Kemiassa perhe on ryhmä of elementtejä kanssa samanlaisia kemiallisia ominaisuuksia. Kemialliset perheet liittyvät yleensä pystysuoriin sarakkeisiin jaksollinen järjestelmä. Termi "perhe"on synonyymi termin" ryhmä "kanssa. Koska nämä kaksi sanaa ovat määritelleet erilaisia elementtijoukkoja vuosien varrella, IUPAC suosittelee, että numeerisia järjestelmän numerointielementtejä ryhmästä 1 ryhmään 18 käytetään perheiden tai ryhmien yleisten nimien yläpuolella. Tässä yhteydessä perheet erotetaan sen kiertoradan sijainnista uloin elektroni. Tämä johtuu siitä, että valenssielektronien lukumäärä on ensisijainen tekijä reaktiotyyppien ennustamisessa elementti osallistuu, sen muodostamiin sidosryhmiin, sen hapetustilaan ja moniin sen kemiallisiin ja fysikaalisiin olosuhteisiin ominaisuudet.
esimerkkejä: Jaksotaulukon ryhmä 18 tunnetaan myös nimellä jalokaasujen perhe tai jalokaasuryhmä. Näillä elementeillä on 8 elektronia valenssikuoressa (täydellinen oktettti). Ryhmä 1 tunnetaan myös nimellä alkalimetallit tai litiumryhmä. Tämän ryhmän elementeillä on yksi kiertorataelektroni ulkokuoressa. Ryhmä 16 tunnetaan myös nimellä happiryhmä tai kalkogeeniryhmä.
Alkuperheiden nimet
Tässä on kaavio, joka näyttää elementoryhmän IUPAC-numeron, sen triviaalisen nimen ja sukunimen. Huomaa, että vaikka perheet ovat yleensä jaksotaulukon pystysuoria sarakkeita, ryhmää 1 kutsutaan litiumperheeksi vetyperheen sijaan. Ryhmien 2 ja 3 väliset f-lohkoelementit (jaksollisen taulukon pääosan alapuolella olevat elementit) voivat olla numeroimaton. On kiistanalaista, sisältyykö ryhmään 3 lutetium (Lu) ja lawrencium (Lw), sisältyykö siihen lantaani (La) ja aktinium (Ac) ja sisältyykö siihen kaikki lantanidit ja aktinidien.
IUPAC-ryhmä | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
Perhe | litium | beryllium | skandium | titaani | vanadiinia | kromi | mangaani | rauta- | koboltti | nikkeli | kupari | sinkki | boori | hiili | typpi | happi | fluori | helium tai neon |
Triviaali nimi | alkalimetallit | maa-alkalimetallit | n / a | n / a | n / a | n / a | n / a | n / a | n / a | n / a | metallirahat | haihtuvat metallit | icosagens | crystallogens | typpiryhmä | happiryhmä | halogeenit | jalokaasut |
CAS-ryhmä | IA | IIA | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | VIIIB | VIIIB | VIIIB | IB | IIB | IIIA | IVA | VA | KAUTTA | VIIA | VIII |
Muut elementtiperheiden tunnistamistavat
Todennäköisesti paras tapa tunnistaa elementtiperhe on yhdistää se IUPAC-ryhmään, mutta löydät kirjallisuudesta viitteitä muihin elementtiperheisiin. Perustasolla toisinaan perheitä pidetään yksinkertaisesti metalleina, metalloideina tai puolimetallina ja ei-metalleina. Metallilla on yleensä positiiviset hapetustilat, korkea sulamis- ja kiehumispiste, suuri tiheys, suuri kovuus, suuri tiheys ja ne ovat hyviä sähkö- ja lämpöjohtimia. Ei-metalleilla puolestaan on taipumus olla kevyempiä, pehmeämpiä, niillä on alhaisemmat sulamis- ja kiehumispisteet ja heikot lämmön ja sähkönjohtimet. Nykymaailmassa tämä on ongelmallista, koska onko elementillä metalliominaisuus vai ei, riippuu sen olosuhteista. Esimerkiksi vety voi toimia enemmän kuin alkalimetalli kuin ei-metalli. Hiili voi toimia metallin sijaan ei-metallisena.
Tavallisiin perheisiin kuuluvat alkalimetallit, maa-alkalimetallit, siirtymämetallit (joissa lantanidit tai harvinaiset maanpinnat ja aktinidit) voidaan pitää osajoukkona tai omina ryhminään), perusmetallit, metalloidit tai puolimetallit, halogeenit, jalokaasut ja muut epämetalliatomeja.
Esimerkkejä muista perheistä, joita saatat kohdata, voivat olla siirtymävaiheen metallit (jaksotaulukon ryhmät 13-16), platinaryhmä ja jalometallit.
Elementin homologit
Alkuainehomologit ovat saman elementtiperheen jäseniä. Koska homologisilla elementeillä on samanlaiset sähkökemialliset ominaisuudet, niitä voidaan käyttää ennustamaan uusien elementtien käyttäytymistä. Tästä tulee yhä hyödyllisempiä superheavy-elementeille, joista vain muutama atomi on valmistettu. Ennusteet eivät kuitenkaan aina ole tarkkoja. Syynä on se, että valenssielektronivaikutukset eivät ole aivan yhtä merkittäviä, kun atomilla on erittäin suuri määrä sekä protoneja että elektroneja. Kevyemmillä homologeilla on useammin yhteisiä ominaisuuksia.
Elementtiperheen avainnumerot
- Alkuperhe on jaksotaulukon elementtien sarake.
- Jokaisella perheenjäsenellä on sama määrä valenssielektroneja.
- Perheenjäsenillä on samanlaiset kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet.
- Elementtiperhettä kutsutaan myös elementtiryhmäksi. Sekaannusmahdollisuuksien vuoksi IUPAC suosii, että elementtiryhmät merkitään numeron eikä nimen sijaan.
- Elementtiperheitä tai ryhmiä on 18.
Lähteet
- Fluck, E. (1988). "Uudet merkinnät jaksollisessa taulukossa" (PDF). Pure Appl. chem. IUPAC. 60 (3): 431–436. doi:10,1351 / pac198860030431
- Leigh, G. J. Epäorgaanisen kemian nimikkeistö: Suositukset 1990. Blackwell Science, 1990. ISBN 0-632-02494-1.