Elementlerin Periyodik Tablosu

GİRİŞ

Maddelerden yararlanmak, zararlı olanlardan korunmak için özelliklerini bilmeliyiz. Görünüşü nasıl? Yanıcı mı? Sert mi? Suda çözünüyor mu? Elektriği iletiyor mu?.. 1. Bölümde çevremizdeki maddelerin element, bileşik ve karışım şeklinde bulunduğunu incelemiştik. Bu bölümde önce elementlerin sınıflandırılmasını inceleyeceğiz.

4.1 ELEMENTLERİN SINIFLANDIRILMASI

Elementlerin ve oluşturdukları bileşiklerin özelliklerinin tek tek incelenmesi, sonuçların akılda tutulması hem çok zaman alıcı, hem de gereksizdir. İnsanoğlu çok eskiden beri tanıdığı elementleri (altın, gümüş, bakır, cıva, çinko, kükürt...) sınıflandırmaya çalışmıştır. Bu sınıflandırma çalışmaları, elementlerin periyodik tablosunun keşfiyle sonuçlanmıştır. Elementleri sınıflandırma çalışmaları, yalnız zaman ve emek yönünden değil, doğada olduğu halde tanınmayan bazı elementlerin daha tanınmadan öngörülmesini sağlamıştır.
Günümüzde 112 element biliniyor. Bunlar metal ve ametal olmak üzere iki büyük sınıfa ayrılır. Elementlerin çoğu (yaklaşık yüzde 80'i) metaldir. Bir de çoğu özellikleri metallere yakın olan yarı-metaller (metalimsiler) vardır: Bor (B), silisyum (Si) ve germanyum (Ge) önemli yarı-metallerdir.

(a) Metaller ve Ametaller

Metal atomlarının temel özelliği, değerlik orbitallerinde "az sayıda" elektron bulunması ve bu elektronların da "son derece hareketli" olmasıdır. Metallerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, işte bu "oynak" elektron yapısıyla açıklanabilir.

Metaller
Metalik özelliğin en çok gözleneni, ışığı yansıtıcılık yani parlaklıktır. Altın, bakır, bizmut, mangan gibi renkli birkaç metalin dışındaki metallerin yüzeyleri gümüş beyazı gibi parlaktır (4.1 Resim).

4.1 RESİM
Bazı metaller (çinko, gümüş ve bakır)

Metalik parlaklığın nedeni, metal yüzeyine düşen ışığın tüm bileşenlerinin yansıtılmasıdır. Metallerin çoğunun parlak görünmesi, onların elektron yapısında bir benzerlik olduğunu gösterir.
Metallerin diğer bir özgül davranışı, elektriği çok iyi iletmeleridir. Metallerin elektriksel iletkenliği sulu çözeltilerin (tuzlu su, asitlisu, bazlı su...) iletkenliğinden olağanüstü büyüktür. Buna göre metallerin iletkenliği ile çözeltilerin iletkenliği farklı taneciklerle olmaktadır. En iyi iletkenler bakır, gümüş ve altındır.
Metaller, ısı enerjisini de iyi ileten elementlerdir. Bir odada bulunan tahtaya ve metal eşyaya dokunduğunuzda ne hissettiğinizi düşününüz. Metal, daha soğuk gelir; çünkü elinizin sıcaklığını düşürür (ısı transferiyle).
Metaller, tel ve levha oluşturmak üzere işlenebilir (çekiçle dövülebilir). Örneğin tuz gibi kırılgan değildir.
Cıva dışındaki tüm metaller oda sıcaklığında katıdır. Cıva -390C'de erir. Erime ve kaynama noktası en yüksek olan element tungsten (wolfram)dır. Erime noktası 34100C, kaynama noktası 56600C'tur.
Metaller, kendi aralarında alaşım denen metalik katılar oluşturur. 4.2 Resimde bakır ve kalaydan oluşan bronz bir heykel görüyorsunuz. Çelik denen alaşım, saf demire az miktarda karbon ve az miktarda nikel veya mangan katılarak; pirinç denen alaşım saf bakıra yarısı kadar çinko eklenerek oluşturulur. Metallerin ve ametallerin özellikleri 4.1 Tabloda verilmiştir. 4.2 RESİM
Bronzdan bir hayvan figürü.
Horoztepe’de (Tokat) bulunmuştur. İÖ 2100’e tarihleniyor. (Boston Sanat ve Kültür Müzesi).

Ametaller
Bu elementler, hidrojen (H2), karbon (C), azot (N2), oksijen (O2), flor (F2), klor (Cl2) brom (Br2), iyot (I2), fosfor (P4), kükürt (S8), selenyum (Se) ve soy gazlar (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) dır. Soy gazlar, ametallerin özel bir ailesidir. Çünkü soy gazlar, bileşik oluşturma gücü çok düşük elementlerdir. Bugüne dek yalnızca kripton ve ksenonun florla ve oksijenle yaptığı bileşikler elde edilebilmiştir.
Ametallerin özellikleri, önemli ölçüde metalik özelliklerin karşıtıdır. Görünüşleri mattır. Bu da üzerlerine düşen beyaz ışığın bazı renklerini yansıttığını, bazılarını da soğurduğunu gösterir. Maddelerin rengi, yansıttığı ışığın rengidir.
Ametaller, elektriği ve ısıyı iyi iletmez. Bunun tek istisnası, karbonun bir allotropu olan grafittir. Kurşun kalemlerinizin içi büyük ölçüde grafit içerir. 4.3 Resimde karbonun iki allotropu olan grafit ve elmas; 4.4 Resimde ise karbonun başka bir allotropu karbon-60 molekülü görülüyor.
60 karbon atomundan oluşankarbonun yeni bir allotropu (Karbon-60 molekülü 1985’tekeşfedilmiştir. Örgü noktalarındaki karbon atomları, bir futbol topu üzerindeki beşgen ve altıgen köşelerindeki noktalara karşılıktır.)

Ametallerin çoğu moleküler yapılıdır. Oda koşullarında yalnızca brom sıvı, iyot, fosfor, kükürt ve karbon katı, diğerleri gaz halindedir.
Soy gazlar dışındaki ametaller elektron alma eğilimi, verme eğiliminden yüksek elementlerdir. Bu nedenle metallerden elektron alarak iyonik bileşikleri, kendi aralarında ise elektron ortaklığı yaparak moleküler bileşikleri oluşturur. Hidrojen klorür (HCl), hidrojen sülfür (H2S), metan (CH4) gibi...

Elementlerin periyodik sistemi, 1869'da bulundu.Atomların çekirdeklerinde proton ve nötron bulunduğunu biliyoruz. Proton ve nötronlara, "çekirdeği oluşturanlar" demek olan "nükleonlar" da denir. Belirli bir elementin bütün atomlarında aynı sayıda proton bulunduğunu; ama nötron sayısının farklı olabileceğini biliyoruz. Yine protonun birim pozitif yükte, elektronun birim negatif yükte ve nötronun da yüksüz olduğunu anımsayalım. Bir atomun çekirdeğindeki proton sayısına, atom numarası (Z) denir. Atom numarası, aynı zamanda o atomun elektron sayısını ve o atomun hangi elemente ait olduğunu bildirir. Atom yüksüz (nötr) iken proton sayısının elektron sayısına eşit olması gerekiyor ve atomun kimyasal özelliklerini, atom numarası belirliyor. Kimyasal özellikler, atomların elektronları arasındaki ilişkilerin ifadesidir; yani elektronların alış verişi ve ortak kullanımıdır.

Aynı elemente ait atom çekirdeklerinde, proton sayıları aynıdır;ama bu atomlarda nötron sayıları farklı olabilir. Aynı elemente ait farklı kütleli böyle atomlara o elementin izotopları denir. Doğadaki elementlerin büyük çoğunluğu, birden fazla izotop içerir. Çekirdekteki proton ve nötron sayılarının toplamına, kütle numarası (A) denir ve herhangi bir izotop genellikle; simgesinin sol alt tarafında atom, sol üst tarafında da kütle numarası indisleriyle gösterilir. Kütle numarası terimi, atom kütlesinin çok büyük çoğunluğunun atom çekirdeğinde yani proton ve nötronlarda bulunduğunu belirtmesi anlamında önemlidir. Bilindiği gibi bir proton ile bir nötron kütlesi hemen hemen birbirine eşit (nötronunki azıcık fazla) ve bunların her biri yaklaşık 1840 elektron kütlesi kadardır!

Doğadaki herhangi bir elementin 'atom kütlesi,' tüm izotoplarının atom kütlelerinin, katkı yüzdeleriyle çarpılıp toplanmasıyla, yani ağırlıklı bir ortalama alınarak hesaplanır. Bugün biliyoruz ki bir elementin atom kütlesi, yalnızca çekirdeğindeki proton ve nötronların kütlelerinin basit bir toplamından ibaret değildir. Çekirdeğin iç enerjisinden de (bağlanma enerjisinden) bir katkı alır. Dolaysıyla atom kütlelerinin bir tam sayı olması beklenemez. Elementler tablosunda verilen atom kütlelerinin kesirli sayılar şeklinde olması, daha çok bu yüzdendir. Bir de her element atom kütlesinin karbon-12 izotopunun kütlesinin tam 12 alınarak, bu standart ışığında diğer atom kütlelerinin belirlenmesidir. Bir karbon-12 atomunun kütlesinin 12'de biri standart seçilmiş ve buna 1 atomik kütle birimi (1 akb) denmiştir. Buna göre 1 mol C-12 atomunun kütlesi tam 12 gramdır. Buna karşılık 1 mol C-13'ün kütlesi 13 gram değildir. Bugün kullanılan atom kütleleri, bu standart birime ve izotopların kütleleri ve bolluk yüzdelerine bağlı niceliklerdir.

Şimdi elementler tablosunu oluşturmaya başlayalım. llk element, Z=1 olan hidrojendir. Doğadaki hidrojen atomlarının çoğunluğu, 1 proton ve onun çevresindeki bir elektrondan oluşur. Sonra bu hidrojen atomunun çekirdeğine bir nötron ekleyelim, döteryum denen bir izotop oluşur. Buna da bir nötron ekleme olanağı vardır;ama bu çekirdek pek uzun süre yaşamaz. Bir proton, ikin nötron içeren bu kararsız çekirdeğin adı da trityumdur. Atom çekirdeklerine nötron eklemenin kimyasal özelliklerde pek değişiklik yaratmadığı anlaşılıyor. Fakat bir çekirdeği proton eklendi mi durum kökten değişir.

Periyodik tabloyu ilk olarak keşfeden Menleyeev, "periyodik tablonun hidrojen ile başlayacağı hiç aklıma gelmemişti" der. Oysa bugün herkes için hidrojenden daha küçük atom olmadığı açık bir olgudur. Bir hidrojen atomu alıp, çekirdeğine bir proton daha ekleyelim. Bu pratikte neredeyse hidrojen bombası yapmak demeye gelir; ama biz kağıt üzerinde çalışıyoruz. İşimiz kolay! Şimdi çekirdeğin yükü 1 arttığından, 1s orbitalindeki tek elektron, daha büyük bir kuvvetle çekilmektedir ve yarıçap, hidrojene göre küçülür. Dolayısıyla He⁺ iyonu elde edilmiş olur.

1s orbitaline bir elektron daha konduğunda, nötür helyum atomu elde edilecektir. Bu ikinci elektron çekirdeğin yükünü, yaklaşık olarak +1 görür ve sanki hidrojen atomunun 1s yörüngesine yerleşmiş gibidir. 1s orbitaline yerleşen iki elektron zıt spinlidir. Ne beklersiniz? Helyum atomunun çapı hidrojen atomuna göre büyür mü,küçülür mü? Deneyler, helyum atomunun çapının hidrojen atomunun çapına göre daha büyük olduğunu gösteriyor. Bir periyottaki soygaz sapması yalnız buradadır. Yani 2. ve daha yüksek numaralı periyotlarda soygaz atomlarının çapı en küçüktür.

Şimdi nötür bir helyum atomu alıp, çekirdeğine bir proton eklersek, elektronlar çekirdeğe biraz daha yaklaşır. Dışarıyla karşı net yük, 1s² elektronlarının kamuflajı nedeniyle, +1 olarak görünmektedir. Ortaya Li⁺ iyonu çıkmıştır ve nötür atomu verecek olan üçüncü elektron, 2s orbitaline yerleşmek durumundadır. Gerçi bu üçüncü elektron, +1 yüklü bir hidrojen çekirdeği görür gibidir. Fakat yeni bir yörünge kabuğuna oturmak zorunda olduğundan, 1s² elektronları çekirdeğe yaklaşmış olsalar dahi, atomun yarıçapı sonuç olarak büyür. Çünkü her yeni kabuk devreye girdiğinde; atomun yarıçapında yer alan büyüme, çekirdek yükünün artışından kaynaklanan küçülmeye oranla baskındır. Sonuç olarak Li'un elektron dağılımı, 1s²2s¹ olur. 1s² elektronlarının spinleri zıt yönlerde olup birbirini götürdüğünden, 2s¹ elektronunun spini eşleşmemiş kalır. Atom bir manyetik alana yerleştirildiğinde, bu spinin, alan yönüne paralel veya zıt olmasına göre, atomun enerji düzeyi biraz değişir.

Bu şekilde devam ederek, diğer element atomlarının elekron dağılımlarını birer birer elde edilebilir. Örneğin, lityumdan sonra gelen berilyum elektron dağılımı 1s²2s², borun ise 1s²2s²2p¹ dir. Borondaki eşleşmemiş olan 2p¹ elektronunun spini, bir manyetik alanın varlığında, yörünge açısal momentumundan (l) bağımsız bir tepki vermek yerine, önce onunla birleşmek ('coupling') eğilimindedir. 'Spin yörünge birleşmesi' denilen bu olgunun sonucunda ortaya çıkan toplam açısal momentum j; l-½ veya l+½ değerlerini alabilir. Bu toplam açısal momentumun manyetik alan yönündeki bileşeni (m) ise; kuantum sıçramaları gösterir ve -j ile +j arasındaki 2j+1 adet değerden (-j, -j+1,... j-1, j), herhangi birine sahip olabilir. Toplam açısal momentumun manyetik alana göre bu farklı yönelişleri, elektronun enerji düzeyini, az da olsa değiştirir. Dolayısıyla, aynı bir tek (n, l) çifti için; m değeri arttıkça yükselen, farklı enerji düzeyleri söz konusu hale gelir. Buna bir enerji düzeyinin ayrışması ('splitting') denir. "Manyetik alan nereden çıktı?" diyecek olursanız; elektronların yörünge hareketi akım anlamına geldiğinden, dış elektronlar açısından; iç elektronların yol açtığı böyle bir manyetik alan, şiddeti zayıf da olsa, elektron sayısı birden büyük ve tek olan hemen her atomda vardır.

Son olarak bir de, karbon atomuna bakalım. Nötür bir boron atomunun çekirdeğine bir proton daha ekleyip, Z=6'ya çıktık diyelim. Elimizde bir C+iyonu var ve nötür karbon atomunu elde etmek için, 1s22s22p1 yörünge şemasına bir elektron daha eklemek durumundayız. En dıştaki 2p grubunda 3 yörünge var ve bunlardan birinde halen bir elektron bulunuyor. Yeni gelen elektron, bu elektronla aynı yörüngeyi paylaşabilir. Ancak Pauli'nin dışlama ilkesine göre, spinlerin zıt yönlerde olması gerekir. Halbuki bu durumda iki elektron, iç elektronların oluşturduğu manyetik alan içerisinde, zıt yönlerde duran iki mıknatıs gibi olacaktır. Gerçi mıknatıslar; kendilerininkinden daha güçlü bir dış manyetik alanın yokluğunda, zıt yönlerde konumlanarak, toplam potansiyel enerjilerini azaltmak eğilimindedirler. Ancak böyle bir dış manyetik alan varsa eğer, toplam potansiyel enerjinin azaltılması açısından, mıknatısların birbirlerine göre yönelişleri öneminden kaybedip, ikinci plana düşer ve mıknatısların her ikisi de, dış manyetik alanın tersi yönde, yani birbirlerine paralel şekilde konumlanmayı tercih ederler. Dolayısıyla, yeni gelen elektron; 2p1 elektronuyla aynı yörüngeyi paylaşmak uğruna spinini zıt yönlendirmek yerine; bir diğer 2p yörüngesine yerleşerek, spinlerin paralel kalmasını sağlar. Böylelikle; negatif işaret taşıyan potansiyel enerjisini arttırıp, toplam enerjisini azaltmış olur. Aynı nedenle, 1s22s22p3 yörünge şemasına sahip bulunan nitrojen atomunun 2p grubundaki üç elektronu, farklı 2p yörüngelerinde oturur. Ancak sıra 1s²2s²2p⁴ şemasına sahip oksijene geldiğinde, 2p grubundaki dördüncü elektron; çok daha yüksek enerjili n=3 kabuğuna geçmektense, diğer üçünden biriyle aynı yörüngeyi paylaşmaya razı olur. Spini, diğerininkine zıt yönde olmak kaydıyla...

Ayrıntıymış gibi görünen bu değerlendirmeler bize, kimyada elementlerin yörünge dizilimlerinin inşasında kullanılan ve bulucusunun adıyla 'Hundt kuralı' olarak anılan güçlü bir anahtar veriyor: Herhangi bir l≥2 yörünge grubuna elektronların yerleştirilmesi sırasında; önce her yörüngeye, spinleri paralel birer elektron yerleştirilir ve grupta başka yörünge kalmayınca, ters spinli elektron eşleştirmelerine geçilir. Elementlerin elektron dizilimiyle ilgili, bir kural veya kuralsızlık daha var...

Enerji kuantum sayısının, n=1'den başlayarak artan değerlerine karşılık gelen yörünge kabuklarına, tarihsel kullanımdan gelen alışkanlıkla, sırasıyla K, L, M, N kabukları deniyor. Hidrojen atomunda, birbirini izleyen kabuklar arasındaki enerji aralığı; iki kabuktan herhangi birinin içinde yer alan farklı alt yörünge grupları arasındaki enerji farkından daha büyük oluyor. Fakat daha önce de sözünü ettiğimiz gibi, diğer elementlere ait yörüngelerin enerji düzeyleri; bir yandan çekirdek yükünün artması, diğer yandan bu yükün bir kısmının iç elektronlar tarafından kamufle ediliyor olması nedenleriyle, hidrojendekinin aynı olamıyor. Bu durum, elektronların spin ve açısal momentum aracılığıyla etkileşime girmeleri sonucu; özellikle daha kalabalık olan yörünge gruplarında, daha da karmaşıklaşıyor. O kadar ki; örneğin belli bir kabuktaki d ve f yörüngelerinin enerji düzeyleri, bir veya daha sonraki kabuğun içine kayacak kadar artabiliyor. Dolayısıyla yörüngelerin, kimyada 'Hundt kuralı' olarak anılan doldurulma sırası ve barındırdıkları elektron sayıları şöyle:

Bir elementin kimyasal özelliklerini hemen tümüyle, dizilişinin en dış kabuğundaki elektron sayısı belirliyor. Bu sayıya, o elementin kimyasal 'değer'ini belirleyen sayı anlamında, 'değer sayısı' ('valence') deniyor. Çünkü en dış kabuğu dolu olan atomlar, diğer atomlarla ilişkileri açısından daha büyük bir kararlılık sergiliyor ve diğerleri de, duruma göre; ya bu dış kabuktaki elektronlarından kurtulmak veya kabuğu tümüyle doldurmak suretiyle, benzeri bir kararlılığı kazanmak eğiliminde oluyor.

Hidrojen için bu sayı 1. Nötür bir hidrojen atomu bu haliyle, kimyasal tepkimeye girme fırsatı bulduğunda; ya bu elektronunu da verip, kurtulmak veya bir elektron daha alıp, 1s kabuğunu doldurmak gibi iki seçeneğe sahip görünüyor. Fakat, mevcut elektron tarafından yükü büyük oranda kamufle edilmiş bulunan çekirdek, ikinci bir elektronu yörüngede tutacak çekme kuvvetini uygulayamıyor. Dolayısıyla hidrojen, girdiği kimyasal tepkimelerde hep, elektron vererek, + yüklü iyon haline geçiyor. Elektrostatik açıdan + yüklü olmayı tercih ettiğinden, 'elektropozitif' olduğu söyleniyor. Hem de bunu güçlü bir şekilde yaptığından, 'güçlü bir elektropozitif element' olarak nitelendiriliyor. Veya elektron ilgisinin ('affinity') zayıflığından söz ediliyor. Helyum ise, tek ve en dış olan kabuğu zaten dolu olduğundan, elektron alış verişlerine, yani kimyasal tepkimelere pek yanaşmıyor. Dolayısıyla, soygaz olarak biliniyor. Çekirdeğinin yükü veya çekim kuvveti, hidrojeninkinden daha büyük olduğundan, yarıçapı daha küçük...

Atom numarası sıralamasında bir sonra gelen Li, en dış 2s kabuğunda tek bir elektrona sahip. Dolayısıyla, kimyasal tepkimelerinde aynı hidrojen gibi, 'elektropozitif' davranıyor. Zaten bu yüzden, kimyasal özelliklerinin benzerliğinden dolayı, tabloda hidrojenin altına konmuş. Hatta lityumun 2s elektronu, hidrojenin 1s elektronundan daha yüksek bir enerji düzeyinde. Dolayısıyla lityum bu elektronunu, hidrojenden daha bile kolay verebiliyor. Yani elektropozitifliği daha yüksek. Çekirdek yükünün daha büyük olmasına karşın, n=2 değerli yeni bir kabuğa geçilmiş olduğundan, yarıçapı hidrojeninkinden daha büyük. Saf hali, olağan koşullarda katı. Bir tepkimeye giremediği bu durumda dahi, 2s elektronuna karşı tutkusu çok zayıf ve bu 'değer elektronu' çoğu zaman, kristal yapı içerisinde serbestçe dolaşabiliyor. Bu yüzdendir ki saf lityum; yüksek ısıl ve elektrik iletkenliğiyle, güçlü metal özellikleri sergiliyor.

Ardından gelen berilyum, aynı derecede güçlü bir şekilde olmasa da, 2s² elektronlarını vermeye ve metal gibi davranmaya hazır. Ancak, daha sonra gelen borondan başlayarak 2p yörüngeleri doldukça, elektron verme eğilimi giderek zayıflıyor. Oksijene gelindiğinde, bu eğilim tam tersine; elektron alma eğilimine, yani 'elektronegatif' özelliğe dönüşüyor. Çünkü 1s²2s²2p⁴ yörünge şemasına sahip olan oksijen artık, en dış kabuğunu 2 elektron alarak doldurmayı tercih ediyor. Flor ise bu işi tek bir elektronla yapabiliyor. Dolayısıyla, çok güçlü bir elektron alıcısı, güçlü bir 'elektronegatif' element. Dış kabuk nihayet dolduğunda karşımıza, kimyasal tepkimelere karşı ilgisiz bir asal gaz daha çıkıyor: Neon. Bu yüzden helyumun altına konmuş zaten tabloda... Bu arada n=2 kabuğu dolduruldukça, çekirdek yükündeki artışın baskınlığı nedeniyle, yarıçaplar giderek küçülüyor.

Halbuki bir sonraki sodyuma, Z=11 atomuna gelindiğinde; yeni bir (n=3) kabuğuna geçilmiş oluyor ve yarıçap birden büyüyor. En dış orbitalindeki tek elektronu kolayca vermeye hazır olan sodyum, bu yüksek elektropozitifliği sayesinde, tıpkı hidrojen ve lityum gibi, güçlü metal özellikler sergiliyor. Bu yüzden onların altında yer alıyor. Hatta, elektropozitifliği onlarınkinden daha bile yüksek. Çünkü en dış 3s elektronu, diğerlerinin 1s veya 2s elektronundan daha yüksek enerji düzeyine sahip ve bu nedenle, iyonlaşması daha kolay.

Sodyumdan sonraki magnezyum, gerçi sodyuma göre daha zayıf, ancak hala güçlü metal özelliği taşıyor. Fakat bu özellik, alüminyumla başlayarak, daha sonraki elementlerde giderek zayıflıyor. Kükürtten sonra ise sırada; elektron vermek bir yana, güçlü bir elektron alıcısı olan klor geliyor. Klor tıpkı, tabloda tam üstündeki flor gibi davranıyor. Ancak, elektron tutkusu onunki kadar güçlü değil. Çünkü, klorun en dış kabuğunu oluşturan 3p yörüngeleri, florun dış kabuğunu oluşturan 2p yörüngelerinden daha yüksek bir enerji düzeyine sahip. Dolayısıyla enerji ölçeğinde klor, 3p yörüngelerini doldurmak için aldığı elektronu, florun 2p yörüngelerine aldığı elektron kadar derinlere indiremiyor. Sonuç olarak da bu ek elektronu kendisine, florun yaptığı kadar güçlü bir şekilde bağlayamıyor. Yani, flora göre daha zayıf elektronegatif özellik taşıyor.

Potasyuma geçildiğinde, tıpkı üstündeki sodyum gibi, elektropozitif bir elementle karşılaşılıyor. Hatta yeni bir enerji kabuğuna geçilmiş olduğundan; sodyuma göre yarıçap büyürken, elektron verme kolaylığı da artmış oluyor. Yani potasyum sodyuma göre, daha bile elektropozitif...

Elementler tablosu, benzer kimyasal özellikler sergileyen elementlerin alt alta konmasıyla elde edilmiş. Bu yüzden; tablodaki dikey dizilere, yani sütunlara, kimyasal açıdan benzer elementler grubu anlamında, 'grup' deniyor. Yatay dizilere de 'periyot'...

Birinci periyotta, 1s yörüngesinden oluşan ilk kabuk dolduruluyor ve sadece iki element var. İkinci ve üçüncü periyotlarda, sırasıyla; 2s² 2p⁶ ve 3s² 3p⁶ yörüngeleri de dolduruluyor. Bu periyotlarda 8'er element var. Dördüncü ve beşinci periyotlarda, sırasıyla; 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ ve 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ yörüngelerinin doldurulması gerekiyor. Dolayısıyla bu satırlarda, 18'er element var. 3d ve 4d yörüngelerine karşılık gelenlere, metallerle metal olmayanlar arasında yer aldıklarından dolayı, 'geçiş elementleri' de deniyor.

Altıncı periyotta; 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ yörüngeleri doldurulduğundan, bu satırda 32 elementin bulunması gerekiyor. Ancak bu durumda tablo, enlemesine fazla uzayacağından; 4f yörüngelerinin doldurulmasına karşılık gelen 14 elementlik dizi, tabloda araya sokulmak yerine, aşağıya alınmış. Lantan'la başlayan bu alt diziye, 'lantanidler serisi' deniyor.

Yedinci periyotta ise; 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶ yörüngeleri doldurulduğundan, bu satırda da keza, 32 elementin bulunması gerekiyor. Ancak, yine tablo enini kısa tutabilmek amacıyla; 5f yörüngelerinin doldurulmasına karşılık gelen 14 elementlik dizi, benzer şekilde; araya sokulmak yerine, aşağıya alınıp, lantanidler serisinin altına yerleştirilmiş. Aktinyum'la başlayan bu alt diziye, 'aktinidler serisi' deniyor. Lantanid ve aktinid serileri birlikte, 'nadir toprak elementleri' olarak da biliniyor.

Kısacası; herhangi bir periyotta, yani satırda, soldan sağa doğru ilerledikçe; elementlerin elektropozitifliği veya metal özellikleri giderek zayıflarken, atom yarıçapları küçülüyor. Dikey dizilerden oluşan gruplara, soldan sağa doğru sırasıyla bakıldığında; birinci gruba 'alkali metaller' deniyor. Biraz zayıflayarak da olsa, benzeri metal özellikler taşıyan ikinci grup, 'alkali toprak elementleri' olarak biliniyor. 3'ten 8'e kadarki gruplar, metallerle metal olmayan elementler arasında, 'geçiş elementleri' olarak nitelendiriliyor. En sağdaki gruba 'asal gazlar,' bir öncekine de 'halojenler' deniyor. Herhangi bir grupta, aşağıya doğru inildikçe, atom yarıçapları büyüyor. Grubun sergilediği ortak kimyasal özelliğin gücü ise, yine aşağıya doğru inildikçe; soldaki gruplarda artarken, sağdaki gruplarda azalıyor.

Periyodik tablo, etrafımızı çevreleyen elementlerin kimyasal davranışlarına anlam verebilmek açısından, güçlü bir araç oluşturuyor: Her eve lazım. Ancak bu elementlerden bazılarının bazı çekirdekleri, hep öyle oldukları gibi kalmıyorlar. Bazen de durup dururken, bozunuyorlar. Bu çekirdeklere kararsız çekirdekler ve bunların oluşturduğu elementlere de radyoaktif elementler diyoruz.

Los Alamos National Laboratory's Chemistry Division Presents

Elementlerle ilgili daha çok bilgi için tıklayınız:

Periot

Grup**

1
IA
1A

18
VIIIA
8A

1
H
1.008

2
IIA
2A

13
IIIA
3A

14
IVA
4A

15
VA
5A

16
VIA
6A

17
VIIA
7A

2
He
4.003

3
Li
6.941

4
Be
9.012

5
B
10.81

6
C
12.01

7
N
14.01

8
O
16.00

9
F
19.00

10
Ne
20.18

11
Na
22.99

12
Mg
24.31

3
IIIB
3B

4
IVB
4B

5
VB
5B

6
VIB
6B

7
VIIB
7B

11
IB
1B

12
IIB
2B

13
Al
26.98

14
Si
28.09

15
P
30.97

16
S
32.07

17
Cl
35.45

18
Ar
39.95

------- VIII -------
------- 8 -------

19
K
39.10

20
Ca
40.08

21
Sc
44.96

22
Ti
47.88

23
V
50.94

24
Cr
52.00

25
Mn
54.94

26
Fe
55.85

27
Co
58.47

28
Ni
58.69

29
Cu
63.55

30
Zn
65.39

31
Ga
69.72

32
Ge
72.59

33
As
74.92

34
Se
78.96

35
Br
79.90

36
Kr
83.80

37
Rb
85.47

38
Sr
87.62

39
Y
88.91

40
Zr
91.22

41
Nb
92.91

42
Mo
95.94

43
Tc
(98)

44
Ru
101.1

45
Rh
102.9

46
Pd
106.4

47
Ag
107.9

48
Cd
112.4

49
In
114.8

50
Sn
118.7

51
Sb
121.8

52
Te
127.6

53
I
126.9

54
Xe
131.3

55
Cs
132.9

56
Ba
137.3

57
La*
138.9

72
Hf
178.5

73
Ta
180.9

74
W
183.9

75
Re
186.2

76
Os
190.2

77
Ir
190.2

78
Pt
195.1

79
Au
197.0

80
Hg
200.5

81
Tl
204.4

82
Pb
207.2

83
Bi
209.0

84
Po
(210)

85
At
(210)

86
Rn
(222)

87
Fr
(223)

88
Ra
(226)

89
Ac~
(227)

104
Rf
(257)

105
Db
(260)

106
Sg
(263)

107
Bh
(262)

108
Hs
(265)

109
Mt
(266)

110
---
()

111
---
()

112
---
()

114
---
()

116
---
()

118
---
()

Lantanit Serisi*

58
Ce
140.1

59
Pr
140.9

60
Nd
144.2

61
Pm
(147)

62
Sm
150.4

63
Eu
152.0

64
Gd
157.3

65
Tb
158.9

66
Dy
162.5

67
Ho
164.9

68
Er
167.3

69
Tm 168.9

70
Yb
173.0

71
Lu
175.0

Aktinit Serisi~

90
Th
232.0

91
Pa
(231)

92
U
(238)

93
Np
(237)

94
Pu
(242)

95
Am
(243)

96
Cm
(247)

97
Bk
(247)

98
Cf
(249)

99
Es
(254)

100
Fm
(253)

101
Md
(256)

102
No
(254)

103
Lr
(257)

PERIODIK TABLE

Mendeleev noted patterns in the combining ratios of elements

Recognizing the patterns of combining ratios or "valency", Mendeleev created a table organized by placing elements with similar combining ratios in the same group. He arranged the elements within a group in order of their

1869'da , Rus kimyacı Mendeleev, elementleri artan atom ağırlıklarına göre sıralayarak ilk Periyodik Tabloyu buldu..

After more than three years of sometimes acrimonious debate across the borders of many nations, an international body of chemists has reached a tentative agreement on the names to be bestowed upon six new chemical elements.

The elements themselves, numbers 104 through 109 on the periodic table, were created by accelerator laboratories in the United States, Germany, and Russia over the last two decades and have little significance for non-scientists. Only a few atoms of each of these elements ever existed, and none survived after its creation for more than a few seconds before decaying radioactively into atomic debris.

But the naming of a chemical element is influenced by national pride, professional rivalry and personal sensitivities; the picking of a single name can provoke as much back-room bickering and bargaining as the selection of an international beauty queen.

The final court of appeals in this process is the International Union of Pure and Applied Chemistry, with member chemists from about 80 countries. Within the Union, factions representing the United States, Germany, Russia and several other nations have bitterly disagreed about names.

A particularly sharp disagreement began three years ago when the Lawrence Berkeley Laboratory in Berkeley, Calif., backed by the American Chemical Society, tentatively named element 106 seaborgium, with the chemical symbol Sg. The name honored Glenn T. Seaborg, an American chemist and Nobel laureate, whose team created 10 new elements during and after World War II. In 1940, Seaborg's research group at Berkeley used an accelerator to make neptunium, the first element heavier than uranium (Before neptunium, the only element existing solely as a laboratory product was technetium, which is No. 43 on the periodic table. It was created in 1937 by the fusion of atomic nuclei.).

Seaborg's team went on to create plutonium, the element fueling the atomic bomb that destroyed Nagasaki, and eight other artificial elements. The American Chemical Society believed that international confirmation of the name seaborgium would be mere formality, but instead the international chemists' union provisionally named Element 106 rutherfordium honoring New Zealand-born physicist Ernest Rutherford.

Adding insult to injury, in the view of the Berkeley group, the international union proposed naming element 104 dubnium, recognizing achievements in nuclear physics by the Joint Institute for Nuclear Research at Dubna, Russia. The Berkeley scientists and many other American physicists are skeptical of some of the claims made by the Dubna laboratory to having created new elements.

After years of debate, the international union came up last month [Jan 1997] with a compromise list that most American chemists deem acceptable. David F. Eaton, a chemist at DuPont Corp. who headed the American delegation throughout the bargaining, said in an interview that all the American laboratories involved in the dispute were satisfied.

Cenevre'de yapılan toplantıda [1997], yukarıda adı geçen altı elementin aşağıdaki gibi adlandırılması kararlaştırıldı: 104. Element , Rutherfordium (symbol Rf); 105. element, Dubnium (symbol Db); 106. element, Seaborgium (symbol Sg); Element 107. element , Bohrioum (symbol Bh); 108. element, Hassium (symbol Hs), bol Mt).

(Bohrium takes its name from Niels Bohr, a Dane, who was a founder of quantum physics. Hassium is the Latin name for the German province Hesse, the seat of the laboratory where elements 109 and 110 were created, as well as a single atom of element 112 one year ago [1996]. Meitnerium Avusturyalı fizikçi Lise Meitner'in adından geliyor.)

Dropped from the union's previous list of provisional names are joliotium for Element 105, for the French physicist Frederick Jolie-Curie, and hahnium for Element 108, honoring the German physicist Otto Hahn. "Fortunately, However," Eaton said, "we still have some unnamed elements to play with: Elements 110, 111 and 112."

All three were created in Darmstadt, Germany, by the Society for Heavy Ion Research, and by tradition, the creator or discoverer of an element has the privilege of proposing its name. Consequently, hahnium has a chance of rejoining the periodic table, and even the French joliotium might make into the pantheon.

Final settlement of the issue will be a relief for the publishers of chemistry textbooks and scientific papers around the world; in the current confusion, five different versions of the periodic table are in circulation.