Да разгледаме групите на периодичната система.
Много лесен начин да обясним групите, е
че те са просто колоните в периодичната таблица,
и е прието те да се номерират.
Това е първата колона, това е първа група,
втора колона, трета група, четвърта група, пета, шеста,
седма, осма, девета, 10, 11, 12 група,
13, 14, 15, 16, 17 и 18.
Може би ще се учудиш за тези елементи
от f-блока ето тук.
Ако искаме да направим правилно периодичната таблица,
би трябвало да изместим тези,
всичко надясно от d- и р-блока,
и да направим място за f-елементите,
но е прието да не ги номерираме.
Интересно е защо си усложняваме живота,
като именуваме тези колони,
като наричаме колоните групи?
Интересното за периодичната система е, че
всички елементи в една колона,
обикновено, но има и много изключения,
но най-често елементите в тази колона
имат много, много, много подобни свойства.
Това е така, защото елементите в една колона
или елементите от една група,
имат еднакъв брой електрони в най-външния си слой.
Те имат еднакъв брой валентни електрони,
валентните електрони и електроните в най-външния слой
обикновено съвпадат, макар
да има някои изключения.
Валентните електрони са тези електрони,
които участват в химичните реакции,
това са електроните в най-външния слой,
но има и изключения,
като това са много интересни изключения,
които се наблюдават при преходните метали в d-блока,
но сега няма да навлизам в подробности.
Нека сега да разгледаме
някои от групите, за които ще чуваш,
и защо елементите в тях реагират по сходен начин.
В първа група
се намира водородът, който е малко странен,
защото той не се опитва да събере осем валентни електрони.
Водородът иска в своя първи слой
да има два валентни електрона като хелия,
затова водородът
няма много прилики
с останалите членове на първа група, както се очаква
например за всички елементи от втора група.
Елементите от първа група, без водорода,
се наричат алкални метали,
а водородът не е алкален метал.
Значи тези елементи тук са алкални метали.
Защо те имат сходни химични свойства?
Защо имат почти еднакви химични свойства?
За да разберем това,
трябва просто да видим тяхната електронна конфигурация.
Например електронната конфигурация на лития
ще е същата като електронната конфигурация на хелия,
също като на хелия, и после
добавяме втори слой – 2s1.
Той има един валентен електрон.
Има един електрон в най-външния си слой.
А натрият?
Натрият има същата
електронна конфигурация като неона,
и после има един електрон в трети слой – 3s1,
така че също има един валентен електрон,
един електрон в най-външния слой.
Всички тези елементи в оранжево в първия стълб,
всички те имат един валентен електрон
и се опитват да спазят октетното правило,
тази "нирвана на стабилността" за атомите,
така че се досещаш, че те са много активни химически,
и когато реагират, те са склонни да отдадат
този електрон от най-външния слой и точно това се случва.
Алкалните метали са много активни химически,
и действително имат много сходни свойства.
Те са лъскави и меки, и понеже са толкова активни химически,
трудно се намират в чисто състояние, без да са
реагирали с нещо друго.
Сега да минем към другите групи.
Като отидем с една колона надясно,
това е втора група,
в която са т.нар. алкалоземни метали.
Алкалоземни метали.
Те също имат много сходни свойства,
защото имат два валентни електрона,
два електрона в най-външния си слой,
като те не са така химически активни
като алкалните метали,
ще го запиша – алкалоземни метали,
които по-лесно отдават два електрона,
отколкото да привлекат шест, за да имат осем.
Те също са доста активни химически,
като в реакциите отдават тези два външни електрона.
Когато стигнем до d-блока се случва нещо интересно,
което разгледахме, когато
учихме за електронните конфигурации,
но ако погледнеш електронната конфигурация,
например на скандия,
ще го направя в цикламено,
електронната конфигурация на скандия...
Електронната конфигурация на скандия
ще бъде същата като на аргона...
Съгласно правилото за запълване на най-ниското
енергийно ниво в електронната конфигурация,
ще имаме 4s2 както при калция,
но съгласно правилото за заемане на най-ниското енергийно ниво,
ще имаме и един електрон в 3d.
Значи ще имаме като аргона, после 3d1 и 4s2.
За да подредим правилно слоевете,
ще поставя 3d1 преди 4s2.
Когато хората си мислят за попълване на енергийните нива,
те си представят, че при тези елементи от d-блока
се запълва d-блока.
Но както видяхме в други видеа, това не е съвсем вярно,
и когато си представяш електронната конфигурация,
това може да е полезно.
После стигаме тук и започваме да запълваме p-блока.
Например, ако погледнеш електронната конфигурация
например на въглерода,
той ще има същата електронна конфигурация като хелия,
и после ще имаме 2s2
и после 2р едно 2.
Значи 2р2.
Колко валентни електрона има той?
Във втори слой, в най-външния слой
той има 2 плюс 2, има четири валентни електрона,
и това важи за елементите от тази група.
По тази причина
въглеродът има подобни химични свойства като силиция
и другите елементи от тази група.
Можем да продължим,
например с кислорода и сярата,
които искат да привлекат два електрона
от някой друг, защото имат шест валентни електрона,
а искат да имат осем,
затова имат подобно химично поведение.
Ако отидем при тази жълта група ето тук,
това са халогените.
Това е специално име за тях.
Това са халогенните елементи.
Те са много химически активни,
защото имат седем валентни електрона.
Те най-много от всичко искат
да получат още един валентен електрон,
затова обичат да реагират,
особено много обичат да реагират
с алкалните метали тук отляво.
И накрая достигаме до тази своеобразна "химична нирвана"
при благородните газове тук в последната група.
Благородни газове е другото име
за елементите от 18-а група, или инертни газове.
Всички те имат много подобни свойства,
те не са химически активни.
Защо не реагират?
Защото имат запълнен външен слой.
Те не изпитват нужда, те са благородни,
те са над тази суматоха,
не им е нужно да реагират с никого.