RAZVRSTITEV KOVIN iz periodnega sistema

The kovin so obilnejših elementov na periodni sistem. Zanje je značilno: da so dobri prevodniki toplote in električne energije, da so trdni pri sobni temperaturi (z z izjemo živega srebra, ki je tekoče) in imajo sposobnost odbijanja svetlobe, zato imajo značilnost.

Toda ta odličen nabor elementov je v periodnem sistemu predstavljen razvrščen v različnih skupinah ali družinah, ki odražajo njihove podobnosti in razlike. V tej lekciji UČITELJA bomo videli, kaj klasifikacija kovin in kakšne so značilnosti in lastnosti različnih skupin, opredeljenih v tej klasifikaciji.

Kot smo že omenili, so kovine večinski elementi periodni sistem. Porazdeljeni so v dva imenitna fanta ki vključujejo v vsakem primeru različne podtipe, ki so združeni v družine različnih blokov periodnega sistema.

Tu je kratek opis te klasifikacije, ki jo bomo podrobneje razvili v naslednjih oddelkih.

• 1. Reprezentativne kovine: s blok periodnega sistema.
• 1.1. Družina alkalne kovine
• 1.2. Družina zemeljskoalkalijske kovine
• 2. Prehodne kovine: blok d periodnega sistema.
instagram story viewer
• 3. Notranje prehodne kovine: blok f periodnega sistema.
• 3.1. Lantanidi: elementi 6. obdobja tabele.
• 3.2. Aktinidi: elementi 7. obdobja tabele.
• 4. Post-prehodne kovine: p blok periodnega sistema.

Reprezentativni elementi ali glavni elementi so tisti elementi, ki so bolj bogate narave. Med kovinskimi elementi so reprezentativni elementi kovine blok s, to so alkalni elementi (družina 1 periodnega sistema) in zemeljskoalkalni elementi (družina 2 periodnega sistema).

V teh dveh skupinah najdemo zelo reaktivne elemente z močno težnjo k oksidaciji (izgubi elektrone iz valentne lupine), zato so močni reduktorji drugih elementov. V naravi jih najdemo v obliki ionskih soli, zelo topnih v vodi, oksidih ali hidroksidih (močne baze).

Alkalne kovine (skupina 1 periodnega sistema)

• Alkalne kovine predstavljajo 5% zemeljske skorje. Natrij (Na) in kalij (K) jih je največ.
• So sijoči elementi srebrno na videz, imajo nizko gostoto, so mehke kovine in so zelo reaktivne. Zaradi visoke reaktivnosti jih v naravi ne najdemo v čistem stanju. Vrelišča ali izhlapevanja alkalijskih kovin so razmeroma nizka in so dobri prevodniki toplote in električne energije.
• Z vidika njihove elektronske konfiguracije so elementi, ki predstavljajo a enojni elektron ki zaseda orbito valentne lupine. Imajo kombinacijsko moč 1 (valenca) in oksidacijsko število +1. Pokažejo veliko težnjo, da izgubijo elektron iz najbolj zunanje lupine in tvorijo katione.
• Kot bioelementi se alkalne kovine razvijajo pomembno vlogo v živih organizmih, zlasti natrij in kalij, ki igrata temeljno vlogo pri prenosu živcev in v primeru kalija pri uravnavanju aktivnosti encimov.
• Te kovine imajo večkratna uporaba v industriji. Na primer, litij (Li) se uporablja za proizvodnjo visoko trdnih aluminijevih zlitin, v keramični proizvodnji ali kot sestavni deli baterij. Ima tudi medicinsko uporabo, saj je sestavni del živčnega sistema in njegovo pomanjkanje povzroča psihiatrične bolezni.

Opomba: Skupina 1 periodnega sistema vključuje tudi vodik, ki ni kovina.

Zemeljskoalkalijske kovine (skupina 2 periodnega sistema):

• Zemeljskoalkalijske kovine predstavljajo 4% sestave zemeljske skorje. Še posebej jih je veliko kalcija (Ca) in magnezija (Mg).
• Tako kot alkalijske kovine tudi te kovine so zelo reaktivni zato jih v naravi ne najdemo v prosti obliki.
• Čeprav imajo fizikalno-kemijske lastnosti podobne alkalnim kovinam, so ponavadi trše in manj reaktivne kot alkalne kovine. Imajo nizko gostoto in trdote in tališča višje kot pri alkalnih kovinah.
• Z vidika elektronske konfiguracije so zanje značilni predstavite s-orbita napolnjene valentne lupine (to je zasedeno s parom elektronov). Zato imajo kombinirano moč 2 (valenca) in oksidacijsko število +2. Z lahkoto reagirajo s halogeni (skupina 17 periodnega sistema), da tvorijo ionske soli.
• Vaša vloga kot sestavine živih organizmov še posebej pomemben je v primeru kalcija (Ca) in magnezija (Mg). Magnezijevi in ​​kalcijevi ioni so skupaj s kloridnimi ioni najpogostejši ioni v morski vodi (Cl^-).
• 99% kalcija v našem telesu najdemo v okostju, vendar v ionski obliki ima temeljno vlogo pri prenosu živcev, živčno-mišičnem delovanju in regulaciji encimski.
• Magnezij v svoji ionski obliki opravlja pomembne biološke funkcije v živih organizmih, vključno z najpomembnejša, njegova temeljna vloga pri fotosintezi rastlin kot sestavni del klorofil.
• Industrijska uporaba zemeljskoalkalijskih kovin je raznolika. Najbolj pomembne so uporaba kalcija kot sestavine cementa, uporaba magnezija za izdelavo požarov umetno, kot prevleka železnih struktur za preprečevanje njihove oksidacije ali kot sestavni del zlitin in jekel svetloba.

Znotraj klasifikacije kovin moramo govoriti o prehodnih kovinah ali kovinah blok d, so najpogostejša skupina kovin in so razvrščene v a skupaj 10 skupin ali družin periodnega sistema.

• Večina prehodnih kovin ima lastnosti, podobne reprezentativnim kovinam: so dobre prevodniki toplote in električne energije ter odbijajo svetlobo.
• Pokažejo veliko variabilnost glede trdote ter vrelišč in tališč, na splošno pa so trdnejše in imajo višje tališče in vrelišče kot alkalijske kovine in alkalne zemlje.
• Iz kemijskega vidika zanje je značilno: z več koordinacijskimi števili (valencami) ali oksidacijskimi stanji so običajno dobri katalizatorji (sposobnost povečanja ali zmanjšanja hitrosti kemičnih reakcij) in tvorijo spojine z barvo in imajo sposobnost tvorijo koordinacijske komplekse (kemične spojine s kovinskim ionom v središču, pritrjene na vrsto ligandov, razporejenih na njih okoli). Iz tega razloga prehodne kovine tvorijo katione različnih nabojev.
• Gostota je zelo spremenljiva v tem bloku elementov, od stroncija z nizko gostoto do osmija (Os), ki je element z največjo gostoto v periodnem sistemu.
• Če pogledamo elektronsko konfiguracijo prehodnih kovin, je zanje značilna predstavitev delno zapolnjene d orbitale. Zapolnitev orbital v tem bloku periodnega sistema predstavlja vrsto nepravilnosti, ki se odražajo v večkratnih oksidacijskih številih, pridobljenih s kovinami v tem bloku tabele periodično.

Železo (Fe) in titan (Ti): obilnejše prehodne kovine

• Železa je največ in predstavlja približno 5% teže zemeljske skorje. Redko ga najdemo v svoji osnovni obliki v naravi, kjer običajno najdemo okside in karbonate.
• Čisto železo ima malo uporab, vendar se njegove zlitine z drugimi snovmi uporabljajo večkrat. Uporabne oblike železovih zlitin so kovano železo (je zlitina železa, za katero je značilna nizka vsebnost ogljika in visoka vsebnost železa. Ima lastnost, da je lahko vročo oblikovan in se strdi pri hitrem ohlajanju), litoželezni (ki je znan tudi kot ime sive litine ali litega železa je zlitina železa, silicija in ogljika, ki vsebuje majhne količine mangana, fosforja in žveplo; v katerem je ogljik v obliki grafita) in jeklo (prečiščena zlitina železa in ogljika).
• Druge prehodne kovine, ki se pogosto uporabljajo v industriji, so baker in srebro. Poleg tega se številne prehodne kovine v industriji uporabljajo kot katalizatorji kemijskih reakcij.
• Na biološki ravni ima železo v svoji ionski obliki temeljno vlogo pri transport kisika, ker je del aktivnega centra hemoglobina in mioglobina.

Notranje prehodne kovine ali kovine iz blok fImenujejo jih tudi redke zemlje. Združeni so v dve družini elementov: lantanidi in aktinidi. So tisti kovinski elementi, v katerih najdemo elektrone, ki zasedajo f orbitale. Elementi skupine lantanidov so delno zasedli f orbitale 4. stopnje, aktinidi pa 5. stopnje.

Lantanidi ali lantanoidi

• So 15 elementov notranjega prehoda ki so del obdobje 6 periodnega sistema elementov.
• Ta skupina elementov ima skupne značilne lastnosti. Je približno mehke in srebrno svetleče kovine, njegova prevodnost toplote in električne energije je v primerjavi z drugimi kovinami razmeroma nizka. So kovine z manjšo gostoto kot prehodne kovine.
• V naravi jih najdemo v majhnih deležih, ki so del mnogih minerali. Lanthanidi imajo visoko sposobnost magnetizacije ali magnetizacije, za njih pa je značilna tudi luminiscenca njihovih kationov.
• Lantanidi so večkratna uporaba v industriji pri proizvodnji močnih trajnih magnetov, polnilnih baterij in izdelavi superprevodnih materialov. Imajo več aplikacij v optiki (izdelava fluorescenčnih cevi in ​​svetilk, prikazovalnikov s tekočimi kristali in laserjev). Uporabljajo se tudi kot katalizatorji za kemijske reakcije ali kot pigmenti.

Aktinidi ali aktinoidi

• So 15 elementov ki tvorijo 7. obdobje periodnega sistema.
• Veliko jih je bilo umetno sintetiziranih, vendar jih v naravi najdemo tudi v zelo majhnih deležih.
• Pokažejo vedenje, podobno kot pri prehodnih kovinah (blok d) in drugačno od lantanidov. Tako kot pri mnogih kovinah imajo tipičen srebrn sijaj.
• Kot skupina je njihov pomen v tem, da so vsi radioaktivni elementi. To pomeni, da gre za elemente, katerih jedra so nestabilna, razpadajo, sproščajo energijo (jedrsko energijo) in povzročajo druge kemične elemente z bolj stabilnim jedrom. Vsi izotopi elementov v tej skupini so radioaktivni in imajo kratko razpolovno dobo. V naravi sta največ aktinidov uran (U) in torij (Th).