Ooit al eens afgevraagd vanwaar de naam van de belangrijkste tabel in de chemie vandaan komt, of hoe je deze moet lezen? Ivan Mendeljev was de "uitvinder" van deze tabel en voornamelijk de eigenschappen van de atomen zorgen voor een specifieke rangschikking. Maar ook andere factoren zoals elektronegatieve waarde.
Het periodiek systeem der elementen
Iedere chemicus is vertrouwd met het periodiek systeem der elementen oftewel de tabel van Mendeljev. Vanwaar deze tweede naam? De verklaring daarvoor lees je in de volgende alinea. Het periodiek systeem der elementen wordt ook wel afgekort als P.S.E.. Het P.S.E. is een tabel die alle atomen bevat in een bepaalde volgorde. Ook voor deze volgorde verwijs ik naar de volgende alinea. Wie het artikel "Cursus chemie: deel 2" gelezen heeft, herinnert zich waarschijnlijk nog de schillen waarover ik heb gesproken, die het atoom bevat. Ook deze schillen komen voor in het P.S.E.. Het P.S.E. is opgedeeld in horizontale rijen en verticale kolommen. De rijen zijn aangeduid met een cijfer van 1 tot 7 en stellen de schillen K tot Q voor. De kolommen, of groepen, krijgen elk een naam en aanduiding met een romeins cijfer. Zo is groep Ia – de meest linkse groep – benoemd als alkalimetalen. Groep IIa bevat de aardalkalimetalen en groep IIIa de aardmetalen. Dan heb je nog een aantal b-groepen of nevengroepen, maar die zijn weinig van belang, dus houden we het in dit artikel enkel over de a-groepen. Na groep IIIa komt logischerwijs groep IVa en heeft als naam de koolstofgroep. Groepen Va en VIa noemen respectievelijk de stikstofgroep en de zuurstofgroep. Dan heb je nog groep VIIa of de halogenen en als meest rechtse groep de nulde groep of edelgassen. Deze groep is zeer bijzonder, maar om dat te begrijpen moet je al iets afweten van valentie-elektronen.
Een beetje geschiedenis
Waar komt de naam de tabel van Mendeljev nu vandaan? Wel het is niets meer dan de naam van de uitvinder van deze tabel, namelijk Dimitri Ivan Mendeljev. Deze geleerde werd geboren op 8 februari 1834, in Tobolsk, Rusland. Hij was de persoon die het idee introduceerde. De opbouw van de tabel bestond erin de atomen te rangschikken volgens hun vergelijkbare eigenschappen en toenemende atoommassa. Mendeljev deed dit in 1869, maar het was de Amerikaan Henry Moseley die in 1913, uit de studie van metaalspectra, het verband tussen eigenschappen en elektronenstructuur van atomen afleidde. De atomen in het P.S.E. worden in de perioden gerangschikt naar stijgend atoomnummer, met atomen met vergelijkbare eigenschappen onder elkaar geordend. De atomen die gerangschikt zijn onder elkaar in de groepen hebben hetzelfde aantal valentie-elektronen – dit zijn de elektronen op de buitenste schil. Neem als voorbeeld het atoom waterstof, met atoomnummer één. Het aantal elektronen is dus ook één en zo is het aantal valentie-elektronen logischerwijs ook één. Als je dan kijkt naar het atoom die juist onder waterstof staat in de tabel, vind je lithium die als atoomnummer drie heeft. De drie elektronen zijn verdeeld over twee schillen, want het atoom komt voor in de tweede periode. De K-schil kan maximaal twee elektronen bevatten, dus bevat de L-schil nog één elektron – het valentie-elektron. Doe nu ter controle hetzelfde voor de andere atomen onder lithium, en eventueel voor de andere groepen. Nog een eigenschap van de valentie-elektronen is dat ze mee bepalen hoeveel bindingen met andere atomen aangegaan kunnen worden. De namen voor de groepen IVa, Va en VIa zijn afgeleid van het eerste atoom in die groep; respectievelijk zijn dit koolstof in de koolstofgroep, stikstof in de stikstofgroep en zuurstof in de zuurstofgroep. Klik hier voor het periodieke systeem der elementen.
De edelgassen
De atomen uit de nulde groep reageren weinig tot niet. Ze worden dan ook edelgassen genoemd. Een paar voorbeelden zijn helium en neon. De edelgassen hebben een duet- of octetstructuur, waarnaar alle atomen streven. Elk atoom wil zoveel elektronen opnemen of afstaan opdat deze aan de edelgasconfiguratie zou voldoen – dus de zogenaamd duet- of octetstructuur.
Metalen en niet-metalen
In de groepen Ia tot en met IVa komen vooral metalen voor, deze reageren door elektronen af te staan en zo de edelgasconfiguratie te bereiken. Groep V tot en met VII daarentegen nemen juist elektronen op om deze edelgasconfiguratie te bereiken. Dat zijn de zogenaamde niet-metalen. In een P.S.E. zie je ook een elektronegatieve waarde staan (EN-waarde) bij elk atoom. Hoe groter de EN-waarde, hoe groter de neiging om elektronen op te nemen en vice versa.
http://www.mendcomm.org/
http://www.ptable.com
http://www.ptable.com/?lang=nl
