Periodic Groups
Istnieją dwie szerokie grupy pierwiastków, które są oddzielone na tablicy okresowej. Są to metale i niemetale. Metale znajdują się po lewej stronie i rozciągają się od litu, Li, w dół do wapnia, Fr, następnie w poprzek na prawo do aluminium, Al, (nie baru, B) do bizmutu, Bi. Niemetale to węgiel, C, oraz linia ukośna do radonu, Rn i wszystkie elementy na prawo od tej linii ukośnej. Wodór jest niemetalem. Pozostaje jeszcze grupa pierwiastków, które mają właściwości nie w pełni metaliczne, zwanych półmetalami (lub metaloidami): bor, B; krzem, Si; gal, Ga; arsen, As; antymon, Sb; tellur, Te; i polon, Po. Semimetale nieznacznie przewodzą prąd elektryczny i mogą być kruche i bez połysku.
Cztery grupy na układzie okresowym mają odrębne nazwy i odrębne właściwości. Grupy te to metale alkaliczne, metale ziem alkalicznych, fluorowce i gazy szlachetne. Kiedy rozumiemy chemię jednego elementu w którejś z tych grup, to wiemy, że inni członkowie grupy mają podobne reakcje i właściwości. (Pierwsza kolumna układu okresowego to metale alkaliczne: lit, Li; sód, Na; potas, K; rubid, Rb; cez, Cs; i wapń, Fr. Metale alkaliczne to miękkie metale, które łatwo się tną, mają niskie temperatury topnienia, małą gęstość (lit, sód i potas unoszą się na wodzie), szybko reagują z tlenem i wodą. Tworzą związki z tlenem w stosunku 2 do 1, np. Na2O i K2O, i tworzą związki z chlorem w stosunku 1 do 1, np, NaCl i KCl (świetny film na stronie http://www.open2.net/sciencetechnologynature/worldaroundus/akalimetals.html).
Metale alkaliczne: lit, sód, potas, rubid i cez
Zauważ, że wodór, H, jest często umieszczany w tej samej kolumnie, ale nie jest metalem alkalicznym, w rzeczywistości wodór jest wyjątkowy i jest sam w swojej własnej rodzinie.
Druga kolumna układu okresowego to metale ziem alkalicznych: beryl, Be; magnez, Mg; wapń, Ca; stront, Sr; bar, Ba; i rad, Ra. Metale te mają podobne właściwości do metali alkalicznych, z wyjątkiem tego, że są twardsze, mają wyższe temperatury topnienia i gęstości oraz wolniej reagują z tlenem i wodą. Najważniejszą zmianą jest zmiana proporcji związków tworzonych z tlenem i chlorem. Z tlenem metale te tworzą związki o stosunku 1 do 1, jak MgO i CaO, a z chlorem reagują tworząc związki o stosunku 1 do 2, jak MgCl2 i CaCl2.
Druga przedostatnia kolumna to halogeny: fluor, F; chlor, Cl; brom, Br; jod, I; i astat, At. Są to substancje toksyczne, niebezpieczne i reaktywne (wyizolowanie fluoru odebrało życie kilku wczesnym eksperymentatorom). Są one tak reaktywne, że występują w przyrodzie w połączeniu w cząsteczkach dwuatomowych, takich jak F2 , Cl2 , Br2 i I2 (At jest radioaktywny i charakteryzuje się tylko jako atomy). Halogeny są jedynymi pierwiastkami z końcówką -ine, więc są łatwe do rozpoznania). Łatwo tworzą gazy. Fluor i chlor są gazami w temperaturze pokojowej, a brom jest cieczą (jedyną inną cieczą w temperaturze pokojowej jest rtęć, Hg). Jod tak łatwo przechodzi w stan gazowy, że mimo iż jest ciałem stałym, w temperaturze pokojowej sublimuje (zmienia się ze stanu stałego w gazowy). Pierwiastki te są również powszechnie spotykane w solach, takich jak zwykła sól kuchenna, NaCl, i sole oceaniczne, KCl i MgCl2.
Ostatnia kolumna to gazy szlachetne: hel, He; neon, Ne; argon, Ar; krypton, Kr; ksenon, Xe; i radon, Rd. Wszystkie te gazy są niereaktywne, stąd ich nazwa odnosząca się do bycia zbyt dobrymi, by reagować. Ostatnio, w wyjątkowych warunkach, Kr, Xe i Rd utworzyły stabilne związki. Fakt, że są one gazami i nie są reaktywne oznaczał, że były bardzo trudne do odkrycia i wyizolowania.
Gazy szlachetne wzbudzane elektrycznością http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glowing_noble_gases.jpg
Kilka innych nazw grup to metale przejściowe, które są pierwiastkami w „środku” układu okresowego, począwszy od skandu, Sc, (#21) przez cynk, Zn, aż do rtęci, Hg, i pierwiastka 112 (copernicium).
Dwa okresy pierwiastków oddzielone od innych pierwiastków w większości tablic okresowych to lantanowce i aktynoidy (powszechnie określane jako lantanowce i aktynowce), które zaczynają się od lantu, La, (#57) . Podczas gdy elementy te są powszechnie określane jako metale ziem rzadkich, są one w rzeczywistości dość powszechne elementy. Również Glenn Seaborg (który stworzył kilka pierwiastków transuranowych, takich jak pluton i ameryk) zasugerował, ku utrapieniu starszych, że nazwy rodziny powinny być podane dla okresów, a nie grup, ponieważ słusznie zauważył, że właściwości tych pierwiastków były podobne w rzędach, a nie w kolumnach.
.