Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Periyodik Tablo 28.10.2014 Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "Periyodik Tablo 28.10.2014 Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN."— Sunum transkripti:

1 Periyodik Tablo Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN

2 ELEMENTLERİ NEDEN ve NASIL GRUPLARSINIZ?  Na  d=0,971g/cm, E.N.=97,81 C, ısı ve elektri ğ i iyi iletir, su ile şiddetli bir şekilde tepkimeye girerek H 2 gazı açı ğ a çıkarır  K  d=0,862g/cm, E.N.=63,65 C, ısı ve elektri ğ i iyi iletir, su ile şiddetli bir şekilde tepkimeye girerek H 2 gazı açı ğ a çıkarır  Au  d=19,32 g/cm, E.N.=1064 C, su ve sıradan asitlerle tepkimeye girmez. Isı ve elektrik iletkenli ğ i açısından Na ve K’ya benzer.  Cl  Normal koşullarda gazdır. Isı ve elektri ğ i iletmez. 3 3 o o 3 o

3 PERİYODİK TABLO  Kimyacılar, elementlerin bazı özellikleri için öngörüde (tahminde) bulunabilmek amacıyla, elementlerin bazı özellikleri ve davranışlarındaki de ğ işimlerinde bir düzenlilik bulmaya çalıştılar.  Kimyacılar elementlerin hangi özelliklerinde ve davranışlarındaki de ğ işimleri göz önünde bulundurmuşlardır?  Atomik kütle  Fiziksel özellik  Kimyasal özellik  Proton sayısı

4 PERİYODİK TABLO  1860’larda bilim insanları 60 kadar element keşfedebilmişler.  Bu elementlerin atomik kütlelerini ve bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerini belirleyebilmişlerdi.  Atomdaki elektron ve protonların varlı ğ ı hakkında bile bilgi sahibi de ğ illerdi.  Bilim insanları yaptıkları araştırmalar sonucunda bu elementlerin bazılarının benzer özellik gösterdiklerinin farkına vardılar ve bu elementleri gruplayarak bazı özel adlar verdiler.  O dönemde, elementlerin atom kütlelerine göre düzenlenmeleri kimyacılara oldukça mantıklı görünüyordu ve kimyasal davranışlarının bir şekilde atom kütlesi ile ba ğ lantılı oldu ğ unu hissediyorlardı.

5 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Elementlerin ilk sistematik gruplamasını 1829’da Alman kimyacı J.W. Döbereiner yapmıştır.  Döbereiner, triadlar (üçlüler) adını verdi ğ i sisteme göre elementleri atomik kütlelerine ba ğ lı olarak belirli bir düzende de ğ işen fiziksel özelliklerine göre elementleri üçerli gruplar hâlinde sınıflandırmıştır.  Elementlerin fiziksel özelliklerinin atom kütleleri ile de ğ işmektedir.

6 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Elementlerin atom kütleleri klordan iyoda do ğ ru artmaktadır.  Ortadaki brom elementin atom kütlesi, klor ve iyot elementlerinin atom kütlelerinin ortalamasına hemen hemen eşittir.  Aşa ğ ıdaki tabloda elementlerin atom kütleleri ile birlikte yo ğ unlukları, kaynama ve erime noktalarının da artmaktadır.

7 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  John Alexander Newlands: Oktavlar (Sekizler) Yasası  1864’te İ ngiliz kimyacı, o gün için bilinen elementleri artan atom kütlelerine göre düzenleyerek bir tablo yapmıştır.  Her 8 elementte bir bazı özelliklerin tekrar etti ğ ini fark eden Newland, benzer özellik gösteren bu elementleri aynı sırada göstermeye dikkat etmiştir.  Elementler arasındaki bu ilişkiyi de Oktavlar (Sekizli) Yasası olarak tanımlamıştır.  Bu yasanın kalsiyumdan sonra gelen elementler için yetersiz oldu ğ u ortaya çıkınca önerilen bu yasa ne yazık ki di ğ er bilim insanları tarafından kabul edilmemiştir.

8 PERİYODİK TABLO -TARİHÇE  Newlands’a göre elementler atom a ğ ırlıklarının artış sırasına göre dizildiklerinde sekizinci element birinciye, dokuzuncu element ikinciye benziyor ve bu durum böylece devam ediyordu.  Newlands, bu ilişkiyi müzik notalarındaki oktavlara benzetmiştir.

9 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Mendeleev’in Periyodik Tablosu  Rus kimyacı, Dmitri Mendeleev ve Alman kimyacı Lothar Meyer, birbirlerinden ba ğ ımsız olarak 1869’da Newlands’ın gözlemlerini ve di ğ er bazı bilgileri de kullanarak elementler için çok kapsamlı bir tablo ve periyodik yasayı önerdiler.  Elementler artan atom kütlelerine göre sıralandıklarında bazı özellikler periyodik olarak tekrarlanmaktadır.

10 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Mendeleev o gün için bilinen her bir element için; elementin sembolünün, ba ğ ıl atom kütlesinin ve bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerini yazdı ğ ı bir takım oyun kartı oluşturdu.  Bu kartları kullanarak elementleri (Newlands gibi) artan atom kütlelerine göre yatay bir sütun boyunca sıralamıştır.

11 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Bir element mevcut bir sütundaki di ğ er bir elemente benzer özellik gösterdi ğ inde ise ikinci yatay sütuna başlamış ve böylece benzer özellik gösteren elementler dikey sütunlara yerleştirilmiştir.  Bazı uygun olmayan durumlar gördü ğ ünde ise, bu boş yerlere henüz keşfedilmemiş elementlerden kaynaklandı ğ ını tahmin etmiş ve bu boşlukları ise soru işareti ile göstermiştir.

12 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Mendeleev’in önerdi ğ i elementler tablosu di ğ er bilim insanlarınkinden daha üstündü.  Mendeleev elementleri özelliklerine göre çok do ğ ru bir şekilde gruplamıştı.  Soru işareti ile gösterdi ğ i galyum ve germanyum gibi o dönemde henüz keşfedilmemiş bazı elementlerin özelliklerini çok iyi tahmin edebilmiştir.

13 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Örne ğ in, Mendeleev tablosunda, eka-alüminyum (alüminyumun altında) adını verdi ğ i bilinmeyen bir elementin olması gerekti ğ ini öneriyordu. 4 yıl sonra galyum keşfedildi ğ inde özelliklerinin eka-alüminyumun önceden tahmin edilen özelliklerine oldukça yakın oldu ğ u görülmüştür.

14 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Mendeleev ayrıca elementleri artan atom kütlesine göre sıraya dizdi ğ inde bazı elementlerin özellikleri bakımından girmeleri gereken gruba de ğ il de hemen bir sonraki gruba girdi ğ ini görmüştür.  Örne ğ in, nikelin atom kütlesi kobaltinkinden küçük oldu ğ u hâlde kobaltı önce yazmıştır.  Kobaltın özelliklerinin rodyumunkine benzemesi idi.  Mendeleev o dönem bu düzensizliklerin nedenini açıklayamamış ve elementlerin atom kütlelerinin tayininde hata yapılmış olabilece ğ ini düşünmüştü.

15 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE  Mendeleev daha sonraki yıllarda tablosunu yeniden düzenlemiştir.  Bu yeni düzenleme günümüz periyodik tablosunun öncüsü niteli ğ indedir.  Mendeleev’in elementlerin özelliklerinin de ğ işiminde tıpkı Halley kuyruklu yıldızının her 76 yılda bir görünmesi gibi bir “periyodiklik” oldu ğ una götüren bakış açısı kimya biliminin gelişimine önemli katkılarda bulunmuştur.

16 PERİYODİK TABLO - TARİHÇE

17 PERİYODİK TABLO  Moseley ve Modern Periyodik Yasa  Yapılan çalışmalarda bazı tutarsızlıklar söz konusuydu.  E ğ er elementler sadece atom kütlesinin artışına göre dizilseydi Mendeleev’in periyodik tablosunda oldu ğ u gibi kobalt elementinin nikelin yerinde olması gerekiyordu.  Bu ve di ğ er bazı tutarsızlıklar, gözlenen periyodikli ğ in temelinde atom kütlelerinin de ğ il de başka temel özelliklerin kullanılabilece ğ i fikrini akla getirmiştir  Henry Moseley’in X-ışınları ile ilgili yaptı ğ ı çalışmalar bu problemi çözdü.  Moseley, atom numaraları 13 (alüminyum) ile 79 (altın) arasında olan 38 elementin X-ışınlarını inceledi ğ inde, ışınların frekansı ile atom numaraları arasında bir ilişki oldu ğ unu tespit etti.

18 PERİYODİK TABLO  Moseley, bu ilişkiyi kullanarak elementlerin do ğ ru atom numaralarını tayin etti ve böylece atom kütleleri komşu atomunkilere uygun düşmeyen K, Ni ve I’un sınıflandırılması problemini de çözmüş oldu.  Moseley, periyodik yasayı;  “Elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri atom numarasının periyodik fonksiyonudur” şeklinde yeniden tanımlamıştır

19 PERİYODİK TABLO  Periyodik Yasa  Elementler artan atom numaralarına göre sıralandı ğ ında element özellikleri periyodik olarak tekrarlanır.  Periyodik tablo,  elementlerin benzer kimyasal ve fiziksel özelliklerine göre gruplandırıldıkları bir tablodur.  Modern periyodik sistemde elementler, "artan atom numaralarına" göre yatay ve düşey sütunlar hâlinde düzenlenmiştir.

20 PERİYODİK TABLO  Periyodik sistemde her element elementin sembolünü, atom numarasını ve bazı önemli bilgileri içeren kutucuklar içerisinde gösterilmiştir.  Günümüzde bilinen yaklaşık 118 element vardır.  112 tanesi resmen kabul edilmiş, altı tanesi ise henüz resmen kabul edilmemiştir.  92 tanesi do ğ ada bulunurken geri kalanı da laboratuarlarda elde edilen yapay elementlerdir.

21

22

23 PERİYODİK TABLO  Periyodik tablo, yatay ve düşey sütunlar olmak üzere iki ayrı sütundan oluşmaktadır.  Elementlerin artan atom numaralarına göre sıralandı ğ ı yatay sütunlara periyot denir.  Elementlerin benzerliklerine göre sıralandı ğ ı dikey sütunlara ise grup (aile) denir

24 PERİYODİK TABLO  Periyodik tabloda elementlerin bulundu ğ u yatay sütunlara periyot denir.  Elementlerin artan atom numaralarına göre sıralandı ğ ı 7 tane periyot bulunur.  Herhangi bir periyot boyunca soldan sa ğ a do ğ ru ilerledikçe, elementlerin özellikleri de yavaş yavaş de ğ işir.  Söz konusu bu de ğ işim periyodik de ğ işim olarak adlandırılır.  Her bir periyotta benzer de ğ işim görülmesine ise periyodiklik denir.

25  Tablonun altında ayrı satırlarda gösterilen iki uzun yatay sütun vardır.  Aslında bu iki uzun sütunun üstte olan serisi tabloda 6. periyotta 32 element bulunacak şekilde lantandan sonra, ikinci sütunun ise tabloda 7. periyotta aktinyumdan sonra bulunması gerekirdi.  Bu iki yatay sütun, oldukça ince-uzun bir periyodik tabloyla karşı karşıya kalmamak için periyodik tablonun altında ek sütunlar olarak gösterilmiştir.  Bu iki uzun blo ğ un üst sırasında, 6. periyotta lantan ile başlayan diziye (atom numarası 57–71 olan elementler) lantanitler, onun altında 7. periyotta aktinyum ile başlayan (atom numarası 89–103 olan elementler) diziye aktinitler denir.

26 PERİYODİK TABLO  Grup periyodik tabloda elementlerin bulundu ğ u dikey sütunlardır.  Periyodik sistemde elementlerin meydana getirdi ğ i dikey sütunlarda yer alan elementler genellikle benzer kimyasal ve fiziksel özelliklere sahip olduklarından bu element serilerine grup ya da aile denir.  Gruplar ’den 18’e numaralar verilerek ya da 1A, 2B gibi hem harf hem de rakam ile adlandırılabilmektedir.  8 tane A ve 8 tane B grubu (8B grubu 3 gruptan oluşur) bulunmaktadır.  A gruplarını oluşturan elementlere baş (ana) grup elementleri denir. 2A ve 3A grubu arasında yer alan B grubu elementlerine geçiş elementleri de denir.

27 PERİYODİK TABLO ve ELEKTRON DAĞILIMI  Bir elementin periyodik tablodaki yeri nasıl belirlenir?  Neden periyodik tabloda aynı gruptaki elementler benzer özelliklere sahiptir?  Atomların elektron da ğ ılımı  Bir atomun elektron da ğ ılımı, elektroların baş kabuk (yörünge / enerji düzeyi) ve alt kabuklarda orbitallere nasıl yerleşti ğ ini gösterir.

28 ELEKTRON DAĞILIMI  Elektronlar orbitallere nasıl yerleşir?  Düşük enerjili hal  Pauli dışlama ilkesi  Hund kuralı

29 ELEKTRON DAĞILIMI  Elektronlar orbitallere, atomun enerjisini en aza indirecek şekilde yerleşir.  Enerji açısından elektronlar orbitallere genellikle aşa ğ ıdaki sıra ile yerleşirler.  1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p

30 ELEKTRON DAĞILIMI  Pauli dışlama ilkesi: Bir atomda hiçbir zaman dört kuantum sayısı da aynı olan iki elektron bulunamaz.  n, l ve m l orbitali belirler.  Dördüncü kuantum sayısı olan m s (spin kuantum sayısı) ise elektronun dönme yönünü belirler.  Bu nedenle iki elektronun ilk üç kuantum sayısı aynı olsa da 4. kunatum sayıları birbirinden farklıdır.  Bir başka deyişle bir orbitalde zıt spinlere (dönme yönüne) sahip olan sadece iki elektron bulunabilir. nlm Orbital gösterimi Alt kabuktaki orbital sayısı Kabuktaki orbital sayısı 1001s11

31 ELEKTRON DAĞILIMI İ lk dört kabuk için kuantum numaralarının izin verilen kombinasyonları nlm Orbital gösterimi Alt kabuktaki orbital /elektron sayısı Kabuktaki orbital sayısı Kabuktaki elektron sayısı 1001s1/ s1/ ,0,+12p3/ s1/ ,0,+13p3/6 2-2,-1,0,+1,+23d5/ s1/ ,0,+14p3/6 2-2,-1,0,+1,+24d5/ ,-2,- 1,0,+1,+2,+3 4f7/14

32 ELEKTRON DAĞILIMI  Hund Kuralı: Elektronlar eş enerjili orbitallere önce birer birer yerleşir.  Bir atom olabildi ğ ince çok sayıda eşleşmemiş elektrona sahip olma özelli ğ i gösterir.

33 ELEKTRON DAĞILIMI  Düşük enerjili hal, Puali ilkesi ve Hund kuralı dikkate alınarak Aufbau işlemi uygulanır ve böylece elektronların orbitallere da ğ ılması sa ğ lanır.  Aufbau, Almanca’da inşa etme anlamına gelir.  Aufbau atom numarası artarken elektron da ğ ılımın nasıl inşa edilece ğ ini gösterir.

34 ELEKTRON DAĞILIMI  Proton sayısı farklı olan nötr haldeki atomların elektron da ğ ılımlarını yapalım.

35 ELEKTRON DAĞILIMI ve PERİYODİK ÇİZELGE  Periyodik tablonun verilen bir grubundaki tüm elementlerin benzer «de ğ erlik kabu ğ u elektron dizilişine» sahip oldukları görülür  En yüksek baş kuantum sayısına sahip elektron kabu ğ unda (en dış kabuk veya de ğ erlik kabu ğ u) bulunan elektronlara de ğ erlik elektronları denir.  Atomun elektronlarının bulundu ğ u en dış enerji seviyesinin (katman) sayısı periyot numarasını verir.  Atomun son yörüngedeki elektron sayısı (de ğ erlik elektron sayısı) grup numarasını verir.  De ğ erlik elektronlarının bulundu ğ u orbitaller grubunu belirler:  s ve p ile bitiyorsa A grubu, d ve f ile bitiyorsa B grubunda bulunur.

36 ELEKTRON DAĞILIMI ve PERİYODİK ÇİZELGE  He (2) : 1s 2  1. periyot 2A  Li (3): 1s 2 2s 1  2. periyot 1A  C (4):1s 2 2s 2 2p 2  2. periyot 4A  Sc (21):1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1  4. periyot 3B  Zn (30):1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10  4. periyot 2B

37

38 ELEKTRON DAĞILIMI ve PERİYODİK CETVEL

39 PERİYODİK TABLODAKİ ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI

40  Metaller periyodik tabloda görüldü ğ ü gibi grup numarası 1A, 2A, 3A olan ve B gruplarında bulunan elementler olup elementlerin büyük ço ğ unlu ğ unu oluşturmaktadır (yeşil renkli).

41 METALLER  En dış katmanlarındaki elektron sayısı azdır ve oktetlerini tamamlamak için elektron vermeyi tercih eder.  Elektron vererek “+” yüklü iyon (katyon) hâline gelme e ğ ilimindedir  Ametallerle bileşik oluşturur. Kendi aralarında bileşik oluşturmaz  Oda koşullarında, cıva hariç, hepsi katı hâldedir.  Yüzeyleri parlaktır  Katı ve sıvı hâlde elektri ğ i iletirler.  Isıyı iyi iletir.  İ şlenebilir, tel ve levha hâline getirilebilir.  Erime ve kaynama sıcaklıkları yüksektir.

42 PERİYODİK TABLODAKİ ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI  Ametaller periyodik cetvelin sa ğ ında yer alan ve grup numarası 5A, 6A, 7A olan elementlerdir. Metallerin tam tersi özelliklere sahiptir (sarı renkli)

43 AMETALLER  En dış katmanlarında metallerden daha çok sayıda elektron bulunur ve oktetlerini tamamlamak için elektron almayı tercih eder  Elektron alarak “–” yüklü iyon (anyon) hâline gelme e ğ ilimindedir.  Kendi aralarında bileşik oluşturabildikleri gibi metallerle de bileşik oluşturabilir  Oda koşullarıda katı, sıvı ve gaz hâlde bulunabilir.  Yüzeyleri mattır.  Normal şartlarda, grafit hariç, ısıyı ve elektri ğ i iletmez.  Isıyı iyi iletmez.  Kırılgandır  Erime ve kaynama sıcaklıkları düşüktür.

44 PERİYODİK TABLODAKİ ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI  Yarı metaller metallerle ametaller arasında bulunan bor, silisyum, germanyum, arsenik, antimon ve tellür elementleri hem metalik hem de ametalik özellikler gösterir.  Yarı metaller, metaller ve ametaller arasında bir zigzag içerisinde yer alır  En dış katmanlarında 3 ile 7 arasında de ğ işen elektron bulundurur.  Kimyasal özellik bakımından ametallere benzer. Fakat metallerle alaşım oluşturabilir  Ametallerle bileşik oluşturur.  Oda koşullarında katı hâlde bulunur.  Bazıları parlak, bazıları mattır.  Elektri ğ i ametallerden daha iyi metallerden daha az iletir.  Isıyı metallerden daha az iletir.  İ şlenebilir, tel ve levha hâline getirilebilir.  Erime ve kaynama sıcaklıkları düşüktür.

45 PERİYODİK TABLODAKİ ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI  Soy gazlar, periyodik tablonun 8A grubunda yer alır (mavi renkli)  En dış katmanlarında He hariç 8 elektron bulundurur.  Kimyasal tepkimeye girmez.  Ametallerle oluşturdukları çok az bileşikleri vardır.  Oda koşullarında tek atomlu gaz hâlinde bulunur.  Elektri ğ i iletmez.  Isıyı iletmez.

46 PERİYODİK ÖZELLİKLER  Elementlerin elektron da ğ ılımlarının artan atom numarasına göre de ğ işmesi nedeniyle elementlerin fiziksel ve kimyasal davranışlarında periyodik de ğ işimlere neden oldumaktadır. Bu özelliklere periyodik özellikler denir.  Periyodik özellikler  metalik/ametalik,  atom yarıçapı,  İ yonlaşma enerjisi,  elektron ilgisi,  Elektronegatiflik

47 PERİYODİK ÖZELLİK – ATOM YARIÇAPI  Tek bir atomun yarıçapını belirlemek zordur.  Çekirdekten uzaklaştıkça elektronun bulunma olasılı ğ ı azalır ancak sıfır olmaz.  Atomun dış sınırı yoktur.  Atom yarıçapı ancak bitişik iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklı ğ ın ölçülmesi ile hesaplanabilir.  Atomlar ba ğ yapmaksızın ya da ba ğ yaparak bitişik konumda bulunabilirler.  Yaptıkları ba ğ türüne ve ba ğ yapmadan yan yana durma durumlarına göre üç tür atom yarıçapı vardır.  Kovalent yarıçap (moleküler)  İ yonik yarıçap  Metalik çap  Van der waals çapı

48 PERİYODİK ÖZELLİK – ATOM YARIÇAPI  Kovalent çap, tek bir kovalent ba ğ ile ba ğ lanmış eşde ğ er iki atomun çekirdekleri arasındaki uzaklı ğ ın yarısıdır.  İ yonik yarıçap: İ yonik ba ğ ile ba ğ lanmış iyonların çekirdekleri arasındaki uzaklık belirlenerek hesaplanır.  Metalik çap: Katı haldeki metalde yan yana bulunan metal atomlarının çekirdekleri arasındaki uzaklı ğ ın yarısıdır.  Van der waals yarıçapı: soy gazların katı örneklerinde komşu atomların çekirdekleri arasındaki uzaklı ğ ın yarısıdır.

49 PERİYODİK ÖZELLİK – ATOM YARIÇAPI  Periyodik cetvelin bir grubunda nasıl de ğ işir?  Periyot numarası: Elektronların bulundu ğ u en yüksek enerji seviyesi  Periyot sayısının artması elektronun bulundu ğ u en yüksek enerji seviyesinin (yörünge veya katman) arttı ğ ını gösterir.  Periyot sayısı arttıkça atom çapı artar.  Li 3 ve Na 11 karşılaştıralım.

50 Baş grup elementlerinin atom yarıçapları (A grubu elementleri)

51 PERİYODİK ÖZELLİK – ATOM YARIÇAPI  Aynı grupta bir periyot boyunca nasıl de ğ işir?  Grup numarasını de ğ erlik elektronlarının bulund ğ u orbitaller belirler. (s ve p  A, d ve f  B)  Aynı periyotta soldan sa ğ a gidildikçe de ğ erlik orbitallerinin bulundu ğ u katman sayısında artış olmaz.  De ğ erlik orbitallerinde bulunan elektron sayısı ve orbitalin türü de ğ işir.  Soldan sa ğ a do ğ ru atomun hem proton hem de elektron sayısı artar.  Katman sayısı de ğ işmedi ğ i ve çekirdekteki proton sayısı arttı ğ ı için çekirde ğ in elektronlara uyguladı ğ ı çekim kuvveti artar.  Çekim kuvveti arttı ğ ından aynı periyotta soldan sa ğ a gidildikçe atom yarıçapı küçülür.

52 Baş grup elementlerinin atom yarıçapları (A grubu elementleri)

53 PERİYODİK ÖZELLİK – ATOM YARIÇAPI  Geçiş metallerinin atom yarıçapları nasıl de ğ işir?  Geçiş metallerinde eklenen elektronlar içteki kabuklarda bulunan orbitallere yerleşirler.  Sc (21):1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1  4. periyot 3B  Bu nedenle dış kabuktaki elektron sayısı sabit kalır.  Bu nedenle geçiş metalleri boyunca atom yarıçapları çok fazla de ğ işmez.  Fe  124 pm  Co  125 pm  Ni  125 pm

54 BİR ATOM İYON OLDUĞUNDA ÇAPI NASIL DEĞİŞİR?  Bir atom elektron verdi ğ inde,  Proton sayısı de ğ işmez  Elektron sayısı azalır  Çekirde ğ in elektronları çekme kuvveti artar  Atom elektron vererek katyon haline geldi ğ inde çapı azalır.

55 BİR ATOM İYON OLDUĞUNDA ÇAPI NASIL DEĞİŞİR?  Elektron sayısı aynı olan (izoelektronik) katyonlarda, iyon yükü büyük olan katyonun çapı daha küçüktür.  Na’un 1+ yüklü iyonunda 11p 10 e’nu çekmektedir.  Mg’un 2+ yüklü iyonunda 12p 10e’nu çekmektedir.

56

57 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ  İ yonlaşma enerjisi gaz halindeki izole bir atomdan bu atomun en gevşek konumundaki elektronunu koparmak ve böylece gaz halindeki izole bir iyon elde etmek için gereken enerji miktarıdır.  Atomlar kendiliklerinden elektron vermezler.  Elektronlar çekirdekteki pozitif yük tarafından çekildi ğ inden, bu çekim kuvvetini yenecek bir enerji gereklidir.

58 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ  İ yonlaşma enerjisi I veya İ E ile gösterilir.  Gaz halindeki nötr atomdan 1. elektronu koparmak için gerekli enerjiye 1. iyonlaşma enerjisi denir. I 1 veya İ E 1 Şeklinde gösterilir.

59 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ  Bir elektronu uzaklaştırılmış +1 yüklü gaz hâldeki izole bir iyondan, ikinci bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjiye ise ikinci iyonlaşma enerjisi (I 2 veya İ E 2 ile gösterilir) denir.  Aynı şekilde, üçüncü, dördüncü ve daha büyük iyonlaşma enerjileri de tanımlanır.  2 elektronu uzaklaştırılmış +2 yüklü gaz hâldeki izole bir iyondan, üçüncü bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjiye ise üçüncü iyonlaşma enerjisi denir.  3 elektronu uzaklaştırılmış +3 yüklü gaz hâldeki izole bir iyondan, dördüncü bir elektronu uzaklaştırmak için gerekli olan enerjiye ise dördüncü iyonlaşma enerjisi denir.

60 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ  Bir sonraki iyonlaşma enerjisi, daima bir önceki iyonlaşma enerjisinden daha büyüktür ( İ E 1 < İ E 2 < İ E 3...).  Al için;  Nötr halde: 13 p 13 e çekiyor.  1. iyonlaşma  1+ yüklü halde:13 p 12 e çekiyor.  2. iyonlaşma  2+ yüklü halde:13 p 11 e çekiyor.  3. iyonlaşma  Elektron başına düşen çekim kuvveti arttı ğ ından bir sonraki iyonlaşma enerjisi, daima bir önceki iyonlaşma enerjisinden daha büyüktür

61 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ  İ yonlaşma enerjisi atom yarıçapına ve atom kararlılı ğ ına ba ğ lıdır.  Atom yarıçapı arttıkça iyonlaşma enerjisi azalır.  Daha büyük çapa sahip olan bir atomdan elektronu koparmak için verilmesi gereken enerji daha küçük çapa sahip olan bir atomdan elektron koparmak için verilmesi gereken enerjiden daha azdır.

62 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ  Aynı grupta bir periyot boyunca nasıl de ğ işir?  Yukardan aşa ğ ıya do ğ ru inildikçe elementlerin atom yarıçapları artarken iyonlaşma enerjileri azalır.  de ğ erlik elektronlarının bulundu ğ u katman (n) artar.  de ğ erlik elektronlarının çekirdekten olan ortalama uzaklıkları (yarıçapları) da artar.  ektronların atomdan uzaklaştırılması giderek kolaylaşır ve iyonlaşma enerjisi azalır

63 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ  Aynı periyotta soldan sa ğ a gidildikçe nasıl de ğ işir?  Soldan sa ğ a do ğ ru ilerledikçe atom yarıçapları küçülmesi ve çekirdek yükünün artması iyonlaşma enerjisinin artmasına neden olur.  Grupların iyonlaşma enerjilerinde beklenen durum:  1A < 2A < 3A < 4A < 5A < 6A < 7A < 8A  Ancak bazı düzensizlikler vardır. Gözlenen durum:  1A < 3A < 2A< 4A < 6A < 5A < 7A < 8A  Bu durumu nasıl açıklarsınız? Sadece atom çapı ile açıklanabilir mi?

64 PERİYODİK ÖZELLİK – İYONLAŞMA ENERJİSİ

65  Bu durum 2A – 3A ve 5A – 6A grubundaki atomların elektron da ğ ılımları ile açıklanabilir.  Magnezyum, (12) alüminyum (13), fosfor (15) ve kükürtün (16) de ğ erlik elektronlarına bakalım.  Mg tam dolu, P ise yarı dolu elektron da ğ ılımına sahiptir.  Bu da ğ ılımlar di ğ erlerine göre daha kararlıdır.  Kararlı olduklarından dolayı elektron vermek istemezler. Bu nedenle iyonlaşma enerjileri yüksektir.

66 PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRON İLGİSİ  Gaz hâlindeki izole bir atoma bir elektron kazandırılmasıyla ile ilgili olan enerji de ğ işimine birinci elektron ilgisi denir (E İ ).  Bu süreçte dışarıya enerji verilir. Yani ısı veren bir olaydır (ekzotermik)

67 PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRON İLGİSİ  Soygazların elektron ilgileri yoktur  Ametal atomlarının vardır.  Elektron İ lgisi Periyodik Cetvelin Bir Grubunda Aşa ğ ıya Do ğ ru İ nildikçe Azalır  Küçük bir atomun elektron kazanma e ğ ilimi büyük atomunkinden daha fazladır. (Küçük bir atomun en dış katmanının enerjisi daha düşüktür)  O hâlde atom yarıçapları bir grupta yukarıdan aşa ğ ıya do ğ ru  gidildikçe artı ğ ından elementlerin elektron ilgisi azalır  Elektron İ lgisi Periyodik Cetvelin Bir Periyodunda Sola  Do ğ ru Gidildikçe Artar  Element yarıçapları bir periyotta soldan sa ğ a do ğ ru gidildikçe azaldı ğ ından elementlerin elektron ilgileri de buna paralel olarak artar

68 Baş grup elementlerinin elektron ilgileri

69 PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRONEGATİVİTE  Elektronegativite Bir bileşiteki bir atomun elektronları çekme kabiliyeti olarak tanımlanabilir.  Elektronegativite ve elektron ilgisi birbiri ile ilişkili büyüklüklerdir.  Her iki büyüklük atomun elektron çekme e ğ ilimini gösterir.  elektron ilgisi izole bir atomun (ba ğ yapmamış) elektron çekme özelli ğ i iken  elektronegativite bir bileşikte yer alan atomların ba ğ elektronlarını çekme özelli ğ ini gösteren bir büyüklüktür.

70 PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRONEGATİVİTE  Elektronegativite Periyodik Tablonun Bir Grubunda Aşa ğ ıya Do ğ ru İ nildikçe Azalır  Aynı grup içinde aşa ğ ı do ğ ru inildikçe elektronlar yeni enerji seviyelerine (katmanlara) yerleşir.  Aşa ğ ıya do ğ ru inildikçe çekirdekteki protonlar ile elektronlar arasındaki mesafe artar ve elektronlar çekirde ğ in çekim kuvvetini daha az hissetmeye başlarlar.  Bu da atomun elektronegativitesinin azalmasına neden olur.

71 PERİYODİK ÖZELLİK – ELEKTRONEGATİVİTE

72  Elektronegativite Periyodik Tabloda Bir Periyodunda Sola Do ğ ru İ lerledikçe Artar  Aynı periyotta ilerledikçe de ğ erlik elektronunun bulundu ğ u enerji seviyesinin (katman) de ğ işmez.  Bu nedenle bir periyotta ilerledikçe çekirdek yükü (proton sayısı) arttı ğ ından de ğ erlik elektronları daha kuvvetle çekilecektir.  Bir periyot boyunca soldan sa ğ a do ğ ru ilerledikçe çekirdek tarafından de ğ erlik elektronlarının daha kuvvetle çekilmesi atomun elektronegativitesinin artmasına neden olur.

73 Metalik ve Ametalik Özellik ve Periyodik Sistemdeki Değişimi  Metalik ve ametalik özellik elektron dizilimi (de ğ erlik elektron sayısı)ve atom çapı ile ilgilidir.  Metali özellik elektron vererek tepkimeye girme e ğ ilimi ölçüsüdür.  Ne kadar kolay elektron verebiliyorsa metalik özelli ğ i o kadar fazla  De ğ erlik elektron sayısı az ve çapı büyükse  Ametalik özellik ise elektron alarak tepkimeye girme e ğ iliminin bir ölçüsüdür.  Ne kadar kolay elektron alabiliyorsa ametalik özelli ğ i o kadar fazla  De ğ erlik elektron sayısı çok ve çapı küçükse

74 Metalik ve Ametalik Özellik ve Periyodik Sistemdeki Değişimi  Periyodik tabloda bir periyot boyunca soldan sa ğ a do ğ ru ilerledikçe metalik özellik azalırken, ametalik özellik artar  De ğ erlik elektron sayısı artar  Çap azalır  Elektron vermek zorlaşır  Almak kolaylaşır

75 Metalik ve Ametalik Özellik ve Periyodik Sistemdeki Değişimi  Aynı grupta, yukarıdan aşa ğ ı  Katman numarasının artmasının bir sonucu olarak de ğ erlik elektronları çekirdekten uzaklaştı ğ ından çekirde ğ in de ğ erlik elektronları daha az kuvvetle çeker  Elektron kolay verilir: metalik özellik artar  Katmanın enerjisi artar. Elektron yüksek enerjili katmana yerleşmek istemez. Ametalik özellik azalır

76 KAYNAKLAR  Petrucci, R.H., Herring, F.G, Madura, J. D., & Bisonnette, C. (2012). Genel Kimya I: İ lkeler ve Modern Uygulamalar, 10. Baskıdan Çeviri (Çeviri Editörleri: Tahsin Uyar, Serpil Aksoy, Recai İ nam), Ankara: Palme yayıncılık  Chang, R. (2011). Genel Kimya: Temel Kavramlar, Dördüncü Baskıdan Çeviri (Çeviri Editörleri: Tahsin Uyar, Serpil Aksoy, Recai İ nam), Ankara: Palme yayıncılık  Altun, Y. ve Tümay, H., Ortaö ğ retim Kimya 9 Ders Kitabı, Sözcü Yayıncılık, 2013


"Periyodik Tablo 28.10.2014 Yrd. Doç. Dr. Betül DEMİRDÖĞEN." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları