Türkçe Bilgi: Periyodik kanun

Periyodik kanun Kimya ve fizikte elementlerin özelliklerinin atom numaralarıyla ilgili olduğunu belirterek, böylece elementlerin atom numaralarıyla küçükten büyüğe sıralanınca aynı özelliklerin periyodik olarak tekrar belireceğini bildiren bir kanun.

Triadlar (üçlüler): 1829'larda, bir Alman kimyageri olan Johann Wolfgang Döbereiner, benzer özellikleri taşıyan elementlerin atom ağırlıklarında bazı belirli bağlantılar olduğunu anlamıştı. Birbiriyle alakalı üç element olan lityum, sodyum ve potasyum hesaba katıldığında bunlar, sodyumun atom ağırlığının diğer ikisi arasındaki aritmetik ortalamaya benzer olduğunu göstermektedir. Lityum 6.939, potasyum 39.102 bunların ortalaması 23.02'dir. Sodyumun atom ağırlığı da 22.9898'dir. Kalsiyum, stronsiyum ve baryum üçlüsünde; kalsiyum 40.08, baryum 137.34 ve bunların ortalaması 88.71'dir. Stronsiyumun atom ağırlığı da 87.62'dir. Bu şekilde birbiriyle irtibatlı olan maddeler Döbereiner tarafından üçlüler olarak adlandırıldı.

Mendelyef'in periyodik sınıflandırması: 1869'da Sovyet Kimya Toplumuna bağlı Dmitri Ivanovich Mendelyev bütün konuyu büyük bir dikkatle inceledi. O zaman sadece 63 elementin bilinmesinin verdiği zorluğa rağmen, Mendelyef birçok operasyonda bulunmuştur. Mendelyef devrinde atomlar için en önemli iki özellik, atom tartısı ve değerliğiydi. Var olan elementler atom tartılarına göre sıralandığı zaman atomların değerleri ve bu arada özellikleri de yavaş yavaş değişir. Fakat belirli sayıda elementten sonra yeniden eski özellikler ve değişiklikler meydana çıkar. (Bkz. Mendelyef Dimitri İvanovich)

Atomik hacimlerin periyotluğu: Mendelyef'in çalışmasından kısa bir süre sonra Alman kimyageri Lothar Meyer, benzer bir sonuca çıkan kendi özel araştırmasının sonuçlarını yayınlamıştır. O, elementlerin atomik hacimlerindeki periyodikliğin işaretlenmiş olduğunu gösterdi. Atomik hacim, bir elementin atom ağırlığını, katı durumda, yoğunluğuna bölerek bulunur. Bu aynı zamanda bir elementin 1 atom gram (Avagodro sayısı) atom sayısının kapladığı hacimdir.

Periyodik tablo: Mendelyef'in elementleri pediyodik olarak sınıflandırmasının modern bir şekli de periyodik tablodur. Elementler, atom numaralarına göre artan bir düzen içerisinde sıralanırlar. Bu tabloda benzer kimyevi ve fiziki özellikleri taşıyan elementler 16 grup veya aile altında birleşmişlerdir. Mesela, Mendelyef'in düzeninde dikkat, atomik hacimlere, erime-kaynama noktalarına ve elementlerin manyetik özelliklerine çekilmiştir. Elementlerin bilinen bütün kimyevi özellikleri periyodik kanunun ışığı altında incelenmiştir. Elementlerin periyodik olarak sınıflandırılmaları, problemler çıktıkça önemli bir uyarıcı olduklarından ve yeni elementleri araştırmalarda yardımcı olduklarından dolayı kullanılışlı ve faydalıdırlar. Platin metalinin ilk tecrübi araştırması yapıldığında Ir (197), Pt (198), Os (199) olarak bulunmuş fakat, Osmium'un ilk olarak geleceği diğer kaynaklarca bildirilmişti. Karl Seubert adlı Alman kimyageri eski hesapların doğru olmadığını ortaya çıkardı. Yaptığı deneylerden sonra o, şöyle bir sonuca vardı: Os. (191), Ir (193), Pt (195). Daha sonraları esas doğru rakamların sırasıyla 190.2, 192.2 ve 195.09 olduğu bulunmuştur. Bunun gibi birçok element ve bileşiklerin yanlış özellikleri bulunmuş ve daha dikkatli çalışmalarla doğrulanmıştır.

Tablo için fiziki temeller: Yirminci yüzyılın ilk yarısında fizikçilerin bütün çalışmaları sonucu Mendelyef'in sınıflandırması, apaçık bir hal almış ve anlaşılmıştır. Aslında periyodik tablo yapılmamış olsa idi, fizikçiler tarafından yapılan çalışmalar sonucu kolayca düzenlenebilirdi.

Elektronların atomlarda yerleşmeleri ve elementlerin periyodik tablodaki durumları, atomların elektronik şekillenmeleriyle kimyevi teşekkülleri arasındaki bağlantıyı sergilemektedir.

Periyodik sistem ve elementlerin özellikleri: Elementlerin peryodik sisteminin bilinmesiyle, elementlerin ayrı ayrı ve karşılıklı özellikleri hakkında faydalı bilgiler sahibi olmak mümkündür; bunun için elementlerin sistemdeki yerinin bilinmesi lazımdır. (Bkz. Element, Atom)

Periyodlar sistemindeki yatay bölümlere “periyod” adı verilir. Her periyodda elementlerin özellikleri yavaş yavaş değişir. Mesela atom yarıçapları periyodik sistemde bir periyod takip ederek gittikçe küçülür. Bunun sebebi, atom çekirdeği yükünün gittikçe artması ve dolayısıyle elektronegatif yük bulutlarının merkeze doğru daha artan bir kuvvetle çekilmesidir. Periyodlar sisteminde iyon çapları da aynı şekilde değişmektedir.

Elementlerin diğer fiziki özelliklerinde de; bunlar arasında iyonlaşma gerilimleri, erime ve kaynama noktaları, kristal yapıları, manyetik kabiliyetleri ve renkli iyon meydana getirme özellikleri hususunda da periyodluk göze çarpmaktadır.

Periyodlar sisteminde, düşey bölümlerle gruplar ifade edilir. Her grup baş ve yan olmak üzere ikiye ayrılır. Periyodlar sisteminin sol tarafında ve orta kısmında bulunan elementler gerçek metallerdir. Ametaller ise periyodlar sisteminin sağ tarafında bulunur. Ametallerle metaller arasında yarımetaller grubu bulunur. Periyodlar sistemi gruplarında elementlerin yukardan aşağı doğru özellikleri yavaş yavaş değişir. Böylece hem periyodlarda soldan sağa doğru ve hem de gruplarda yukardan aşağıya doğru özelliklerin yavaş yavaş değişmesi dolayısıyle, bir element, daha çok kendisinden sonra gelen grubun bir ileri periyodundaki elemente benzer. Mesela berilyum alüminyuma; bor silisyuma çok benzer.

Her periyod bir alkali metaliyle başlar ve bir asal gazla son bulur. Alkali metallerin değerliği 1+ dır. Bundan sonra 2+, 3+, 4+ değerlikli elementler gelir. 4+ değerlikli grubun baş elementi karbondur. Bu element + değerlikli olduğu gibi 4- değerlikli de olur. Beşinci grupta gelen azot 5+ ve 3- değerlikli olabilir. Yedinci grupta klor 1- ve 7+ değerlikli olabilir. Bütün bu (+) ve (-) değerlikleri toplarsak 8'e eşit olduğu görülür.

Genellikle elektropozitif karakter gösteren elementler metal (maden), elektro negatif karakter gösteren elementler ametaldir (kolayca pozitif yüklü iyon meydana getiren elementlerin karakterine elektropozitif ve tersine elektronegatif karakter denir). Periyodlar sisteminin baş gruplarında soldan sağa gidildikçe elektropozitif karakter gruptan gruba azalır ve elektronegatif karakter artar. Aynı grup içinde elektropozitif karakter, artan atom numarasıyla artar. Bu sebeple en kuvvetli elektropozitif karakter fransiyum ve sezyumda meydana çıkar. Yan grup elementleri özellikle metallerden müteşekkildir. Bunlara lantanidler veya transuran elementleri de girer. Elementlerin elektrokimyasal karakteri ne kadar kuvvetliyse, birbirleriyle birleşmeye o kadar eğilimleri vardır. (Elementlerin diğer özellikleri ve periyodik tablo için ayrıca bkz. Element.)

Periyodik Kanun

Periyodik tablo

Dmitri Mendeleyev

Henry Moseley

Boşaltım

Kemik iliği

Frederick Soddy

Hiperkalemi

Molekül