Елементальна хімія - це галузь хімії, яка спеціально вивчає виявлені елементи. Він також вивчає фізичні та хімічні властивості елемента. Фізичні властивості стосуються мінливих предметів без утворення нових речовин. Фізичні властивості також можна спостерігати, не змінюючи речовин, з яких складається матеріал. Ми можемо охарактеризувати фізичні властивості речовини, колір, запах, температуру плавлення, температуру кипіння, щільність, твердість, розчинність, каламутність, магнетизм та в’язкість.
Тим часом хімічні властивості - це зміни, що зазнають об’єкти, що утворюють нові речовини. Хімічні зміни змушують речовину утворювати новий тип речовини. Деякі приклади хімічних властивостей - це горючість, займистість, вибухонебезпечність, отруйність, а також іржа та корозія.
Елементи можна класифікувати за категоріями залежно від їх положення в періодичній системі. Цього разу ми обговоримо фізичні та хімічні властивості елементів на основі їх груп.
Група лугів
Лужні метали - це елементи, що належать до групи IA, за винятком водню (H), а саме літію (Li), натрію (Na), калію (K), рубідію (Rb), цезію (Cs) та францію (Fr). Серед фізичних властивостей лужної групи - її м’які та легкі властивості. Ці елементи також мають досить низькі температури плавлення і кипіння.
Хімічна властивість елементів лужних металів полягає в їх високій реакційній здатності. Лужні метали легкозаймисті киснем у повітрі, тому їх потрібно зберігати в гасі. Результат горіння завжди відбувається у вигляді перекису.
(Читайте також: Моделі Atom, що ти?)
Елементи лужних металів також дуже реагують на воду. Порядок стихій падає, реакція стає інтенсивнішою, це навіть може спричинити нагрівання. Лужні метали легко реагують з кислотами, утворюючи солі та газоподібний водень. Луги можуть безпосередньо реагувати з галогенами, утворюючи солі.
Елементальний лужний метал можна визначити за допомогою випробування на полум’я. Кожен елемент надасть характерний колір, наприклад, вогонь літію буде червоним, натрій - жовтим, калій - світло-фіолетовим, рубідій - фіолетовим, а цезій - синім.
Група лужних ґрунтів
До лужноземельних металів відносяться елементи, що входять до групи IIA, а саме берилій (Be), магній (Mg), кальцій (Ca), стронцій (Sr), барій (Ba) та радій (Ra). Спираючись на свої фізичні властивості, лужноземельні метали мають вищу температуру плавлення, температуру кипіння, щільність та твердість матеріалу, ніж лужні метали, подібні періоду. Це пояснюється тим, що елементи лужноземельних металів мають два електрони у зовнішній оболонці, тому зв’язки металів міцніші. Лужноземельні метали, як правило, важко розчиняються у воді, і їх можна знайти під землею або в гірських породах в земній корі.
Деякі хімічні властивості лужноземельних елементів металів полягають у тому, що вони можуть реагувати з водою та утворювати основи. Крім того, при взаємодії з киснем лужноземельні метали можуть утворювати лужні оксиди. Лужноземельні метали також можуть реагувати з воднем, утворюючи гідридні сполуки. Вступаючи в реакцію з азотом, він утворює нітриди.
При згорянні лужноземельні елементи також дають характерний колір. Полум'я берилію та магнію буде білим, кальцій - помаранчевим, стронцій - червоним, а барій - зеленим.
Галогенні елементи
Галогени включають елементи, що входять до групи VIIA і складаються з фтору (F), хлору (Cl), брому (Br), йоду (I) та астатину (At). Назва галоген походить від грецького, що означає "утворювати сіль". Отже, галогенні елементи можуть утворювати сольові сполуки, коли вони реагують з металевими елементами. Природно, що галогеновий елемент знаходиться у вигляді двоатомної молекули, а саме F.2, Кл2, Br2, і я.2.
Фізичні властивості галогенів полягають у тому, що їх температури плавлення та кипіння зростають із збільшенням атомного числа. При кімнатній температурі фтор і хлор є газами, тоді як бром - летюча рідина, а йод - сублімується тверда речовина. Фтор має світло-жовтий колір, хлор - зеленувато-жовтий, а бром - коричнево-червоний. Коли він твердий, йод чорний, а пари фіолетові. Всі галогенні елементи мають образливий запах.
Хімічна властивість галогенних елементів полягає в їх високій реакційній здатності як неметалевого елемента. Галогени можуть реагувати з воднем, утворюючи галогенні кислоти. При взаємодії з основами галогени утворюють солі. При взаємодії з металами галогени утворюють галогеніди металів, які мають високе окисне число. Галогенні елементи також розчиняються у воді, утворюючи галогенідну кислоту та гіпогалітову кислоту. Розчини галогенів також називають галогенидами і є окислювачами.
Благородний газ
Рідкісні газові елементи належать до групи VIIIA і складаються з гелію (He), неона (Ne), аргону (Ar), криптону (Kr), ксенону (Xe) та радону (Rn). Рідкісні гази отримали свою назву, оскільки при кімнатній температурі вони є газами і дуже стабільні або на них важко реагувати. Рідкісні гази часто зустрічаються в природі як одиничні атоми.
Фізичні властивості благородних газів включають їх дуже низькі температури плавлення та кипіння. Його температура кипіння близька до нуля градусів за Кельвіном, а температура кипіння лише на кілька градусів вище температури плавлення. Рідкісні гази будуть плавитися або застигати лише в тому випадку, якщо енергія молекул дуже слабка, тобто при дуже низьких температурах.
На основі своїх хімічних властивостей благородні гази мають дуже низьку реакційну здатність. Вважається, що на це впливає електронна конфігурація. Рідкісні гази мають 8 електронів у зовнішній оболонці (два для гелію) і є найбільш стабільною конфігурацією. Крім того, чим більший атомний радіус елементів благородних газів, тим вища реакційна здатність. До цього часу вчені змогли утворювати сполуки з ксенону, радону та криптону.
Третій період
Елементи третього періоду складаються з металів (натрій, магній, алюміній), металоїдів (кремній) та неметалів (фосфор, сірка, хлор, аргон). Виходячи з їх фізичних властивостей, електронегативність елементів третього періоду буде збільшуватися більше прямо в таблиці Менделєєва. Це тому, що атомний радіус стає вправо, чим менший він.
Тим часом хімічні властивості елементів третього періоду змінювались. Натрій - найсильніший відновник, тоді як хлор - найсильніший окислювач. Властивості гідроксидів цих елементів залежать від їх енергій іонізації.
Четвертий період
Елементами, включеними в четвертий період, є скандій (Sc), титан (Ti), ванадій (V), хром (Cr), марганець (Mn), залізо (Fe), кобальт (Co), нікель (Ni), мідь ( Cu) та цинку (Zn). Всі ці елементи входять до складу металів, які є відновниками. Точки їх плавлення та кипіння, як правило, високі. Вони також мають хорошу електропровідність і є міцним матеріалом. Скандій та цинк мають білий колір, тоді як решта елементів мають різноманітні кольори.
На основі своїх хімічних властивостей більшість цих перехідних елементів мають кілька окислювальних ступенів і можуть утворювати іони та складні сполуки.
