de hoofdgroep-elementen van het periodiek systeem zijn de groepen 1, 2 en 13 tot en met 18. Elementen in deze groepen staan collectief bekend als hoofdgroep of representatieve elementen. Deze groepen bevatten van nature de meest overvloedige elementen, maken 80 procent uit van de aardkorst en zijn de belangrijkste voor het leven. Economisch gezien zijn de meest geproduceerde chemische stoffen hoofdgroepen of verbindingen daarvan., Het is in de hoofdgroep elementen dat we het duidelijkst zien de trends in fysische en chemische eigenschappen van de elementen die chemici hebben gebruikt om het “spul” waar dingen van gemaakt zijn te begrijpen.

groep 1 (alkalimetalen)

eigenschappen

de alkalimetalen zijn zilverkleurig (cesium heeft een gouden tint), zacht metaal met een lage dichtheid. Deze elementen hebben allen één valentie elektron dat gemakkelijk wordt verloren om een ion met één enkele positieve lading te vormen. Ze hebben de laagste ionisatie-energieën in hun respectievelijke perioden. Dit maakt ze zeer reactief en ze zijn de meest actieve metalen., Door hun activiteit komen ze van nature voor in ionische verbindingen die niet in hun elementaire toestand verkeren.,oup

1 Period 2 3
Li 3 11
Na 4 19
K 5 37
Rb 6 55
Cs 7 87
Fr

The alkali metals react readily with halogens to form ionic salts, such as table salt, sodium chloride (NaCl)., Ze staan bekend om hun krachtige reacties met water om waterstofgas te bevrijden. Deze reacties bevrijden vaak ook voldoende energie om de waterstof aan te steken en kunnen heel gevaarlijk zijn. Als we naar beneden gaan, worden de reacties steeds gewelddadiger., De reactie met water is als volgt:

Alkali-metalen + water → Alkali metalen hydroxide + waterstof

Met kalium als voorbeeld:

2 K ( s ) + 2 H 2 O ( l ) → 2 K O H ( q ) + H 2 ( g ) {\displaystyle 2{K}_{(n)}+2{H_{2}O}_{(l)}\2{KOH}_{(aq)}+{H_{2}}_{(g)}}

De oxiden, hydriden, en hydoxides van deze metalen zijn basisch (alkalisch). Vooral de hydoxiden als gevolg van de reactie met water zijn onze meest voorkomende laboratoriumbases (alkaliën). Het is aan dit karakter dat zij hun groepsnaam ontlenen.,

waterstof heeft ook een enkel valentie-elektron en wordt meestal bovenaan groep 1 geplaatst, maar het is geen metaal (behalve onder extreme omstandigheden als metallisch waterstof); het bestaat van nature als een diatomair gas. Waterstof kan ionen vormen met een enkele positieve lading, maar verwijdering van zijn enkele elektron vereist aanzienlijk meer energie dan verwijdering van het buitenste elektron uit de alkalimetalen. In tegenstelling tot de alkalimetalen kunnen de waterstofatomen ook een elektron bereiken om het negatief geladen hydride-ion te vormen., Het hydride-ion is een extreem sterke base en komt meestal niet voor, behalve in combinatie met de alkalimetalen en sommige overgangsmetalen (i.e. de Ionische natriumhydride, NaH). In verbindingen vormt waterstof meestal covalente bindingen.

onder extreem hoge druk, zoals in de kern van Jupiter, wordt waterstof metallisch en gedraagt zich als een alkalimetaal; zie metallisch waterstof.,b1d”>

Group 2 Period 2 4
Be 3 12
Mg 4 20
Ca 5 38
Sr 6 56
Ba 7 88
Ra

The alkaline earth metals are the series of elements in Group 2 of the periodic table., De serie bestaat uit de elementen beryllium (Be), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) en radium (Ra).

eigenschappen

De aardalkalimetalen zijn zilverkleurige, zachte metalen met lage dichtheid, maar zijn iets harder dan de alkalimetalen. Deze elementen hebben allemaal twee valentie-elektronen en hebben de neiging om beide te verliezen om ionen te vormen met een twee plus lading. Berylium is het minst metalen element in de groep en heeft de neiging om covalente bindingen in zijn verbindingen te vormen.,

Deze metalen zijn minder actief dan de alkalimetalen, maar zijn nog steeds vrij actief. Ze reageren gemakkelijk met halogenen om Ionische zouten te vormen, en kunnen langzaam reageren met water. Magnesium reageert alleen met stoom en calcium met heet water. Beryllium is een uitzondering: het reageert niet met water of stoom, en de halogeniden zijn covalent. De oxiden zijn basisch en lossen op in zuren en de hydroxiden zijn sterke basen, hoewel niet zo oplosbaar als de alkalimetaalhydroxiden.,

De aardalkalimetalen zijn vernoemd naar hun oxiden, de aardalkaliën, waarvan de ouderwetse namen beryllia, magnesia, kalk, strontia en baryta waren. Deze werden alkalische aarden genoemd vanwege hun intermediaire aard tussen de alkaliën (oxiden van de alkalimetalen) en de zeldzame aarden (oxiden van zeldzame aardmetalen). De classificatie van sommige schijnbaar inerte stoffen als ‘aarde’ is millennia oud. Het vroegst bekende systeem dat door de Grieken werd gebruikt, bestond uit vier elementen, waaronder de aarde., Later alchemisten toegepast de term op elke vaste stof die niet smelten en niet werd veranderd door vuur. Het besef dat ‘aarden’ geen elementen waren maar verbindingen wordt toegeschreven aan de chemicus Antoine Lavoisier. In zijn Traité Élémentaire de Chimie (“elementen van de chemie”) van 1789 noemde hij ze substanties simples salifiables terreuses, of zoutvormende aardelementen. Later suggereerde hij dat de alkalische aarden metaaloxiden zouden kunnen zijn, maar gaf toe dat dit slechts een vermoeden was., In 1808, op basis van Lavoisier ‘ s idee, Humphry Davy werd de eerste om monsters van de metalen te verkrijgen door elektrolyse van hun gesmolten aarden.,>

Groep 13 Periode 2 5
B 3 13
Al 4 31
Georgia 5 49 6 81
Tl 7 113
Uut

Eigenschappen

In deze groep zijn we beginnen om te zien de overgang naar niet-metalen karakter., Eerste verschijnen aan de top van de groep. Borium is een metalloïd, het heeft kenmerken tussen metalen en niet-metalen, en de rest van de groep zijn metalen. Deze elementen worden gekenmerkt door drie valentie-elektronen. De metalen kunnen alle drie elektronen verliezen om ionen te vormen met een drie plus lading in ionverbindingen, maar boor heeft de neiging om covalente bindingen te vormen. De oxiden van de metalen lossen op in zuren, dus kunnen als basisch worden beschouwd, maar aluminiumoxide Lost ook op in basen. Het is amfoterisch; dat wil zeggen, het vertoont zowel zure als basiskenmerken., Dit is een andere indicatie van de overgang naar een niet-metalen karakter. Aluminium is het derde meest voorkomende element in de aardkorst (7,4 procent), en wordt veel gebruikt in verpakkingsmaterialen. Aluminium is een actief metaal, maar het stabiele oxide vormt een beschermende coating over het metaal waardoor bestand tegen corrosie.,

14 Period 2 6
C 3 14
Si 4 32
Ge 5 50
Sn 6 82
Pb 7 114
Uuq

Properties

This group has a mix types of element with the non-metal carbon, two metalloids, and two metals., Het gemeenschappelijke kenmerk is vier valentie-elektronen. De twee metalen, tin en lood, zijn vrij niet-reactieve metalen en beide kunnen ionen vormen met een twee plus of een vier plus lading in ionverbindingen. Koolstof vormt vier covalente bindingen in verbindingen in plaats van monatomaire ionen. In de elementaire toestand heeft het verschillende vormen, waarvan de meest bekende grafiet en diamant zijn. Koolstof is de basis van de organische chemie en van biologische moleculen. Het leven hangt af van koolstof. Eén oxide van koolstof, kooldioxide (CO2), lost op in water om een zwak zure oplossing te geven., Zure oxiden zijn kenmerkend voor niet-metalen. Silicium is in sommige opzichten vergelijkbaar met koolstof in die zin dat het vier covalente bindingen vormt, maar het vormt niet het brede scala van verbindingen. Silicium is het op een na meest voorkomende element in de aardkorst (25,7 procent) en we zijn omgeven door silicium bevattende materialen: bakstenen, aardewerk, porselein, smeermiddelen, kitten, computerchips en zonnecellen. Het eenvoudigste oxide, siliciumdioxide (SiO2) of silica, is een bestanddeel van veel stenen en mineralen.,

Group 15 Period 2 7
N 3 15
P

4 33
As 5 51
Sb 6 84
Bi 7 115
Uup

The Nitrogen group is the series of elements in group 15 (formerly Group V) of the periodic table., Het bestaat uit de elementen stikstof (N), fosfor (P), arseen (As), antimoon (Sb), Bismut (Bi) en ununpentium (UUP) (onbevestigd). De verzamelnaam pnictogens (nu ook gespeld pnictogens) wordt soms ook gebruikt voor elementen van deze groep, waarbij binaire verbindingen pnictiden worden genoemd; geen van beide termen is goedgekeurd door de IUPAC. Beide spellingen zouden afkomstig zijn van het Griekse πνίγειν (pnigein), om te stikken of te verstikken, wat een eigenschap is van stikstof.

eigenschappen

deze elementen hebben allemaal vijf valentie-elektronen. Stikstof en fosfor zijn niet-metalen., Ze kunnen drie elektronen krijgen om vrij onstabiele ionen te vormen met een drie minus lading, de nitride-en fosfideionen. In verbindingen vormen ze vaker covalente bindingen. Hoewel ze niet in de top tien van de meest voorkomende elementen in de aardkorst staan, zijn ze zeer belangrijke elementen. Stikstof, als diatomisch molecuul is het belangrijkste bestanddeel van lucht en beide elementen zijn essentieel voor het leven. Stikstof bestaat uit ongeveer 3 procent van het gewicht van het menselijk lichaam en fosfor ongeveer 1,2 procent. Commercieel zijn deze elementen belangrijk voor meststoffen., Arseen en antimoon zijn metalloïden, en bismut is het enige metaal in de groep. Bismut kan drie elektronen verliezen om een ion te vormen met een drie plus lading. Bismut is ook het zwaarste, volledig stabiele element dat niet radioactief verval tot andere eenvoudigere elementen.,

8
O 3 16
S 4 34
Se 5 52
Te 6 84
Po 7 116
Uuh

The chalcogens (with the “ch” pronounced with a hard “c” as in “chemistry”) are the name for the periodic table Group 16 (formerly Group VIb or VIa) in the periodic table., Het is ook bekend als de zuurstof familie. Het zijn zuurstof (O), zwavel (S), selenium (Se), tellurium (Te), het radioactieve polonium (Po) en het synthetische ununhexium (uuh). De verbindingen van de zwaardere chalcogenen (in het bijzonder de sulfiden, seleniden en telluriden) zijn gezamenlijk bekend als chalcogeniden. Tenzij gegroepeerd met een zwaarder chalcogeen, worden oxiden niet als chalcogeniden beschouwd.

eigenschappen

Deze groep heeft zes valentie-elektronen. Zuurstof en zwavel zijn niet-metalen; hun elementaire vorm is moleculair, en ze kunnen twee elektronen krijgen om ionen te vormen met een twee minus lading., Zuurstof is veruit het meest voorkomende element in de aardkorst (49,5 procent), en is aanwezig in bijna alles. Het bestaat elementair in de lucht als een diatomisch molecuul, maakt deel uit van water en een groot aantal mineralen, en is essentieel voor het leven. Zwavel heeft waarschijnlijk de meest allotropen van elk element, hoewel de meest voorkomende en stabiele vorm is de gele kristallen van S8 moleculen. Hoewel selenium wordt samengeklonterd met de niet-metalen, en seleniden kan vormen vergelijkbaar met oxiden en sulfiden, is zijn elementaire toestand die van een metalloïde halfgeleider zoals tellurium en polonium., In hun elementaire toestand worden ze vaak aangeduid als metalen. De zuurstof kan met zwavel, selenium en tellurium combineren om polyatomic ion oxo-anionen te vormen. Zuurstof is meer elektronegativiteit dan deze elementen, dus gaan ze uit van een positief oxidatiegetal in deze ionen

de naam chalcogen wordt algemeen beschouwd als “erts voormalig” uit de Griekse chalcos “erts” en-gen “vorming.”Chalcogenides zijn vrij algemeen als mineralen. Bijvoorbeeld, FeS2 (pyriet) is een ijzererts en AuTe2 gaf zijn naam aan de goudkoortsstad Telluride, Colorado in de Verenigde Staten.,v>

Group 17 Period 2 9
F 3 17
Cl 4 35
Br 5 53
I 6 85
At 7 117
Uus

Properties

These elements all have seven valence electrons., Deze groep is de eerste die volledig uit niet-metalen bestaat. Ze bestaan als diatomaire moleculen in hun natuurlijke staat en hebben een progressieve variatie van fysische eigenschappen (zie onderstaande tabel). Fluor en chloor bestaan als gassen bij kamertemperatuur, Broom als liguid en jodium als vaste stof. Ze hebben nog één elektron nodig om hun buitenste elektronenschillen te vullen, en hebben dus de neiging om één elektron te verkrijgen om een afzonderlijk geladen negatieve ionen te vormen. Deze negatieve ionen worden halogenide-ionen genoemd en zouten die deze ionen bevatten worden halogeniden genoemd.,

halogenen zijn zeer reactief en kunnen als zodanig in voldoende hoeveelheden schadelijk of dodelijk zijn voor biologische organismen. Fluor is het meest reactief en de reactiviteit neemt af naarmate we naar beneden gaan in de groep. Chloor en jodium worden beide gebruikt als ontsmettingsmiddel. In hun elementaire toestand zijn de halogenen oxiderende stoffen en worden gebruikt in bleekmiddelen. Chloor is het actieve ingrediënt van de meeste stof bleekmiddelen en wordt gebruikt bij de productie van de meeste papierproducten. De oxiden en hydriden, zoals die van de meeste niet-metalen, van de halogenen zijn zuur., Halogenide-ionen gecombineerd met enkele waterstofatomen vormen de hydrohalische zuren (HF, HCl, HBr, HI), een reeks bijzonder sterke zuren. (HAt, of” hydrastatic acid, “moet ook in aanmerking komen, maar het is niet typisch opgenomen in discussies over hydrohalic acid als gevolg van astatine’ s extreme instabiliteit in de richting van radioactief alfabederf.) Zij kunnen met elkaar reageren om interhalogeenverbindingen te vormen, en kunnen met zuurstof in polyatomic oxoanions combineren. Diatomaire interhalogeenverbindingen (BrF, ICl, ClF, enz.) vertonen een sterke oppervlakkige gelijkenis met de pure halogenen.,

veel synthetische organische verbindingen, en enkele natuurlijke verbindingen, bevatten halogeenatomen; deze staan bekend als gehalogeneerde verbindingen of organische halogeniden. Chloor is veruit de meest voorkomende halogenen, en de enige die in relatief grote hoeveelheden (als chloride-ionen) door de mens nodig is. Bijvoorbeeld, spelen de chlorideionen een belangrijke rol in hersenenfunctie door de actie van de remmende zender Gamma-aminoboterzuur (GABA) te bemiddelen en worden ook gebruikt door het lichaam om maagzuur te produceren. Jodium is nodig in sporenhoeveelheden voor de productie van schildklierhormonen zoals thyroxine., Aan de andere kant worden noch fluor noch Broom verondersteld echt essentieel te zijn voor de mens, hoewel kleine hoeveelheden fluoride tandglazuur resistent kunnen maken tegen verval.

De term halogeen werd bedacht om elementen te betekenen die zout produceren in verbinding met een metaal. Het komt uit de achttiende-eeuwse wetenschappelijke Franse nomenclatuur gebaseerd op dwalende aanpassingen van Griekse wortels.

tabel van trends in smeltpunt, kookpunt en elektronegativiteit.,

* Ununseptium is nog niet ontdekt; waarden zijn ofwel onbekend als er geen waarde verschijnt, ofwel zijn schattingen gebaseerd op andere soortgelijke elementen.,>

1 2
He 2 10
Ne 3 18
Ar 4 36
Kr 5 54
Xe 6 86
Rn 7 118
Uuo

The noble gases are the chemical elements in group 18 (formerly group VIII) of the periodic table., Het zijn helium, neon, argon, krypton, xenon en radon. Ze worden soms inerte gassen of edelgassen genoemd. De naam ‘edelgassen’ is een zinspeling op de eveneens niet-reactieve edelmetalen, zo genoemd vanwege hun kostbaarheid, weerstand tegen corrosie en lange associatie met de aristocratie.

eigenschappen

de edelgassen zijn alle niet-metalen en worden gekenmerkt door volledig gevulde elektronen. In het algemeen maakt dit hen zeer reactief chemisch omdat het moeilijk is om elektronen toe te voegen of te verwijderen., Fysisch bestaan ze als monatomaire gassen bij kamertemperatuur, zelfs die met grotere atoommassa ‘ s (zie tabel van fysische eigenschappen hieronder). Dit komt omdat ze zeer zwakke interatomische aantrekkingskracht hebben, en bijgevolg zeer lage smeltpunten en kookpunten. Krypton en Xenon zijn de enige edele gassen die verbindingen vormen. Deze elementen kunnen dit doen omdat ze het potentieel hebben om een geëxpandeerd octet te vormen door elektronen in een lege d-subschelp te accepteren.,

vanwege hun onwerkzaamheid werden de edelgassen pas ontdekt in 1868, toen helium spectrografisch werd gedetecteerd in de zon. De isolatie van helium op aarde moest wachten tot 1895. De edelgassen worden vaak aangetroffen in heliumballonnen (veiliger dan ontvlambare waterstof) en verlichting. Sommige edelgassen gloeien onderscheidende kleuren bij gebruik in ontladingsbuizen (neonlampen), en Argon wordt vaak gebruikt in gloeilampen.

tabel van trends in smeltpunt, kookpunt en dichtheid.,

* Ununoctium is nog niet ontdekt; waarden zijn ofwel onbekend als er geen waarde verschijnt, ofwel zijn schattingen gebaseerd op andere soortgelijke elementen.

alle links opgehaald op 9 februari 2019.,hemistry • Theoretische chemie • Thermochemistry • Natte chemie

Lijst van biomoleculen • Lijst van anorganische verbindingen • Lijst van organische stoffen • Periodieke tabel

Algemene subfields binnen de Natuurlijke wetenschappen

Astronomie | Biologie | Chemie | Earth science | Ecologie | Natuurkunde