Aktualna kategoria: Wiadomości »
30 marca 2023
» Układ okresowy pierwiastków ...
Układ okresowy pierwiastków - co trzeba wiedzieć o tablicy Mendelejewa?
Układ okresowy to jedna z najważniejszych koncepcji w chemii, umożliwiająca organizowanie i klasyfikowanie pierwiastków na podstawie ich właściwości chemicznych oraz fizycznych. Sprawdź, co trzeba wiedzieć o tablicy Mendelejewa, poznaj jej zastosowanie we współczesnym świecie i dowiedz się, jak czytać poszczególne wartości, opisujące pierwiastki.
Czym jest układ okresowy pierwiastków?
Będący graficzną reprezentacją wszystkich znanych pierwiastków chemicznych układ okresowy jest zbiorem pierwiastków uporządkowanych według wzrastającej liczby atomowej i wzajemnie powtarzających się właściwości chemicznych. Współczesna tablica Mendelejewa składa się z 118 pierwiastków, począwszy od najlżejszego – wodoru (liczba atomowa 1), aż do najcięższego – oganesonu (liczba atomowa 118).
Takie przedstawienie pozwala na łatwe zrozumienie i przewidywanie właściwości chemicznych poszczególnych substancji oraz umożliwia projektowanie nowych związków i materiałów chemicznych. Układ składa się z 8 grup głównych i 8 grup pobocznych (łącznie 18 kolumn) i 7 okresów (wierszy), z których każda kolumna reprezentuje grupę pierwiastków o podobnych właściwościach chemicznych, a każdy wiersz oznacza okres, a więc liczbę powłok elektronowych w atomie pierwiastka.
Dla uproszenia, możemy zatem powiedzieć, że układ okresowy składa się ze 118 „okien”, w których centralne miejsce zajmuje symbol danego pierwiastka – jest on jednocześnie oznaczony największą czcionką. Wiele nazw i symboli wiąże się z łacińskimi i greckimi określeniami, bądź nazwiskami ich odkrywców. Przykładowo, chlor (Cl) pochodzi od greckiego słowa oznaczającego "zielony", a krypton (Kr) – od greckiego słowa oznaczającego "ukryty", ponieważ był to pierwiastek trudny do zidentyfikowania w pierwotnych próbach. Nie sposób pominąć również polskiego wkładu w rozwój tablicy Mendelejewa – w 1898 roku Maria Skłodowska-Curie wraz z mężem odkryli rad i polon – dwa promieniotwórcze pierwiastki, za co w 1911 roku otrzymała Nagrodę Nobla - https://www.products.pcc.eu/pl/blog/nagroda-nobla-w-dziedzinie-chemii/.
Kim był wynalazca układu okresowego pierwiastków?
Wynalazcą układu okresowego pierwiastków był rosyjski chemik Dmitrij Mendelejew. W 1869 roku opublikował on swoją pracę, w której przedstawił koncepcję organizowania pierwiastków chemicznych w systematyczną tabelę, opartą na rosnącej masie atomowej i właściwościach chemicznych. Publikacja położyła podwaliny pod współczesny układ okresowy. Warto dodać, że Mendelejew był jednym z wielu naukowców, starających się uporządkować substancje chemiczne w sposób logiczny i systematyczny.
Twórca tablicy zauważył, że wiele pierwiastków ma podobne właściwości, dlatego można klasyfikować je w określonych grupach. Przykładowo: fluor, chlor, brom i jod są podobne chemicznie i tworzą grupę halogenów, podczas gdy lit, sód i potas to metale alkaliczne.
Jednym z największych osiągnięć rosyjskiego naukowca było domniemanie istnienia pierwiastków, które wówczas nie były jeszcze znane. Mendelejew pozostawił w swojej tablicy luki, przewidując istnienie trzech metali i półmetali, które zostały później odkryte: galu, germanu i skandu.
Jakie współczesne zastosowania znajduje tablica Mendelejewa?
Metoda klasyfikowania pierwiastków na podstawie ich właściwości fizyko-chemicznych, istotnie wpłynęła na rozwój wielu różnych dziedzin nauki, technologii i przemysłu. Poniżej znajdziesz przegląd najważniejszych współczesnych zastosowań tablicy Mendelejewa - www.products.pcc.eu
Produkcja przemysłowa
Układ pierwiastków umożliwia modelowanie właściwości chemicznych nowych związków i materiałów, kluczowe we współczesnej produkcji przemysłowej. Na podstawie tablicy Mendelejewa można przewidzieć, czy dane związki będą mieć właściwości magnetyczne, promieniotwórcze, czy będą dobrze przewodzić elektryczność, ciepło itp.
Przemysł farmaceutyczny
Tablica Mendelejewa jest również nieoceniona w procesie produkcji leków, ponieważ pozwala zrozumieć, jak różne substancje wpływają na organizm ludzki. Wiele produktów farmaceutycznych w swoim składzie zawiera pierwiastki, np. sód, potas, magnez czy wapń oraz związki chemiczne: kwasy, sole czy zasady.
Energetyka
Spalanie, produkcja ciepła, reakcje jądrowe czy przewodzenie energii elektrycznej – to zaledwie niektóre z wielu przykładów na to, jak poszczególne właściwości pierwiastków opisane w układzie okresowym kształtują branżę energetyczną, która dziś ukierunkowana jest przede wszystkim na bezpieczne i odnawialne źródła.
Technologia materiałowa
Wiele nowoczesnych materiałów, takich jak półprzewodniki, stopy metaliczne czy materiały ceramiczne, zostało zaprojektowanych na podstawie tablicy Mendelejewa. Układ okresowy pierwiastków pozwala producentom przewidywać i kontrolować właściwości materiałów, takie jak twardość, wytrzymałość czy przewodność.
Ochrona środowiska
Dzięki opisaniu właściwości poszczególnych gazów, metali czy cieczy możemy łatwiej przewidzieć ich pozytywny i negatywny wpływ na ekosystem. Dotyczy to w szczególności substancji toksycznych, takich jak rtęć, ołów, czy siarka – ograniczenie ich emisyjności do środowiska to jeden z priorytetów współczesnego przemysłu.
Nowe pierwiastki w tablicy Mendelejewa
Najnowsze odkrycia w dziedzinie pierwiastków chemicznych miały miejsce w I dekadzie XXI wieku. W 2016 roku Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) oficjalnie ogłosiła nazwy dla czterech pierwiastków, dodając je do tablicy Mendelejewa. Były to:
- nihon (Nh) - pierwiastek o liczbie atomowej 113, odkryty w 2004 roku.
- moskow (Mc) - pierwiastek o liczbie atomowej 115, odkryty w 2004 roku,
- tenes (Ts) - pierwiastek o liczbie atomowej 117, odkryty w 2007 roku.
- oganeson (Og) - pierwiastek o liczbie atomowej 118, odkryty w 2006 roku.
Powyższe substraty nie występują w przyrodzie naturalnie oraz mają bardzo krótkie okresy połowicznego rozpadu. To z kolei oznacza, że są mocno niestabilne, trudne do zsyntetyzowania i przechowywania. Być może niebawem usłyszymy o kolejnych odkryciach – obecnie mówi się nawet o ośmiu nowych pierwiastkach, nad którymi prace badawcze wciąż trwają.
