Τα στοιχεία του μπλοκ S και οι ιδιότητές τους
Τα στοιχεία μπλοκ s είναι μια ομάδα χημικών στοιχείων που έχουν ηλεκτρόνια σθένους στο s-υποφλοιό. Με άλλα λόγια, τα άτομα αυτών των στοιχείων έχουν μια γενική διαμόρφωση ηλεκτρονίων σθένους n s, όπου "n ” είναι ο κύριος κβαντικός αριθμός και το “s” είναι το τροχιακό. Το μέγιστο των στοιχείων είναι αυτά της ομάδας 1 (τα αλκαλικά μέταλλα), της ομάδας 2 (τα μέταλλα των αλκαλικών γαιών) και του ήλιου. Ο Γάλλος επιστήμονας και μηχανικός Charles Janet εισήγαγε την έννοια των μπλοκ στοιχείων και επίσης τακτοποίησε τα στοιχεία σε διαφορετικά σχέδια περιοδικού πίνακα σύμφωνα με μπλοκ.
Λίστα στοιχείων μπλοκ S
Υπάρχουν 14 στοιχεία s-block:
- Υδρογόνο (H)
- Ήλιο (Αυτός)
- Λίθιο (Li)
- Βηρύλλιο (Be)
- Νάτριο (Na)
- Μαγνήσιο (Mg)
- Κάλιο (Κ)
- Ασβέστιο (Ca)
- Ρουβίδιο (Rb)
- Στρόντιο (Sr)
- Κήσιο (Cs)
- Βάριο (Ba)
- Francium (Fr)
- Ράδιο (Ra)
Διαμορφώσεις ηλεκτρονίων
Τα αλκαλιμέταλλα έχουν ένα μόνο ηλεκτρόνιο σθένους στο εξωτερικό τους περίβλημα, ενώ το ήλιο και τα μέταλλα των αλκαλικών γαιών έχουν δύο ηλεκτρόνια σθένους στο εξωτερικό περίβλημα. Ακολουθεί μια λίστα με τις διαμορφώσεις ηλεκτρονίων του στοιχείου s-block:
| Ατομικός αριθμός | Σύμβολο | Διαμόρφωση ηλεκτρονίων |
|---|---|---|
| 1 | H | 1s |
| 2 | Αυτός | 1s |
| 3 | Li | 1s2s |
| 4 | Be | [He]2s |
| 11 | Όχι | 1s2s2p3s |
| 12 | Mg | [Ne]3s |
| 19 | Κ | 1s2s2p3s3p4s |
| 20 | Περίπου | [Ar]4s |
| 37 | Rb | 1s2s2p3s3p3d4s4p5s |
| 38 | Sr | [Kr]5s |
| 55 | Cs | [Xe]6s |
| 56 | Ba | [Xe]6s |
| 87 | Fr | [Rn]7s |
| 88 | Ra | [Rn]7s |
Ιδιότητες των στοιχείων μπλοκ S
Όλα τα στοιχεία του μπλοκ s, εκτός από το ήλιο, χάνουν εύκολα τα ηλεκτρόνια σθένους και σχηματίζουν χημικούς δεσμούς. Τα στοιχεία της ομάδας 1 σχηματίζουν ιόντα με φορτίο +1, ενώ αυτά της ομάδας 2 σχηματίζουν ιόντα με φορτίο +2. Με εξαίρεση το υδρογόνο και το ήλιο, τα στοιχεία s-block είναι μέταλλα υψηλής αντίδρασης. Τα μεταλλικά στοιχεία είναι γυαλιστερά, ασημί χρώματος (εκτός από το καίσιο, που έχει μια χρυσαφένια απόχρωση) και καλούς ηλεκτρικούς και θερμικούς αγωγούς. Τα στοιχεία s-block σχηματίζουν μαλακά, ελαφριά στερεά που έχουν χαμηλά σημεία τήξης. Εκτός από το υδρογόνο και το ήλιο, τα στοιχεία αντιδρούν έντονα στον αέρα και στο νερό. Η διατήρησή τους σε αδρανή ατμόσφαιρα ή κάτω από ορυκτέλαιο τα προστατεύει από την οξείδωση.
Η διαγώνια σχέση
Η διαγώνια σχέση είναι όταν ένα στοιχείο εμφανίζει συμπεριφορά περισσότερο παρόμοια με το στοιχείο διαγώνιο του στον περιοδικό πίνακα παρά με άλλα στοιχεία της δικής του ομάδας. Αυτό συμβαίνει σε ορισμένα στοιχεία s-block. Το λίθιο εμφανίζει συμπεριφορά παρόμοια με το μαγνήσιο. Το βηρύλλιο δρα παρόμοια με το αλουμίνιο. Ο λόγος για αυτήν τη συμπεριφορά είναι επειδή το λίθιο/μαγνήσιο και το βηρύλλιο/αλουμίνιο είναι ζεύγη στοιχείων με παρόμοια μεγέθη ιοντικής ακτίνας και συγκρίσιμους λόγους φορτίου/ακτίνας.
Προσδιορισμός στοιχείων μπλοκ S
Τα στοιχεία s-block διακρίνονται έντονα σε χρώματα πυροτεχνημάτων. Έτσι, η δοκιμή φλόγας είναι ένα καλό πρώτο βήμα προς την αναγνώρισή τους. Σημειώστε ότι δεν εμφανίζουν όλα αυτά τα στοιχεία ένα χαρακτηριστικό χρώμα και ορισμένα χρώματα είναι παρόμοια μεταξύ τους.
| Στοιχείο | Χρώμα δοκιμής φλόγας |
|---|---|
| Λίθιο | Κόκκινο καρμίνι |
| Νάτριο | Κίτρινο |
| Κάλιο | λιλά |
| Ρουβίδιο | Μοβ κόκκινο |
| Κήσιο | Μπλε βιολετί |
| Βηρύλλιο | Λευκό |
| Μαγνήσιο | Άχρωμο έως λευκό |
| Ασβέστιο | Κόκκινο τούβλο |
| Στρόντιο | Κόκκινο βυσσινί |
| Βάριο | Πράσινο μήλο |
Εκτός από τη δοκιμή φλόγας, η σειρά αντιδραστικότητας βοηθά στην αναγνώριση ενός στοιχείου κατά τη σύγκριση της αντιδραστικότητάς του με ένα άλλο. Για παράδειγμα, το λίθιο αντικαθιστά άλλα μέταλλα σε μια αντίδραση. Το βάριο αντικαθιστά το ασβέστιο ή το μαγνήσιο, αλλά όχι το λίθιο.
Αναφορές
- Gschneidner Jr., Karl A. (2016). «282. Συστηματική». Στο Jean-Claude G. Bünzli; Vitalij K. Pecharsky (επιμ.). Εγχειρίδιο για τη Φυσική και τη Χημεία των Σπάνιων Γαιών . 50. ISBN:978-0-444-63851-9.
- Langmuir, Irving (Ιούνιος 1919). «Η διάταξη των ηλεκτρονίων σε άτομα και μόρια». Journal of the American Chemical Society . 41 (6):868–934. doi:10.1021/ja02227a002
- Scerri, Eric (2020). «Πρόσφατες προσπάθειες αλλαγής του περιοδικού πίνακα». Philosophical Transactions of the Royal Society A . 378 (2180). doi:10.1098/rsta.2019.0300
- Stewart, Philip (Απρίλιος 2010). «Τσαρλς Τζάνετ:μη αναγνωρισμένη ιδιοφυΐα του Περιοδικού Συστήματος». Θεμέλια της Χημείας . 12:5–15. doi:10.1007/s10698-008-9062-5
