Periodiska systemet

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Periodiska systemet, även kallat grundämnenas ordning,[1] är en indelning av grundämnen efter deras kemiska och fysikaliska egenskaper, vilka varierar periodiskt med antalet protoner i atomkärnan och elektronkonfigurationen i de yttre elektronskalen. Den första versionen av periodiska systemet uppställdes 1869 av ryssen Dmitrij Mendelejev (som var först med att publicera sina resultat) och tysken Lothar Meyer, men allteftersom nya grundämnen upptäckts och den teoretiska grundvalen för systemet fördjupats, har det modifierats och förfinats.

I periodiska systemet är grundämnena ordnade efter stigande atomnummer, det vill säga antalet protoner i atomernas kärna. De kan uppställas i rader, kallade perioder, och i kolumner, kallade grupper.

Grupp ArrowRight.svg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Period ArrowDown.svg
1 1
H
2
He
2 3
Li
4
Be
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
3 11
Na
12
Mg
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
4 19
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
5 37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6 55
Cs
56
Ba
57–71 72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
7 87
 Fr 
88
Ra
89–103 104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Cn
113
Uut
114
Fl
115
Uup
116
Lv
117
Uus
118
Uuo
0
Lantanoider 57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
 v  d  r  Aktinoider 89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
Bakgrundsfärg

Bakgrundsfärg betecknar ämnesklass

   Alkalimetaller
   Alkaliska jordartsmetaller
   Lantanoider
   Aktinoider
   Övergångsmetaller
   Övriga metaller
   Halvmetaller
   Icke-metaller
   Halogener
   Ädelgaser
   Okända egenskaper / ej upptäckt
Textfärg

Atomnummer. Teckenfärgen anger ämnets tillstånd (vid rumstemperatur och normalt tryck)

• Gasformigt
• Flytande
• Fast, naturligt ämne
• Fast, konstgjort ämne
Tecken

Li, Be, He, Ag, Sn etc: Kemiskt tecken

Ramfärg och stil

Ramen betecknar metaller / halvmetaller / icke-metaller

   Metaller
   Halvmetaller
   Icke-metaller

Indelningar[redigera | redigera wikitext]

Grupper och block i det periodiska systemet.

Grupper[redigera | redigera wikitext]

En grupp motsvarar en kolumn i en tabell över det periodiska systemet. I en del grupper har grundämnena mycket lika egenskaper och visar en tydlig trend för egenskaperna inom gruppen. Dessa grupper brukar tilldelas triviala (osystematiska) namn, som exempelvis alkalimetaller, alkaliska jordmetaller, halogener och ädelgaser. Vissa andra grupper i det periodiska systemet påvisar färre likheter och/eller kolumnvisa trender (exempelvis grupperna 4 och 5) och dessa har därför inte tilldelats triviala namn utan benämns endast utifrån gruppnummer.

Perioder[redigera | redigera wikitext]

En period motsvarar en rad i det periodiska systemets tabell. Även om grupper är det vanligaste sättet att klassificera grundämnen, finns det vissa områden där de radvisa trenderna och likheterna är viktigare än de kolumnvisa grupptrenderna. Detta gäller bland annat d-blocket liksom f-blocket där lantanoiderna och aktinoiderna bildar två viktiga radvisa serier av grundämnen. Lantaniderna och aktiniderna placeras under varandra utanför den övriga delen av det periodiska systemets tabell av det praktiska skälet att tabellbredden därmed minskas avsevärt.[2]

Block[redigera | redigera wikitext]

Ett block är en familj av angränsande grupper. Dessa områden får sina namn från atomernas elektronskal. Det finns fyra block: s-, p-, d- och f-blocket.

Övriga[redigera | redigera wikitext]

Grundämnena kan även delas in och grupperas på andra sätt. Några sådana indelningar som ofta ritas in det periodiska systemet är övergångsmetaller och metalloider. Det finns även mer inofficiella indelningar såsom platinagruppen och ädelmetallerna.

Historik[redigera | redigera wikitext]

De tidigaste försöken att ordna och gruppera grundämnena gjordes utan någon kunskap om atomernas uppbyggnad. Den tyske kemisten Johann Wolfgang Döbereiner försökte hitta samband mellan olika ämnens atomvikt och deras kemiska egenskaper och fann på 1820-talet flera grupper av tre likartade ämnen där ett av ämnena kemiskt var en blandning av de båda andra och hade en atomvikt som låg mitt emellan de övrigas. Han kallade dessa för triader.

Newlands tabell[redigera | redigera wikitext]

John Alexander Reina Newlands periodiska system från 1866

Under flera decennier betraktas Döbereiners upptäckt som en oväsentlig kuriositet, vad vetenskapshistorikern Stephen Toulmin kallar för ett "naket faktum", men när nya och riktigare uppgifter om olika ämnens atomvikter blev kända under 1860-talet, intresserade sig olika forskare för nya samband mellan atomvikter och kemiska egenskaper. 1866 uppställde den brittiske kemisten John Alexander Reina Newlands en tabell med 62 av de då 63 kända grundämnena, ordnade efter stigande atomvikt. Tabellen visade att ämnen med liknande egenskaper återkom med en periodicitet av 7 eller 14 ämnen, ungefär som oktaver i musiken.

Mendelejevs och Meyers system[redigera | redigera wikitext]

Dmitrij Mendelejevs system från 1871 med luckor (-) för ytterligare ämnen

Slutligen sammanställde 1869 ryssen Dmitrij Mendelejev och tysken Lothar Meyer oberoende av varandra, tabeller med horisontella perioder och vertikala grupper på samma sätt som vi nu är vana att visa systemet. Mendelejev publicerade sitt arbete samma år medan Meyer publicerade sina resultat först 1870. Mendelejevs tabell hade luckor för ytterligare 31 ämnen där inga av de då kända ämnena passade in. Hans idéer fick därför stor uppmärksamhet när det 1875 upptäckta ämnet gallium passade in i en av dessa luckor. När även ämnena strontium, som upptäcktes 1879, och germanium, upptäckt 1886, passade in i mönstret fick systemet stor acceptans bland övriga vetenskapsmän.

Efter Mendelejev[redigera | redigera wikitext]

Periodiska systemet 1924

Under 1920-talet, efter Mendelejev och Meyer, har systemet tydliggjorts. Fler och fler luckor i systemet har fortsatt att fyllas allt eftersom ytterligare grundämnen har upptäckts.

Andra sätt att ordna grundämnen[redigera | redigera wikitext]

En nackdel med periodiska systemet är att det inte skiljer mellan isotoper av samma element (det vill säga element med samma antal protoner, men olika antal neutroner), eftersom dessa i regel inte skiljer sig åt kemiskt (de kan däremot ha olika egenskaper med avseende på stabilitet och radioaktivitet). Ett alternativt sätt att tabellera grundämnen, som skiljer på olika isotoper, är en nuklidkarta (alternativt isotoptabell). En nuklidkarta ger bättre förståelse för olika isotopers karaktär än det periodiska systemet, men ger å andra sidan inte samma överblick av de kemiska egenskaperna.

Se även[redigera | redigera wikitext]

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Tweed, Matt (2003). Kemins värld: en titt på periodiska systemet. Svenska förlaget. ISBN 9789177386469 
  2. ^ ”Periodiska systemet”. Nationalencyklopedin. http://www.ne.se/lang/periodiska-systemet. Läst 2009-12-16.