Jaksolliset Taulukkoelementit

Ensimmäiset 20 Elementtiä

Näytä Toiminta

Sanasto

Näytä Toiminta

Keskustelu Starter

Näytä Toiminta

Elementit

Näytä Toiminta

Säännöllisen Taulukon Historia

Näytä Toiminta

Atomit ja jaksollinen taulukko

Muinaiset kreikkalaiset uskoivat maailman koostuvan viidestä elementistä: maa, ilma, tuli, vesi, eetteri. Jossain 500 eaa kohti, Democritus esitti ensin ajatuksen, että kaikki maailmassa oli tehty pienistä jakamattomista hiukkasista, joita kutsutaan atomeiksi. Termi atomos on johdettu antiikin Kreikasta, joka tarkoittaa ”jakamattomia”. 1800-luvun alkupuolella John Dalton virallisti atomiteorian. Hän ehdotti, että kaikki aine on tehty pienistä hiukkasista, joita kutsutaan atomeiksi, että nämä atomit järjestettiin uudelleen kemiallisissa reaktioissa ja että näillä atomilla on erilaisia ominaisuuksia.

Dmitri Mendeleev oli venäläinen kemisti, joka tunnetaan jaksollisen isänä. Hän järjesti tuolloin tunnetut elementit taulukkoon ja jätti siihen aukkoja elementteihin, joiden hän ennusti löytävänsä myöhemmin. Modernissa jaksotaulukossa on 118 erilaista elementtiä, joissa 18 ryhmää ja seitsemän jaksoa.

Yhdeksänkymmentä neljä elementtiä esiintyy luonnossa ja 80 niistä on stabiileja isotooppeja. Maapallon runsain alkuaine on happi, elementti, joka on välttämätöntä elämälle sellaisena kuin me sen tunnemme planeetallamme. Tutkijat uskovat, että kaksi kevyintä elementtiä luotiin isossa räjähdyksessä. Kaikki muut luonnossa esiintyvät elementit ovat tulleet olemassa ydinreaktioiden kautta. Tähdet sulauttavat eri ytimet yhteen tuottaakseen raskaampia ytimiä, mutta tähdet voivat tuottaa vain niin raskaita elementtejä kuin 26 protonia, mikä on rautaa. Tätä raskaammat alkuaineet luotiin supernovoissa, atominumeroon 94 saakka. Kaikki, mitä suurempia, olivat ihmisten keinotekoisia. Jotkut näistä supermassiivisista elementeistä ovat erittäin epävakaita ja hajoavat tai hajoavat sekunnin murto-osissa niiden luomisen jälkeen.

Jaksotaulukko on tapa organisoida elementtejä. Modernissa jaksotaulukossa elementit on järjestetty atominumeronsa perusteella. Atominumero osoittaa kuinka monta protonia atomin ytimessä on. Atomimassa kertoo kuinka monta protonia ja neutronia on ytimessä. Elektronien lukumäärä on sama kuin neutraalien atomien protonien lukumäärä. Pystysarakkeita kutsutaan jaksollisiksi ryhmiksi . Kaikilla ryhmän elementeillä on samanlaiset ominaisuudet. Esimerkiksi ryhmän yhden alkuaineet ovat kaikki metalleja ja reagoivat kaikki veden kanssa. Vaakasuoria rivejä kutsutaan jaksoiksi . Vaikka saman jakson elementeillä ei ole samanlaisia ominaisuuksia, niillä kaikilla on sama määrä elektronikuoria. Nykypäivän jaksollinen taulukko koostuu 118 erilaisesta elementistä, alkaen vetystä, jonka atominumero on yksi, ja päättyen Oganessoniin, jonka atominumero on 118.

Elementit koostuvat kolmen tyyppisistä alaatomisista hiukkasista, joita kutsutaan protoneiksi, neutroneiksi ja elektroneiksi . Vaikka protoneja ja neutroneja löytyy atomin ytimestä, elektronit kiertävät ydintä kuorissa tai energiatasoilla, jotka sijaitsevat eri etäisyyksillä ytimestä. Elektroneja pidetään kiertoradalla, koska niiden negatiivinen varaus on päinvastainen kuin ytimen. Elektronit etsivät aina atomin pienintä energiatilaa. Ensimmäiseen kuoreen laimme korkeintaan kaksi elektronia, jota seuraa kahdeksan elektronia toiseen ja kolmanteen kuoreen. Esimerkiksi skandiumin atominumero on 21, mikä tarkoittaa, että sillä on 21 protonia. Koska se on neutraali atomi, siinä on myös 21 elektronia. Kuoret täytetään pienimmästä, joka menee pois keskustasta. Scandiumissa on 21 elektronia, joten meidän on laitettava 21 elektronia kuoriin. Joten ensimmäisessä kuoressa on kaksi, toisessa kahdeksan, kolmannessa kahdeksan ja neljässä neljä. Scandiumin rakenne on 2.8.8.3.

Ryhmän yhden alkuaineet tunnetaan yhdessä alkalimetallina. Ne ovat kaikki metalleja, jotka reagoivat voimakkaasti veden kanssa. Niiden kaikkien ulkokuoressa on yksi elektroni. Kun siirryt ryhmästä alas litiumista fransiumiin, reaktiivisuus kasvaa.

Alkalimetalleja vastapäätä olevan ryhmän elementit tunnetaan jalokaasuna . Ne ovat hyvin reaktiivisia ja niissä on täysi ulkokuori. Ne ovat palamattomia ja niillä on alhainen kiehumispiste. Ne sisältävät heliumin, neonin, argonin, kryptonin, ksenonin ja radonin.

Elementtejä ja jaksollista taulukkoa koskevat olennaiset kysymykset

1. Kuinka elementit järjestetään jaksotaulukossa?
2. Mitä saman ryhmän elementeillä on yhteistä?
3. Kuinka jaksotaulukko kehitettiin?
4. Mikä on elementti?
5. Mitä eroa on helium- ja uraaniatomien välillä?

Lisätoimintaideat jaksolliselle taulukolle

1. Opiskelija osaa laatia T-kaavion, joka näyttää metallien erilaiset ominaisuudet; ne voisivat sitten käyttää näitä ominaisuuksia selittääkseen miksi metalleja käytetään tiettyihin tehtäviin.
2. Opiskelijat voivat luoda julisteen suosikkielementistään.
3. Opiskelija osaa luoda esityksen, jossa selitetään mikä elementti löytö oli tärkein ja miksi.

Usein kysytyt kysymykset alkuaineiden jaksollisesta järjestelmästä

Mikä on jaksollinen järjestelmä ja miksi se on tärkeä oppilaille oppia?

Jaksollinen järjestelmä on kaavio, joka näyttää kaikki tunnetut elementit, järjestettynä niiden atomiluvun mukaan. Se auttaa oppilaita näkemään kuvioita, ymmärtämään elementtien ominaisuuksia ja näkemään, miten aineet liittyvät toisiinsa—tämä tekee siitä välttämättömän peruskemian hallintaan.

Kuinka elementit on järjestetty jaksollisessa järjestelmässä?

Elementit on järjestetty atomiluvun mukaan, joka kertoo protonien lukumäärän kussakin atomissa. Pystysarakkeita kutsutaan ryhmiksi, joilla on samankaltaisia ominaisuuksia, ja vaakarivejä kutsutaan jaksoiksi, joissa elementeillä on sama elektronikuorten määrä.

Mitä pääerot ovat alkalimetalleilla ja jalokaasuilla?

Alkalimetallit (ryhmä 1) ovat metalleja, jotka reagoivat voimakkaasti veden kanssa ja joilla on yksi elektroni uloimmassa kuoressaan. Vastaavasti jalokaasut ovat passiivisia, niillä on täysi uloin elektronikuori, ne eivät syty helposti palamaan ja niillä on alhaiset kiehumispisteet.

Mitä hauskoja ja helppoja aktiviteetteja voi tehdä opetellakseen jaksollista järjestelmää K–12-opiskelijoille?

Kokeile tehdä T-kaavio metallien ominaisuuksien vertailuun, tee juliste suosikkielementistä tai anna oppilaiden esitellä, mikä löytö oli heidän mielestään tärkein. Visuaaliset apuvälineet ja käytännön projektit auttavat oppilaita sitoutumaan ja ymmärtämään.

Miten atomit eroavat heliumista ja uraanista?

Heliumin atomit sisältävät 2 protonia ja ovat kevyitä, kun taas Uraanin atomit sisältävät 92 protonia ja ovat paljon painavampia. Niiden atomirakenne ja subatomaaristen hiukkasten määrä tekevät jokaisesta elementistä uniikin.