Elemental kimya, özellikle keşfedilen elementleri inceleyen bir kimya alanıdır. Aynı zamanda bir elementin fiziksel ve kimyasal özelliklerini de inceler. Fiziksel özellikler, yeni maddeler oluşturmadan değişen nesneleri ifade eder. Malzemeyi oluşturan maddeler değiştirilmeden de fiziksel özellikler gözlemlenebilir. Maddenin fiziksel özellikleri, rengi, kokusu, erime noktası, kaynama noktası, yoğunluk, sertlik, çözünürlük, bulanıklık, manyetizma ve viskoziteyi karakterize edebiliriz.
Bu arada kimyasal özellikler, yeni maddeler oluşturan nesnelerin yaşadığı değişikliklerdir. Kimyasal değişiklikler bir maddeyi yeni bir madde türü haline getirir. Kimyasal özelliklerin bazı örnekleri yanıcılık, yanıcılık, patlayıcı, zehirli ve pas veya aşındırıcıdır.
Elementler, periyodik tablodaki konumlarına göre kategorize edilebilir. Bu sefer elementlerin fiziksel özelliklerini ve kimyasal özelliklerini gruplarına göre tartışacağız.
Alkali grubu
Alkali metaller, hidrojen (H) dışında grup IA'ya ait elementlerdir, yani lityum (Li), sodyum (Na), potasyum (K), rubidyum (Rb), sezyum (Cs) ve fransiyum (Fr). Alkali grubun fiziksel özellikleri arasında yumuşak ve hafif özellikleri bulunmaktadır. Bu elementler ayrıca oldukça düşük erime ve kaynama noktalarına sahiptir.
Alkali metal elementlerin kimyasal özelliği yüksek reaktiviteleridir. Alkali metaller havadaki oksijen ile yanıcıdır, bu nedenle gazyağı içinde depolanmaları gerekir. Yanmanın sonucu her zaman peroksit şeklindedir.
(Ayrıca şunu okuyun: Atom Modelleri, Nesin Siz?)
Alkali metal elementler de suya karşı çok reaktiftir. Elementlerin sırası düşüyor, reaksiyon güçleniyor, hatta ısıya neden olabilir. Alkali metaller, tuzlar ve hidrojen gazı oluşturmak için asitlerle kolayca reaksiyona girer. Alkalin grubu, tuzlar oluşturmak için doğrudan halojenlerle reaksiyona girebilir.
Alkali metalin elementi bir alev testi ile tanımlanabilir. Her element kendine özgü bir renk verecek, örneğin lityum ateşi kırmızı, sodyum sarı, potasyum açık mor, rubidyum mor ve sezyum mavi olacak.
Alkali Toprak Grubu
Alkalin toprak metalleri, berilyum (Be), magnezyum (Mg), kalsiyum (Ca), stronsiyum (Sr), baryum (Ba) ve radyum (Ra) gibi IIA grubundaki elementleri ifade eder. Toprak alkali metaller, fiziksel özelliklerine bağlı olarak, dönemdeki gibi alkali metallere göre daha yüksek bir erime noktasına, kaynama noktasına, yoğunluğa ve malzeme sertliğine sahiptir. Bunun nedeni, alkali toprak metal elementlerin dış kabukta iki elektrona sahip olmasıdır, bu nedenle metal bağlar daha güçlüdür. Alkali toprak metallerinin suda çözünmesi genellikle zordur ve yeraltında veya yer kabuğunun kayalarında bulunabilir.
Toprak alkali metal elementlerin kimyasal özelliklerinden bazıları su ile reaksiyona girip baz oluşturabilmeleridir. Ek olarak, oksijenle reaksiyona girdiğinde, toprak alkali metaller alkalin oksitler oluşturabilir. Alkali toprak metalleri ayrıca hidrit bileşikleri vermek için hidrojen ile reaksiyona girebilir. Nitrojen ile reaksiyona girdiğinde nitrürler oluşturur.
Yandığında, toprak alkali elementler de farklı bir renk üretir. Berilyum ve magnezyumun alevleri beyaz, kalsiyum turuncu, stronsiyum kırmızısı ve baryum yeşili olacaktır.
Halojen Elemanlar
Halojenler, VIIA grubunda yer alan ve flor (F), klor (Cl), brom (Br), iyot (I) ve astatinden (At) oluşan elementleri içerir. Halojen adı, Yunanca "tuz oluşturmak" anlamından gelir. Bu nedenle, halojen elementler metal elementlerle reaksiyona girdiğinde tuz bileşikleri oluşturabilir. Doğal olarak, halojen elemanları atomlu moleküllerin formunda bulunurlar, yani F 2 , Cl 2 , Br, 2 , ve 2 .
Halojenlerin fiziksel özellikleri, atom numarası arttıkça erime ve kaynama noktalarının artmasıdır. Oda sıcaklığında flor ve klor gazdır, brom ise uçucu bir sıvıdır ve iyot süblimleştirilebilir bir katıdır. Flor açık sarı, klor yeşilimsi sarı ve brom kahverengimsi kırmızı renktedir. Katı olduğunda iyot siyahtır, ancak buhar mordur. Tüm halojen elementlerin rahatsız edici bir kokusu vardır.
Halojen elementlerin kimyasal özelliği, metal olmayan bir element olarak yüksek reaktiviteleridir. Halojenler, halojenik asitler oluşturmak için hidrojenle reaksiyona girebilir. Bazlarla reaksiyona girdiğinde halojenler tuz oluşturacaktır. Metallerle reaksiyona girdiğinde halojenler, yüksek oksidasyon sayısına sahip metal halojenitler üretecektir. Halojen elementler ayrıca suda çözünerek halojenit asidi ve hipohalitik asit oluşturur. Halojen çözeltileri ayrıca halojenitler olarak adlandırılır ve oksitleyici maddelerdir.
Soygazlar
Nadir gaz elementleri VIIIA grubundadır ve helyum (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kr), ksenon (Xe) ve radondan (Rn) oluşur. Nadir gazlar, oda sıcaklığında gaz oldukları ve çok kararlı oldukları veya reaksiyona girmeleri zor oldukları için adını alırlar. Nadir gazlar genellikle doğada tek atomlar olarak bulunur.
Soy gazların fiziksel özellikleri, çok düşük erime ve kaynama noktalarını içerir. Kaynama noktası sıfır derece Kelvin'e yakındır ve kaynama noktası, erime noktasının sadece birkaç derece üzerindedir. Nadir gazlar ancak moleküllerinin enerjisi çok zayıfsa, yani çok düşük sıcaklıklarda erir veya katılaşır.
Kimyasal özelliklerine bağlı olarak soy gazlar çok düşük reaktiviteye sahiptir. Bunun elektron konfigürasyonundan etkilendiği düşünülmektedir. Nadir gazlar dış kabukta 8 elektrona sahiptir (iki tanesi helyum için) ve en kararlı konfigürasyondur. Ek olarak, soy gaz elementlerinin atom yarıçapı ne kadar büyükse, reaktivite o kadar yüksek olur. Şimdiye kadar bilim adamları ksenon, radon ve kriptondan bileşikler oluşturabildiler.
Üçüncü Periyot
Üçüncü dönem elementleri metallerden (sodyum, magnezyum, alüminyum), metaloidlerden (silikon) ve ametallerden (fosfor, sülfür, klor, argon) oluşur. Fiziksel özelliklerine bağlı olarak, üçüncü periyodun elementlerinin elektronegatifliği periyodik cetvelde daha doğru artacaktır. Bunun nedeni, atom yarıçapının sağa doğru gitmesi, daha küçük olmasıdır.
Bu arada, üçüncü dönemin elementlerinin kimyasal özellikleri farklılık gösterdi. Sodyum en güçlü indirgeyici maddedir, klor ise en güçlü oksitleyici maddedir. Bu elementlerin hidroksitlerinin özellikleri iyonlaşma enerjilerine bağlıdır.
Dördüncü periyot
Dördüncü döneme dahil olan elementler skandiyum (Sc), titanyum (Ti), vanadyum (V), krom (Cr), manganez (Mn), demir (Fe), kobalt (Co), nikel (Ni), bakır (Cu) ve çinko (Zn). Tüm bu elementler, indirgeyici maddeler olan metallerde bulunur. Erime ve kaynama noktaları yüksek olma eğilimindedir. Aynı zamanda iyi elektrik iletkenliğine sahiptirler ve sağlam malzemelerdir. Skandiyum ve çinko beyazdır, diğer elementler ise çeşitli renklerde gelir.
Kimyasal özelliklerine bağlı olarak, bu geçiş elementlerinin çoğu birkaç oksidasyon numarasına sahiptir ve iyonlar ve karmaşık bileşikler oluşturabilir.
