Grupe u periodnom sistemu

Karakteristike alkalnih, zemno-alkalnih i prelaznih metala. Halogeni i plemeniti gasovi.

U prošlom videu smo pricali o tome kako svaki atom želi

da ima osam --samo da zapišem-- osam

elektrona u svojoj najudaljenijoj ljusci [orbitali].

Ovo je najstabilnija konfiguracija koju

elektron može da ima. I imajući ovo ovu činjenicu

koja je utvrđena pukim posmatranjem sveta, stvarno, možemo

da počnemo da otkrivamo šta će se najverovatnije dogoditi u

različitim grupama tablice periodnog sistema.

Grupa periodnog sistema je jednostavno jedna kolona

u periodnom sistemu.

Kao ova grupa, baš ovde, i počeću sa

ovom grupom zato što ima posebno ime.

Ova grupa ovde se zove plemeniti gasovi.

A šta je ono što je uobičajno kada idete niz grupu

u periodnom sistemu?

Šta je uobičajno u koloni periodnog sistema.

Pa, u prošlom videu smo videli da svaki element u koloni

ima isti broj valentnih elektrona.

To jest, ima isti broj elektrona

u svojoj najudaljenijoj ljuski [energetskom nivou].

I mi smo otkrili koji je to broj.

Ova kolona, ovde, a za koju smo naučili da su alkalni metali,

ona ima jedan elektron u svojoj najudaljenijoj ljuski.

I napomenuo sam da vodonik nije

nužno smatran kao alkalni metal.

Kao prvo, obično nije u formi metala.

I ne želi da daje elektrone koliko

to drugi metali žele.

Kada ljudi govore o metaličnim karakteristikama

elementa, oni zapravo govore o tome kolika je verovatnoća

da će on predati elektron.

Govorićemo o drugim karakteristikama metala,

posebno o tome kako percipiramo metale kao blistave,

i možda videti kako provode struju, i videti kako se to

odigrava u periodnom sistemu elemenata.

Ali, da se vratim na ono o čemu sam govorio.

Ova kolona, ovde, se naziva

zemno-alkalni metali.

Dakle, ovi su zemno-alkalni.

Svi ovi imaju dva elektrona u svojoj najudaljenijoj ljusci.

Dakle zapamtite, svi žele da dođu do osam elektrona.

Ako bi ovi želeli da dodju do osam dodavanjem elektrona,

morali bi puno da se pomuče.

Na ovaj način ,morali bismo da im dodamo sedam elektrona.

Oni bi morali da dodaju šest elektrona.

A od koga će ih preuzeti?

Zato što ovi ovde ne žele da predaju svoje elektrone.

Oni su blizu postizanja osam elektrona.

Tako da je mnogo lakše da predajete elektrone

kada se nalazite na levoj strani periodnog sistema.

Naime, kada samo imate da predate-- posebno

u slučajevima elemenata osim vodonika-- kada samo imate

jedan elektron da predate, on stvarno to želi da učini.

I zbog ovoga, ovi elementi ovde se

retko nalaze u svom elementarnom stanju.

Kada kažem elementarno stanje, to znači da tu

nema ničega osim Litijuma, nema ničega osim Natrijuma,

nema ničega osim Kalijuma.

Vrlo je verovatno, ako ih pronađete da

su već izreagovali sa nečim.

Verovatno sa nečim sa ove strane periodnog sistema,

zato što oni jako žele da predaju nešto,

a ovi žele jako da poprime nešto.

Tako da će se ova reakcija verovatno odigrati.

Ovi su i dalje reaktivni.

Zemno-alkalni metali su i dalje reaktivni, ali ne

u toj meri kao alkalni metali.

A to je zato što su ovi ovde jako blizu

dobijanju stabilnog magičnog broja osam.

Ovi ovde su malo udaljeniji.

Tako da ih treba malo više, mogli bismo reći, pogurati

da bi predali dva elektrona.

Ovi ovde treba da predaju samo jedan.

A onda smo naučili da ovaj ima dva

u svojoj najudaljenijoj ljusci.

A onda svi ovi elementi, koji se nazivaju

prelazni metali, kako dodajete elektrone, oni samo

popunjavaju d podnivo prethodne orbitale.

Jel tako?

Tako da njihova najudaljenika orbitala i dalje ima dva.

I dalje ima te.

Ako je ovo četvrta perioda, svi ovi elementi

u svojoj najudaljenijoj ljusci imaju 4s2.

A ovi ovde elementi samo popunjavaju svoju 3d

podorbitalu.

ili svoju 3d podljusku.

ovi su dvojke.

Tako da svi ovi imaju dva najudaljenija elektrona.

Tako da svi ovi, kao i zemno-alkalni metari, treba da

izgube dva elektrona da bi, pod navodnicima, bili srećni.

I način na koji ja razmišljam o ovome je u stvari

--možda se tako odigrava u stvarnosti-- je

da ovi ovde imaju dosta elektrona.

Da kada bi bili u stanju da predaju malo ovih

valentih elektrona-- ako napišem da gvožđe ima dva valentna elektrona ovako--

iako odbace ova dva elektrona, imaju neku

vrstu rezerve u svojoj d podljusci

za prethodnu ljusku.

Tako da ako odbaci svoje 4s2 elektrone, i dalje će imati

ove 3d elektrone koji imaju veće energetsko stanje

koje ih može u neku ruku zameniti.

I sve govorim pod znacima navoda, zato što su

ovo samo načini na koje ja zamišljam stvari.

A razlog zašto ovo govorim jeste taj što su

metali veoma darežljivi sa svojim elektronima.

A ovi ovde reaguju.

Oni kažu, hej, uzmite moje elektrone.

A ovi ovde kažu, uzmite ova dva elektrona.

A ovi ovde, kažu-- posebno kako

popunjavamo d podnivo-- Imam ova dva elektrona, i ne

samo da imam ova dva elektrona, već imam još elektrona

tamo-- pa, skoro tamo-- odakle su došli.

Imam neke u rezervi u svojoj d.

A ono što se dešava kod prelaznih metala, a

naročito se dešava kod metala-- dakle ovi ovde su

metali, i oni ne prate jednu grupu, već su

ovo ovde metali, ova boja ovde-- jeste to da oni imaju

toliko puno elektrona za predaju, ne samo da imaju

ovaj višak ovde, već su popunili svoju d podljusku, tako da

mogu, posebno u svom elementarnom stanju, a kada

kažem elementarnom stanju, to znači da imamo

samo veliku količinu samo aluminijuma.

Aluminijum nije izreagovao ni sa čim kao što bi to npr. bio kiseonik.

Dakle samo hrpa aluminijuma.

Jel tako?

Kada imate hrpu aluminijuma, ono što se desi je da

imate ove metalične veze gde svi atomi aluminijuma kažu

Znaš šta, ja imam sav ovaj višak elektrona,--

posebno u slučaju aluminijuma-- imam tri elektrona

u svojoj najudaljenijoj ljuski.

Ali imam ove rezerve elektrona u svojoj

d podnivou.

Jednostavno ću ih podeliti sa drugim atomima aluminijuma.

Tako da se stvara ovo more atoma aluminijuma. I oni

se međusobno privlače.

To jest stvara se ovo more aluminijumovih elektrona.

Tako da imate veliki broj elektrona koji se nalazi između

atoma, a pošto su ih atomi i predali,

oni su privučeni njima.

Jel tako?

Tako da pravi atomi-- dakle ovo bi bio aluminijum plus, i

možda bi on predao 3 elektrona.

Ali nisam poptuno tačan ovde.

Samo pokušavam da vam pomognem da zamislite kako stvari funkcionišu.

I to je žašto metali provode struju jako dobro, zato

što je truja u stvari samo grupa elektrona koji se kreću, a da bi ste

imali elektrone koji se kreću, morate imati višak elektrona

koji plutaju naokolo.

Tako da su elementi u ovom delu jako dobri

provodnici.

Naime, srebro je najbolji provodnik.

Srebro, evo ga ovde, je najbolji provodnik na planeti.

A razlog zašto se on ne koristi za žice, već koristimo bakar,

je taj što je bakar lakše pronaći od srebra.

Ali srebro je najbolji provodnik.

A način na koji ja razmišljam o ovome je taj da su oovi-- jednom kada

napunite orbitalu, ta orbitala postaje

donekle stabilna.

Tako da su svi ovi ovde napunili svoju d orbitalu.

Dok ovi ovde nemaju popunjenu d orbitalu.

Tako da oni imaju višak elektrona koji su jako dobri

za provodjenje struje.

Sad, to je samo moja intuicija.

Nisam uradio eksperiment da bi to dokazao.

Ali daću vam smisao zašto stvari

provode i sve to.

Dakle ovo su sve prelazni metali.

A ovi se smatraju pravi metalima.

Ali razlog zbog koje g se ovi ovde smatraju prelaznim metalime

je zato što popunjavaju svoj d podnivo.

Ali prelazni metali zvuče kao da nisu

dovoljno dobri kao metali.

Ali kada ja zamislim metal, gvožđe je prvi

metal koji mi pada na pamet.

Definitvno razmišljam o srebu i bakru i zlatu kao o metalima.

Tako da malo nije fer da ih nazivamo prelaznim metalima.

Zaista ne zamišljam aluminijumom večim metalom od

na primer, gvožđa.

Ali u hemijskoj klasifikaciji, aluminijum

je veći metal.

Svi ovi elementi ovde.

I znam da sam malo odlutao od priče o grupama.

Ali dopustite mi da napišem sve valentne elektrone.

Dakle, svi ovi ovde imaju po tri valentna elektrona.

četiri, pet, šest, sedam

Dakle, svi ovi imaju po tri elektrona

u svojoj najudaljenijoj ljuski.

I dalje se čini lakše da predaju te elektrone,

ali sad, u nekim slučajevima, posebno u slučaju

na primer Borona, može postojati

slučaj gde će on poprimiti pet elektrona,

iako se to čini malo teže.

Lakše je predati tri elektrona, i zato se ovi

"pravi metali"

javljaju u ovoj kategoriji.

I kao što možete da vidite, kako idete niz periodni sistem

vidite da postoje metali sa više

valentnih elektrona.

Tako, uzmimo za primer, olovo.

I dalje je metal, iako ima

četiri valentna elektrona.

A to je zato što je njegov atom toliko veliki, njegov prečnik je toliko veliki da je

najudaljenija ljuska toliko daleko od jezgra

da je ove elektrone lakše oduzeti.

Tako na primer, kako idemo na dole, kod ugljenika su

elektroni jako blizu jezgra.

Tako da ih je jako teško oduzeti.

Tako da će ugljenik više verovatno dobiti elektrone

od nekoga da bi došao do osam.

Dok su valentni elektroni kod ovih ovde

toliko daleko od jezgra da će više verovatno daih se

otarase da bi dobili osam elektrona

i da bi došli do elektronske konfiguracije, na primer, Ksenona.

I onda idete i ovi ovde su nemetali.

Jel tako?

Oni će više verovatno dobiti

elektrone u većini reakcija.

A ova ovde žuta grupa je kao što sam rekao

jako reaktivna, posebno jako reaguje sa alkalnim

metalima ovde, i oni se nazivaju halogeni.

I verovatno ste čuli tu reč pre.

Halogene lampe.

Nije greška nazivati ih halogenim lampama.

To nije samo nasumičan izbor reči.

Možda ću uraditi video o halogenim lampama u budućnosti.

I na kraju stigosmo do plemenitih gasova.

Šta je interesantno za plemenite gasove?

Pa oni imaju osam elektrona

u svojoj najudaljenijoj ljuski, jel tako?

Osim helijuma.

Helijum ima dva, jel tako?

Elektronska konfiguracija Helijuma je 1s2.

Ali svi ovi ostali, elektronska konfiguracija

ovog ovde je 1s2.

Ovo je Neon.

1s2, 2s2, 2p6.

Tako da on ima osam elektrona u svojoj najudaljenijoj ljuski.

Tako da je on srećan.

Kod Argona je isti slučaj.

Njegova najudaljenija ljuska će izgledati kao 3s2, 3p6.

Kriptonova najudaljenija ljuska će izgledati kao

4s2, 4p6.

Imaće takođe neke 3d elektrone

koji su se popunjavali.

Ali svi ovi imaju po osam elektrona u svojoj najudaljenijoj ljuski, tako da

su oni srećni.

Nemaju razlog da reaguju.

Oni kažu, hej, svi vi ostali elementi, slobodno

možete da reagujete i to,

ali mi smo zadovoljni.

I ne želimo da predajemo elektrone.

I zbog toga su ovi ovde, jako, jako slabo reaktivni.

Baš, baš nereaktivno.

I znate u prošlosti kada su pravili

cepeline-- Hindenburh je poznat primer--

koristili su vodonik.

A očigledno je da je vodonik jako reaktivna supstanca.

Jako je zapaljiva i zato eksplodira

jako brzo. I zato klovnovi u današnje vreme, ili

proizvodjači balona, preferiraju da koriste Helijum.

Zato što je helijum plemeniti gas i vrlo je nereaktivan.

I jako je mala verovatnoća da će eksplodirati

na rođendanu nekog deteta.

U svakom slučaju mislim da sam završio sa ovim videom.

A u sledećem videu ćemo malo više pričati o

pravilima u periodnom sistemu elemenata.