Periodni sustav elemenata

2019. godine navršava se 150 godina od otkrića Periodnog sustava elemenata, stoga je Opća skupština Ujedinjenih naroda proglasila 2019. godinu Godinom Periodnog sustava elemenata. Da bismo i mi podsjetili na važnost toga otkrića, ukratko ćemo se osvrnuti na znanstvenike koji su pokušavali svrstati kemijske elemente nekim suvislim redom kao i na tablicu periodnog sustava koja je jedno od najvažnijih pomagala pri proučavanju kemije. 

Pozornim praćenjem videozapisa Ostavština Johna Newlandsa otkrijte što je zajedničko PSE-u i glazbenoj oktavi.

Suvremena tablica periodnoga sustava, prema preporuci Međunarodne unije za čistu i primijenjenu kemiju (IUPAC, 1988), sadrži 7 perioda i 18 skupina elemenata. Elementi su u periodnome sustavu označeni kemijskim simbolima, kojima se dodaju atomski ili redni broj kao lijevi supskript, a nukleonski ili maseni broj kao lijevi superskript. Danas poznajemo 118 kemijskih elemenata čime je tablica Periodnog sustava elementa u potpunosti popunjena (svih 7 perioda). Prema svojstvima dijelimo elemente na metale, polumetale i nemetale.

Glavne skupine periodnoga sustava jesu: 1., 2., 13., 14., 15., 16., 17. i 18. Elementi 1. skupine (osim vodika) nazivaju se alkalijski metali jer tvore jake lužine (alkalije). Elementi 2. skupine su zemnoalkalijski metali, jer također tvore jake lužine, a uz to su sastojci Zemljine kore. Elementi 13., 14. i 15. skupine nazivaju se prema prvom elementu u skupini: borova (13), ugljikova (14) i dušikova (15) skupina. Elementi 16. skupine su halkogeni elementi jer ulaze u sastav ruda, elementi 17. skupine su halogeni elementi jer s metalima tvore soli, a elementi 18. skupine nazivaju se plemeniti plinovi jer su u uobičajenim uvjetima jednoatomni plinovi koji ne reagiraju ni s jednim elementom. 

Elementi od 3. do 11. skupine zovu se prijelazni metali jer tvore prijelaz između metala i nemetala. Elementi 12. skupine, cink, kadmij i živa, nemaju posebno ime. Unutar šeste periode nalazi se niz kemijski vrlo sličnih elemenata, atomskoga broja 57 – 71, koji se prema prvom članu niza, lantanu, nazivaju lantanoidi, a unutar sedme periode niz također kemijski vrlo sličnih elemenata, atomskoga broja 89 – 103, koji se prema prvom članu niza, aktiniju, zovu aktinoidi. Lantanoidi i aktinoidi nazivaju se i unutrašnji prijelazni elementi i zbog preglednosti najčešće se prikazuju posebno, na dnu tablice. Skandij, itrij i lantanoidi zajedno se nazivaju i rijetke zemlje. (izvor: mrežno mjesto 1; pristupljeno: 10. 11. 2018.)

U današnjoj tablici periodnog sustava elemenata možemo iščitati ili odrediti broj elementarnih čestica za svaki atom (broj protona, neutrona i elektrona), njegovu relativnu atomsku masu, elektronsku konfiguraciju i broj valentnih elektrona. Od ukupnog broja elemenata njih 90 je prirodnih, a ostali su umjetno proizvedeni u laboratorijima.

Zadnje otkrivene elemente, s rednim brojevima 113, 115, 117 i 118, u prosincu 2016. godine je Međunarodna organizacija za čistu i primijenjenu kemiju (IUPAC) službeno uvrstila u tablicu periodnog sustava. Imena za novootkrivene kemijske elemente predložili su znanstvenici koji su ih otkrili. Prva tri kemijska elementa dobila su ime prema mjestu istraživačkog laboratorija u kojima su otkriveni. Tako je nihonij otkriven u Japanu (japanska riječ za Japan je Nippon ili Nihon), moskovij (Moskva) i tenesin (američka savezna država Tennessee). Oganeson je dobio ime u čast ruskog znanstvenika profesora nuklearne fizike Jurja Oganessiana. Sva četiri novootkrivena elementa izrazito su nestabilna zbog vrlo velikog broja protona u njihovim jezgrama. Traju vrlo kratko, njihov životni vijek mjeri se u milisekundama.