שקופית 1

תמליל

1 טבלה מחזורית

2 היסטוריה בשנת 1882 הוענק פרס החברה המלכותית של לונדון לשני הכימאים, יוליוס פון מאייר ודימיטרי מנדלייב, על גילוי החוק המחזורי )עד היום יש חילוקי דעות מי מהם היה הראשון לגלותו (. מנדלייב ופון מאייר סדרו את היסודות שהיו ידועים אז )63( לפי מסתם האטומית, וגילו כי יש מחזוריות בתכונות הכימיות של היסודות. הם סדרו את היסודות בטבלה, כך שיסודות בעלי אותן תכונות יהיו באותו טור, וזאת בלי שיהיה להם כל מושג מה הבסיס למחזוריות זו. רק חמישים שנה אח"כ התגלה כי המבנה המחזורי נובע מהמבנה האלקטרוני של החומר. בימינו, לאחר גילוי של יותר מעוד 50 יסודות )שבאופן מדהים מנדלייב השאיר עבורם מקום בטבלה שלו(,ומציאת הקשר בין המחזוריות והמבנה האטומי, מהווה הטבלה המחזורית, שהיא צורת הביטוי הגרפית של החוק המחזורי, כלי עבודה ראשון ובסיסי של הכימאים.

3

4 מה בטבלה? בטבלה זו כל יסוד מוצג במשבצת נפרדת. בכל משבצת יש את האינפורמציה הבאה: סמל היסוד )בכל גרסה של הטבלה(. שם היסוד באנגלית ו/או בעברית המספר האטומי של היסוד )לא תמיד מוצג(. )בכל גרסה(. המסה האטומית של היסוד )לא תמיד מוצגת(, כאשר עבור היסודות המלאכותיים מוצגת המסה של האיזוטופ היציב בסוגריים. מספר בצבע כחול המציין את האלקטרושליליות של היסוד נמצא ברוב הטבלות(. )לא בטבלה זו יסודות בעלי דמיון כימי, מסומנים בצבע אחד וכן יש צבעים למצבי הצבירה השונים של היסודות במצב תנאי תקן. 0 0 c לחץ של 1 אטמוספירה ו-,)STP(

5 החוק המחזורי התכונות הכימיות של היסודות הם פונקציה מחזורית של המספרים האטומים שלהם.

6 מבנה הטבלה בטבלה ישנן 7 שורות אופקיות הנקראות מחזורים. המחזורים בטבלה מראים את מספר הרמות האנרגיה העיקריות שיש ליסודות בשורה זו. כך למשל במחזור )שורה( הראשון יש רק שני יסודות, כי ברמה הראשונה יש מקום רק לשני אלקטרונים. בטבלה ישנם 18 טורים אנכיים הנקראים קבוצות. הקבוצות מסומנות בספרות מ- 1 עד ובספרות רומיות בשיטה הקלאסית, תת- קבוצות: A ו- B. 18 בשיטה המודרנית ואז גם מחולקות לשתי

7 הטורים בטבלה המחזורית היסודות בטבלה המחזורית מסודרים בטורים שבהם האטומים מכילים אותו מספר אלקטרונים בקליפה החיצונית. לדוגמא: אטום ליתיום )Li( החיצונית. מכיל אלקטרון אחד בקליפה אטום נתרן החיצונית. )Na( מכיל אלקטרון אחד בקליפה

8 כיצד ממוספרים הטורים בטבלה?

9 ליסודות הנמצאים באותה השורה השורות בטבלה המחזורית יש מספר זהה של קליפות אלקטרונים. לדוגמא: אטום מגנזיום )Mg( נמצא בשורה 3 ולכן, כמו שאר האטומים באותה השורה, מכיל 3 קליפות של אלקטרונים. אטום יוד )I( נמצא בשורה 5 ולכן מכיל 5 קליפות של אלקטרונים.

10 לסיכום : מספר הטור מתאר את מספר אלקטרונים יש ברמה הוולנטית 8 מספר השורה מתאר את מספר הקליפות של האטומים באותה השורה מכאן, בכל האטומים שקיימים בעולם, ברמה האחרונה יש עד 7 רמות ומקסימום 8 אלקטרונים

11 משפחות כימיות מתכות: רוב היסודות בטבע הינם מתכות, למתכות תכונות בסיסיות דומות כמו הולכת חשמל. דוגמא למתכות מוליכות חשמל: נחושת,)Cu( זהב,)Au( כסף) Ag (, ברזל.)Fe( אל מתכות: לאל מתכות )חומר שאינו מתכת( תכונות פיסיקליות מאפיינות שונות ממתכות, אחת מהן היא חוסר יכולת להעביר חשמל.

12 אל מתכות שימו לב, יש יוצא דופן!!! המימן הוא אל מתכת אבל מצוי בטור המתכות משום שיש לו אלקטרון אחד ברמה האחרונה. מתכות

13 גזים הלוגנים אצילים אל מתכות מתכות

14 מתכות אלקליות Li, Na, K, Rb. Cs, Fr )1A- טור הראשון בטבלה המחזורית מלבד מימן שמתפקד כאלמתכת ( תכונות: צבע כסף. מופיעות לרוב במצב מוצק בטמפרטורת החדר. רכות ופעילות מאוד. כולן מכילות אלקטרון אחד בקליפה החיצונית שלהן ולכן פעילות מאוד כיוון שהן מעוניינות למסור את האלקטרון, ולחזור למצב של קליפה מלאה באלקטרונים הנחשבת כיציבה יותר. לא נמצאות אף פעם בטבע כיסוד אלא הן תמיד בצורת תרכובת עם יסודות אחרים )לרוב עם הלוגנים ליצירת מלח (. דוגמא: NaCl מלח שולחן. הלוגן מתכת אלקלית

15 מתכות אלקליות עפרוריות Be, Mg, Ca, Sr. Ba, Ra )2A- טור שני בטבלה המחזורית). תכונות: צבע אפור. מצב מוצק בטמפרטורת החדר. מוליכות חשמל וחום וניתנות לריקוע. כולן מכילות שני אלקטרונים בקליפה החיצונית שלהן. ולכן הן מאוד פעילות, כיוון שהן מעוניינות למסור את שני האלקטרונים ולחזור למצב של קליפה מלאה באלקטרונים הנחשבת כיציבה יותר. לא נמצאות אף פעם בטבע כיסוד אלא הן תמיד בצורת תרכובת עם יסודות אחרים. CaCl 2 הלוגן דוגמא: מתכת אלקלית עפרורית

16 F, Cl, Br, I, At הלוגנים -7A( טור שביעי בטבלה המחזורית). תכונות: אלמתכות, מצויים בטבע בצורת מולקולות דו-אטומית ( 2 )Cl 2, I שבעה אלקטרונים ברמת האנרגיה החיצונית ולכן הם פעילים במיוחד. מגיבים בעוצמה עם חומרים רבים.

17 גזים אצילים He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn )8A- טור שמיני בטבלה המחזורית). תכונות: אל מתכות. מצויים בטבע במצב גז. לגזים האצילים קליפה חיצונית מלאה ולכן אינם מתרכבים בקלות עם יסודות אחרים. תכונתם של הגזים האצילים שלא להשתתף בריאקציות כימיות גרמה לקושי לזהותם.