs atšķirīgu krāsu, piemēram, litija uguns būs sarkana, nātrijs būs dzeltens, kālijs būs gaiši violets, rubīdijs būs violets un cēzijs būs zils.

Sārmainā augsnes grupa

Sārmu zemes metāli attiecas uz IIA grupas elementiem, proti, beriliju (Be), magniju (Mg), kalciju (Ca), stronciju (Sr), bāriju (Ba) un radiju (Ra). Pamatojoties uz to fizikālajām īpašībām, sārmzemju metāliem ir augstāka kušanas temperatūra, viršanas temperatūra, blīvums un materiāla cietība nekā sārmainajiem metāliem, piemēram, periodam. Tas ir tāpēc, ka sārmzemju metālu elementu ārējā apvalkā ir divi elektroni, tāpēc metāla saites ir stiprākas. Sārmu zemes metālus parasti ir grūti izšķīdināt ūdenī, un tos var atrast pazemē vai zemes garozas klintīs.

Daži no sārmzemju metālu elementu ķīmiskajām īpašībām ir tādi, ka tie var reaģēt ar ūdeni un veidot bāzes. Turklāt, reaģējot ar skābekli, sārmu zemes metāli var veidot sārmainu oksīdus. Sārmu zemes metāli var reaģēt arī ar ūdeņradi, iegūstot hidrīdu savienojumus. Ja tas reaģē ar slāpekli, tas veido nitrīdus.

Sadedzinot sārma zemes elementi rada arī atšķirīgu krāsu. Berilija un magnija liesmas būs baltas, kalcijs būs oranžs, stroncijs sarkans un bārijs būs zaļš.

Halogēna elementi

Halogēni ietver elementus, kas ietilpst VIIA grupā un sastāv no fluora (F), hlora (Cl), broma (Br), joda (I) un astatīna (At). Halogēna nosaukums nāk no grieķu valodas, kas nozīmē "veidot sāli". Tāpēc halogēna elementi, reaģējot ar metāla elementiem, var veidot sāls savienojumus. Protams, halogēni ir sastopami diatomisku molekulu formā, proti, F 2 , Cl 2 , Br 2 un I 2 .

Halogēnu fizikālās īpašības ir tādas, ka to kušanas un viršanas temperatūras palielinās, palielinoties atomu skaitam. Istabas temperatūrā fluors un hlors ir gāzes, savukārt broms ir gaistošs šķidrums un jods ir sublimējama cieta viela. Fluoram ir gaiši dzeltena krāsa, hlors ir zaļgani dzeltens, bet broms ir brūngani sarkans. Kad tā ir cieta viela, jods ir melns, bet tvaiki ir purpursarkani. Visiem halogēna elementiem ir aizvainojoša smaka.

Halogēnelementu ķīmiskā īpašība ir to kā nemetālisko elementu augsta reaktivitāte. Halogēni var reaģēt ar ūdeņradi, veidojot halogēnskābes. Reaģējot ar bāzēm, halogēni veido sāļus. Reaģējot ar metāliem, halogēni ražos metālu halogenīdus, kuriem ir augsts oksidācijas skaitlis. Halogēna elementi izšķīst arī ūdenī, veidojot halogenīda skābi un hipohalitīnskābi. Halogēna šķīdumus sauc arī par halogenīdiem un tie ir oksidētāji.

Noble Gas

Retie gāzes elementi ir VIIIA grupā un sastāv no hēlija (He), neona (Ne), argona (Ar), kriptona (Kr), ksenona (Xe) un radona (Rn). Retas gāzes iegūst savu nosaukumu, jo istabas temperatūrā tās ir gāzes un ir ļoti stabilas vai grūti reaģējamas. Retas gāzes dabā bieži sastopamas kā atsevišķi atomi.

Cēlgāzu fizikālās īpašības ietver to ļoti zemas kušanas un viršanas temperatūras. Tā viršanas temperatūra ir tuvu nullei Kelvina grādu un viršanas temperatūra ir tikai dažus grādus virs kušanas temperatūras. Retas gāzes izkusīs vai sacietēs tikai tad, ja to molekulu enerģija ir ļoti vāja, tas ir, ļoti zemā temperatūrā.

Pamatojoties uz to ķīmiskajām īpašībām, cēlgāzēm ir ļoti zema reaktivitāte. Tiek uzskatīts, ka to ietekmē elektronu konfigurācija. Reto gāzu ārējā apvalkā ir 8 elektroni (divi hēlijam), un tās ir stabilākās konfigurācijas. Turklāt, jo lielāks ir cēlgāzes elementu atoma rādiuss, jo augstāka ir reaktivitāte. Līdz šim zinātnieki ir spējuši veidot savienojumus no ksenona, radona un kriptona.

Trešais periods

Trešā perioda elementus veido metāli (nātrijs, magnijs, alumīnijs), metaloīdi (silīcijs) un nemetāli (fosfors, sērs, hlors, argons). Pamatojoties uz to fizikālajām īpašībām, trešā perioda elementu elektronegativitāte palielināsies vairāk tieši uz periodiskās tabulas. Tas ir tāpēc, ka atoma rādiuss kļūst labais, jo mazāks tas ir.

Tikmēr trešā perioda elementu ķīmiskās īpašības bija dažādas. Nātrijs ir spēcīgākais reducētājs, bet hlors ir spēcīgākais oksidētājs. Šo elementu hidroksīdu īpašības ir atkarīgas no to jonizācijas enerģijām.

Ceturtais periods

Ceturtajā periodā iekļauti elementi ir skandijs (Sc), titāns (Ti), vanādijs (V), hroms (Cr), mangāns (Mn), dzelzs (Fe), kobalts (Co), niķelis (Ni), vara (Cu) un cinka (Zn). Visi šie elementi ir iekļauti metālos, kas ir reducētāji. Viņu kušanas un viršanas temperatūras mēdz būt augstas. Viņiem ir arī laba elektrovadītspēja un tie ir izturīgi materiāli. Skandijs un cinks ir balti, bet pārējie elementi ir dažādās krāsās.

Pamatojoties uz ķīmiskajām īpašībām, lielākajai daļai šo pārejas elementu ir vairāki oksidācijas skaitļi, un tie var veidot jonus un kompleksus savienojumus.