Zacznę może od starego dowcipu. Był kiedyś rewelacyjny wykładowca chemii, który nigdy nie posługiwał się żadnymi skryptami, książkami ani notatkami. Wchodził na salę, z wewnętrznej kieszeni marynarki wyciągał malutką karteczkę, przez kilka sekund spoglądał na nią, po czym chował ją i zaczynał bezbłędnie wykładać. Studenci zastanawiali się, co jest na tej legendarnej karteczce. I kiedyś trafiła się okazja – profesor w przerwie zostawił marynarkę na krześle i wyszedł z sali. Jakiś student dopadł do niej, wyciągnął karteczkę, a tam było napisane: litowce po lewej, gazy szlachetne po prawej.
Uproszczony układ okresowy. Pierwiastki szaroniebieskie to metale, różowe – półmetale, żółte – niemetale
licencja: CC0 – public domain – domena publiczna
No i tak właśnie naprawdę jest. Tak wygląda układ okresowy, gdy na niego spojrzymy. Ale to nie są jedyne istotne informacje, które możemy wyczytać. Popatrzmy na tę ciekawą tablicę. Po lewej mamy litowce – grupę bardzo reaktywnych metali. Określenie „grupa” oznacza to, co widać w kolumnie (w pionie). Lit, sód, potas, rubid, cez itd. Bardzo reaktywne metale, wszystkie są jednowartościowe. Spójrzmy obok – tam są berylowce. Też metale, ale takie… mniej metaliczne. Wszystkie są dwuwartościowe, tworzą takie same tlenki i wodorotlenki.
Dalej mamy grupę 13 (dawniej – trzecią) – borowce. Trójwartościowe, już mniej metaliczne. I tak to w sumie wygląda – im bardziej patrzymy na prawo, tym mniejszy mamy charakter metaliczny. Te „na środku”, czyli bor, krzem, german itd. są pomiędzy metalami i niemetalami. Im bardziej w prawo, tym większy charakter niemetaliczny. Takie właśnie są niektóre tlenowce i wszystkie fluorowce. Te ostatnie są bardzo reaktywne, próbują wejść w związki z czymkolwiek. Na samym skraju, po prawej stronie są helowce, czyli gazy szlachetne. Na tym etapie możemy uznać, że ich tak naprawdę nie ma. Niespecjalnie wchodzą w reakcje chemiczne, są… no właśnie, szlachetne. Inne i obce.
Popatrzmy teraz w pionie. Litowce. Na samym dole mamy frans, który jest niesamowicie aktywny. A teraz rzut oka na prawo, na fluorowce. Na samej górze jest najbardziej aktywny fluor. A więc jeśli frans spotka się z fluorem, powstanie związek o bardzo silnym charakterze jonowym – fluorek fransu (FrF).
Aktywność metali rośnie, gdy patrzymy w dół (czyli lit jest mniej aktywny niż sód, a sód jest mniej aktywny niż potas itd.). W przypadku fluorowców aktywność zmienia się w drugą stronę – najaktywniejszy jest fluor. Mniejsza o to, jaki jest mechanizm i na czym to wszystko polega. Wystarczy zapamiętać ideę.
Gdy już zrozumiemy zasadę budowy układu okresowego i dowiemy się o strukturze atomu, będziemy wiedzieć znacznie więcej. Dowiemy się, że pierwiastki w układzie okresowym są tam umieszczone zgodnie z wzrastającą liczbą atomową, czyli liczbą protonów w jądrze atomowym. Dowiemy się też, że istnieje coś takiego, jak powłoki atomowe, które definiują właśnie okresowość. Ale to już zupełnie inna historia. Pewnie kiedyś do niej wrócę.
(c) by Mirosław Dworniczak
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem. Linkować oczywiście można.
Naukowy 2022 