Periyodik Sistem
Kimya bilimini belli bir düzene oturtmak için elementleri içeren periyodik sistem kurulmuştur. Periyodik sistem yıllar içinde şekil değiştirmiş ve gelişmiştir.
Periyodik Sistemin Tarihçesi
Günümüzde bilinen binlerce farklı maddeyi oluşturan ve tabiatta var olan element sayısı 92 tanedir. Bu elementlere yapay yollarla elde edilenleri eklediğimizde ise sayı 117'ye çıkmaktadır. Bu elementlerden altın, bakır, demir gibi bazıları binlerce yıldır bilinmektedir.
19. yüzyılın başlarına kadar yaklaşık 40 civarında element bilinmektedir. Bu elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri arasındaki benzerlikler üzerinde durulmaya gereksinim duyulmuştur. Elementlerin sayılarının giderek artması bunların özelliklerinin tek tek incelenmesini zorlaştırmıştır. Bu nedenle bilim insanları elementleri kapsamlı bir şekilde sınıflandırma ihtiyacı doymuşlardır. Bunun sonucunda da periyodik sistem ortaya çıkmıştır.
İlk sistematik sınıflandırmayı J.W. Döbereiner (Döberanynır) yapmıştır. Döbereiner elementleri benzer özelliklerine göre "Triadlar Kuralı" olarak bilinen üçerli gruplar halinde sınıflandırmıştır.
De Chancourtois (dö Şankortua) bir silindir üzerine elementleri fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre yerleştirerek ilk periyodik sistemi oluşturmuştur.
1863 yılında J.Newlands (Nivland) elementleri atom kütlelerine göre dizdiğinde herhangi bir elementin özelliklerinin kendinden sonraki sekizinci elementin özellikleri ile benzer olduğunu fark etmiştir. Bu ilişkiyi müzikteki bir kurala benzeterek "Oktav kuralını" tanımlamıştır.
Günümüzde kullanılan periyodik sistem için en yakın elementler tablosunu 1869 yılında Dimitri Mendeleyev yapmıştır. Mendeleyev bilinen 63 elementi atom kütlelerine göre belirli bir sıraya dizerek kendi adıyla anılan periyodik sistemini oluşturmuştur.
1914 yılında H.Moseley (Mozeli) X - ışınları ile ilgili yaptığı deneyler sonucunda elementlerin kimyasal özelliklerinin atom numaralarına bağlı olduğunu bulmuştur. Bunun sonucu olarak da elementlerin periyodik sisteme atom numaralarına göre dizilmesi gerektiği düşünülmüştür.
Günümüzde kullanılan periyodik sistem elementlerin artan atom numaralarına göre dizilmesiyle oluşturulmuştur.
Glenn Seaborg, 1952 yılında lantinit ve aktinit elementlerinin özellikleri doğrultusunda F bloğunu oluşturup periyodik sistem içerisine eklemiştir.
Modern Periyodik Sistem
Modern periyodik sistem, elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin bir fonksiyonu olarak ortaya çıkmıştır. Elementler artan atom numaralarına göre yatay satırlar ve düşey sütunlar halinde sıralanmaktadırlar. Basit bir periyodik sistemde elementlerin sembolleri, atom numaralan ve kütle numaraları bulunur. Bununla birlikte her bir kutucuğunda değişik fiziksel ve kimyasal özelliklerin (erime ve kaynama noktaları, yükseltgenme basamağı v.s.) belirtildiği daha ayrıntılı periyodik tablolar da vardır.
Periyodik sistemde 7 tane periyot vardır.
Periyot numaraları element atomlarının baş kuantum sayılarını gösterir. Bu nedenle periyot numarası "n" ile gösterilir.
İlk periyotta 2, ikinci ve üçüncü periyotlarda 8, dördüncü ve beşinci periyotlarda 18 element bulunur. Altınca periyotta 32 element vardır. Bunlardan "lantanitler" olarak adlandırılan 14 tanesi tablonun altına yazılır. Yedinci periyot henüz tamamlanmamıştır. Bu periyotta da "aktinitler" olarak adlandırılan 14 element tablonun altına yazılır.
Periyodik sistemde 18 tane grup vardır. Aynı gruptaki elementlerin kimyasal özellikleri benzerdir.
Gruplar iki şekilde adlandırılır. Birinci adlandırmada "baş grup" olarak kabul edilenler A harfi ile "yan grup" olarak kabul edilenler ise B harfi ile gösterilerek numaralandırılır.
Uluslararası Kimya Birliğine (IUPAC) göre gruplar 1'den 18'e kadar rakamlarla numaralandırılır.
Bazı grupların ise özel adları vardır. Bu adlar genellikle grubun özelliklerini verir. Örneğin 1A grubu baz yapıcı anlamında alkali metaller olarak adlandırılır. Benzer şekilde 2A grubu toprak alkali metalleri, 7A grubu tuz yapıcı anlamında halojenler ve 8A grubu tepkimelere karşı isteksizliklerinden asal (soy) gazlar olarak adlandırılırlar.
Periyodik Sistemde Bloklar
Periyodik sistemdeki gruplar son katmanlarındaki orbital türlerine göre s, p, d ve f bloku olarak da belirtilir.
Son katmanı s orbitali ile biten 1A ve 2A grupları "s bloku" son katmanı p orbitali ile biten 3A, 4A, 5A, 6A, 7A ve 8A grupları "p bloku" son katmanı d orbitali ile biten B grupları "d bloku" olarak adlandırılır.
Lantanitler ve aktinitler ise "f bloku" olarak adlandırılırlar.
Periyodik Sistemdeki Elementlerin Yerlerinin Bulunması
Bir elementin temel elektron diziliminden yararlanarak periyodik sistemdeki grubunu ve periyodunu bulabiliriz.
En yüksek temel enerji düzeyinin başkuantum sayısı elementin periyot numarasını verir.
En yüksek enerji düzeyindeki toplam elektron sayısı elementin grup numarasını verir.
Temel elektron dizilimi s orbitali ile bitenler s bloğu, p orbitali ile bitenler p bloğu, d orbitali ile bitenler d bloğu elementidir. Lantanit ve aktinitler ise f bloğu elementidir.
s ve p bloğu elementleri A grubu, diğerleri B grubu elementleridir.
ns + np de bulunan e- lar baş grup (A), ns + (n - 1)d de bulunan e- lar ise yan grup (B) tur.
Periyodik Özelliklerin Değişimi
Bu bölümde elementlerin bazı özelliklerinin periyodik sistem içerisinde nasıl değiştiğini inceleyeceğiz. Bu özellikler sırasıyla şöyledir.
- Atom yarıçapı
- İyonlaşma enerjisi
- Elektron ilgisi
- Elektronegatiflik
- Metalik - Ametalik özellik
- Asitlik ve bazlık
Atom Yarıçapı
Atom yarıçapı, atomun merkezi ile son yörüngesindeki elektron bulutlan arasındaki uzaklık olarak düşünülmekle beraber, komşu iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısı olarak tanımlanır.
Buna göre, atom yarıçapı ile ilgili, kovalent yarıçap, iyonik yarıçap, Van der Waals yarıçap tanımlamaları yapılabilir.
Kovalent yarıçap: Tek bir kovalent bağ oluşturmuş eşdeğer iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır. Kovalent yarıçap, atomlar arasındaki kovalent bağ uzunluklarından bulunabilir.
İyonik yarıçap: Bir iyonik bağda iyonların çekirdekleri arasındaki uzaklığa göre belirlenir. Ancak iyonlar eşdeğer olmadığından katyon ve anyon arasındaki uzaklık uygun bir şekilde paylaştırılır.
Nötr bir atom iyon haline geçtiğinde büyüklüğü değişir. Eğer atom anyon oluşturursa yani elektron alırsa çekirdek yükü aynı kalmasına rağmen elektron bulutu genişler. Elektron başına düşen çekim gücü azalır, dolayısıyla yarıçap artar. Eğer atom katyon oluşturursa, yani elektron verirse çekirdek yükü aynı kalır, elektron bulutu büzülür. Elektron başına düşen çekim kuvveti artar, dolayısıyla yarıçap azalır.
Van der Waals yarıçapı: Aynı cins iki atomun aralarında bir bağ olmaksızın birbirlerine en yakın olduğu anda, çekirdekleri arasındaki uzaklığın yarısıdır.
H2 molekülünün kovalent ve Van der Waals yarıçaplarını şematik olarak aşağıdaki gibi gösterebiliriz. Hidrojenin kovalent yarıçapı 37 pm, Van der Waals yarıçapı ise 120 pm'dir.
Periyodik Tabloda Atom Yarıçaplarının Değişimi
Aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı artar. Çünkü her grupta, yukarıdan aşağıya doğru atomların katman sayısı ve elektron bulutunun genişliği artar. Elektron sayısına paralel, proton sayısının da artışı çekirdeğin çekim gücünü artırır. Fakat bu çekim atom hacminde meydana gelecek çok aşırı artışları azaltır.
Periyodik tabloda atom yarıçapı, aynı periyotta soldan sağa doğru gidildikçe küçülür. Aynı periyotta (aynı katmanda) soldan sağa elektron sayısı arttığı için, çapın artması gerektiği düşünülebilir.
Ancak, artan elektron sayısı kadar çekirdekteki proton sayısı da artar. Proton sayısının artması çekirdeğin çekim gücünü de artırır. Böylece, birim elektron başına düşen çekim kuvveti artar.
İzoelektronik (elektron dizilişi ve elektron sayısı aynı olan) iyonların ve nötr atomların yarıçapları eşit değildir. Çünkü, bu iyon ve nötr atom çekirdekleri birbirinden farklı sayıda proton içerirler. Proton sayısının fazla olması, çekirdeğin çekim gücünü artıracağından izoelektronik iyon ve atom gruplarında çekirdek yükü fazla olanın yarıçapı daha küçük olur.
İyonlaşma Enerjisi
Gaz halindeki nötr bir atomdan bir elektron koparmak için o atoma verilmesi gereken minimum enerjiye iyonlaşma enerjisi denir. İyonlaşma enerjisinin büyüklüğü atomdaki elektronların ne kadar sıkı tutulduğunun da bir ölçüsüdür. İyonlaşma enerjisi büyük olan atomlardan elektron koparmak daha zordur. Çok elektronlu bir atomda, atomun temel halinden ilk elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjinin miktarına birinci iyonlaşma enerjisi (E1) denir.
E1 +X(g) → X+(g) + e-
Bu eşitlikteki X herhangi bir elementin atomunu, e- ise bir elektronu göstermektedir. İkinci bir elektron koparmak için gerekli enerjiye ikinci iyonlaşma enerjisi (E2) denir. İkinci iyonlaşma enerjisi (E2) ve üçüncü iyonlaşma enerjisi (E3) aşağıdaki eşitlikle verilmiştir.
E2 + X+(g) → X+2(g) + e-
E3 + X+2(g) → X+3(g) + e-
Bir atomdan bir elektron uzaklaştığı zaman, kalan elektronlar arasında itme kuvveti azalır. Çekirdek yükü sabit kaldığından, pozitif yüklü iyondan başka bir elektronu uzaklaştırmak için daha fazla enerji gerekir. Bu nedenle, iyonlaşma enerjisi aşağıdaki sırayla değişir.
E1 < E2 < E3 < ...
Bazı düzensizlikler olmasına karşılık periyodik çizelgede birinci iyonlaşma enerjileri soldan sağa doğru artmaktadır. İlk istisna aynı periyottaki 2A ve 3A grupları arasında görülür. 3A grubu elementlerinin birinci iyonlaşma enerjileri beklenenin aksine 2A grubu elementlerininkinden daha düşüktür. Bunun nedeni 2A grubunun küresel simetrik elektron dağılımına sahip olmasıdır. Aynı durum 5A ve 6A gruplarında da görülmektedir.
Bir periyottaki iyonlaşma enerjisi aşağıdaki gibi değişmektedir.
1A < 3A < 2A < 4A < 6A < 5A < 7A < 8A
Periyodik tabloda aynı grupta yukarıdan aşağıya doğru yarıçap büyür. Bu da, değerlik elektronlarının çekirdekten uzaklaşması, onların çekirdek tarafından diğer elektronlara oranla daha zayıf çekilmesi anlamına gelmektedir. Bu nedenle, bir grupta yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe çap büyümekte, bununla birlikte iyonlaşma enerjisi ise küçültmektedir. Endotermik bir olaydır.
Elektron İlgisi
Gaz halinde nötr bir atomun dışarıdan bir elektron yakalayarak (-1) yüklü bir anyon oluştururken meydana gelen enerji değişimine elektron ilgisi denir.
Bu sebeple elektron ilgisi atomun elektron almaya yatkınlığının bir ölçüsüdür.
X(g) + e- → X-(g) + Enerji
Burada X harfi bir ametali göstermektedir. Elektron ilgisi de iyonlaşma enerjisi gibi atom yarıçapı ile ters orantılı olarak değişmektedir. Yarıçapı küçük atomların en dış enerji seviyesindeki elektronların enerjisi, yarıçapı, daha büyük olanlara göre daha küçüktür. Bu sebeple yarıçapı küçük olan atomlar bir elektron yakalandıklarında yarıçapı daha büyük olanlara göre daha fazla enerji yayarlar.
Elektronegatiflik
İyonlaşma enerjisi ve elektron ilgisi, bir elementin metal ya da ametal olduğuna karar vermek için kullanılan iki ayrı kriterdir. Elektronegatiflik ise ilk defa 1934 yılında Amerikalı fizikçi R.S Mulliken tarafından iyonlaşma enerjisi ve elektron ilgisini birlikte ifade edebilecek, tek bir kriter alması için önerilen yeni bir tanım ve kavramdır. Bu kavrama daha çok atomların kendi aralarında oluşturdukları bağ türünü açıklayabilmek için ihtiyaç duyulmuştur.
Elektronegatiflik bir molekülde aralarında bağ bulunan her bir atomun bağ elektronlarını göreceli olarak çekme kabiliyetidir. Elektronegatiflik, atomun çekirdek yükü ve çekirdeğin bağ elektronlarına uzaklığına bağlıdır.
Elektronegatiflik göreceli bir kavram olup, birimi yoktur. Günümüzde kullanılan en yaygın elektronegatiflik ölçeği, Linus Pauling tarafından bağ enerjisi değerlerine dayanarak ortaya konmuştur.
Bu ölçeğe göre en aktif metal, fransiyum 0,7 ve en aktif ametal, flor 4,0 elektronegatiflik değerine sahiptir. Diğer elementlerin elektronegatiflik değerleri ise bu iki değer (0,7 ile 4,0) arasındadır. Ancak, bazı soygazların elektronegatiflik değerleri yoktur.
Periyodik tabloda genel eğilim elektronegatifliğin soldan sağa ve aşağıdan yukarıya doğru artması yönündedir.
Elektronegatiflik atom yarıçapına bağlıdır. Periyodik tabloda soldan sağa doğru atom yarıçapı küçülür ve atomun değerlik elektronlarını çekme gücü artar. Yukarıdan aşağıya doğru inildikçe atom yarıçapı büyür ve atomun değerlik elektronlarını çekme gücü azalır. Buna bağlı olarak periyodik sistemde elektronegatiflik soldan sağa artar, yukarıdan aşağıya azalır.
Elektronegatiflik ve Bağ Türü
Elektronegatiflik, atomların bağdaki elektronları çekme kabiliyeti olduğuna göre, bağ yapan iki atomun elektronegatiflik değerlerinden, aralarındaki bağın türü anlaşılabilir. Eğer elektronegatiflik farkı çok küçükse, bağ elektronları ortaklaşa kullanılmaktadır ve bağ kovalenttir. Eğer fark çok büyükse, bağ elektronları elektronegatifimi fazla olanın tarafındadır ve bağ iyoniktir. Ancak, aşağıdaki grafikten de anlaşılacağı gibi bir kimyasal bağın % 100 iyonik olması mümkün değildir. Elektronegatiflik farkı arttıkça bağ uzunluğu da artar.
Hidrojen ve halojenler arasındaki bağların enerji değerlerine bakıldığında elektronegatiflik farkının artmasıyla bağ kuvvetinin de arttığını görüyoruz.
Hidrojen - halojen bileşiklerinde, halojenin yarıçapının artması elektronegatifliğinin azalmasına, bu da atomlar arasındaki bağın gücünün azalmasına sebep olur.
Metalik ve Ametalik Özellik
Periyodik tablodaki B grubu elementleri ve iç geçiş elementleri (aktinitler ve laktanitler) 1 A, 2A ve 3A grubu elementleri (H ve B hariç) metaldir. 4A, 5A, 6A ve 7A grupları bu gruplardaki bor (B), silisyum (Si), germanyum (Ge), arsenik (As), antimon (Sb), tellur (Te), polonyum (Po) ve astatin (At) yarı metal ve kalay (Sn), kurşun (Pb), bizmut (Bi) ise metal özelliği gösterirler. Bu metallerle ametaller arasında zig - zag şekli oluşturacak şekilde dizilmiş bu elementlere yarı metaller adı verilir.
Bir elementin kimyasal tepkimeye girme eğilimine aktiflik denir.
Metaller için aktiflik, kimyasal reaksiyonlarda elektron verebilme yeteneği, yani pozitif yüklü olma eğilimidir. Bir metal, değerlik elektronunu ne kadar kolay verebiliyorsa, başka bir deyişle iyonlaşma enerjisi ne kadar düşük ise o kadar aktiftir. Periyodik tabloda sağdan sola ve yukarıdan aşağıya metalik aktiflik (metalik özellik) artar.
Ametaller için aktiflik, elektron alabilme kabiliyeti, yani negatif yüklü olma eğilimidir. Ametal aktifliği elektron ilgisi ile doğru orantılıdır. Periyodik tabloda soldan sağa ve aşağıdan yukarıya doğru ametalik aktiflik (ametalik özellik) artar.
Periyodik tabloda en etkin (aktif) metal 7. periyodun 1A grubu elementi olan 87Fr (fransiyum), en etkin (aktif) ametal ise 2. periyodun 7A grubu elementi olan 9F (flor)'dur.
Metal ve ametallerin genel özelliklerini özetleyecek olursak;
Metallerin Başlıca Özellikleri
- Yüzeyleri parlaktır.
- Tel ve levha haline getirilebilirler.
- Isıyı ve elektrik akımını iyi iletirler.
- Oda sıcaklığında (25°C de 1 atm basınçta) cıva hariç tüm metaller katı halde bulunurlar.
- Bileşik oluştururken her zaman elektron verirler. Bundan dolayı kendi aralarında bileşik oluşturamazlar. Alaşım oluşturabilirler.
- Bileşiklerinde her zaman katyon halinde (+ yüklü) bulunurlar.
- Değerlik elektron sayıları 1, 2, 3 tür. (Çünkü 1 A, 2A, 3A grubunda bulunurlar) (hidrojen ve helyum hariç)
- Canlıların yapısına azda olsa katılırlar.
- Ametaller ile iyonik bağlı bileşikler oluştururlar.
Ametallerin Başlıca Özellikleri
Doğada bulunan bir çok bileşiğin yapısında ametaller vardır. Canlı organizmalarda bol miktarlarda bulunurlar.
- Oda sıcaklığında (25°C 1 atm basınçta) katı, sıvı, gaz hallerinde bulunabilirler.
- Renkleri mattır.
- Kırılgandırlar.
- Elektrik akımını iletmezler (Karbonun grafit yapısı biraz iletir. Elmas yapısı ise iletmez.)
- Metaller ve kendi aralarında bileşik oluşturabilirler. Metallerle oluşturdukları bileşiklere iyonik bileşik, ametaller ile oluşturdukları bileşiklere ise kovalent bağlı bileşikler denir.
- Genellikle elektron alıcıdırlar. (Anyon halindedirler.) Değerlik elektron sayıları 4, 5, 6, 7 dir. Çünkü 4A, 5A, 6A, 7A gruplarında yer alırlar.
- Moleküler yapıda bulunurlar. Örneğin F2, O2, gibi.
- Yoğunluk kaynama noktası gibi özellikleri genellikle düşüktür.
Asitlik - Bazlık Özellikleri
Periyodik sistem içerisindeki elementlerin asidik ve bazik karakterleri bu elementlerin oksitlerinin incelenmesi sonucu belirlenir. Örneğin OX2 formülündeki oksitler çözünürken, X - O - H yapısı içeren çözeltiler oluşur.
X - O - H yapısındaki a ve b bağlarının türü, oksit bileşiğinin asidik ya da bazik olmasını belirleyen ana faktördür.
Eğer X elementi, elektronegatifliği düşük bir metal ise, a bağındaki elektronlar, elektronegatifliği yüksek olan oksijen atomuna aittir.
Sonuçta X — O - H yapısı X ve -OH (hidroksit) şeklinde ayrışarak, çözelti ortamına X+ ve OH- iyonlarını verir. Buna göre, burada çözünen oksit bileşiğinin (K2O gibi) bazik karakterli olduğu anlaşılır.
K2O + H2O → 2KOH(suda)
2KOH → 2K+ + 2OH-
Bu tür oksitler asit çözeltileriyle tepkime verirler.
K2O + 2HCI → 2KCI+ H2O
Eğer X elementi, elektronegatifliği oksijeninki kadar fazla ise, X elementi a bağındaki elektronları oksijenle ortaklaşa kullanır. Böylelikle, oksijen etrafındaki elektron yoğunluğu azalır ve oksijen b bağındaki elektronları kendine daha fazla çekerek hidrojen atomunu bağdan uzaklaştırır.
Böylelikle X - O - H yapısı X - O - ve H şeklinde ayrışarak çözeltiye XO- iyonu ve H+ verir. Buna göre, suda çözünen oksit bileşiğinin (OCI2 gibi) asidik karakterli olduğu sonucuna varılır.
OCI2 + H2O → 2HCIO
2HCIO → 2H+ + CIO-
Bu tür oksitler baz çözeltileriyle tepkime verirler.
Kısacası oksitlerin asidik ve bazik özelliği bileşik oluşturduğu elementin elektronegatifliğine bağlıdır. Elektronegatiflik arttıkça, elementlerin oksitlerinin asidik özelliği artar, bazik özelliği azalır.
Genellikle, metal oksitlerin sulu çözeltileri baz, ametal oksitlerin sulu çözeltileri asit özellik gösterir.
Genellikle periyodik tabloda soldan sağa doğru elementlerin oksitlerinin asidik özelliği artar, bazik özelliği azalır. Gruplarda ise aşağı doğru inildikçe genellikle bazik özellik artar, asidik özellik azalır.
Bir periyotta soldan sağa doğru, bir grupta yukarıdan aşağıya doğru özelliklerin değişimi aşağıdaki gibi genelleştirilebilir.
Yukarıdan aşağıya;
- Değerlik elektron sayısı değişmez.
- Atom numarası artar.
- Atom kütlesi artar.
- İyonlaşma enerjisi azalır.
- Elektron ilgisi azalır.
- Metalik özellik artar.
- Ametalik özellik azalır.
- Atom çapı artar.
Soldan sağa;
- Değerlik elektron sayısı artar.
- Atom numarası artar.
- Atom kütlesi artar.
- Atom çapı küçülür.
- iyonlaşma enerjisi genellikle artar.
- Metalik özellik azalır.
- Ametalik özellik artar.
- Elektron ilgisi artar.
Periyodik Sistemde Bloklar ve Özellikleri
Periyodik sistem içerisinde benzer özellikler gösteren bloklar vardır.
s Bloğu Elementleri
Elektron dizilişi s ile biten elementler 1A ve 2A grubu elementleridir.
1A Grubu Elementleri (Alkali Metaller)
- (1H, alkali metal değildir.)
- Metaldirler.
- Bütün bileşiklerinde +1 değerliğini kullanırlar.
- Aktif metallerdir. Bu nedenle doğada elementel halde bulunmazlar. Her zaman bileşik halindedirler.
- Oksijen ile oluşturdukları bileşikleri (oksitleri) bazik özellik gösterir. Bu bileşiklerin sulu çözeltileri baziktir.
- Su ile etkileştiklerinde H2 gazı ve baz çözeltisi oluştururlar.
- Asitlerle etkileşerek H2gazı ve tuz oluştururlar.
- Atom numaraları arttıkça (yukarıdan aşağıya) erime ve kaynama sıcaklıkları küçülür. Bunun nedeni, metalik bağın zayıflamasıdır.
2A Grubu Elementleri (Toprak Alkali Metaller)
- Metaldirler.
- Bileşiklerinde +2 değerliğini kullanırlar.
- Aktiftirler. Bu nedenle kolay bileşik oluştururlar ve doğada elementel halde bulunmazlar.
- Oksitleri bazik özellik gösterir, su ile etkileştiklerinde baz çözeltisi oluştururlar.
- Atom numaraları arttıkça erime ve kaynama noktaları küçülür.
p Bloğu Elementleri
Periyodik sistemde s bloğu (1A ve 2A) elementlerinden başka p bloğu olarak adlandırılan 3A, 4A, 5A, 6A, 7A ve 8A gruplarında 35 element bulunmaktadır. Bu elementlerin bir kısmı metalik özellik gösterirken bir kısmı da ametalik özellik gösterir. Bununla beraber yarı metal özelliği gösteren elementler de bu blokta bulunmaktadır.
p bloğu elementlerinden olan 3A grubu elementleri toprak metalleri olarak adlandırılırlar. Bu grubun ilk üyesi olan bor (B) yarımetal, diğer üyeleri metaldir. 4A grubu elementleri de p bloğu elementleridir. 4A grubunun ilk üyesi olan karbon elementi gruba adını verir karbon grubu elementleri olarak adlandırılır. Bu gruptaki elementlerden karbon ametal, silisyum ve germanyum ise yarı metaldir. Bu grubun metal elementleri kalay ve kurşundur. 5A grubu elementleri de p bloğu elementleridir ve bu grupta ilk elementi olan azottan ismini almış ve azot grubu elementleri olarak adlandırılmaktadır. Grupta bulunan elementlerden
azot ve fosfor ametal, arsenik ve antimon yarı metal, bizmut ise metaldir. 6A grubu elementleri de p bloğu elementlerindendir. 6A grubu elementlerinin ilki olan oksijen elementi bu gruba adını vermiştir. Oksijen grubu elementleri olarak adlandırılan bu grubun ilk üç üyesi oksijen, kükürt ve selenyum ametal, diğer iki üyesi olan tellür ve polonyum yarı metaldir.
Oksijen bileşiklerinde -2 değerlik alırken, peroksit olarak adlandırılan bileşiklerinde ise -1 değerlik alır. Kükürt, yaptığı bileşiklerde -2 ile +6 arasında değerler alır.
7A Grubu Elementleri (Halojenler)
- Ametaldirler.
- Bileşiklerinde-1 ile +7 arasında değerlik kullanırlar. (9F, yalnız-1 alabilir.)
- En kararlı bileşik yapılarında -1 değerliğini kullanırlar.
- Aktiftirler, bu nedenle kolay bileşik oluştururlar.
- Hidrojenli bileşikleri asit özelliği gösterir. (HF, HCI, HBr, Hl)
- Oda koşullarında F2 ve Cl2 gaz, Br2 sıvı, l2 katıdır.
- Elementel yapıları, iki atomlu molekül şeklindedir. (F2, Cl2, Br2, l2)
- Atom numaraları arttıkça, erime ve kaynama noktaları da artar. Bunun nedeni, Van der Waals kuvvetlerinin molekül büyüklüğü arttıkça güçlenmesidir.
8A Grubu Elementleri (Soygazlar)
- Elektron dizilişlerindeki son terim 2He atomlarında 2s2, diğer soygaz atomlarında ise np6 (n=2,3,4,5, 6) şeklindedir.
- Değerlik orbitalleri tam dolu olduğundan bileşik oluşturma yatkınlıkları yoktur.
- Oda koşullarında tek atomlu halde bulunurlar.
- Atomları arasında Van der Waals çekim kuvveti vardır.
- Yukarıdan aşağıya erime ve kaynama noktaları artar. Atom numaraları arasındaki fark, periyottaki element sayısını verir.
d Bloğu Elementleri
Periyodik sistem içerisinde d bloğu elementleri epey kalabalık bir gurup oluştururlar.
B Grubu Elementleri
Geçiş metalleri olarak adlandırılırlar. Elektron dağılımları d orbitalleri ile biten ve 4. periyottan itibaren bulunan elementlerdir. Geçiş metalleri kimyasal tepkimeye girdiklerinde önce s orbitalinden sonra d orbitalinden elektron verirler. Bu elementler bileşiklerinde birden fazla yalnızca pozitif (+) değerlik alabilirler.
Bazı d Bloğu Elementleri
Demir: Saf haldeki demir, dövülebilir ve çekilebilir özelliktedir.
Gri - beyaz renktedir. Saf demir yumuşaktır. Fakat C (karbon) katılarak sertlik artırılabilir. Sertliği artırılan demir, gemi ve otomotiv gövdelerinin yapımında kullanılır. İnşaatlarda beton, kiriş ve yüzeylerin güçlendirilmesinde kullanılır.
Demir, nemli havada paslanır yani korozyona uğrar. Yüzeyinde Fe2O3.xH2O (pas) oluşur.
Nikel: Nikel, sert olup gümüş beyazı rengindedir. Korozyona karşı dayanıklıdır.
Bazik koşullarda paslanmaya karşı çok daha dayanıklıdır. Bu özelliği nedeniyle bazik koşullarda kullanılmak üzere nikelden kroze ve elektrotlar yapılır.
Paslanmaz çeliklerin ve bakırla birlikte kupronikel alaşımlarının eldesinde kullanılır. Bozuk paraların üretiminde kullanılan kupronikel alaşımı % 25 Ni, % 75 Cu içerir.
Bakır: Bakır kırmızı renkli, kolayca dövülebilen, çekilebilen, yumuşak bir metaldir. Direnci çok düşük olduğundan elektrik tellerinin ve düğmelerinin yapımında kullanılır.
Bakır, dayanıklı ve korozyona oldukça dirençlidir. Bu nedenle Ag ve Au gibi metallerle birlikte para basımında kullanılmıştır.
Bakır, kimyasal dayanaklılığı ve görünümü nedeniyle inşaat ve dekorasyon malzemelerinde, gemi gövdelerinin kaplanmasında, binaların çatılarında kullanılır.
Çinko: Çinko mavimsi beyaz renktedir. Parlak ve kristal yapılıdır. Korozyon direnci yüksek olmasına rağmen kimyasal maddelere karşı direnci yoktur.
Oda sıcaklığında kırılgan olmasına rağmen 100 - 150 °C'de kolaylıkla tel ve levha haline gelir.
Çinko havada koruyucu bir oksit tabakasıyla kaplanır. Çinko, demirden daha etkin olduğundan demirden önce oksitlenir. Çinkonun havada koruyucu bir tabaka ile kaplanması ve demirden daha etkin olması nedeniyle demir çinko ile kaplanır. Böylelikle demir korozyona karşı korunur.
Krom: Gümüş beyazlığında bir rengi vardır. Oldukça serttir. Yüzeyinde oluşan koruyucu oksit tabakası nedeniyle parlaktır. Korozyona karşı oldukça dirençlidir. Paslanma olasılığı fazla olan diğer metalleri kaplamada (kromlama) kullanılır.
Krom; sertliği, parlaklığı ve korozyona karşı olan yüksek direnci ile özellikle demir ve çelik üzerinde kaplama metali olarak kullanılır.
Mangan: Mangan, kırmızı gri renkte bir metaldir. Kroma oranla korozyan direnci azdır. Bu nedenle tek başına pek kullanılmaz. Fakat alaşımların önemli bir bileşenidir. Çelik üretiminde az miktarda oksijen ve kükürtle birleşerek onları uzaklaştırır. Sertliği, dayanıklılığı ve aşınmaya karşı direnci artırarak çelik kalitesini yükseltir. % 10 ve daha fazla Mn içeren çelikler, oldukça sert olup dövme ve vurmaya karşı çok dayanıklıdır. Bu tür çelikler tren rayları, buldozer ve greyder yapımında kullanılır.
f Bloku Elementleri
Bu blok elementlerine iç geçiş elementleri de denir. Geçiş elementlerinin bir bölümü olan Lantanit ve aktinitler periyodik cetvelin sırası ile 6. ve 7. periyodunda yer alırlar. Periyodik tablonun altında f bloğu adı verilen kısımda iki ayrı sıra şeklinde görüş kolaylığı sağlamak amacıyla yazılmışlardır.
Lantanitlerin çoğu doğada bir arada bulunur. Aktif metal olup çoğu gümüş beyazı rengindedir. Sadece prometyum radyoaktiftir. Aktinitlerin ise hepsi radyoaktif metaldir ve birbirine benzer özelliktedirler.