Lektionssammanfattning Periodiska systemet

Lektionssammanfattning Periodiska systemet
http://ehinger.nu/undervisning/index.php/starta-haer/studieteknik/2940-vill-du-hahoegsta-betyg-i-allt.html
http://www.naturvetenskap.org/gymnasiekemi
http://www4.liber.se/gymnasiekemi/index.htm
http://www.chem4free.info/kemiskolan/kemikurs/
http://www.kursnavet.se/kurser/ke1201/a06-001/a06-001-htm/a06-001forstsida.htm
Dessa lektioner handlar om hur grundämnena, det vill säga materian som bygger
vår verklighet, vårt universum, är ordnade i ett system.
Läs artikeln om periodiska systemet på Wikipedia och besvarar följande frågor:

Vad menas med en grupp i periodiska systemet?

Vad menas med en period?

Längst ner i artikeln hittar du ”se även” och därunder ”lista över
grundämnen”. Titta på den och nämn de grundämnen som upptäcktes av
o
Carl Wilhelm Scheele
o
Jöns Jacob Berzelius
Den första viktiga delen av periodiska systemet, som vi ska titta närmare på, är
huvudgrupperna.
Titta på länkarna och läs de tillhörande texterna.

Grupp 1
Alkalimetaller

Grupp 2
Alkaliska jordmetaller

Grupp 13
Borgruppen

Grupp 14
Kolgruppen

Grupp 15
Kvävegruppen

Grupp 16
Syregruppen ibland även kallad kalkogener.

Grupp 17
Halogener

Grupp 18
Ädelgaser
Som du lärde dig precis tillhör alltså väte inte alkalimetallerna, utan borde
egentligen stå i en egen kategori. Men den har i alla fall 1 valenselektron, precis
som alkalimetallerna, så därför tycker man att den passar bra in i grupp 1.
De viktigaste alkalimetaller, som vi kommer i kontakt med under våra
kemilektioner, är:
litium, Li; natrium, Na och kalium, K.
Tänk på när du skriver formler för grundämnen och även senare, när du
skriver formler för kemiska föreningar, att du är noga med stora och
små bokstäver.
Det som är gemensamt för alkalimetaller är att de alla har en valenselektron
vilken de är väldigt dåligt på att hålla reda på. Litium är bäst på att hålla kvar sin
valenselektron och francium är sämst.
Då en alkalimetall avger sin valenselektron så bildas en enkel positiv metalljon.
T ex Natrium
Na+ + 1e-
Na
eller Cesium
Cs+ + 1e-
Cs
Du kan lita på att en alkalimetall alltid reagerar på det viset.
Alkalimetallerna har i färsk form en silverglänsande yta, som väldigt snabbt
ändrar utseendet på grund av reaktionen mellan metallen och syre respektive
vatten som finns i luften.
Nästa huvudgrupp, alkaliska jordartsmetaller, är ganska likt alkalimetallerna,
men de är något stabilare. Alla alkaliska jordartsmetaller har 2 valenselektroner
som de gärna avger och i och med det så bildar de dubbelt positiva metalljoner.
T ex Magnesium
Mg2+ + 2e-
Mg
eller Barium
Ba2+ + 2e-
Ba
Även här kan du lita på att de alltid gör så när de reagerar med andra ämnen.
De viktigaste ämnen i gruppen alkaliska jordartsmetaller är, magnesium, Mg;
kalcium, Ca och barium, Ba.
Både magnesium och kalcium är viktiga grundämnen för alla organismer bland
annat oss.

Ta reda på var i kroppen du hittar mest kalcium och magnesium
Tredje huvudgruppen eller grupp 13 kallas kort och gott bor-gruppen efter
översta grundämnet. Lite trist kanske men här kom man inte på något roligare
namn.
Här finns egentligen bara ett viktigt grundämne nämligen aluminium, Al.
Alla ämnen i denna grupp har 3 valenselektroner och åtminstone hos aluminium
kan vi alltid lita på att den avger alla 3 elektroner och bildar trippel positiva joner.
Al
Al3+ + 3e-
De andra grundämnen i samma grupp kan göra på samma sätt men kan även
hitta på andra saker.
Fjärde huvudgruppen, eller grupp 14, kallas kolgruppen. Den innehåller tre
viktiga grundämnen nämligen kol, C; kisel, Si och bly, Pb.
Alla grundämnen i gruppen har 4 valenselektroner, men här kan vi absolut inte
sätta upp någon regel för vad som händer med dessa elektroner.
Dessutom är det stor skillnad mellan ämnena i gruppen.
Kol t ex är en ickemetall trots att den kan leda elektrisk ström i vissa former
Kisel är en halvmetall, dvs. den kan vara metall i vissa former och ickemetall i
andra.
Bly däremot är en ren metall med silverglans och elektrisk ledningsförmåga.

Ta reda på i vilka sammanhang kol, kisel och bly spelar viktiga roller för oss
och i vardagslivet.
Femte huvudgruppen, eller grupp 15, kallas kvävegruppen. Den innehåller
framförallt två viktiga grundämnen nämligen kväve, N och fosfor, P. i
kvävegruppen har alla grundämnen 5 valenselektroner som är fördelade i 4
orbitaler där en av orbitalerna är fullsatt med två elektroner medan de andra tre
orbitalerna innehåller vardera en elektron, (ensam, oparad elektron). Dessa
oparade elektroner bildar gärna par med andra elektroner vilket innebär att
kväve gärna tar upp tre elektroner (fast inte alltid).
I och med det så bildar alltså kväve gärna 3minus joner.
T ex
N + 3e-
N3-
På samma sätt kan fosfor bilda 3minus joner
P + 3e-
P3-
Men som sagt vi kan inte lita på att de alltid gör så

Även kväve och fosfor spelar stor roll för livet och vår vardag. Ta reda på
vilken roll de spelar
Sjätte huvudgruppen, eller grupp 16, kallas syregruppen eller kalkogener. Två
av gruppens grundämnen är viktiga att känna till, nämligen syre, O och svavel, S.
Och visst förstår du att syre är viktigt, till och med livsviktigt, utan syre skulle
vi inte kunna leva längre än ett par minuter.
Alla grundämnen i gruppen har 6 valenselektroner fördelade på 4 orbitaler. Det
betyder att två av orbitalerna är fullsatta med 2 elektroner vardera och de
resterande två orbitaler innehåller varsin ensamma elektron.
Två ensamma elektroner vill gärna bilda par med två ensamma elektroner från
andra grundämnen, t ex väte, därför är det väldigt vanligt att grundämnena i
syregruppen tar upp två elektroner och bildar då 2minus joner.
T ex
O + 2e-
O2-
Nu när vi har kommit till den sjunde huvudgruppen, eller grupp 17, som kallas
halogener, så har vi även kommit till den mest aggressiva gruppen. Halogenerna
har 7 valenselektroner fördelade på 4 orbitaler. Det innebär att det finns 3 lugna
elektronpar i tre av orbitalerna, men den fjärde orbitalen innehåller en ensam
elektron. I och med att det endast saknas en elektron för att samtliga orbitaler
skall vara fullsatta, så anstränger sig halogenerna till sitt yttersta för att få tag i
den saknade elektronen. Vi ska titta närmare på det i nästa avsnitt som handlar
om hur atomerna binder till varandra.
Att halogenerna mer än gärna tar upp en extra elektron innebär naturligtvis att
de blir enkelt negativt laddade.
T ex Fluor
F + 1e-
F-
eller Brom
Br + 1e-
Br-
Trots att halogenerna hemskt gärna tar upp en extra elektron är det endast fluor,
F, som är pålitlig i det avseende. Fluor blir alltid enkelt negativt laddat då en
reagerar med andra grundämnen.
Viktiga halogener är just fluor, F; men även klor, Cl; brom, Br och jod, I.

Ta reda på vad Wikipedia skriver om dessa fyra halogener.
Sista huvudgruppen, eller grupp 18 kallas ädelgaser. Här har vi grundämnen
som är mer än nöjda med sin tillvaro. Ädelgaserna behöver ingen annan för att
fylla sina orbitaler med elektroner utan de har elektronpar i varje orbital. Naturligt
förekommande ädelgaser är alltid atomära dvs. de förekommer som en atom i
taget, aldrig två eller flera ihop.
Till slut några tabeller där du bland annat ser grundämnenas
elektronkonfiguration, smältpunkt och kokpunkt.
Tabell 1 Alkalimetaller
Ämne
Tecken Atomnummer K L M N
Smältpunkt Kokpunkt
(C)
(C)
O P Q
Lågfärg
Litium
Li
3
21
181
1342
Röd
Natrium
Na
11
281
98
883
Gul
Kalium
K
19
288 1
63
760
Violett
Rubidium
Rb
37
2 8 18 8 1
39
686
Rödviolett
Cesium
Cs
55
2 8 18 18 8 1
28
669
Blåviolett
Francium
Fr
87
2 8 18 32 18 8 1 300
950
Tabell 2 Alkaliska jordartsmetaller
Ämne
Tecken Atomnummer K L M N
O P Q
Smältpunkt
(C)
Kokpunkt
(C)
Lågfärg
Beryllium
Be
4
22
1278
2970
Röd
Magnesium
Mg
12
282
649
1090
Gul
Kalcium
Ca
20
288 2
839
1484
Gulröd
Strontium
Sr
38
2 8 18 8 2
769
1384
Röd
Barium
Ba
56
2 8 18 18 8 2
725
1640
Karminröd
Radium
Ra
88
2 8 18 32 18 8 2 700
1140
Tabell 3 Borgruppen
Ämne
Tecken Atomnummer K L M N
O P Q
Smältpunkt
(C)
Kokpunkt
(C)
Egenskaper
Bor
B
5
23
2300
3658
Halvmetall
Aluminium
Al
13
283
660
2467
Metall
Gallium
Ga
31
288 3
30
2403
Metall
Indium
In
49
2 8 18 8 3
156
2080
Metall
Tallium
Tl
81
2 8 18 32 18 3
304
1457
Metall
Tabell 4 Kolgruppen
Ämne
Tecken Atomnummer K L M N
Smältpunkt
(C)
O P Q
Kokpunkt
(C)
Egenskaper
Kol
C
6
24
3550
4827
Ickemetall
Kisel
Si
14
284
1410
2355
Halvmetall
Germanium
Ge
32
288 4
937
2830
Halvmetall
Tenn
Sn
50
2 8 18 8 4
232
2623
Metall
Bly
Pb
82
2 8 18 32 18 4
328
1740
Metall
Kokpunkt
(C)
Egenskaper
Tabell 5 Kvävegruppen
Ämne
Tecken Atomnummer K L M N
Smältpunkt
(C)
O P Q
Kväve
N
7
25
-210
-196
Ickemetall
Fosfor
P
15
285
44,2
280
Ickemetall
Arsenik
As
33
288 5
Sublimerar
Sublimerar Halvmetall
Antimon
Sb
51
2 8 18 8 5
631
1635
Halvmetall
Wismut
Bi
83
2 8 18 32 18 5
271
1564
Metall
Tabell 6 Syregruppen eller Kalkogener
Ämne
Tecken Atomnummer K L M N
O P Q
Smältpunkt
(C)
Kokpunkt
(C)
Egenskaper
Syre
O
7
26
-218
-183
Ickemetall
Svavel
S
15
286
115
445
Ickemetall
Selen
Se
33
288 6
217
685
Ickemetall
Tellur
Te
51
2 8 18 8 6
450
990
Halvmetall
Polonium
Bi
83
2 8 18 32 18 6
254
962
Halvmetall
Tabell 7 Halogener
Ämne Tecken Atomnummer K L
M N O P Q
Smältpunkt
(C)
Kokpunkt
(C)
Egenskaper
Fluor
F
9
2 7
-220
-188
Ickemetall
Klor
Cl
17
2 8 7
-102
-34
Ickemetall
Brom
Br
35
2 8 8
-7
59
Ickemetall
Jod
I
53
2 8 18 8 7
114
184
Ickemetall
7
Tabell 8 Ädelgaser
Ämne Tecken Atomnummer K L M N
O P Q
Smältpunkt
(C)
Kokpunkt
(C)
Egenskaper
Helium
He
2
2
-272
-269
Ickemetall
Neon
Ne
10
28
-249
-246
Ickemetall
Argon
Ar
18
288
-189
-186
Ickemetall
Krypton
Kr
36
2 8 18 8
-157
-153
Ickemetall
Xenon
Xe
54
2 8 18 18 8
-112
-108
Ickemetall
Radon
Rn
86
2 8 18 32 18 8
-71
-62
Ickemetall