Periyodik Tablonun Kimyası

Resim Elchinator tarafından Pixabay‘a yüklendi

Hayatı canlandıran, yapıları oluşturan en küçük maddedir element. Bizleri bu günlere taşıyan ve zaman geçtikçe evrimleştirip bağışıklık kazandırandır. Önceki hafta da zaten elementleri detaylıca incelemiştik. Bugün işleyeceğimiz konu ise periyodik tablo olacak. Periyodik tablonun ne olduğunu, hazırlanışı, tarihi ve kimler tarafından geliştirildiğini inceleyeceğiz. Fazla uzatmadan hemen başlayalım.

Periyodik Tablonun Tanımı

Karşımıza daha çok periyodik cetvel, elementler tablosu ve periyodik çizelge olarak çıkan periyodik tabloya lisedeki kimya derslerinden aşina olmuşuzdur elbet. Bu tabloda kimyasal elementlerin artan atom numaralarına, niceliksel özelliklerine ya da diğer adıyla proton sayılarının artışına göre sıralanmış olarak sınıflandırılmıştır. Periyodik tabloda bulunan elementlerin çoğu doğada ve laboratuvar ortamlarında (yapay elementler) katı, sıvı ve gaz olarak bulunmaktadır.

Periyodik Tablonun Tarihi

Photo by Chokniti Khongchum on Pexels.com

M.Ö. 300’lü yıllarda altın, gümüş, demir, bakır gibi varlıklar element olarak adlandırılmıyordu ama her maddenin belirli bir sayıda en küçük yapıdan oluştuğu fikri vardı. Bu durumu Empedokles (Sicilyalı filozof) ve Aristoteles (Yunan filozofu) var olan her maddenin en az bir veya birden fazla kökten meydana geldiğini söyleyerek desteklemişlerdir. Burada bahsedilen kökler ateş, hava, su ve topraktır. Platon bu 4 kökü element olarak nitelendiriştir. O dönemlerde bu tarz maddeyi anlama tutkusu yayılmadığı için Platon ve Aristoteles’in fikirleri pek gelişme sağlayamamıştır. Günümüze daha yakın bir tarihte ilk olarak 1649 yılında fosfor elementini Henning Brand adlı kişinin bulmasıyla başlayan serüven kimyagerler tarafında 200 yıl boyunca ilgi odağı olmuştur. Artan bilgi ve 1869 yılına kadar bulunan 63 element sayesinde periyodik tablonun altyapısı oluşmuştur.

Dimitri Mendeleyev (Rus kimyager) ve Julius Lothar Meyer (Alman kimyager) periyodik tabloda birbirlerinden habersiz bir şekilde çalışmış ve kayda değer birçok ilerleme kaydetmişlerdir. Buldukları çözümler ve elementlerin özellikleri hakkında edindikleri bilgiler benzerlikler göstermiştir. İlerleyen zamanlarda yapılan çalışmalar duyulunca bu durum fark edilmiştir. Mendeleyev kendi oluşturduğu periyodik tabloda atomları artan atom numaralarına göre sıraladığında yine kendi bulduğu özelliklerin tekrarlandığını fark etmiştir. Bu benzer özellikleri dikkate alarak periyodik tabloda alt alta yerleştirmiştir. Sonrasında oluşan sonuç ilk iki periyot yedişer, diğer 3 periyodu ise on yedişer element gelecek şekilde hazırlamıştır. Aralarda başka elementler içinde yer bırakan Mendeleyev sonraki çalışmalarında bu boşlukları doldurmuştur. Örneğin Mendeleyev’in periyodik tablosunda boşluklara galyum, skandiyum ve germanyum sonradan eklenmiştir.

Photo by Kindel Media on Pexels.com

Fransız bilim adamı olan A. E. Beguyer de Chancourtois periyodik tabloyu ilk kez oluşturan kişidir. De Chancourtois periyodik tabloyu oluştururken bir silindirin çevresine 16 kütle birimlerini yerleştirerek iyon ve elementi buralara oturttu. Daha sonra özellikleri benzer olan elementlerin oluşturduğu silindirde düşey olacak şekilde sıraladı. Oktav Kanunu (Law of Octaves) olarak bilinen atom ağırlıkları 8’in katı olan elementlerin özelliklerinin benzerliğini Newlands 1864 yılında yazılan bir yazıda açıklamıştır.

Gleen Seaborg periyodik tabloda yaptığı en büyük ve en son değişiklik 20. yüzyılda gerçekleştirmiştir. Seaborg 1940 yılında yaptığı çalışmalar sayesinde plütonyumu bulmuştur. Devamında 94’ten 102’ye kadar uranyum ötesi elementleri periyodik tabloda yerlerini yerleştirmiş, lantanit serisinin altına da aktinit serisini eklemiş ve son olarak periyodik tabloda 106, elemetn olan Seaborgiyumu (Sg) ile adlandırdı. Tüm bu elementleri bulması ve yaptığı başarılı çalışmalar Seaborg’a kimya alanında Nobel Ödülünü kazandırmıştır.

Periyodik Tablonun Fiziksel Özellikleri

Son oluşturulan periyodik tabloda toplam 118 element ve her satır periyot olarak adlandırılarak 7 periyot bulunmaktadır. İlk satırda 2 element, 2.ve 3. satırda 7 element, 4., 5., 6. ve 7. satırda on sekizer element vardır. 6. Ve 7. Satırdaki elementler çok yer kaplamamasından dolayı iki satır olmak üzere toplamda 28 element alt tarafa taşınmış ve orada gösterilmektedir. Alttaki ilk satırdaki elementlere lantanit, ikinci satırdakine ise aktinit diye adlandırılmaktadır.

Resim ExplorersInternational tarafından Pixabay‘a yüklendi

Periyodik Tablonun Grup ve Blokları

Atomların dış katmanındaki elektron dizilimi aynı olan elementler periyodik tabloda grup olarak adlandırılır. Bu grup iki farklı şekilde adlandırılmaktadır. İlki IUPAC’ın önerdiği 1’den 18’e kadar olan sayılardır. Diğer grup ismi ise insanların çok kullandığı A, B ve rakamlardan oluşan yazılardır. Ayrıca elementler değerlik orbitallerine göre dört farklı bloğa ayrılmaktadır. (Hidrojen ve helyum hariç) Bu bloklar “s, p, d ve f” harflerinde gösterilirler. S bloğu 1 ve 2. Sütunu kapsamaktadır. D bloğu 3-12 arası sütunları kapsamaktadır. P bloğunda 13-18 arasında bulunan elementleri kapsar. Son olarak f bloğunda ise lantanit ve aktinit adını verdiğimiz en altta bulunan iki satırı içerisinde bulundurur.

IUPAC’ın önerdiği adlandırmayı dikkate alarak hazırlanan grup isimleri:

Grupİsim
1Alkali metal
2Toprak alkali metal
13Bor grubu
14Karbon grubu
15Azot grubu
16Kalkojen
17Halojen
18Soygazlar

Rakam, A ve B harfleri dikkate alınarak hazırlanan grup isimleri:

Resim Gerd Altmann tarafından Pixabay‘a yüklendi

Periyodik tabloda soldan sağa gidildiğinde 18 sütun vardır. Her bir sütun için şekilde de görüldüğü üzere yan yana 18 grup bulunur.

1A2A3B4B5B6B7B8B9B10B11B12B3A4A5A6A7A8A
  SIRALANMIŞ ELEMENTLER  

Bu grupta,

  • 1A Grubu: Alkali metal elementlerini temsil eder. (hidrojen hariç)
  • 2A Grubu: Toprak alkali metalleri
  • 3B-12B Arası Gruplar: Burada bulunan büyün elementler metal/geçiş metalidir.
  • 3A Grubu: Bor grubu veya toprak metalleri diye literatürde geçer.
  • 4A Grubu: Karbon grubudur.
  • 5A Grubu: Azot grubu veya nitrojen grubu olarak adlandırılır.
  • 6A Grubu: Kalkojen, diğer adıyla oksijen grubudur.
  • 7A Grubu: Halojen grubunu temsil eder.
  • 8A Grubu: Soygaz grubunu temsil eder.

Sıkça sorulardan birisi olan 2A grubundan sonra neden 3B grubu diye adlandırıldığıdır ya da neden 2A’dan sonra 1B gelmezdir. Bunu şöyle açıklayabiliriz: Grupta hem A hem de B harfleri kullanılmalıdır ve kafa karışıklığı olmamasından dolayı 2’nin peşine 1 rakamı yerine 3 rakamı getirilerek devam ettirilir. Periyodik tablodaki başka bir detay ise B grubunun 2A ve 3A arasında yer almasıdır. Ayrıca

Periyodik Tablonun Özellikleri

Resim PAVM tarafından Pixabay‘a yüklendi

Periyodik tabloda düşey ve yatay olarak sıralandığında benzer özellikler taşındığını az önce söylemiştik. Görülen bu benzer elementleri maddeler halinde daha da açarak yukarıdan aşağı ve soldan sağa olarak özellikleri sıralayacağız.

Periyodik tabloda yukarıdan aşağıya inildikçe,

  • Atom numarası, kütle numarası, proton ve nötron sayıları artış gösterir.
  • Değerlik elektron sayısı değişmez. Bu yüzden aynı grup içerisinde olan elementlerin kimyasal tepkimeleri ve özellikleri benzerlik gösterir.
  • Yörünge sayısı, çapı ve atom hacmi artış gösterir.
  • Metalik karakter dediğimiz elektron verme isteği artar.

Periyodik tabloda soldan sağa gidildiğinde,

  • Atom numarası, kütle numarası, atom hacmi ve çapı, değerlik elektron sayısı, proton ve nötron sayıları artış gösterir.
  • Yörünge sayısı değişmez.
  • Ametal karakter dediğimiz elektron alma isteği artar.

Bugünkü yazımızın sonuna geldik. Haftaya bilim ve teknoloji kategorisi altında periyodik tablodaki elementlerin ilk 59 tanesini sonraki hafta ise elementlerin son 59 tanesini isimlerini, simgelerini ve nerelerde kullanıldıklarını kısa açıklamalarla sizlere sunacağız. Takipte kalın, bizimle kalın…

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google fotoğrafı

Google hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s