Alkuaineita on perinteisesti ryhmitelty enemmän tai vähemmän virallisia sarjaa mukaan fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet niiden yksinkertainen elin on vakio tilassa . Jotkut näistä ryhmittelyistä vastaavat IUPAC- määritelmiä , toiset käyttävät kemistit ilman, että niihin liittyy tarkkaa määritelmää; niiden muodostavien elementtien luettelo voi siten vaihdella lähteestä toiseen.
Tietyille elementtien jaksollisen taulukon sarakkeille , nimeltään ryhmät , on annettu vakiintuneet nimet, joista osa on edelleen käytössä, kun taas toiset ovat jääneet käytöstä - etenkin ranskaksi, jossa taipumuksena on viitata ryhmiin niiden lukumäärän perusteella - pikemminkin jaksollisessa taulukossa kuin nimellä. IUPAC on määritellyt jotkut näistä nimistä sekä muut kemiallisten alkuaineiden ryhmittelyt, jotka on tiivistetty alla olevaan taulukkoon:
Ryhmän nimi | Kemialliset alkuaineet |
---|---|
Alkalimetallit | Elements of ryhmän 1 jaksollisen paitsi vety |
Maa-alkalimetallit | Elements of ryhmä 2 jaksollisen |
Pniktogeenit | Elements of ryhmän 15 jaksollisen |
Kalkogeenit | Elements of ryhmän 16 jaksollisen |
Halogeeni | Elements of ryhmän 17 jaksollisen |
jalokaasut | Elements of ryhmän 18 jaksollisen |
Lantanoidit | Tunnetaan paremmin nimellä lantanidien , ryhmitellään elementit on atominumero vaihtelee 57-71 |
Actinoidit | Tunnetaan paremmin nimellä aktinidien , ryhmitellään elementit on järjestysluku menee 89-103 |
Harvinainen maa | Scandium , yttrium ja lantanidit |
Siirtymäelementit | IUPAC-määritelmä: " kemiallinen alkuaine, jonka atomilla on epätäydellinen d elektroninen alikuori tai joka voi muodostaa kationeja, joiden d elektroninen alikuori on epätäydellinen." " |
Monet muut kemiallisten alkuaineiden ryhmittelyt ovat käytössä kemistien ja materiaalifyysikkojen keskuudessa. Voidaan mainita esimerkiksi metallit , todelliset metallit ( alkali- ja maa- alkalimetallit, jotka vastaavat jaksollisen järjestelmän ryhmiä 1 ja 2), tulenkestävät metallit , jalometallit , platinaryhmän metallit ( platinaryhmä ), raskasmetallit (teknisesti kutsutut metalliset) hivenaineet ), sisäiset siirtymämetallit (lantanidit ja aktinidit), metalloidit , huonot metallit , ei-metallit , transuraanit , transaktinidit tai jopa superaktinidit . Muut alat ovat määrittäneet omat lajeista alkuaineita, kuten geokemiallisen luokittelu tekijöitä , jotka erottavat lithophiles , siderophiles , chalcophiles ja atmophiles .
Kemistien käyttö ei välttämättä noudata IUPAC: n suosituksia. Täten suositeltua terminologiaa lantanoidia ja aktinoidia ei yleensä käytetä, etenkään ranskassa, jossa termit lantanidit ja aktinidit ovat edullisia ; alkuperä tämän IUPAC suosituksen tulee sekaannus, Englanti, välillä pääte - ide näiden perheiden elementtien ja loppuliite - ide spesifisiä anioneja in Englanti ( kloridi ja kloridi , sulfidi ja sulfidi , jne.). Samoin IUPAC: n määritelmä siirtymäelementeistä sulkee selvästi pois ryhmän 12, joka kuitenkin ylivoimaisesti sisältyy siirtymämetallien joukkoon useimmissa oppikirjoissa ja akateemisissa teoksissa.
Kaikkien näiden määritelmien ja käyttötarkoitusten joukossa, jotka voivat joskus olla ristiriidassa keskenään, ranskankielinen Wikipedian yksimielisyys on säilyttänyt kymmenen kemiallisten alkuaineiden perhettä , joiden määrittely ei väitä universaalisuutta. Nuo ovat :
Ne osat, joiden kemiallista luonnetta ei tiedetä luokiteltu mihinkään kymmenestä perheitä edellä määritellyt: he ovat Meitnerium , Darmstadtium , röntgenium , nihonium , flerovium , moscovium , livermorium , Tennesse ja oganesson .
Täällä pidetyt perheet, joskus joskus , ovat IUPAC: n tarkoittaman jaksollisen taulukon ryhmän homonyymejä , eivät kuitenkaan ole synonyymejä näille ryhmille. Todellakin, ryhmät ovat sarakkeet on jaksollisen , joka voi esimerkiksi vastaanottaa hypoteettisen alkuaineita, kuten ne, joilla on 8 th aikana . Siten elementti 119 ja elementti 120 ovat, määritelmän mukaan, alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ryhmien 1 ja 2, vastaavasti, mutta eivät kaikki, että alkalimetalli- ja maa-alkalimetalli : niiden kemialliset ominaisuudet eivät ole tunnettuja, koska ne eivät ole koskaan havaittu , niitä ei voida luokitella kemiallisten alkuaineiden perheeseen. Lisäksi vety kuuluu alkalimetallien ryhmään , mutta ei alkalimetallien perheeseen : se luokitellaan ei-metallien perheeseen . Samoin oganesson kuuluu ryhmään jalokaasujen koska se sijaitsee 18 : nnen sarakkeen jaksollisen mutta ei perhettä ja jalokaasut , koska sen kemiallinen luonne on tuntematon, ja siksi se tallennetaan ei perhettä.
Näiden perheiden määritelmä voi vaihdella merkittävästi kirjoittajien mukaan. Tämä koskee erityisesti huonoja metalleja ja metalloideja , joiden tunnistaminen perustuu makroskooppisiin ominaisuuksiin, jotka voivat olla epäselviä ja riippua tarkasteltavista allotroobeista .
Tina , esimerkiksi, on α-vaihe harmaa kuutiollinen rakenne tyyppi timantti stabiileja alhaisissa lämpötiloissa, joilla on ominaisuuksia lähellä metalloideja on nonmetal , ja β-vaiheen valkoinen tetragonal rakenne , jolla on ominaisuudet, laiha metalli: tämä vaihe on stabiili huoneenlämmössä tinaa pidetään yleensä laihana metallina.
Seleeni pidetään yleisesti ei-metallista , mutta se voidaan myös joukkoon metalloidi, koska sen ominaisuudet puolijohde .
Astatiini on toinen esimerkki elementin, jonka varastointi yhden perheen on hankalaa. Erittäin epävakaa, sitä ei koskaan esiinny makroskooppisina määrinä, joten puhtaan alkuaineen kemiallisia reaktioita on melkein mahdotonta havaita, ja sen fysikaaliset ominaisuudet arvioidaan interpoloimalla ja ekstrapoloimalla muista kemiallisista alkuaineista. Sijaitsee halogeeni ryhmä , kemialliset ominaisuudet Astatiini ulottuvat osittain ne, joilla on halogeeni perheen - erityisesti sen orgaanisen kemian - kun tiettyjä näkökohtia mieleen kuin metallien, kun taas sen fysikaaliset ominaisuudet ovat enemmän metallia kuin l ' jodi , niin että se sopii pikemminkin perhemetalleihin kuin halogeeniin; tarkkaan ottaen se tulisi luokitella sekä halogeenien että metalloidien joukkoon.
Elementit ryhmä 12 ( sinkki , kadmium , elohopea ja copernicium ) luokitellaan yleensä joukossa siirtymämetallien , vaikka IUPAC jätetään ne tämän perheen. IUPAC: n mukaan siirtymäelementti on "kemiallinen alkuaine, jonka atomilla on epätäydellinen d elektroninen alikuori tai joka voi muodostaa kationeja, joiden d elektroninen alikuori on epätäydellinen".
Copernicium voi täyttää tämän määritelmän relativististen vaikutusten takia, jotka vakauttavat 7s- orbitaalit 6d-orbitaalien vahingoksi: Cn 2+ -ionilla olisi täten [Rn] 7s 2 5f 14 6d 8 -konfiguraatio ja siten epätäydellinen 6d-kerros; in vesiliuosta , se olisi ehkä +2 tai jopa hapetustilassa +4. Toisaalta ryhmän 12 kolme muuta elementtiä esittävät aina täydellisen alikerroksen d, joten niitä ei voida pitää stricto sensuna siirtymäelementteinä.
Tässä käytetty ei-metallien perhe on rajoittavampi kuin ei-metallien tavanomainen määritelmä, joka sisältää kaikki kemialliset alkuaineet, jotka eivät ole metalleja eikä metalloideja, ja siten sisältää halogeenit ja jalokaasut. Se vastaa elementtejä, joita joskus kutsutaan yhdessä CHNOPSiksi - etenkin eksobiologian alalla - eli hiili C, vety H, typpi N, happi O, fosfori P ja rikki S, joihin tähän lisätään seleeni Se: nämä ovat kemiallisia alkuaineita, joista muodostuu orgaanista ainesta , joita tästä syystä kutsutaan joskus myös organogeeneiksi .
" Siirtymäelementti: elementti, jonka atomilla on epätäydellinen d-alikuori tai joka voi aiheuttaa kationeja epätäydellisen d-alikuoren kanssa. "
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hei | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Olla | B | VS | EI | O | F | Syntynyt | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Joo | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Se | Sc | Ti | V | Kr | Mn | Fe | Co | Tai | Cu | Zn | Ga | Ge | Ässä | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Huom | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Sisään | Sn | Sb | Sinä | Minä | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Tämä | PR | Nd | Pm | Sm | Oli | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lukea | Hf | Sinun | W | Re | Luu | Ir | Pt | Klo | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | Klo | Rn | ||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Voisi | Olen | Cm | Bk | Vrt | On | Fm | Md | Ei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
alkali Metals |
Alkalinen maa |
Lantanidit |
siirtyminen metallit |
Huono metalli |
Metalli- aukot |
Ei- metallit |
halogeeni geenit |
Noble kaasujen |
Kohteet luokittelemattomat |
Aktinidit | |||||||||
Superaktinidit |