Tabl Cyfnodol
Oddi wrth Wicipedia, y gwyddoniadur rhydd.
Term amgen - Tabl yr Elfennau Mae Tabl Cyfnodol yr elfennau yn dangos yr holl elfennau cemegol ar ffurf tabl. Datblygwyd y tabl yn wreiddiol yn 1896 gan gemegydd o Rwsia, Dmitri Mendeleev. Bwriad Mendeleev oedd i ddangos y patrymau ym mhriodweddau'r elfennau (eu 'cyfnodedd'). Mae adeiledd y tabl wedi datblygu ers hynny, wrth i elfennau newydd cael eu darganfod. Datblygwyd sawl gwahanol ffurf o arddangos y wybodaeth, er mwyn pwysleisio agweddau gwahanol o ymddygiad yr elfennau, ond maent oll wedi eu seilio ar y patrwm gwreiddiol gan Mendeleev. Y tabl cyfnodol yw un o seiliau hanfodol y wyddor cemeg, trwy gynnig ddull o ddosbarthu, trefnu a chymharu'r elfennau. Mae'r tabl hefyd yn ddefnyddiol iawn yn ffiseg, bioleg, peirianneg a diwidiant. Dangosir y tabl isod.
Grŵp | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
Cyfnod | ||||||||||||||||||||
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 |
* |
71 Lu |
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 |
* * |
103 Lr |
104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Uub |
113 Uut |
114 Uuq |
115 Uup |
116 Uuh |
117 Uus |
118 Uuo |
|
* Lanthanidau | 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 |
||||||
** Actinidau | 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 |
Metel alcalïaidd | Metel Daear Alcalïaidd | Lanthanid | Actinid | Metel Trosiannol |
Metel tlawd | Lled-metel | Anfetel | Halogen | Nwy Nobl |
Allwedd i liwiau y rhif atomig:
- Hylifau yw'r elfennau glas ar Dymheredd a Gwasgedd Safonol;
- Nwyon yw'r elfennau gwyrdd ar Dymheredd a Gwasgedd Safonol;
- Solidau yw'r elfennau duon ar Dymheredd a Gwasgedd Safonol;
- Mae elfennau coch yn synthetig (ac yn oll yn solid ar Dymheredd a Gwasgedd Safonol);
- Nid yw elfennau llwyd wedi eu darganfod hyd yn hyn.
Taflen Cynnwys |
[golygu] Datblygiad y tabl
Datblygwyd y tabl cyfnodol modern gan y gwyddonydd Dmitri Mendeleev cyn i wyddonwyr ddarganfod electronau na’r niwclews. Defnyddiodd y dystiolaeth oedd i’w gael i roi’r elfennau mewn patrymau synhwyrol. Defnyddiodd:
- Masau’r atomau a oedd wedi cael eu darganfod.
- Patrymau ymddygiad cemegol yr elfennau
Rhoddodd yr elfennau yn nhrefn eu masau, sydd yn rhoi’r un patrwm a threfn eu rhifau atomig ar gyfer y mwyafrif o’r elfennau. Trefnodd y rhesi fel eu bod yn cynnwys elfennau gyda phriodweddau cyffelyb yn yr un golofn (grŵp). Sylwodd Mendeléev fod y patrymau yn hollbwysig, felly er mwyn sicrhau fod yr elfennau yn y llefydd addas gadawodd bylchau am elfennau y credai yr oeddent heb eto eu darganfod, a wnaeth gwrthdroi parau o elfennau er mwyn sicrhau fod eu priodweddau cemegol yn gywir i’r grŵp. Mae datblygiadau yn theori atomig wedi dangos bod ei syniadau am lleoliadau’r elfennau yn gywir.
Gyda'r datblygiadau mewn theorïau mecaneg cwantwm modern, sy'n cynnwys trefniant electronau tu fewn i'r atomau, mae'n amlwg bod bob rhes llorwedd ("cyfnod") yn y tabl yn cyfanteb i lenwi un plisgyn cwantwm o electronau. Yn nhabl gwreiddiol Mendeleev roedd y rhesi cyhyd â'i gilydd. Mae tablau modern yn cynnwys rhesi sy'n cynnyddu mewn hyd wrth ddisgyn y tabl. Maent yn dosbarthu'r elfennau i blociau s, p, d ac f i adlewyrchu eu hadeiledd electronig.
[golygu] Gwybodaeth elfennol
Mae tablau ysgrifenedig yn rhestri enw bob elfen a'i symbol gyda'i rif atomig. Mae nifer o fersiynau yn rhestri data ychwangeol; yn aml gwelir màs atomig cymharol neu rhif màs ac weithiau adeiledd electronig, electronegatifedd a rhifau falens cyffredin. Mae'r tabl presennol (2005) yn cynnwys 116 elfen cemegol sydd wedi eu cydnabod gan IUPAC , gyda 94 ohonynt yn elfennau naturiol a'r gweddill yn elfennau syntheig.
[golygu] Cyfnodedd ym mhriodweddau cemegol
Prif werth y tabl cyfnodol yw ei allu i ragfynegi briodeddau cemegol elfen ar sail ei lleoliad yn y tabl. Dylid nodi bod y priodweddau hyn yn newid yn wahanol wrth fynd ar draws cyfnod (rhes) i'r newidiadau wrth symud i lawr grŵp.
[golygu] Grwpiau a Chyfnodau
[golygu] Grŵp
- Mae grŵp, yn deulu o elfennau tebyg mewn golofn fertigol o'r tabl cyfnodol.
Ystyrir grwpiau yn un o brif nodweddion defnyddiol y tabl cyfnodol. Mae bron pob grŵp yn cynnwys elfennau tebyg, gyda phatrymau ym mhriodweddau'r elfennau wrth fynd i lawr grŵp. Rhoddir enwau i nifer o'r grwpiau hyn, yn cynnwys y Metelau alcalïaidd (grŵp 1), yr Halogenau (grŵp 7) a'r nwyon nobl (grŵp 0). Mae rhai grwpiau, yn neweig yn y bloc-p, yn dangos llai o debygrwydd ymysg yr elfennau felly nid oes enw ychwanegol (e.e. Grŵp 14 a Grŵp 15). Gall theorïau mechaneg cwantwm modern o adeiledd atomig egluro'r patrymau hyn. Mae pob elfen yn yr un grŵp yn cynnwys yr un nifer o electronau yn eu plisg falens (y plisg allanol) sy'n reoli eu priodweddau cemegol.
[golygu] Cyfnodau
- Mae cyfnod yn res llorwedd o elfennau yn y tabl cyfnodol.
Nid yw'r patrymau ymysg elfennau yn yr un cyfnod mor amlwg a'r patrymau welir yn y grwpiau fertigol yn y bloc-s a'r bloc-p. Yn y bloc-d (Metelau trosiannol) ac yn enwedig yn y bloc-f (actinidau a lanthanidau) mae'r elfennau yn yr un cyfnod yn dangos priodweddau cyffelyb sylweddol.
[golygu] Esiamplau Nodedig
[golygu] Nwyon nobl
Y nwyon nobl yw holl elfennau grŵp 0 (neu 18, 8 os ni chynwysir y metelau trosiannol) sydd yn elfennau gyda phisg falens llawn. Nid oes angen iddynt adweithio er mwyn cyrraedd adeiledd electronig sefydlog, felly maent yn elfennau monatomig anadweithiol. Maent oll yn nwyon gyda'i berwbwyntiau yn cynyssu i lawr y grŵp. Heliwm yw'r elfen lleiaf adweithiol, gydag adweithedd yr elfennau yn cynyddu lawr y grŵp, felly mae modd achosi adweithion gyda'r nwyon nobl trymaf, ond rhaid ddefnyddio sylweddau adweithiol iawn fel fflworin.
[golygu] Halogenau
Mae grŵp 17, neu'r halogenau, yn elfennau sydd angen un electron ychwanegol er mwyn cyrraedd plisgyn falens llawn. Mae electronegatifedd yr elfennau yn uchel, a fflworin yw'r elfen fwyaf electronegatif o'r holl elfennau, ac felly mae ganddynt y tuedd i ffurfio anïonau halid, sef F-, Cl-, Br- ac I-.
[golygu] Metelau trosiannol
Yn y metelau trosiannol (grwpiau 3 i 12) nid yw'r gwahaniaethau rhwng y grwpiau yn sylweddol, ac mae'r adweithiau'r elfennau yn dangos cyffelybrwydd rhwng yr elfennau yn yr un cyfnod yn ogystal a'r cyffelybrwydd rhwng yr elfennau yn yr un grŵp.
[golygu] Lanthanidau ac actinidau
Mae'r lanthanidau (elfennau 57-71) a'r actinidau (elfennau 89-103) yn gyfresi o elfennau ym mloc-f y tabl cyfnodol. Mae'r elfennau yn cael eu ddarganfod gyda'i gilydd yn eu mwynau gan eu bod yn elfennau tebyg. Mae priodweddau'r holl lanthanidau yn gyffelyb, a welir yr un cyffelybrwydd ym mhriodweddau'r actinidau. Mae hwn yn fwy nodweddiadol na'r cyffelybrwydd ym mhriodweddau'r metelau trosiannol. Mae eu priodweddau tebyd yn gwneud arunigo'r metelau o'u cymysgeddau yn annodd iawn.
[golygu] Adeiledd electronig yr atomau a'r tabl cyfnodol
Y prif ffactor sy'n rheoli priodweddau cemegol unrhyw elfen yw ffurfwedd electronig yr atomau ynddi, yn enwedig yr electronau yn y plisgyn falens. Bydd unrhyw atom gyda phedwar electron falens yn ei is-blisgyn p yn ymddwyn yn debyg, gyda bloc yr elfen yn cael ei reoli gan yr is-blisgyn, a'r grŵp yn cael ei reoli gan y nifer o electronau yn y plisgyn falens.
Mae'r nifer o blisg sy'n cael eu defnyddio mewn atom yn rheoli cyfnod yr elfen. Caiff pob plisgyn ei rannu i is-blisg, sy'n cael eu llenwi yn y trefn canlynol yn ôl Egwyddor Aufbau, ac hwn sy'n arwain at adeiledd y tabl cyfnodol.
Is-blisgyn: | S | G | F | D | P |
Cyfnod | |||||
1 | 1s | ||||
2 | 2s | 2p | |||
3 | 3s | 3p | |||
4 | 4s | 3d | 4p | ||
5 | 5s | 4d | 5p | ||
6 | 6s | 4f | 5d | 6p | |
7 | 7s | 5f | 6d | 7p | |
8 | 8s | 5g | 6f | 7d | 8p |