Den periodiska lagen säger att de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos elementen återkommer på ett systematiskt och förutsägbart sätt när element är ordnade för att öka atomnummer. Många av egenskaperna återkommer med intervaller. När elementen är ordnade korrekt, trender i elementegenskaper blir uppenbara och kan användas för att göra förutsägelser om okända eller okända element, helt enkelt baserat på deras placering på bordet.
Betydelsen av periodisk lag
Periodisk lag anses vara ett av de viktigaste begreppen inom kemi. Varje kemist använder sig av periodisk lag, oavsett om det är medvetet eller inte, när man hanterar de kemiska elementen, deras egenskaper och deras kemiska reaktioner. Periodisk lag ledde till utvecklingen av det moderna periodiska systemet.
Upptäckt av periodisk lag
Periodisk lag formulerades baserat på observationer gjorda av forskare på 1800-talet. I synnerhet bidrag från Lothar Meyer och Dmitri Mendeleev gjorde trender i elementegenskaper uppenbara. De föreslog oberoende periodisk lag 1869. Den periodiska tabellen ordnade elementen för att återspegla periodisk lag, även om forskare vid den tiden inte hade någon förklaring till varför egenskaper följde en trend.
När den elektroniska strukturen hos atomer upptäcktes och förstås, blev det uppenbart att orsaken till att det inträffade i intervaller var på grund av beteendet hos elektronskal.
Egenskaper som påverkas av periodisk lag
De viktigaste egenskaperna som följer trender enligt periodisk lag är atomradie, jonradie, joniseringsenergi, elektronnegativitetoch elektronaffinitet.
Atom- och jonradie är ett mått på storleken på en enda atom eller jon. Medan atom- och jonradien skiljer sig från varandra följer de samma allmänna trend. Radien ökar när man rör sig ner i en elementgrupp och minskar i allmänhet att man rör sig från vänster till höger över en period eller rad.
Joniseringsenergi är ett mått på hur lätt det är att ta bort en elektron från en atom eller jon. Detta värde minskar genom att flytta ner i en grupp och ökar att flytta från vänster till höger över en period.
Elektronaffinitet är hur lätt en atom accepterar en elektron. Med hjälp av periodisk lag blir det uppenbart att jordalkaliumelementen har låg elektronaffinitet. Däremot accepterar halogenerna lätt elektroner för att fylla sina elektronunderskal och har höga elektronaffiniteter. Ädelgaselementen har praktiskt taget noll elektronaffinitet eftersom de har full valenselektronunderskal.
Elektronegativitet är relaterat till elektronaffinitet. Det återspeglar hur lätt en atom i ett element lockar elektroner för att bilda en kemisk bindning. Både elektronaffinitet och elektronegativitet tenderar att minska flytta ner i en grupp och öka rörelsen över en period. Elektropositivitet är en annan trend som regleras av periodisk lag. Elektropositiva element har låga elektronegativiteter (t.ex. cesium, francium).
Förutom dessa egenskaper finns det andra egenskaper som är förknippade med periodisk lag, som kan betraktas som egenskaper hos elementgrupper. Till exempel är alla elementen i grupp I (alkalimetaller) blanka, har ett +1-oxidationstillstånd, reagerar med vatten och förekommer i föreningar snarare än som fria element.