Πώς οργανώνουν οι χημικοί πληροφορίες σχετικά με τα στοιχεία;
1. Περιοδικός πίνακας:
* Οργανισμός με ατομικό αριθμό: Τα στοιχεία είναι διατεταγμένα κατά σειρά αύξησης του ατομικού αριθμού (ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα).
* Περίοδοι (σειρές): Τα στοιχεία στην ίδια σειρά (περίοδος) έχουν τον ίδιο αριθμό κελυφών ηλεκτρονίων.
* Ομάδες (στήλες): Τα στοιχεία στην ίδια στήλη (ομάδα) έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρόνων σθένους (ηλεκτρόνια στο εξώτατο κέλυφος), οδηγώντας σε παρόμοιες χημικές ιδιότητες.
* Μέταλλα, μη μέταλλα και μεταλλοειδή: Ο πίνακας διακρίνει μεταξύ αυτών των κατηγοριών με βάση τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες.
* Δομή μπλοκ: Τα στοιχεία οργανώνονται επίσης από τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων τους (πώς τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα μέσα στο άτομο), με αποτέλεσμα τα μπλοκ (S, P, D, F) στο τραπέζι.
2. Διαμόρφωση ηλεκτρονίων:
* Διαμορφώσεις ηλεκτρονίων: Μια συμβολαιότητα στενογραφίας που περιγράφει τη διάταξη των ηλεκτρονίων σε ενεργειακά επίπεδα και υποπεριοχές μέσα σε ένα άτομο. Αυτό βοηθά στην εξήγηση της αντιδραστικότητας ενός στοιχείου και της συμπεριφοράς συγκόλλησης.
* Κβαντικοί αριθμοί: Κάθε ηλεκτρόνιο μέσα σε ένα άτομο περιγράφεται από ένα σύνολο τεσσάρων κβαντικών αριθμών (κύρια, γωνιακή ορμή, μαγνητική και περιστροφή). Αυτοί οι αριθμοί καθορίζουν την ενέργεια, το σχήμα, το σχήμα, τον χωρικό προσανατολισμό και την περιστροφή.
3. Χημικές ιδιότητες:
* Αντιδραστικότητα: Πόσο εύκολα ένα στοιχείο σχηματίζει χημικούς δεσμούς με άλλα στοιχεία. Αυτό εξαρτάται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων σθένους και την ηλεκτροαρνητικότητα του στοιχείου (η τάση του να προσελκύει ηλεκτρόνια).
* καταστάσεις οξείδωσης: Η χρέωση θα είχε ένα άτομο αν ήταν ιόν. Αυτό βοηθά στην πρόβλεψη του τρόπου με τον οποίο τα στοιχεία θα συνδυαστούν με άλλα στοιχεία.
* Χαρακτηριστικά συγκόλλησης: Το αν ένα στοιχείο τείνει να σχηματίζει ιονικούς, ομοιοπολικούς ή μεταλλικούς δεσμούς.
4. Φυσικές ιδιότητες:
* Σημείο τήξης: Τη θερμοκρασία στην οποία ένα στερεό αλλάζει σε ένα υγρό.
* σημείο βρασμού: Η θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό αλλάζει σε ένα αέριο.
* Πυκνότητα: Μάζα ανά όγκο μονάδας.
* αγωγιμότητα: Πόσο καλά ένα στοιχείο διεξάγει θερμότητα ή ηλεκτρική ενέργεια.
5. Ισότοπα και αφθονία:
* ισότοπα: Άτομα του ίδιου στοιχείου με διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Αυτό επηρεάζει τη μάζα του ατόμου αλλά όχι τη χημική του συμπεριφορά.
* αφθονία: Το σχετικό ποσοστό κάθε ισότοπου βρέθηκε φυσικά.
Πέρα από τον περιοδικό πίνακα:
Οι χημικοί χρησιμοποιούν επίσης άλλα εργαλεία και βάσεις δεδομένων για την οργάνωση πληροφοριών στοιχείων:
* Φασματοσκοπικά δεδομένα: Πληροφορίες σχετικά με τα μήκη κύματος του φωτός που εκπέμπονται ή απορροφάται από ένα στοιχείο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό και την ανάλυση ουσιών.
* κρυσταλλογραφικά δεδομένα: Πληροφορίες σχετικά με τη διάταξη των ατόμων σε ένα στερεό υλικό, το οποίο βοηθά στην κατανόηση της δομής και των ιδιοτήτων του στοιχείου.
* Θερμοδυναμικά δεδομένα: Πληροφορίες σχετικά με τις ενεργειακές αλλαγές που σχετίζονται με χημικές αντιδράσεις που περιλαμβάνουν το στοιχείο, χρήσιμες για την πρόβλεψη της σκοπιμότητας και της ισορροπίας της αντίδρασης.
Συνοπτικά: Οι χημικοί χρησιμοποιούν ένα ολοκληρωμένο σύστημα οργάνωσης, που περιλαμβάνει τον περιοδικό πίνακα, τη διαμόρφωση των ηλεκτρονίων, τις χημικές και φυσικές ιδιότητες, τις ισοτοπικές πληροφορίες και τις εξειδικευμένες βάσεις δεδομένων, για να διαχειριστούν και να κατανοήσουν το τεράστιο όγκο γνώσεων σχετικά με τα στοιχεία.
