Periyodik Sistem
Periyodik sistemin nasıl oluşturulduğunu keşfet; grup ve periyotları tanı, elementleri metal, yarı metal ve ametal olarak sınıflandır.
Bir kütüphanede tarihle ilgili bir kitap arıyorsan doğrudan tarih bölümüne gidersin. Kitaplar türlerine ve yazarlarına göre dizildiği için aradığını kolayca bulursun. Dolabındaki kıyafetler de benzer biçimde gruplanır; çoraplar bir çekmecede, kışlıklar başka bir bölümde durur. Bilim insanları da keşfettikleri elementleri özelliklerine göre gruplandırmıştır. Bu konuda elementlerin yerleştirildiği periyodik sistemi, grup ve periyotları ve elementlerin metal, yarı metal, ametal olarak nasıl sınıflandırıldığını keşfedeceksin.
Bu konuda öğreneceklerin
- Periyodik sistemin oluşturulmasına katkı veren bilim insanlarının çalışmalarını sıralarsın.
- Periyodik sistemde grup ve periyotların nasıl oluşturulduğunu açıklarsın.
- Bir elementin yerini grup ve periyot bilgisiyle bulursun.
- Periyot ve grup boyunca atom numarası ile metal–ametal özelliklerinin nasıl değiştiğini yorumlarsın.
- Elementleri periyodik sistem üzerinde metal, yarı metal ve ametal olarak sınıflandırırsın.
Elementleri neden sınıflandırırız?
Altın, bakır ve demir gibi elementler çok eski çağlardan beri biliniyordu. Hennig Brand’ın 1669’da fosforu keşfetmesi, yeni elementlerin bilimsel yöntemlerle tanınmasında önemli bir dönüm noktasıdır. 19. yüzyılda yeni elementler keşfedildikçe bunları düzenli biçimde sınıflandırma ihtiyacı arttı.
Keşfedilen elementlerin bazı özellikleri birbirine benziyor, bazıları ise birbirinden çok farklıydı. Bu durum bilim insanlarını, elementleri benzer özelliklerine göre sınıflandırmaya yöneltti.
Görseli büyütPeriyodik sistem nasıl oluşturuldu?
Bugün kullandığımız periyodik sistem tek bir bilim insanının eseri değildir. Pek çok bilim insanı, birbirinin çalışmalarını geliştirerek bu düzene ulaşmıştır.
- Johann Döbereiner: 1829 yılında benzer özellik gösteren elementlerden üçlü gruplar oluşturdu. Örneğin lityum, sodyum ve potasyum benzer özellikler gösterdiği için bir grup oluşturuyordu.
- Alexandre Beguyer de Chancourtois: Benzer fiziksel özellik gösteren elementleri dikey sıralar oluşturacak biçimde sarmal olarak sıraladı. Ancak listesine elementler dışında bazı iyon ve bileşikleri de aldı.
- John Newlands: Bilinen 62 elementi artan atom ağırlıklarına göre sıraladı. İlk 8 elementten sonra benzer özelliklerin tekrar ettiğini fark etti.
- Dmitri Mendeleyev ve Lothar Meyer: Birbirlerinden habersiz, aynı dönemde elementleri sınıflandırdılar. Mendeleyev 1869’da elementleri artan atom ağırlıklarına göre dizdiğinde özelliklerin düzenli olarak tekrarlandığını gördü ve bir periyodik sistem hazırladı. Meyer ise elementleri benzer fiziksel özelliklerine göre sıraladı.
- Henry Moseley: Elementleri, atomlarındaki proton sayısına yani atom numarasına göre düzenledi. Günümüzde kullanılan modern periyodik sistemin temeli bu düzenlemedir.
- Glenn Seaborg: Aktinitlerin ayrı bir sıra olarak düzenlenmesine katkı verdi. Modern periyodik sistem, birçok bilim insanının çalışmalarıyla geliştirilmiştir.
Periyotlar: yatay sıralar
Periyodik sistemdeki yatay sıralara periyot adı verilir. Periyodik sistemde 7 periyot bulunur. Bir periyotta elementler soldan sağa doğru artan atom numaralarına göre sıralanır.
| Periyot | Başladığı element | Bittiği element | Element sayısı |
|---|---|---|---|
| 1. periyot | Hidrojen (H) | Helyum (He) | 2 |
| 2. periyot | Lityum (Li) | Neon (Ne) | 8 |
| 3. periyot | Sodyum (Na) | Argon (Ar) | 8 |
| 4. periyot | Potasyum (K) | Kripton (Kr) | 18 |
| 5. periyot | Rubidyum (Rb) | Ksenon (Xe) | 18 |
| 6. periyot | Sezyum (Cs) | Radon (Rn) | 32 |
| 7. periyot | Fransiyum (Fr) | Oganesson (Og) | 32 |
Gruplar: düşey sütunlar
Periyodik sistemdeki dikey sıralara (sütunlara) grup denir. Periyodik sistemde 18 grup vardır. Bu gruplardan 8 tanesi A grubu, 10 tanesi B grubu olarak sınıflandırılır.
Aynı grupta bulunan elementlerin özellikleri genellikle sistematik olarak benzerlik gösterir. Aynı periyottaki elementlerin ise fiziksel ve kimyasal özellikleri birbirinden farklı olabilir.
Görseli büyütPeriyodik sistemde özellikler nasıl değişir?
Periyodik sistemde ilerledikçe elementlerin bazı özellikleri düzenli olarak değişir. Bu düzen, bir elementin yerine bakarak onun özellikleri hakkında tahmin yapmanı sağlar.
| Yön | Atom numarası | Metal özelliği | Ametal özelliği |
|---|---|---|---|
| Bir periyotta soldan sağa | Artar | Azalır | Artar (8A grubu hariç) |
| Bir grupta yukarıdan aşağıya | Artar | Artar | Azalır |
Metaller
Günlük yaşamda pek çok metal eşya kullanırsın. Kalaylanmış bakır tencere, krom-nikel karışımından üretilen tencere, alüminyum folyo, altın küpe ve gümüş kolye metallerden üretilir. Periyodik sistemdeki elementlerin büyük kısmını metaller oluşturur. Metaller periyodik sistemin sol ve orta kısmında yer alır.
Görseli büyütMetallerin özellikleri
- Oda sıcaklığında katıdırlar. Cıva (Hg) bu kuralın dışındadır; oda sıcaklığında sıvıdır.
- Yüzeyleri parlaktır.
- Isı ve elektriği iyi iletirler.
- Tel ve levha hâline getirilebilirler.
- Metaller bir araya geldiğinde çoğunlukla alaşımlar oluşturur.
- Ametaller ile bileşik oluştururlar.
Ametaller
Ametaller; parlaklık, elektrik iletkenliği, tel ve levha hâline getirilebilme gibi metallere özgü özellikleri göstermeyen elementlerdir. Hidrojen dışındaki ametaller periyodik sistemin sağ tarafında yer alır. Soluduğumuz oksijen ve havanın büyük kısmını oluşturan azot birer ametaldir.
Ametallerin özellikleri
- Genellikle ısı ve elektriği iyi iletmezler. Karbonun bir biçimi olan grafit elektriği iletir.
- Oda sıcaklığında katı, sıvı veya gaz hâlde bulunabilirler.
- Tel ve levha hâline getirilemezler.
- 1A grubunda yalnızca hidrojen ametaldir.
- Kendi aralarında bileşik oluştururlar.
- Metaller ile bileşik oluştururlar.
Soygazlar
Ametallerin 8A grubunda yer alanlarına soygaz denir. Soygazlar grubu helyum (He) elementi ile başlar. Helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon soygazlardır.
Soygazların özellikleri
- Burada örneklenen helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon oda koşullarında tek atomlu gaz hâlindedir.
- Kimyasal tepkimeye girme eğilimleri çok düşük olduğu için soygaz veya asal gaz olarak adlandırılırlar.
- Erime ve kaynama noktaları çok düşüktür.
- Genellikle tepkimeye girmezler; bazı soygazlar özel koşullarda bileşik oluşturabilir.
- Argon gibi soygazlardan sanayide yararlanılır; örneğin argon kaynak işlemlerinde kullanılır.
Yarı metaller
Periyodik sistemde metallerle ametaller arasında yer alan ve oda sıcaklığında katı hâlde bulunan elementlere yarı metal denir. Bor (B), silisyum (Si), germanyum (Ge), arsenik (As), antimon (Sb) ve tellür (Te) yarı metallerdir.
Yarı metallerin çoğu parlak, metalik bir görünüme sahiptir; ancak kırılgandır ve elektriği metaller kadar iyi iletmez. Yer kabuğunda bulunan silisyum yarı metal bir elementtir. Yüksek ısıya dayanıklı borosilikat cam kapların ham maddesi ise bor elementidir.
Görseli büyütYarı metallerin özellikleri
- Bazı fiziksel özellikleri bakımından metallere, kimyasal özellikleri bakımından ametallere benzerler.
- Parlak veya mat görünümlü olabilirler.
- Kırılgandırlar.
- Yarı iletken üretiminde sık kullanılırlar.
- Genellikle kimyasal tepkimelerde ametaller gibi davranırlar.
- Oda sıcaklığında katı hâlde bulunurlar.
Sınıflandırmayı bir arada gör
Görseli büyüt| İlk 20 elementte sınıf | Elementler |
|---|---|
| Metal | Li, Be, Na, Mg, Al, K, Ca |
| Yarı metal | B, Si |
| Ametal | H, He, C, N, O, F, Ne, P, S, Cl, Ar |
| Soygaz (ametal grubu) | He, Ne, Ar |
| Özellik | Metal | Yarı metal | Ametal |
|---|---|---|---|
| Periyodik sistemdeki yeri | Sol ve orta kısım | Metaller ile ametallerin arası | Sağ taraf (hidrojen hariç) |
| Oda sıcaklığındaki hâli | Katı (cıva sıvı) | Katı | Katı, sıvı veya gaz |
| Görünüm | Parlak | Parlak veya mat | Parlak değil |
| Isı ve elektrik iletkenliği | İyi iletir | Metallerden daha az iletir; yarı iletken üretiminde kullanılır | Genellikle iyi iletmez (grafit elektriği iletir) |
| Tel ve levha hâline gelme | Gelebilir | Kırılgandır | Gelemez |
| Örnekler | Demir, bakır, alüminyum, altın | Bor, silisyum, germanyum | Oksijen, azot, karbon, kükürt |
Mini kontrol
Günümüzde kullanılan periyodik sistemde elementler hangi özelliğe göre sıralanır?
Benzer kimyasal özellik gösteren elementler periyodik sistemde nasıl yerleşir?
Bir periyotta soldan sağa doğru gidildiğinde elementlerin özellikleri nasıl değişir? (8A grubu hariç)
Bir element oda sıcaklığında katıdır, yüzeyi parlaktır, ısı ve elektriği iyi iletir, tel ve levha hâline getirilebilir. Bu element hangi sınıftadır?
Yer kabuğunda bulunan silisyum ve borosilikat camın ham maddesi olan bor hangi sınıfta yer alır?
Aşağıdakilerden hangisi soygazların bir özelliğidir?
- 1Elementler, benzer özelliklerine göre periyodik sistemde sınıflandırılır.
- 2Döbereiner üçlü gruplar oluşturdu; Mendeleyev atom ağırlığına, Moseley atom numarasına göre düzenledi; Seaborg aktinitlerin yerleştirilmesine katkı sağladı.
- 3Günümüzdeki periyodik sistemde elementler artan atom numarasına (proton sayısına) göre dizilir.
- 4Yatay sıralar periyottur; periyodik sistemde 7 periyot vardır.
- 5Düşey sütunlar gruptur; 18 grubun 8’i A, 10’u B grubudur. Aynı gruptaki elementlerin özellikleri benzerdir.
- 6Bir periyotta soldan sağa metal özelliği azalır; bir grupta yukarıdan aşağıya metal özelliği artar.
- 7Metaller parlaktır, ısı ve elektriği iyi iletir, tel ve levha hâline getirilebilir.
- 8Ametaller genellikle ısı ve elektriği iyi iletmez (grafit elektriği iletir); 1A grubunda yalnızca hidrojen ametaldir. 8A grubundaki ametallere soygaz denir.
- 9Yarı metaller metallerle ametaller arasında yer alır; silisyum ve bor yarı metaldir.