periyodik cetvel

PERİYODİK CETVEL VE
ÖZELLİKLERİ
1
PERİYODİK CETVEL VE ÖZELLİKLERİ
• Günümüze kadar yapılan araştırmalar 112 elementin
bulunduğunu ortaya çıkartmıştır.
• Bunların 90 tanesi doğada mevcut olup diğerleri yapay olarak
elde edilmiştir.
• Doğada bulunan 90 elementin 68 tanesi metal geri kalanı ise
ametaldir.
• 1814 yılında Berzelius, ilk element tanımlarını elementlerin
Latince adlarının ilk veya ilk iki harfi ile tanımladı.
• 1869 yılında Mendeleyev, o güne kadar bilinen elementleri
benzer kimyasal özelliklerini temel alarak ve artan kütlelerine
göre sıralayarak bugün kullanılan periyodik tablo yayınlanmıştır.2
PERİYODİK CETVEL VE ÖZELLİKLERİ
3
PERİYODİK CETVEL VE ÖZELLİKLERİ
Periyodik cetvel elementlerin artan atom numaralarına göre
dizilimini gösteren bir tablodur.Bu tabloda belli kimyasal
özellikleri birbirine yakın olan elementler,belli gruplarda
toplanmıştır.
1913 yılında Moseley tarafından ortaya atılan kanun ile atom
numaraları ile yayılan X-ışını frekansları arasında bir doğru
orantı olduğu gösterilmiştir.
 Yatay sütun
periyot vardır.
Periyot : 7 tane
 Düşey Sütun
Grup : 8 tane
A grubu ve 8 tanede B grubu vardır.
“B” grubu elementlerine geçiş
elementleri denir.
4
PERİYODİK CETVEL
1A 2A
3A 4A 5A 6A 7A 8A
3b 4b5b 6b 7b 8b 8b 8b 1b 2b
5
PERİYODİK CETVEL
6
SOY GAZLAR
 Periyodik cetvelin 8A grubu elementleridir.
 He , Ne , Ar , Kr , Xe , Rn bu grubun
elementleridir.
 Grupta He dışındaki tüm elementler kararlı
elementlerdir. Değerlik elektronları 8 dir.
 Erime ve kaynama noktaları çok düşüktür.
Grupta yukarıdan aşağıya gidildikçe erime ve
kaynama noktaları yükselir.
7
8
SOY GAZLAR
 Tümü tek atomlu renksiz gaz halindedir.
 Yalnız Rd radyoaktif olup çekirdeği dayanaksızdır.
 Doğada çok az bulunurlar.
 İyonlaşma enerjileri, sıralarında, en yüksek olan
elementlerdir.
9
ALKALİ METALLER
Periyodik cetvelin 1A grubu elementleridir
Li , Na , K , Rb , Cs , Fr bu grubun elementleridir.
En yüksek temel enerji düzeylerinde bir elektron
vardır.
Bileşiklerinde ( +1 ) değerlik alırlar.
Yumuşak, bıçakla kesilebilen, hafif metallerdir.
Elektrik akımı ve ısıyı iyi iletirler.
10
11
ALKALİ METALLER
Erime ve kaynama noktaları diğer metallerden
düşüktür.Grupta yukarıdan aşağıya doğru erime ve
kaynama noktaları düşer.
Özkütleleri düşük olan elementlerdir.
İyonlaşma enerjileri,sıralarında, en düşük olan
elementlerdir.
Tepkime verme yatkınlıkları çok fazladır.
Doğada daha çok bileşikleri halinde bulunurlar.
12
ALKALİ METALLER
 Alkali
metaller,havanın oksijeni
oluştururlar.
2 M(k) +1/2 O2 ( g)
M2O(k)
ile
etkileşerek
oksit
 Halojenlerle birleşerek tuzları oluştururlar.
2 M(k) + X2
2 MX(k)
 Su ile hızlı tepkimeye girerler ve hidrojen gazı (H2)
oluştururlar.
2 M(k) + 2 H2O(s)
2 MOH (suda) + H2 (g)
13
TOPRAK ALKALİ METALLER
 Periyodik cetveli 2A grubunda yer alan elementlere
toprak alkali metaller adı verilir.
 Be , Mg , Ca , Sr , Ba , Ra bu grubun elementleridir.
 Bileşiklerinde +2 değerliklidirler.
 Isı ve elektrik akımını iyi iletirler.
 Alkali metallerden daha sert erime ve kaynama noktaları
daha yüksektir.
 İyonlaşma enerjileri alkali metallerden daha yüksektir.
14
15
TOPRAK ALKALİ METALLER
 Özkütleleri de alkali metallerden daha büyüktür
 Oksijenle birleşerek oksitleri oluştururlar.
M (k) + ½ O2 (g) 
MO(k)
 Halojenlerle birleşerek tuzları oluştururlar.
M (k) + Cl2 (g)  MCl2 (k)
 Su ile tepkimeye girerek hidrojen gazı ( H2 ) oluştururlar.
M (k) + 2 H2O (s)  M(OH)2 (suda) + H2 (g)
16
HALOJENLER
▓ Periyodik cetvelin 7A grubunda yer alan elementlerdir.
▓ F , Cl , Br , I , At bu grubun elementleridir.
▓ Bileşiklerinde
-1 ile +7 arasında çeşitli değerlikler
alabilirler.Ancak F bileşiklerinde sadece +1 değerlik alır.
▓ Erime ve kaynama noktaları grupta aşağıdan yukarıya doğru
azalır.
▓ Elektron alma istekleri en fazla olan elementlerdir.
17
18
HALOJENLER
▓ Tümü renklidir.
▓ Tümü zehirli ve tehlikelidir.
▓ Element halinde 2 atomlu moleküllerden oluşurlar.
(F2,Cl2 , Br2 , I2 , At2 )
▓ At (astatin) doğada bulunmayan,ancak radyoaktif
olaylarla oluşan bir elementdir.
▓ Oda koşullarında F ve Cl gaz, Br sıvı, I ise katı
haldedir.
19
ÜÇÜNCÜ SIRA ELEMENTLERİ
Periyodik cetvelin üçüncü sırası Na (sodyum) metali ile başlar Ar
(argon) soygazı ile biter.
Periyodik cetvelin aynı grubundaki elementlerin değerlik elektron
sayıları aynı,özellikleri de birbirine benzerdir.Ancak bir sırada
bulunan elementlerin başta değerlik elektron sayıları olmak üzere
birçok özellikleri farklılık gösterir. Dolayısıyla da fiziksel ve kimyasal
özeliklerde önemli değişiklikler söz konusudur.
Buradan sonuç olarak sodyumdan başlayarak argona kadar
devam eden elementler birbirlerinden fiziksel ve kimyasal özellikleri
bakımından ayrılmışlardır.
20
21
ÜÇÜNCÜ SIRA ELEMENTLERİ
Ж Üçüncü sıranın elementleri şunlardır: Na , Mg , Al , Si , P , S ,
Cl , Ar
Ж Üçüncü sıranın ilk üç elementi Na , Mg ve Al metal,dördüncü
element olan silisyum yarı metal,daha sonra gelen P , S, Cl ve
Ar elementleri ise ametaldir.
Ж Na , Mg ve Al elektrik akımını ve ısıyı iyi iletir.P , S , Cl ve Ar
elementleri ısıyı ve elektriği iletmez.
Ж Soldan sağa doğru sırada özkütle,erime ve kaynama noktası
gibi özeliklerde büyük farklılık vardır.Yine soldan sağa doğru
genel olarak iyonlaşma enerjileri arttığından metal özelliği
azalıp ametal özelliği artar.
22
DÖRDÜNCÜ SIRA GEÇİŞ ELEMENTLERİ
Buraya kadar incelediğimiz gruplar ve sırada değerlik
elektronları s ya da p orbitallerinde bulunuyordu.Yani A
gruplarındaydı.
Geçiş
elementlerindeyse
değerlik
elektronları d orbitallerin de bulunur ve bu elementler 2A ve
3A grubu arasında yer alır.
Periyodik cetvelin 21 atom numaralı skandiyum ile
başlayıp 30 atom numaralı çinko ile biten sıradaki
elementler ile bunların altında kalan tüm elementler, geçiş
elementleri grubuna girer.
23
24
DÖRDÜNCÜ SIRA GEÇİŞ ELEMENTLERİ
Ξ Dördüncü sıra geçiş elementleri:
Se , Ti , V , Cr , Mn , Fe , Co ,Ni , Cu , Zn .
Ξ Tümü metaldir.
Ξ 1A ve 2A grubu metallerinden farklı olup,sert ve özkütlesi büyük
metallerdir.
Ξ Erime ve kaynama noktaları çok yüksektir.
Ξ Elektrik akımı ve ısıyı iyi iletirler.
Ξ Kimyasal tepkimelere yatkınlık bakımından aralarında çok büyük
farklılık vardır.
25
DÖRDÜNCÜ SIRA GEÇİŞ ELEMENTLERİ
Ξ 1A , 2A , 3A grubundaki metallerin yalnız bir tür değerliği
söz konusuyken geçiş elementlerinin farklı değerlikli birçok
bileşikleri vardır.
Ξ Geçiş elementlerini diğer metallerden farklılandıran özellik
yalnız s orbitalinden değil,tam dolu olmayan d orbitalinin
de bileşik oluşturma ile ilgili olmalarıdır.
cetvelin altına iki sıra halinde yazılan
elementlere İçgeçiş Elementleri ya da İçgeçiş Metalleri
denir.
Ξ Periyodik
26
PERİYODİK CETVELİN ÖZELLİKLERİ
1. İyonlaşma Enerjisi
Bir atomdan elektron uzaklaştırmak için atoma enerji
verilir.Verilen bu enerji bir büyüklüğe ulaşınca atomdan bir
elektron kopar.Kopan bu elektron çekirdek tarafından en
zayıf kuvvetle çekilen yani atom çekirdeğinden en uzakta
bulunan elektrondur.
Bir atomdan elektron koparmak için gerekli enerjiye
İyonlaşma Enerjisi ( Ei )denir.
27
1.İyonlaşma enerjisi:
Bir atomdan ilk elektronu koparmak için gerekli olan
enerjiye Birinci İyonlaşma Enerjisi (Ei 1 )denir.
X(g)+ Eİ 1
X+(g)+ e-
+1 yüklü iyondan,bir elektron koparmak için gerekli
enerjiye de İkinci İyonlaşma Enerjisi denir.
X+(g)+Eİ 2
X+2(g)+ e-
+2 yüklü iyondan bir elektron ( üçüncü elektron )
koparmak için gereken enerjiye de Üçüncü İyonlaşma
Enerjisi denir.
X+2(g)+Eİ 3
X+3(g)+ e-
28
1. İyonlaşma Enerjisi:
halinde
nötral bir atomdan bir elektron
uzaklaştırmak için verilmesi gerekli enerjiye iyonlaşma
enerjisi denir.
 Gaz
 Bir atomda kaç tane elektron bulunuyorsa,o kadar
iyonlaşma enerjisi vardır.Bunlardan en küçüğü birinci
iyonlaşma enerjisidir.Çünkü ilk kopan elektron yüksüz bir
atomdan kopmaktadır.
 İkinci elektron +1 yükl,ü bir iyondan koptuğu için bir
elementin ikinci iyonlaşma enerjisi,birinci iyonlaşma
enerjisinden
daha
büyüktür.
Atom
çapı
küçülmekte,elektron koparmak güçleşmektedir.
29
1.İyonlaşma Enerjisi
İyonun yükü arttıkça atom çapı küçülür.İyonlaşma
enerjisi artar.Buna göre de;
Eİ 1<Eİ 2<Eİ 3<Eİ 4<...
İyonlaşma enerjisi periyodik cetvelde yukarıdan
aşağıdan doğru azalır.,soldan sağa doğru artar.Bunun
nedeni çekim kuvvetinin artmasıdır.
İyonlaşma enerjisi azalır
İyonlaşma enerjisi artar.
30
1. İyonlaşma Enerjisi
X (g)
X+ (g) + e-
Mg(g) → Mg+(g) + e-
IE1 = 738 kJ
Mg+(g) → Mg2+(g) + e-
IE2 = 1451 kJ
31
1. İyonlaşma Enerjisi
32
2.Ortalama Atomik Yarıçapı:
Bir atomda en üst enerji seviyesindeki atomların atom
çekirdeğine olan ortalama uzaklığına Ortalama Atomik
Yarıçap denir.
Periyodik cetvelde soldan sağa doğru gittikçe atom
numarası ( çekirdek yükü )arttığından en dıştaki elektron
daha çok çekilir, ortalama atomik yarıçap küçülür.
Gruplarda ise yukarıdan aşağıya gidildikçe temel
enerji seviyesi arttığından dıştaki elektronlar daha az
çekilir,ortalama atomik yarıçap artar,
33
2.Ortalama Atomik Yarıçap:
Ortalama atomik yarıçap artar.
Ortalama atomik yarıçap azalır.
 Elektron veren atomun yarıçapı küçülür.
 İzotop atomlarda (proton sayıları aynı olan atomlarda) kütle
numarası büyük olan atomun yarıçapı daha küçüktür.
 Elektron sayıları aynı olan atomlarda proton sayısı büyük
olan atomun yarıçapı daha küçüktür.
34
3.Elektron İlgisi (Elektron Aftinitesi):
Gaz fazındaki 1 mol nötral atoma 1 mol elektron
bağlandığı zaman açığa çıkan enerjinin miktarına
elektron ilgisi ya da elektron aftinitesi ( Eaf ) denir.
Periyodik cetvelde soldan sağa artarken, yukarıdan
aşağıya doğru gidildikçe elektron ilgisi azalır.Çünkü
çekim arttığı için elektronun bağlanması kolaylaşır.
X (g) + e-
→
F(g) + e- → F-(g)
Elektron ilgisi azalır.
X-
EA = -328 kJ
F(1s22s22p5) + e- → F-(1s22s22p5)
Li(g) + e- → Li-(g)
Elektron ilgisi artar.
EA = -59.6 kJ
35
3.Elektron İlgisi (Elektron Aftinitesi):
36
4.Metallik Özelliği:
Metalik özelliği elementlerin iyonlaşma enerjisi ile
ilgilidir.İyonlaşma enerjisi düşük olan elementler metalik
özelliğe sahip,iyonlaşma enerjisi yüksek olan elementler
ise metalik özelliğe sahip değildir.
Periyodik cetvelde soldan sağa,yukarıdan aşağı
gidildikçe metalik özellik azalır.
Metalik özellik azalır.
Metalik özellik azalır.
37
5.Elektronegatiflik:
Elektronegatiflik; elektronu çekme kapasitesine
denir.Elektron ilgisi arttıkça elektronegatiflik artar.Elektron
ilgisi fazla olan elementler daha elektronegatiftir.Bilinen
en elektronegatif element flordur (F).
Elektronegatiflik;periyodik
cetvelde
soldan
sağa,aşağıdan yukarıya doğru artar.
Elektronegatiflik azalır.
Elektronegatiflik artar.
38
5.Elektronegatiflik:
Elektronegatiflik; elektronu çekme kapasitesine
denir.Elektron ilgisi arttıkça elektronegatiflik artar.Elektron
ilgisi fazla olan elementler daha elektronegatiftir.Bilinen
en elektronegatif element flordur (F).
Elektronegatiflik;periyodik
cetvelde
soldan
sağa,aşağıdan yukarıya doğru artar.
Elektronegatiflik azalır.
Elektronegatiflik artar.
39
Periyodik Tablonun Özellikleri:
40
KAYNAKLAR
1- Modern Üniversite Kimyası, C.E. MORTIMER,
Çeviri: Prof.Dr. Turhan ALTINATA v.d. Çağlayan Kitabevi, 1989.
2- Temel Üniversite Kimyası, Prof.Dr.Ender ERDİK, Prof.Dr. Yüksek
SARIKAYA, Gazi Kitabevi, 2009.
3- Genel Kimya, Prof.Dr. Baki HAZER, Karadeniz Teknik Üniversitesi
Yayınları, 3.Baskı, Trabzon, 1995.
4- Temel Kimya, Prof.Dr.Ali Osman AYDIN, Prof. Vahdettin SEVİNÇ,
Değişim Yayınları, Sakarya
5- Genel Kimya, Sabri ALPAYDIN, Abdullah ŞİMŞEK, Nobel
Yayınları, 2012.
6- Fen ve Mühendislik Bölümleri İçin Kimya, R.CHANG, Çeviri:
A.Bahattin SOYDAN ve A.Zehra AROĞUZ, Beta Yayınları, İstanbul,
2000.
7- Muhtelif web sayfaları.
41