10 TM Periyodik Cetvel

1) Elementlerin Sınıflandırılması:

Günümüzde 117 element bilinmektedir. Bu elementlerden yaklaşık 90 tanesi doğal, diğerleri yapaydır. Doğal elementlerin ise %80 kadarı metal diğerleri ametaldir.
Elementler kendi içerisinde bazı özelliklerine göre sınıflandırılmışlardır. Genel olarak elementleri; metaller, ametaller ve yarı metaller olarak üç grupta incelenebilir.

a) Metaller: Elementlerin büyük çoğunluğunu metaller oluşturur. Metallerin pek çoğu günlük hayatımızda kullanılır. Bunlardan bazıları altın, demir, bakır, gümüş, platin dir.
Metallerin bazı özellikleri metalden metale değişse de hepsinin bir takım özellikleri ortaktır.
Metallerin Ortak Özellikleri:

• Oda koşullarında (250C sıcaklık ve 1 atmosfer basınçta) cıva hariç hepsi katı haldedir.
• Yüzeyleri parlaktır.
• Erime ve kaynama noktaları diğer elementlere göre yüksektir.
• Tel ve levha haline getirilebilirler.
• Isı ve elektrik akımını iletirler.
• Bileşik oluştururken daima elektron vererek pozitif değerlik alırlar.
• Metallerin asitlerle reaksiyonlarında tuz ve hidrojen gazı oluşur.
• Metallerin oksijenle reaksiyonlarından oksitler oluşur.
• Metaller doğada atomik yapıda bulunurlar.
• Metaller kendi aralarında bileşik oluşturmaz. Bazı metaller eritilerek karıştırıldığında homojen karışımlar olan alaşımları oluştururlar.


b) Ametaller: Ametaller metallerden çok farklı özelliklere sahiptir. Hidrojen, oksijen, azot, fosfor, kükürt ve karbon ametallere örnek olarak verilebilir.
Ametallerin Ortak Özellikleri:
• Oda koşullarında katı, sıvı veya gaz halinde bulunabilirler.
• Yüzeyleri mattır.
• Erime ve kaynama noktaları metallere göre düşüktür.
• Katı halde kırılgan yapıdadırlar.
• Isı ve elektrik akımını iyi iletmezler. Sadece karbon elementinin allotropu olan grafit iletkendir.
• Bileşik oluştururken elektron alarak negatif değerlik alabildikleri gibi pozitif değerlik de alabilirler.
• Oksijen ile tepkimelerinden ametal oksitler elde edilir.
• Ametal oksitler su ile genellikle asit oluştururlar.
• Doğada moleküler yapıda bulunabilirler. Örneğin oksijen O2 ve O3, hidrojen H2, kükürt S8, fosfor P4 şeklinde bulunabilir.
• Kendi aralarında bileşik oluşturabilirler.

c) Yarı Metaller: Bazı elementler hem metal hem de ametallerin özelliklerini gösterir. Bunlara yarı metaller denir. Bor, Silisyum ve Germanyum bunlara örnek olarak verilebilir. Erime ve kaynama noktaları yüksektir.


2) Periyodik Tablo:
Elementlerin sayılarının artması ile bu elementlerin bir takım özelliklerine göre bir cetvele yerleştirilmesi düşüncesi bilim adamlarını meşgul etmeye başladı. 19.yüzyılın başlarında yaklaşık 45 element biliniyordu.
İlk defa 1869 yılında Rus kimyacısı olan Dimitri Mendeleyev, elementleri artan atom ağırlıklarına göre yatay olarak sıraladı. Rus kimyacı bu işi 63 elementle 12 yatay sıra ve 8 düşey sütun kullanarak gerçekleştirdi. Henüz bulunmamış bazı elementlerin yerlerini de boş bıraktı.
Ancak 1913 yılında İngiliz fizikçi Henry Moseley periyodik sistemde elementlerin atom ağırlıklarına göre değil atom numaralarına göre yerleşmesi gerektiğini buldu. Buna göre hazırlanan periyodik cetvelin bir takım özellikleri şöyledir:
• Elementler atom numaralarına göre yerleşirler.
• Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot, düşey sütunlara grup denir.
• Aynı grup elementleri benzer fiziksel ve kimyasal özellikler gösterirler.
• 8 tane A, 8 tane B olmak üzere 16 grup vardır. (8B grubu 3 sütundan oluşur).
• A gruplarına baş grup, B gruplarına yan grup denir.
• Aynı gruptaki elementlerin değerlik elektronlarının dağılımı aynıdır. (He hariç)
• Periyodik cetveldeki elementler elektron dağılımlarındaki son orbitallerine göre de gruplandırılabilirler. Elektron dağılımı s ile biten elementler s bloğunu, p ile biten elementler p bloğunu, d ile biten elementler d bloğunu ve f ile biten elementler f bloğunu oluşturur.
• S ve p blok elementleri A gruplarını, d ve f blok elementleri de B gruplarını oluşturur.
• D blok elementlerine geçiş elementleri denir. F blok elementlerine de iç geçiş elementleri denir. İç geçiş elementleri de lantanitler ve aktinitler olarak ikiye ayrılır. Elektron dağılımı 4f ile bitenler lantanit, 5f ile bitenler aktinit adını alır.

Elementlerin Periyodik Cetveldeki Yerlerinin Bulunması:
Atom numarası bilinen bir elementin elektron dağılımından yararlanarak periyodik cetveldeki yerini bulabiliriz.
1) En yüksek temel enerji düzeyini gösteren baş kuantum sayısı, o elementin bulunduğu periyodu belirler.
2) En yüksek enerji düzeyindeki toplam elektron sayısı, o elementin grubunu belirler.
NOT: B grubu elementlerinden en yüksek enerji düzeyindeki s ve d orbitallerindeki toplam elektron sayısı ile grup bulunur. Toplam elektron sayısı 8, 9, 10 ise element 8B; toplam elektron sayısı 11 ise 1B ve toplam elektron sayısı 12 ise 2B grubundadır.

a) Periyotlar ve Gruplar:

1) Periyotlar ve Özellikleri: Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot adı verilir. Periyodik cetvelde 7 tane periyot vardır.
Elementlerin temel halde en yüksek enerji düzeyindeki orbitallere değerlik orbitalleri , bu orbitallerdeki toplam elektron sayısına ise değerlik elektronları denir. Periyodik cetvelde bir periyot boyunca sağa doğru gidildikçe değerlik elektron sayısı ve atom numarası birer birer artar.
periyot Değerlik
orbitalleri Elektron
sayısı Element
sayısı
1 1s 2 2
2 2s 2p 8 8
3 3s 3p 8 8
4 4s 3d 4p 18 18
5 5s 4d 5p 18 18
6 6s 4f 5d 6p 32 32
7 7s 5f 6d 7p 32 Tamamlanmadı

Periyodik cetvelde ilk üç periyot kısa, 4 ve 5. periyotlar orta, 6 ve 7. periyotlar uzu ndur.

• Birinci Periyot: En kısa periyot olup sadece H ve He elementlerinden oluşur.
• İkinci Periyot: 8 element bulundurur. 3Li, 4Be, 5B, 6C, 7N, 8O, 9F ve 10Ne
• Üçüncü Periyot: 8 element bulundurur. 11Na, 12Mg, 13Al, 14Si, 15P, 16S, 17Cl ve 18Ar
• Dördüncü Periyot: 18 element bulundurur. Atom numarası 19 olan potasyum ile başlar ve atom numarası 36 olan kripton ile tamamlanır. Bu periyottaki elementlerin değerlik elektronları 4s, 4p ve 3d orbitallerinde bulunur.
• Beşinci Periyot: Değerlik elektronları 5s, 5p ve 4d orbitallerine yerleşir. Bu periyotta da 18 element vardır. 37 atom numaralı rubidyum ile başlayıp 54 atom numaralı ksenon ile tamamlanır.
• Altıncı Periyot: 32 element bulundurur. Atom numarası 57 olan lantan ile başlayıp atom numarası 70 olan iterbiyum ile tamamlanan lantanitler vardır. Periyodun ilk elementi 55 atom numaralı sezyum, son elementi ise 86 atom numaralı radon dur.
• Yedinci Periyot: Bu periyot atom numarası 87 olan fransiyum ile başlar. Ancak bu periyot henüz tamamlanmadığından soy gaz bulunmaz. En fazla 32 element yerleşebilecek bu periyotta 26 element vardır. Bu periyotta da atom numarası 89 ile başlayıp 102 ile biten aktinitler denilen elementler bulunur.

2) Gruplar ve Özellikleri: Periyodik tablodaki düşey sütunlara grup denir. Periyodik tabloda 18 tane sütun vardır. Bu sütunlardan 8 tanesi A gruplarını diğer sütunlar ise B gruplarını oluşturur. A gruplarından 1A ve 2A periyodik cetvelin s bloğunu; 3A, 4A, 5A, 6A, 7A ve 8A ise p bloğunu oluşturur. B grupları ise d bloğu ve f bloğu elementlerinden oluşur.

A grubu elementlerinin özel adları vardır.
1A grubuna alkali metaller
2A grubuna toprak alkali metaller
3A grubuna toprak metaller
4A grubuna C grubu
5A grubuna N grubu
6A grubuna O grubu
7A grubuna halojenler
8A grubuna soy gazlar denir.

• 1A Grubu: Bu grubun en başında bulunan hidrojen metal olmamasına rağmen elektron dağılımından dolayı bu grupta yer alır. Alkali metallerin elektron dağılımı s1 ile biter. 1A grubu elementlerinin değerlik elektron sayıları 1 dir. H dışındakiler bütün bileşiklerinde +1 değerlik alırlar.
• 7A Grubu: Değerlik elektron sayıları 7 dir. Elektron dağılımları ns2 np5 şeklindedir. Oda koşullarında iki atomlu olarak bulunurlar (F2, Cl2, Br2 ve I2) Grupta yukarıdan aşağıya inildikçe kaynama noktaları artar. Oda koşullarında F2 ve Cl2 gaz, Br2 sıvı ve I2 ise katıdır. Halojenlerin hidrojenli bileşikleri asit özelliği gösterir. Bu grup en aktif ametallerdir. Kararlı bileşiklerinde -1 değerlik alırlar. Cl, Br ve I bazı bileşiklerinde +7 ye kadar değerlik alabilir. F bileşiklerinde yalnız -1 değerlik alır.
• 8A Grubu: Değerlik elektron sayıları He hariç 8 tanedir. Elektron dağılımları ns2 np6 şeklindedir. He ise atom numarası 2 olduğundan elektron dağılımı 1s2 şeklindedir. Atomik yapıdadırlar. Oda koşullarında gaz halindedirler. Soy gazların tüm orbitalleri tam dolu olduğundan kararlı elementlerdir. Bileşik oluşturmazlar. Ancak özel koşullarda He, Ne ve Ar hariç soy gazların bileşikleri elde edilmiştir.
• B Grubu: B grubu elementlerine geçiş elementleri denir. Bu grup elementlerinin tümü metaldir. Bileşiklerinde daima pozitif değerlikler alırlar. Bu elementler d bloğunda bulunur. Isı ve elektriği iletirler. Cıva hariç katı halde bulunurlar. Periyodik cetvelin 6.periyot 3B ve 7.periyot 3B grubundaki elementler f bloğu elementleridir. 6.periyot 3B grubuna lantanitler, 7.periyot 3B grubuna aktinitler denir.