ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI. a. Metal ve Ametaller. b ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI a. Metal ve Ametaller b. Periyodik Cetvel c. Periyotlar ve Gruplar 1. Periyotlar ve Özellikleri 2. Gruplar ve Özellikleri

Bu bölümü çalıştığınızda; BU BÖLÜMÜN AMAÇLARI Bu bölümü çalıştığınızda; Metal ve ametal özelliklerini daha iyi anlayarak ve verilen özelliklerine göre elementlerin metal mi, ametal mi olduğunu rahatlıkla söyleyebilecek, Atom numarası verilen bir elementin periyodik cetveldeki yerini bulabilecek, Elementleri, periyot ve grup elementleri olarak sınıflandırmasını yapabileceksiniz

MADDENİN YAPISI Bu bölümde, elementlerin özelliklerine göre sınıflandırılmasını, elementlerin belirli bir düzen içinde gruplandırıldığı periyodik cetvelin yapısını, iyonların oluşumunu, atomların molekül ve bileşikleri oluşturmasını, kimyasal bağların oluşmasını ve çeşidini, element ve bileşiklerin mol kütlesi, mol ve avogadro sayısının hesaplanmasını göreceksinizş

ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI Bütün bu elementlerin özelliklerini incelemek çok zor ve zaman alıcıdırş Bu nedenle elementleri çeşitli özelliklerine göre sınıflandırıp incelemek daha kolaydır. Fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre elementler, metal ve ametal olarak iki gruba ayrılır. Çevrenizdeki eşyaları tek tek olarak mı yoksa gruplara ayırarak mı incelersiniz?

Metal ve Ametaller Önceki bölümde, nötr bir atomda negatif (-) yüklü elektronlarla, pozitif (+) yüklü protonların sayılarının birbirine eşit olduğunu öğrenmiştiniz. Metaller kendi aralarında bir araya gelerek bileşik oluşturmaz. Ancak ametallerle bileşik oluşturur Metaller, ametallerle bileşik oluşturduklarında elektron verdikleri için pozitif (+), ametaller ise elektron aldıkları için negatif (-) yüklü olur.

Metallerde genel olarak görülen ortak özellikler şunlardır : 1. Yüzeyleri parlaktırş Örneğin; altın ve gümüş gibiş 2. Isıyı ve elektriği iyi iletirlerş Örneğin; elektrik telleri, yemek pişirme kabları gibiş 3. Tel ve levha hâline getirilerek şekil verilebilirlerş Örneğin; bakır tel ve çinko levha gibi 4. Kendi aralarında bileşik oluşturmazlari. Elektron vererek bileşik yaparlarş Pozitif (+) yüklü iyon oluştururlarş 5. Oda koşullarında (cıva hariç) katı hâlde bulunurlarş 6. Erime ve kaynama noktaları yüksektiri

Ametallerde genel olarak görülen ortak özellikler şunlardır : 1. Yüzeyleri parlak değil, mattırlarş 2. Grafit hariç, ısı ve elektriği iletmezlerş 3. Kırılgandırlar, tel ve levha hâline getirilemezlerş 4. Metallerle ve kendi aralarında bileşik oluştururlarş Elektron aldıklarında negatif (-) yüklü iyon oluştururlarş 5. Oda koşullarında katı, sıvı ve gaz hâlinde bulunurlarş 6. Erime ve kaynama noktaları düşüktür.

Bazı elementler, bazı özellikleri bakımından metallere, bazı özellikleri bakımından da ametallere benzerlerş Bunlara yarı metaller denir. İletkenlikleri metallerin tersine olarak sıcaklıkla artar. Örneğin; silisyum,germanyum ve bor gibi Radyo, televizyon ve bilgisayar gibi araçların yapısında genelde hangi elementler kullanılır.

Periyodik Cetvel Periyodik cetveldeki elementlerin özelliklerinin tek tek incelenmesi çok zor ve zaman alıcıdır. Bundan dolayı bilim adamları elementleri belirli bir düzen içinde sınıflandırmak için çalışmalar yapmışlardır. Günümüzdeki periyodik cetvele benzer ilk bilimsel çalışmalar Dimitri Mendeleyev (Dimitri Mendelyef) tarafından yapılmıştırş Mendeleyev, elementleri bir arada gösteren bir cetvel yapmış ve buna periyodik cetvel adını vermiştirş Mendeleyev, elementleri kütle numaralarına göre sıralamış ve günümüzdeki periyodik cetvelin temelini oluşturmuştur.

Henry Moseley (Henri Mozli), X ışınlarını kullanarak yaptığı deneyler sonucunda elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin atomun kütlesine değil atom numarasına bağlı olduğunu kanıtlamıştır.ş Günümüzde kullanılan periyodik cetvelde elementler, artan atom numaralarına göre hazırlanmıştırş Elementler, artan atom numaralarına göre dizildiğinde, elementlerin bazı özelliklerinin periyodik olarak tekrarlandığı görülürş Özellikleri birbirine benzeyen elementler, alt alta gelecek şekilde artan atom numaralarına göre sıralandığında oluşan cetvele periyodik cetvel denir.

Periyodik Cetvel

Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot, düşey sütunlara ise grup denir. Periyodik cetvel, 7 periyot ile 8 tane A ve 8 tane B grubu olmak üzere 16 gruptan (18 düşey sütundan) oluşur. Periyodik cetvelde s, p, d ve f olmak üzere dört blok vardır. s bloku 1A ve 2A grubunu içerirş Bu blokta bulunan elementlerin elektron dizilişlerinin sonu s orbitali ile biter.

p bloku elementleri 3A, 4A, 5A, 6A, 7A ve 8A gruplarını içerirş Bu blokta bulunan elementlerin elektron dizilişlerinin sonu p orbitali ile biter. d bloku elementleri ise geçiş elementleridirş Bu blokta bulunan elementlerin elektron dizilişleri d orbitali ile biterş B grubu elementleri d blokundadır. f bloku elementleri periyodik cetvelin altında iki sıra hâlinde yer alan Lântanitler ve aktinitlerdirş Bu blokta bulunan elementlerin elektron dizilişleri f orbitali ile biter.

ÖRNEK Atom numarası 12 olan Mg elementinin periyodik cetveldeki yeri neresidir?

ÇÖZÜM Atom numarası verilen bir elementin hangi periyot ve grupta olduğunu bulmak için elektron dizilişi yazılır. 12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2 A. Elektron dizilişinde görüldüğü gibi, en büyük temel enerji seviye numarası 3 olduğundan Mg elementi 3ş periyottadır. B. 3ş enerji seviyesindeki orbitalinde toplam 2 elektron olduğundan bu element 2A grubundadır. C. Mg elementinin elektron dizilişinin sonu s orbitali ile bittiğinden s blokundadır. Mg elementi, 3ş periyot ve 2A grubunda bulunur.

ÖRNEK 2 Atom numarası 16 olan S elementi; A. Hangi periyotta, B. Hangi grupta, C. Hangi blokta bulunur

ÇÖZÜM

aş En büyük temel enerji seviye numarasğ 3’türş Element, 3ş periyottadğr. bş En büyük temel enerji seviyesinde (3s2 3p4 de) toplam 2 + 4 = 6 elektron bulunduğundan element 6 A grubundadğr. cş Son orbital türü p olduğundan element p bloğundadğr. S elementinin periyodik cetveldeki yeri, 3ş periyot ve 6A grubundadır.

ÖRNEK 3 17Cl elementinin periyodik cetveldeki yeri neresidir?

A.Klor elementinin elektron dizilişinde görüldüğü gibi en büyük enerji seviye numarasğ 3’tür. Element, 3. periyottadğr. B. En büyük enerji seviyesinde (3s2 3p5) s orbitalinde 2 elektron ve p orbitalinde 5 elektron olmak üzere toplam 7 elektron bulunduğundan bu element 7A grubundadırş Son elektron p orbitalinde olduğundan p bloğundadğr. Klor elementinin periyodik cetvelindeki yeri 3ş periyot ve 7 A grubundadğr.

ÖRNEK 4 22Ti elementinin periyodik cetveldeki yeri neresidir?

A. En büyük temel enerji seviyesinin numarası 4’türş Buna göre element 4. periyottadır. B. En son orbital türü d’dirş Element d bloğunda olduğundan B grubundadır. C. Soy gaz (3s2 3p6) yapısından sonra gelen 4s2 3d2 enerji seviyelerinde toplam 4 elektron içerdiğinden 4B grubundadır. Titan elementinin periyodik cetveldeki yeri 4. periyot ve 4B grubundadır.

Periyotlar ve Gruplar 1. Periyotlar ve Özellikleri Periyodik cetvelde yatay sıralara periyot denildiğini öğrenmiştiniz. Tüm periyotlar birinci periyot dışında s bloku ile başlar, p bloku ile biter. Periyodik cetvelde yedi periyot bulunmaktadırş Birinci periyot en kısa olanıdır. Hidrojen ile başlar helyum ile biter. Sadece 2 element bulunur.

İkinci ve üçüncü periyotlarda 8, dördüncü ve beşinci periyotlarda 18 ve altıncı periyotta ise 32 element bulunur. Bu periyot en uzun olanıdır. Yedinci periyot ise henüz tamamlanmamıştır şimdilik 26 element bulunmaktadır. Bu periyotta 32 element için yer vardır.

Periyodik cetvelde bir periyot boyunca soldan sağa gidildikçe; A. Atom numarası ve kütle numarası artar. B. Atom yarıçapı (hacmi) küçülür. C. ‹yonlaşma enerjisi artar. D. Elektron alma eğilimi artar. E. Metalik özellik azalır. F.Ametal özellik artar. G.Değerlik elektronları genellikle artar.

Gruplar ve Özellikleri Periyodik cetveldeki düşey sütunlara grup denildiğini 8 tane A ve 8 tane B olmak üzere 16 grup bulunduğunu öğrenmiştiniz. Periyodik cetveldeki bazı önemli grupların özelliklerini tanıyalım. Alkali Metaller Periyodik cetvelin 1A grubuna alkali metaller denirş Li, Na, K, Rb, Cs ve Fr elementleri bu grubu oluştururş Bu grubun son enerji seviyesindeki s orbitalinde bir elektron (s1) bulunurş En aktif metallerdirş Isıyı ve elektriği iyi iletirler. Doğada serbest hâlde bulunmazlar. Erime noktaları düşüktür.

I A grubu elementlerinin bazı özellikleri

Toprak Alkali Metaller Periyodik cetvelin 2A grubunda bulunan Be, Mg, Ca, Sr, Ba ve Ra’dan oluşan elementlerdirş 1A grubu elementlerine göre daha az aktiftirlerş Bu grubun son enerji seviyesindeki s orbitalinde 2 elektron (s2) bulunur.

Toprak alkali metallerin (II A grubu) bazı özellikleri

Halojenler Tuz oluşturan anlamına gelen halojenler, periyodik cetvelin 7A grubunda bulunurlarş Bu elementler, flüor (F), klor (Cl), brom (Br), iyot (I) ve astatin (As)’ dir. Oda koşullarında flüor ve klor gaz, brom sıvı ve iyot ise katı hâlde bulunurş Bu grubun son enerji seviyesindeki s ve p orbitalinde 7 elektron (s2 p5) bulunur.

Halojenlerin bazı özellikleri

Soy Gazlar Periyodik cetvelin 8A grubunda helyum (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) ve radon (Rn) elementleri bulunurş Helyum hariç bu grubun son enerji seviyesinde 8 elektron (s2 p6) bulunurş Soy gazlar kararlı bir yapıya sahiptirlerş Genellikle bileşik yapmazlarş Kimyasal reaksiyonlarda genellikle elementler elektron alarak, vererek veya ortak kullanarak kendilerine en yakın soy gaz elektron düzenine ulaşırlarş Soy gazların erime ve kaynama noktaları oldukça düşüktürş Oda koşullarında hepsi gaz hâlindedirlerş

Soy gazların bazı özellikleri

B Grubu Elementleri B grubu elementlerine geçiş elementleri de denir ve d bloğunda bulunurlarş Hepsi metal olduğu için ısı ve elektriği iyi iletirlerş Bu grupta bulunan altın (Au), gümüş (Ag) ve bakır (Cu) en iyi iletkenlerdendirş Erime ve kaynama noktaları genellikle yüksektirş Bileşiklerin de farklı yükler alabilirlerş Örneğin; bakırın Cu+1 ve Cu+2 yüke sahip olması gibiş f blokunda bulunan elementlere iç geçiş elementleri denirş Bunların hepsi metaldirş f blokunda bulunan elementlerin birinci sırasına lântanitler ikinci sırasına aktinitler denirş

Periyodik cetvelde bir grupta yukarıdan a.ağıya inildikçe; 1. Atom numarası ve kütle numarası artar. 2. Atom yarıçapı (hacmi) artar. 3. Elektron alma eğilimi azalır. 4. Metalik özellik artar. 5. Ametalik özellik azalır. 6. İyonlaşma enerjileri azalır. 7. Değerlik elektronları sayısı değişmez.

Problem 1. 13Al elementinin periyodik cetveldeki yeri neresidir?

Problem 2. 3919K atomu bir elektron verdiğinde olu.an iyon yükü ve proton sayısı kaçtır?

Çözüm Nötr bir atomda proton sayısı elektron sayısına e.ittir. Potasyum atomu 1 elektron verirse elektron sayısı 19-1 = 18 olur. iyon yükü = proton (p) - elektron (e) iyon yükü = 19 - 18 iyon yükü = + 1’ dir. Atom numarası = proton sayısı 19 = p

Problem 3. 15P-3 iyonundaki; a. Proton ve elektron sayısı kaçtır? b. Elektron dizilişini yapınız.

a. Atom numarası = proton sayısı iyon yükü = proton sayısı - elektron sayısı -3 = 15 - e elektron sayısı = 15 + 3 = 18 b. İyonların elektron dizilişi toplam elektron sayısına göre yazılır. 15P-3 iyonu 18 elektron içerdiğinden; 15P-3 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 şeklindedir.