گروها در جدول تناوبی

یک گروه یا خانواده یک ستون عمودی در جدول تناوبی است. گروه ها معمولا دوره های دوره ای قابل توجهی نسبت به دوره ها و بلوک ها دارند، که در زیر توضیح داده شده اند. نظریه های مکانیک کوانتومی مدرن ساختار اتمی، با پیشنهاد اینکه عناصر درون یک گروه به طور کلی در تنظیمات الکترونی خود در پوسته والنتیکی خود، تغییرات گروهی را بیان می کنند، توضیح می دهد. [15] در نتیجه، عناصر در یک گروه تمایل دارند که یک شیمی مشترک داشته و روند مشخصی در خواص با افزایش تعداد اتمی داشته باشند. [16] در برخی از بخش های جدول تناوبی، مانند بلوک D و F-بلوک، شباهت های افقی می تواند به همان اندازه مهم و یا بیشتر از شباهت های عمودی باشد. [17] [18] [19]

تحت یک کنوانسیون نامگذاری بین المللی، گروه ها از 1 تا 18 عدد از ستون سمت چپ (فلزات قلیایی) تا ستون سمت راست (گازهای نجیب) شماره گذاری می شوند. [20] قبلا، آنها با عدد رمان شناخته شده بودند. در آمریكا عددهای رم با یك عدد «A» دنبال شد اگر گروه در s- یا p-block باشد یا «B» اگر گروه در d-block باشد. اعداد رمان با استفاده از آخرین رقم کنوانسیون نامگذاری امروز (به عنوان مثال گروه 4 عنصر گروه IVB و گروه 14 عنصر گروه IVA) مطابقت دارد. در اروپا علامت مشابه بود، مگر اینکه “A” در صورت استفاده از گروه قبل از گروه 10 و “B” برای گروه های شامل و بعد از گروه 10 استفاده شود. همچنین گروه های 8، 9 و 10 مورد استفاده قرار گرفتند به عنوان یک گروه سه گانه، شناخته شده در مجموع در هر دو نماد به عنوان گروه VIII. در سال 1988، سیستم نامگذاری IUPAC جدید به کار گرفته شد و نام گروه های قدیمی از بین رفت. [21]

بعضی از این گروه ها به نام های نامطلوب (غیر سیستمیک) داده شده اند ، همانطور که در جدول زیر دیده می شود، گرچه بعضی از آنها به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. گروههای 3 تا 10 نامهای بی اهمیتی ندارند و به سادگی با شماره گروه خود یا به نام اولین عضو گروه خود (مانند “گروه اسکاندیم” برای گروه 3 )، [20] اشاره می کنند، زیرا آنها شباهت های کمتر و / یا روند عمودی.

عناصر در همان گروه تمایل دارند الگوهایی را در شعاع اتمی ، انرژی یونیزاسیون و الکترونگاتیوی نشان دهند . از بالا به پایین در یک گروه، شعاع اتمی عناصر افزایش می یابد. از آنجایی که سطوح انرژی بیشتری پر شده است، الکترونهای ولنتاکس از هسته دورتر می آیند. از بالا، هر عنصر پیوندی دارای انرژی یونیزاسیون پایین تر است، زیرا ساده تر از آن است که الکترون را از بین ببریم زیرا اتم ها کمتر محکم هستند. به همین ترتیب، گروه به دلیل افزایش فاصله بین الکترونهای واگن و هسته، کاهش الکترونگاتیوی از بالا به پایین را نشان می دهد. [22] استثناهای این روند وجود دارد: به عنوان مثال، در گروه 11 ، الکترونگاتیویته پایین تر از گروه افزایش می یابد. [23]

v t e

گروه ها در جدول تناوبی
گروه IUPAC 1 2 3 a a 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
مندلیف (I-VIII) من II III IV V VI VII VIII من II III IV V VI VII ب
CAS (US، ABA) IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB IIIA IVA VA از طریق VIIA VIIIIA
قدیمی IUPAC (اروپا، AB) IA IIA IIIA IVA VA از طریق VIIA VIII IB IIB IIIB IVB VB VIB VIIB 0
نامتعارف فلزات قلیایی فلزات قلیایی زمین فلز سکه Triels تترلس Pnictogens r چالکگوین r halogens r روندهاي نجيب
نام توسط عنصر R گروه لیتیوم گروه بریلیم گروه اسکاندیم گروه تیتانیوم گروه وانادیوم گروه کرومیوم گروه منگنز گروه آهن گروه کبالت گروه نیکل گروه مس گروه روی گروه بور گروه کربن گروه نیتروژن گروه اکسیژن گروه فلورا هلیوم یا گروه نئون
دوره 1 ه ساعت او
دوره 2 لی بودن ب سی N O F نه
دوره 3 خب Mg آل سی پ S Cl آر
دوره 4 کی Ca اسکریپت Ti V کروم Mn آهن شرکت نیکل Cu Zn GA GE مانند س بر کروم
دوره 5 Rb Sr ی Zr Nb مو Tc Ru خام پدیده آگ سی دی که در اس ص تو من ایکس
دوره 6 سی سی بابا لا Ce-Lu Hf تو W دوباره اس ایر پت Au HG TL Pb بی پو در Rn
دوره 7 پدر رائه Ac TH-LR RF دبیر Sg بله هس Mt. Ds Rg Cn Nh فلو مک الف تسا اوه
گروه 3 دارای اسکاندیم (Sc) و یتیم (Y) است. برای بقیه گروه، منابع متفاوت هستند به عنوان یا (1) لوتیتیم (لو) و Lawrencium (Lr)، یا (2) لانتانیم (لا) و Actinium (Ac)، و یا (3) مجموعه ای از 15 + 15 لانتانیدها و اکتینید ها . IUPAC پروژه ای را برای استاندارد سازی تعریف به عنوان (1) Sc، Y، Lu و Lr ، یا (2) Sc، Y، La و Ac را آغاز کرده است . [24] b گروه 18، گازهای نجیب، در زمان میز اصلی مندلیف کشف نشده است. بعدها (1902) مندلیف شواهدی را برای وجودش پذیرفت و آنها را می توان در گروه جدید 0 قرار داد، به طور مداوم و بدون شکستن اصل جدول تناوبی.
r نام گروه به عنوان توصیه شده توسط IUPAC.
هیدروژن (H)، در حالی که در گروه 1 قرار می گیرد، به عنوان بخشی از فلزات قلیایی محسوب نمی شود.
دوره ها
مقاله اصلی: دوره (

)

یک دوره ردیف افقی در جدول تناوبی است. گرچه گروه ها به طور کلی دوره های دوره ای قابل توجهی دارند، اما مناطقی وجود دارند که روندهای افقی بیشتر از گروه های عمودی هستند مانند بلوک f که لانتانید ها و اکتینید ها دو سری عناصر افقی قابل توجه را تشکیل می دهند. [25]

عناصر در همان دوره نشان دهنده روند شعاع اتمی، انرژی یونیزاسیون، وابستگی الکترون و الکترونگاتیویته است. حرکت به سمت چپ به راست در طول یک دوره، شعاع اتمی معمولا کاهش می یابد. این اتفاق می افتد به این دلیل که هر عنصر متوالی دارای پروتون و الکترون افزوده شده است، که باعث می شود که الکترون به هسته نزدیک شود. [26] این کاهش در شعاع اتمی همچنین باعث افزایش انرژی یونیزاسیون در هنگام حرکت از چپ به راست در طول یک دوره می شود. یک عنصر محکم تر محدود است، انرژی بیشتری برای حذف الکترون مورد نیاز است. الکترونگاتیوی به همان شیوه ای که انرژی یونیزاسیون را افزایش می دهد به دلیل اتخاذ توسط هسته به الکترون ها افزایش می یابد. [22]وابستگی الکترون نیز یک روند جزئی را در یک دوره نشان می دهد. فلزات (سمت چپ یک دوره)، به غیر از گازهای نجیب، به طور کلی وابستگی الکترونی نسبت به فلزات غیرمولد (سمت راست یک دوره) دارند. [27] بلوک ها
مقاله اصلی: بلوک (جدول تناوبی)
چپ به راست: s-، f-، d-، p-block در جدول تناوبی

مناطق خاصی از جدول تناوبی را می توان به عنوان بلوک به رسمیت شناختن دنباله ای که در آن سلول های الکترون از عناصر پر شده است. هر بلوک به ترتیب زیر نامیده می شود که در آن “الکترون” آخرین مفهومی ساکن است. [28] [N 3] بلوک s شامل دو گروه اول (فلزات قلیایی و فلزات قلیایی خاکی) و همچنین هیدروژن و هلیوم. بلوک p شامل شش گروه گذشته، که گروه های 13 تا 18 در گروه آیوپاک شماره (3A به 8A در شماره گروه آمریکایی) هستند و شامل، در میان عناصر دیگر، همه از شبه فلز . بلوک d شامل گروه های 3 تا 12 (یا 3B به 2B در شماره گروه آمریکایی) و شامل تمام فلزات واسطه . بلوک f ، اغلب زیر بقیه از جدول تناوبی افست، هیچ گروه اعداد و شامل لانتانیدها و اکتینیدها. [29] فلزات، فلزوئید و غیر فلزات
فلزات، فلزوئید، غیر فلزات و عناصر با خواص شیمیایی ناشناخته در جدول تناوبی. منابع در مورد طبقه بندی برخی از این عناصر مخالف هستند.

با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی مشترک آنها، عناصر را می توان به دسته های عمده فلزات ، فلزوئید و غیر فلزات تقسیم کرد . فلزات به طور کلی براق و بسیار جامد هستند که آلیاژها را با یکدیگر ترکیب می کنند و ترکیبات یونی مانند نمک با غیر فلزات (به غیر از گازهای نجیب ). اکثریت غیر فلزات گازهای عایق رنگی یا بی رنگ هستند؛ nonmetals که ترکیبات با دیگر غیر فلزات را تشکیل می دهند قابلیت اتصال کووالانسی را دارند . در بین فلزات و غیر فلزات، فلزوئیدی هستند که خواص متوسط ​​یا ترکیبی دارند. [30]

فلزی و غیر فلزی را می توان بیشتر به دسته های زیر طبقه بندی کرد که درجه بندی از خواص فلزات و غیر فلزی را نشان می دهند، در حالیکه در ردیف چپ به راست قرار می گیرند. فلزات ممکن است به واسطه فلزات قلیایی کمتر از واکنش پذیری، لانتانید ها و اکتینید ها، به وسیله فلزات انتقالی آرکه ایپال، به فلزات قلیایی بسیار واکنشی تقسیم شوند و به فلزات پس از گذر از لحاظ جسمی و شیمیایی خاتمه دهند. Nonmetals ممکن است به راحتی به فلزات چند قطبی تقسیم شود، نزدیکتر به فلزوئید ها باشد و برخی از کاراکترهای فلز اولیه را نشان می دهد؛ غیر فلزات دوامدار غیر متالیک ، گازهای نجیب و غیر متالیک و تقریبا کاملا بی اثر، مناتومیک هستند. گروه های تخصصی مانند فلزات نسوز و فلزات نجیب ، نمونه هایی از زیرمجموعه های فلزات گذار هستند که همچنین شناخته شده اند [31] و گاهی اوقات نیز ذکر شده اند. [32]

قرار دادن عناصر به دسته ها و زیر شاخه ها بر اساس خواص مشترک، ناقص است. در میان هر دسته با اختلاف قابل توجهی در خواص وجود دارد که با هم پوشانی قابل توجهی در مرزها وجود دارد. [33] به عنوان مثال، بریلیم به عنوان یک فلز خاکی قلیایی طبقه بندی می شود، هرچند که شیمی آمفوتریک آن و تمایل بیشتر به ترکیبات کووالانسی هر دو ویژگی یک فلز شیمیایی ضعیف یا پس از انتقال است. رادون به عنوان یک گاز نجیب غلیظ طبقه بندی می شود، اما در حال حاضر دارای شیمیایی کاتیونی است که مشخصه فلزات است. طرح های طبقه بندی دیگر ممکن است مانند تقسیم عناصر به دسته های وقوع کانی شناسی یا ساختارهای بلوری . طبقه بندی عناصر به این ترتیب به حداقل سال 1869 نزدیک می شود زمانی که هینریگز [34] نوشت که خطوط مرزی ساده می تواند بر روی جدول تناوبی قرار گیرد تا عناصری با خواص مشترک مانند فلزات، غیر فلز یا عناصر گاز را نشان دهد.