({{Číslo projektu, CZ.1.07/1.1.36/02.0066}, {Autor, Petra Kašpárková}, {Předmět, Chemie}, {Téma, Periodická soustava prvků}, {Metodický pokyn, Výkladový text s úkoly}})

Periodická soustava prvků

Grafickým vyjádřením periodického zákona je periodická tabulka či periodická soustava prvků.

Rozděluje se na sedm period (vodorovné řady), které se označují arabskými číslicemi. Jednotlivé periody odpovídají hlavnímu kvantovému číslu valenčních elektronů atomů prvků v periodě (nepřechodné prvky). Číslo periody rovněž udává počet vrstev v elektronovém obalu daného prvku.

Svislé sloupce označené arabskými číslicemi 1 - 18 se nazývají skupiny. Ve skupinách jsou prvky podobných vlastností. Zařazení prvků do skupin odpovídá počtu valenčních elektronů atomů daného prvku.

Podle typů orbitalů, ve kterých jsou valenční elektrony, rozlišujeme prvky na nepřechodné, přechodné a vnitřně přechodné.

Dříve se skupiny označovaly římskými čísly I až VIII a dále se odlišovaly písmeny A a B.Toto značení má své výhody a je proto často stále používané.

Nepřechodné prvky jsou zařazeny v A skupinách periodické soustavy prvků.Těchto skupin je 8 a jsou umístěny na začátku a na konci period. Označují se I.A - VIII.A. Valenční elektrony v atomech těchto prvků jsou pouze v poslední elektronové vrstvě.

Pokud jsou valenční elektrony v orbitalech ns, označují se tyto prvky jako s prvky.

Jsou - li v orbitalech ns np, označují se jako p prvky. Písmeno n označuje hlavní kvantové číslo a současně i číslo periody, ve které je prvek umístěn.)

Přechodné prvky jsou zařazeny v B skupinách periodické soustavy prvků.Těchto skupin je také 8, označují se I.B - VIII.B, skupina VIII.B zahrnuje tři sloupce prvků (písmeno B je v některých tabulkách vynecháno).

V atomech těchto prvků jsou elektrony obsazovány do poslední a části předposlední vrstvy (n-1) d a proto se označují jako d prvky. Zde číslo skupiny odpovídá počtu valenčních elektronů jen u části prvků.

Vnitřně přechodné prvky jsou tvořeny atomy, ve kterých jsou valenční elektrony obsazovány v posledních třech vrstvách obalu atomu včetně orbitalů (n-2) f, označují se proto jako f prvky.

Jedná se o dvakrát 14 prvků umístěných v periodické soustavě prvků za lanthanem a aktiniem a proto se často nazývají lanthanoidy (6. perioda) a aktinoidy (7. perioda). V mnohých periodických soustavách se vyčleňují mimo periody.

Obecně můžeme zapsat, že elektronová konfigurace valenčních elektronů

s-prvků je n(s^(1,2))

p-prvků (ns^2)(np^(1až 6))

d-prvků  (ns^(0 až 2))(n-1)(d^(1až 10))

f-prvků  (ns^2)(n-1)(d^(0až 2))(n-2)(f^(0 až 14))

kde n je číslo poslední vrstvy obalu atomu (číslo periody, v níž je prvek v periodické soustavě prvků, nejvyšší hodnota kvantového čísla orbitalů daného atomu).

Umístění v periodické soustavě prvků

ElementData["N","Block"]

ElementData["N","Group"]

ElementData["N","Group"]

ElementData["N","Series"]

Značení skupin

I.A alkalické kovy
II.A kovy alkalických zemin
III.A triely
IV.A tetrely
V.A pentely
VI.A chalkogeny
VII.A halogeny
VIII.A vzácné plyny

Barevné rozlišení skupenství prvků

Graphics[Table[If[Head[ElementData[z,"Group"]]=!=Missing,Inset[Style[Pane[ElementData[z,"Abbreviation"],{20,20}],Background->(ElementData[z,"Phase"]/.{"Solid"->Yellow,"Liquid"->Red,"Gas"->Green,_->Gray})],{ElementData[z,"Group"],-ElementData[z,"Period"]}],{}],{z,108}]]

Barevné rozlišení prvků s, p d

Graphics[Table[If[Head[ElementData[z,"Group"]]=!=Missing,Inset[Style[Pane[ElementData[z,"Abbreviation"],{20,20}],Background->(ElementData[z,"Block"]/.{"s"->Cyan,"p"->Orange,"d"->Yellow})],{ElementData[z,"Group"],-ElementData[z,"Period"]}],{}],{z,108}]]

Barevné rozlišení kovů, polokovů a nekovů

Graphics[Table[If[Head[ElementData[z,"Group"]]=!=Missing,Inset[Style[Pane[ElementData[z,"Abbreviation"],{20,20}],Background->If[ElementData[z,"Metalloid"],Purple,If[ElementData[z,"Metal"],Yellow,Magenta]]],{ElementData[z,"Group"],-ElementData[z,"Period"]}],{}],{z,108}]]

Sbírka úloh

Úkol 1: Urči, zda následující prvky patří mezi s, p, d nebo f prvky.

zadání

a=20;b=60

Grid[{Table[ElementData[z,"Abbreviation"],{z,a,b,3}],Table[z,{z,a,b,3}]},Frame->All]

řešení

Grid[{Table[ElementData[z,"Abbreviation"],{z,a,b,3}],Table[z,{z,a,b,3}],Table[ElementData[z,"Block"],{z,a,b,3}]},Frame->All,Background->{None,{3->Yellow}}]

Úkol 2: Do jaké skupiny patří následující prvky, použijte nové i starší značení.

zadání

sez={20,7,11,25,13,80,76,17,82}

Grid[{Table [ElementData[z,"Abbreviation"],{z,sez}],Table[z,{z,sez}]},Frame->All]

řešení

Grid[{Table [ElementData[z,"Abbreviation"],{z,sez}],Table[z,{z,sez}], Table[ElementData[z,"Group"],{z,sez}]},Frame->All,Background->{None,{3->Yellow}}]

Úkol 3: Do jaké periody patří výše uvedené prvky?

zadání

Grid[{Table [ElementData[z,"Abbreviation"],{z,sez}],Table[z,{z,sez}]},Frame->All]

řešení

Grid[{Table [ElementData[z,"Abbreviation"],{z,sez}],Table[z,{z,sez}], Table[ElementData[z,"Period"],{z,sez}]},Frame->All,Background->{None,{3->Yellow}}]

Úkol 4: Jak se nazývá skupina, ve které leží vybrané prvky?

zadání

p={9,14,19,38,5,33,54,34}

Grid[{Table[ElementData[z,"Abbreviation"],{z,p}],Table[z,{z,p}]},Frame->All]

řešení

Grid[{Table[ElementData[z,"Abbreviation"],{z,p}],Table[z,{z,p}],Table[ElementData[z,"Series"],{z,p}]},Frame->All,Background->{None,{3->Yellow}}]

Zdroje

http : // www.prvky.com/
http : // is.muni.cz/do/rect/el/estud/pedf/ps09/slouceniny/web/pages/13. html
http : // www.ucseonline.cz/chemie/periodicka - soustava - prvku/
http : // protiproud.wz.cz/_chemie/periodicka_tabulka.htm
http : // prvky.chemicke - vypocty.cz/