Podsumowanie
|
Do 1 grupy układu okresowego, tzw. grupy litowców, należą następujące pierwiastki: lit(Li), sód(Na), potas(K), rubid(Rb), cez(Cs) oraz nietrwały promieniotwórczy frans(Fr)
Atomy wszystkich wymienionych pierwiastków mają w zewnętrznej powłoce elektronowej jeden elektron walencyjny zajmujący w stanie podstawowym orbital ns1 (dla litu n=2, dla sodu n=3, ...... dla fransu n=7); elektron ten łatwo jest oddawany przez pierwiastki a atomy przechodzą w jony jednododatnie.
|
|
Z niewysokich potencjałów jonizacyjnych litowców (520kJ dla litu, 375 dla Cs) wynika iż metale te są najsilniejszymi reduktorami.
Dzięki temu pod działaniem promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym (zastosowanie Cs w komórkach fotoelektrycznych), jak również w temperaturze palnika gazowego następuje wzbudzenie elektronów na wyższe poziomy energetyczne. Dlatego pierwiastki te dają charakterystyczne zabarwienie palnika: Li-karminowe, Na-żółte, K-fioletowe, Rb-fioletowo-czerwone, Cs-niebieskie. Zjawisko to wykorzystuje się do jakościowego
wykrywania litowców.
Wszystkie litowce są metalami. Właściwości litowców podaje tablica 1.
|
Do metali drugiej grupy układu okresowego berylowców należą: beryl (Be), magnez (Mg), wapń (Ca), stront (Sr), bar (Ba) i promieniotwórczy rad (Ra). W stanie podstawowym wykazują kofigurację elektronów walencyjnych ns2, przy czym n=2 dla Be, 3 dla Mg,.....itd. Z powodu mniejszych promieni od litowców, berylowce posadają nieco większą gęstość, twardość, mniejszą lotność i wyższe potencjały jonizacyjne (tablica 2).
|
|
Do grupy glinowców zalicza się następujące pierwiastki: glin (Al), gal(Ga), ind(In), tal(Tl). Do grupy 13 należy również bor, który jest niemetalem, a ściślej półmetalem. Pierwiastki 13 grupy mają trzy elektrony wartościowości, dwa sparowane w orbitalu s i jeden niesparowany w orbitalu p - (s2p).
Najważniejsze właściwości borowców podaje tablica 3.
|
|
Do pierwiastków 14 grupy układu okresowego należą: węgiel (C), krzem (Si), german (Ge), cyna (sn), ołów (Pb).
W stanie podstawowym mają konfigurację s2p2. Wykazują tendencje zarówno do oddania jak i pobrania elektronów.
Wszystkie węglowce mogą tworzyć wiązania kowalencyjne. W grupie ze wzrostem masy atomowej zmienia się charakter pierwiastków.
Węgiel jest typowym niemetalem, natomiast cyna i ołów są typowymi metalami. Własności węglowców podano w tablicy 4.
|
Do 15 grupy układu okresowego, tzw. azotowców należą: azot (N), fosfor (P), arsen (As), antymon (Sb) i bizmut (Bi).
W stanie podstawowym atomy pierwiastków grupy V posiadają w zewnętrznej powłoce po pięć elektronów o konfiguracji s2p3. Mogą więc przyłączać trzy elektrony i tworzyć związki, w których występują na -III stopniu utlenienia lub w reakcjach z bardziej od siebie elektroujemnymi pierwiastkami angażować w wiązania pewną liczbę elektronów i uzyskiwać dodatnie stopnie utlenienia (do V).
Wodór podobnie jak tlen należy do pierwiastków bardzo rozpowszechnionych w przyrodzie. Na ziemi wodór w stanie wolnym występuje bardzo rzadko, natomiast spotykany jest bardzo często w postaci związków (woda, kwasy, zasady, wszystkie związki organiczne, itp.).
We wszechświecie wodór jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych pierwiastków. Stanowi ok. 80% atmosfery słońca, a również w atmosferze gwiazd ma znaczną przewagę ilościową nad innymi pierwiastkami.
Jest gazem bezbarwnym, bez zapachu i smaku o temperaturze wrzenia -252,78oC i temperaturze krzepnięcia - 259,2 oC.
Konfigurację elektronową dwóch pierwszych powłok atomów tych pierwiastków można przedstawić w sposób następujący: (n-1)d10ns1 gdzie n wynosi: dla Cu - 4, dla Ag - 5 a dla Au - 6. Obecność tylko jednego elektronu w najbardziej zewnętrznej powłoce elektronowej jest przyczyną, że pierwistki te występują w związkach głównie na I stopniu utlenienia i tworzą jony M+.
Zatem istnieją jony Ag+, Cu+ i Au+, jednak utleniają się do jonu Cu2+ i Au3+. Jon srebra Ag+ jest w rotworze wodnym trwały.
Lantanowce są miękkimi szarymi metalami, które wymagają ochrony przed dostępem powietrza, ponieważ gwałtownie reagują z wilgocią i tlenem. Czyste metale, które można uzyskać o stosunkowo dużej czystości 99,9% i wyżej, są bardzo kosztowne. W sprzedaży znajdują się na ogół w zamkniętych komorach, wypełnionych gazem obojętnym, szczególnie gdy są stosowane do produkcji specjalnych urządzeń elektronicznych i optycznych. Pierwiastki ziem rzadkich stosowane są jako materiały laserowe. Europ i gadolin stosowane są w reaktorach atomowych do wychwytu neutronów termicznych.
|
