Blok s
Blok s jsou dva sloupce v levé části periodické tabulky prvků. První sloupec je skupina prvků nazývaná alkalické kovy (ve vedlejší tabulce červená barva) a druhý sloupec je skupina nazývaná kovy alkalických zemin (oranžová barva). Obě skupiny patří mezi osm hlavních skupin periodické tabulky. Do první skupiny patří také vodík (zelená barva) a do druhé skupiny helium (modrá barva vpravo), které jako prvky s nejnižšími atomovými čísly mají výjimečné postavení a vlastnosti.
| Blok s | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Struktura periodické tabulky byla původně uspořádána v pořadí rostoucích atomových čísel a vytvářela by tak jeden dlouhý řádek. Určité prvky však vykazovaly podobné vlastnosti, a proto byly umístěny pod sebe. Kritériem pro začátek nového řádku byla chemická podobnost a později (po objevu struktury elektronového obalu) stejný počet valenčních elektronů. Výsledkem je rozdělení periodické tabulky do bloků s, p, d, f.
Název bloku s odpovídá tomu, že jeho prvky mají valenční elektrony (elektrony s nejvyšší energií v poslední slupce) umístěny v orbitalech s. Jejich obecná valenční konfigurace je ns1–2, kde n je číslo slupky (také periody), s je název orbitalu a 1-2 je počet elektronů. Každý orbital tedy obsahuje maximálně dva elektrony, které se účastní reakcí a (kromě helia) velmi ochotně přecházejí k jiným prvkům za vzniku kationtů (prvek bloku s) a aniontů (jiný reagující prvek).
Vlastnosti prvků bloku s
editovat- Chemické a fyzikální vlastnosti prvků bloku s lze vysvětlit strukturou jejich elektronového obalu. Prvky tohoto bloku se (stejně jako všechny ostatní prvky periodické tabulky) snaží dosáhnout konfigurace elektronového obalu nejbližšího vzácného plynu - tedy plné valenční slupky. Toho lze u bloku s dosáhnout předáním jednoho nebo dvou elektronů jinému prvku. Proto jsou všechny prvky bloku s (kromě helia) vysoce reaktivní a jedná se o silná redukční činidla.
- 1. skupina bloku s je tvořena alkalickými kovy. Patří sem prvky lithium, sodík, draslík, rubidium, cesium a francium. Tyto prvky jsou velmi reaktivní a v přírodě se nacházejí pouze ve sloučeninách. Musí být skladovány pod vrstvou nereaktivní a inertní látky.
- 2. skupina bloku s je tvořena kovy alkalických zemin. Patří sem prvky beryllium, hořčík, vápník, stroncium, baryum a radium. Vlastnostmi se podobají alkalickým kovům, nejsou však tak reaktivní.
- Kovy bloku s jsou vysoce elektropozitivní a často tvoří iontové sloučeniny s nekovy, zejména s vysoce elektronegativními halogenovými nekovy. Všechny například reagují s chlorem za vzniku bezbarvých solí, které krystalizují ve krychlové soustavě (LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl a FrCl).
- Kovy bloku s jsou většinou měkké, stříbřitě bílé a mají obecně nízké body tání a varu. Většina z nich zabarvuje plamen.
- Většina prvků bloku s (kromě hořčíku a beryllia) reaguje prudce s vodou za vzniku vodíku a příslušného hydroxidu. Proto musí být uchovávány pod vrstvou inertního uhlovodíku nebo pod argonem. Dříve se běžně uchovávaly v petroleji.
Výjimečné postavení v bloku s mají vodík a helium:
- Vodík je nejlehčí a nejjednodušší plynný chemický prvek. Vytváří sloučeniny se všemi prvky periodické tabulky (s výjimkou vzácných plynů), zejména pak s uhlíkem, kyslíkem, sírou a dusíkem. Ty tvoří základní stavební jednotky života na Zemi. Vodík tvoří také převážnou část hmoty ve vesmíru.
- Helium patří mezi vzácné plyny. Je inertní (velmi málo reaktivní) a netvoří žádné sloučeniny s ostatními prvky. V zemské atmosféře se vyskytuje jen ve vyšších vrstvách a díky své mimořádně nízké hmotnosti postupně z atmosféry vyprchává do meziplanetárního prostoru. Je druhou nejvíce zastoupenou složkou vesmírné hmoty.
Orbitaly a prvky bloku s
editovat
Blok s obsahuje prvky, které mají valenční elektrony (elektrony s nejvyšší energií) umístěny v orbitalech s. V každém z orbitalů lze umístit pouze dva elektrony. Prvky bloku s tak mohou mít ve valenční slupce pouze 2 elektrony, neboť v ní mohou obsahovat pouze jeden orbital s. Jejich obecná valenční konfigurace je ns1–2, kde n je číslo slupky (také periody), s je název orbitalu a 1-2 je počet elektronů.
Dalšími bloky v periodické tabulce jsou bloky p, d, f obsahující prvky, které mají valenční elektrony umístěny v orbitalech p, d, f....
Každý orbital je určen čtyřmi kvantovými čísly:
- Hlavní kvantové číslo (n) určuje vzdálenost mezi elektronem a jádrem a s rostoucí vzdáleností elektronu od jádra se zvyšuje. Nabývá hodnot celých čísel 1, 2, 3 ... (používají se také písmena K, L, M, …). Elektrony, které mají stejné hlavní kvantové číslo, jsou stejně vzdálené od jádra a mají přibližně stejnou energii. Nacházejí se proto ve stejných slupkách (vrstvách) elektronového obalu.
- Vedlejší kvantové číslo (l) popisuje tvar orbitalu nebo také podslupku. Označuje se malými písmeny s, p, d, f (zkratka s, p, d, f pochází ze spektroskopických anglických pojmů sharp, principal, diffuse, fundamental). Matematicky vyjadřuje velikost momentu hybnosti a může nabývat tyto hodnoty l = 0 pro orbital s, l = 1 pro orbital p, l = 2 pro orbital d, l = 3 pro orbital f.
- Magnetické kvantové číslo (m) popisuje prostorovou orientaci orbitalu. Je to vlastně projekce momentu hybnosti do libovolně zvolené osy. Elektrony v určité podslupce (s, p, d, f) jsou definovány hodnotami l (0, 1, 2, 3) a hodnota m se tak může pohybovat od -l do +l, včetně nuly.
- Spinové kvantové číslo (s) definuje spin dané elektronu (směr jeho otáčivost kolem své osy) a může nabývat pouze dvou hodnot +1/2 nebo -1/2. V každém z orbitalů lze umístit dva elektrony s opačnými spiny.
| Orbitaly, kvantová čísla a slupky | |||
|---|---|---|---|
| Orbital | Hodnoty kvantových čísel | Počet hodnot pro | Počet elektronů ve slupce |
| s | n = 1, l = 0, m = 0, s = +1/2 nebo -1/2 | 1 | 2 |
| p | n = 2, l = 1, m = -1,0,+1, s = +1/2 nebo -1/2 | 3 | 6 |
| d | n = 3, l = 2, m = -2,-1,0,+1,+2, s = +1/2 nebo -1/2 | 5 | 10 |
| f | n = 4, l = 3, m = -3,-2,-1,0,+1,+2,+3, s = +1/2 nebo -1/2 | 7 | 14 |
Periodická tabulka s vyznačenými bloky
editovatReference
editovatV tomto článku byly použity překlady textů z článků Block (periodic table) na anglické Wikipedii a Periodensystem na německé Wikipedii.