Periodická tabulka prvků (také periodická soustava prvků, Mendělejevova tabulka prvků) je uspořádání všech chemických prvků v podobě tabulky, ve které jsou prvky seřazeny podle rostoucích protonových čísel, elektronové konfigurace a cyklicky se opakujících podobných chemických vlastností.
V tabulce je obvykle kromě chemického symbolu prvku uvedeno i jeho atomové číslo, relativní atomová hmotnost, případně další údaje o prvcích. V současné době je v tabulce 118 známých prvků, z nichž 94 se přirozeně vyskytuje na Zemi. Zbylé byly připraveny pouze uměle a zatím nebyl objeven žádný jejich stabilní izotop.
Tabulku poprvé publikoval Dmitrij Ivanovič Mendělejev v 1869. Zařazení prvků do tabulky bylo určeno jím definovaným periodickým zákonem: Vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich atomových hmotností. To znamená, že u prvků se pravidelně opakují podobné vlastnosti. Prvky s podobnými vlastnostmi mají stejný počet valenčních elektronů. Na počest 150. výročí publikace periodického zákona prohlásila OSN rok 2019 za Mezinárodní rok periodické tabulky prvků.
Dnes je známo, že některé lehčí prvky jsou až za těžšími, neboť obsahují neutrony(například jod stojí za tellurem). Proto roku 1913 Henry Moseley opravil periodický zákon podle rostoucích protonových čísel.
Uspořádání tabulky
Periody a skupiny

Řádky periodické tabulky prvků se nazývají periody a sloupce se nazývají skupiny:
- V periodách se nacházejí prvky, které mají stejný počet elektronových slupek ve svém elektronovém obalu.
- Ve skupinách pod sebou leží prvky se stejným počtem valenčních elektronů v elektronovém obalu. Přitom platí, že prvky, nacházející se ve stejné skupině, vykazují i podobné chemické vlastnosti. Někdy bývá zvykem dělení skupin na hlavní a vedlejší. Prvky v hlavních skupinách mají valenční elektrony ve sférách s a p, prvky vedlejších skupin doplňují valenční elektrony do slupek d a f.
Tabulka je rozdělena do čtyř zhruba obdélníkových oblastí nazývaných bloky:
- červený blok jsou s-prvky
- žlutý blok jsou p-prvky
- modrý blok jsou d-prvky (přechodné kovy)
- zelený blok jsou f-prvky (vnitřně přechodné kovy)
Názvy skupin

Platí, že prvky nacházející se ve stejné skupině vykazují i podobné chemické vlastnosti. Proto mají některé skupiny své názvy:
- 1. skupina (růžová barva) – alkalické kovy a vodík
- 2. skupina (oranžová barva) – kovy alkalických zemin
- 3.–12. skupina (modrá barva) – přechodné kovy
- 17. skupina (zelená barva) – halogeny
- 18. skupina (světle modrá) – vzácné plyny
- Blok světle hnědý – lanthanoidy a aktinoidy
Například 1. skupina prvků (alkalické kovy a vodíkem) má vždy pouze jeden valenční elektron ve slupce s. Například 17. skupina prvků (halogeny) má sedm valenčních elektronů (dva ve slupce s a pět ve slupce p).
Vysvětlení tabulky
Struktura atomu

Všechny látky jsou složeny z atomů, které se skládají z protonů a neutronů, které tvoří atomové jádro, a elektronů, které atomové jádro obklopují jako elektronový obal. Každý z protonů nese kladný a každý z elektronů záporný elementární náboj. Pokud je atom elektricky neutrální je počet elektronů v elektronovém obalu rovný počtu protonů v atomovém jádře. Počet protonů nebo elektronů elektricky neutrálního atomu se nazývá jeho atomové číslo nebo protonové číslo.
Atomy se stejným protonovým číslem (stejným počtem protonů) se nazývají chemické prvky. Všechny existující chemické prvky jsou uspořádány v periodické tabulce prvků. Jsou v ní seřazeny podle rostoucího protonového čísla, zákonů vyplývajících ze struktury atomů a vlastností prvků při chemických reakcích.
Struktura elektronového obalu

Chemické chování atomu je tedy určeno protonovým číslem, které udává počet protonů a ten se zároveň rovná počtu elektronů.
Elektrony se vyskytují v elektronovém obalu atomu. Atomový obal je kvantový systém, skutečný výskyt elektronů v něm lze vymezit jen pravděpodobnostně. Kvantový popis výskytu a chování elektronů v obalu a jejich interakční vlastnosti lze charakterizovat čtyřmi kvantovými čísly: hlavní, vedlejší, magnetické a spinové číslo. Podle hlavního kvantového čísla lze obal formálně (příslušností kvantových stavů, nikoli v geometrickém smyslu) rozčlenit na hlavní slupky, a ty podle vedlejšího kvantového čísla na podslupky. Oblasti s nejpravděpodobnějším výskytem elektronů náležících jednotlivým slupkám a podslupkám se nazývají orbitaly. Hlavní číslo udává jejich velikost (přesněji rozprostraněnost pravděpodobného výskytu elektronu podle vzdálenosti od jádra), vedlejší jejich tvar (rozprostraněnost pravděpodobného výskytu elektronu podle směrů od jádra).
- Hlavní kvantové číslo (značka n = 1, 2, 3, ….) označuje hlavní slupky. Obecně platí, že slupka s hlavním kvantovým číslem n může mít maximum 2·n2elektronů. Průměr hlavních slupek se zvyšuje s rostoucím hlavním kvantovým číslem. Na hlavním kvantovém čísle je závislá energie elektronu.
- Vedlejší kvantové číslo (značka l, nabývá hodnot s, p, d, f ) označuje podslupky, na které jsou rozděleny jednotlivé slupky. Daná podslupka je identifikována hlavním kvantovým číslem a svým písmenem (například 2p znamená n-slupku a p-podslupku). Na vedlejším kvantovém čísle l je závislá velikost momentu hybnosti elektronu.
- Magnetické kvantové číslo (značka m) označuje orbitaly, na které jsou rozděleny jednotlivé podslupky. Každá s–podslupka obsahuje jeden orbital, každá p–podslupka obsahuje tři orbitaly, každá d–podslupka obsahuje pět orbitalů a každá f-podslupka obsahuje sedm orbitalů. Na magnetickém kvantovém čísle m je závislý směr momentu hybnosti elektronu.
- Spinové kvantové číslo (značka s) popisuje dvě možné orientace spinu elektronu v orbitalu. Spinové kvantové číslo elektronu určuje směr jeho otáčivosti kolem své osy a může nabývat pouze dvou hodnot +1/2 nebo −1/2.
Pauliho vylučovací princip říká, že žádné dva elektrony v atomu se nemohou shodovat ve všech čtyřech kvantových číslech. Dva elektrony ve stejném orbitalu se již shodují ve třech kvantových číslech (jmenovitě těch, která popisují tento orbital). Oba elektrony se proto musí lišit ve čtvrtém kvantovém čísle, jejich orientaci spinu. Možnosti variace kvantových čísel v tomto orbitalu jsou tedy vyčerpány, každý jednotlivý orbital tedy může být obsazen maximálně dvěma elektrony. Výsledkem je následující maximální počet elektronů pro různé slupky:
- K-slupka (n = 1) má pouze jednu podslupku (1s) a ta má pouze jeden orbital. Vzhledem k tomu, že ten může být obsazen maximálně dvěma elektrony, může tak mít maximálně 2 elektrony.
- L-slupka (n = 2) má dvě podslupky (2s a 2p), které se skládají z jednoho nebo tří orbitalů. Může tedy ve svých čtyřech orbitalech mít maximálně 8 elektronů.
- M-slupka (n = 3) má tři podslupky (3s, 3p a 3d), takže ve svých devíti orbitalech může mít maximálně 18 elektronů.
- N-slupka (n = 4) má čtyři podslupky (4s, 4p, 4d a 4f), takže ve svých šestnácti orbitalech může mít maximálně 32 elektronů.
- a tak dále.
Seznam chemických prvků
Poslední platná číslice každé hodnoty relativní atomové hmotnosti je považována za spolehlivou v intervalu ±1 až na případy, kdy je větší jednociferná nejistota uvedena v závorce za hodnotou. Pro větší rozmezí je udáván interval [a; b]představující množinu hodnot v běžných materiálech, do které patří i krajní hodnoty (a i b).
Protonové číslo Značka Český název Latinský název Relativní atomová hmotnost Skupina Perioda 1 H vodík Hydrogenium [1,007 84; 1,008 11] 1 1 2 He helium Helium 4,002 602(2) 18 1 3 Li lithium Lithium [6,938; 6,997] 1 2 4 Be beryllium Beryllium 9,012 183 1(5) 2 2 5 B bor Borum [10,806; 10,821] 13 2 6 C uhlík Carbonium nebo Carboneum [12,009 6; 12,011 6] 14 2 7 N dusík Nitrogenium [14,006 43; 14,007 28] 15 2 8 O kyslík Oxygenium [15,999 03; 15,999 77] 16 2 9 F fluor Fluorum 18,998 403 163(6) 17 2 10 Ne neon Neon 20,179 7(6) 18 2 11 Na sodík Natrium 22,989 769 28(2) 1 3 12 Mg hořčík Magnesium [24,304; 24,307] 2 3 13 Al hliník Aluminium 26,981 538 5(7) 13 3 14 Si křemík Silicium [28,084; 28,086] 14 3 15 P fosfor Phosphorus 30,973 761 998(5) 15 3 16 S síra Sulphur [32,059; 32,076] 16 3 17 Cl chlor Chlorum [35,446; 35,457] 17 3 18 Ar argon Argon 39,948(1) 18 3 19 K draslík Kalium 39,098 3(1) 1 4 20 Ca vápník Calcium 40,078(4) 2 4 21 Sc skandium Scandium 44,955 908(5) 3 4 22 Ti titan Titanium 47,867(1) 4 4 23 V vanad Vanadium 50,941 5(1) 5 4 24 Cr chrom Chromium 51,996 1(6) 6 4 25 Mn mangan Manganum 54,938 044(3) 7 4 26 Fe železo Ferrum 55,845(2) 8 4 27 Co kobalt Cobaltum 58,933 194(4) 9 4 28 Ni nikl Niccolum 58,693 4(4) 10 4 29 Cu měď Cuprum 63,546(3) 11 4 30 Zn zinek Zincum 65,38(2) 12 4 31 Ga gallium Gallium 69,723(1) 13 4 32 Ge germanium Germanium 72,630(8) 14 4 33 As arsen Arsenicum 74,921 595(6) 15 4 34 Se selen Selenium 78,971(8) 16 4 35 Br brom Bromum [79,901; 79,907] 17 4 36 Kr krypton Krypton 83,798(2) 18 4 37 Rb rubidium Rubidium 85,467 8(3) 1 5 38 Sr stroncium Strontium 87,62(1) 2 5 39 Y yttrium Yttrium 88,905 84(2) 3 5 40 Zr zirkonium Zirconium 91,224(2) 4 5 41 Nb niob Niobium 92,906 37(2) 5 5 42 Mo molybden Molybdenum 95,95(1) 6 5 43 Tc technecium Technetium 98 7 5 44 Ru ruthenium Ruthenium 101,07(2) 8 5 45 Rh rhodium Rhodium 102,905 50(2) 9 5 46 Pd palladium Palladium 106,42(1) 10 5 47 Ag stříbro Argentum 107,868 2(2) 11 5 48 Cd kadmium Cadmium 112,414(4) 12 5 49 In indium Indium 114,818(1) 13 5 50 Sn cín Stannum 118,710(7) 14 5 51 Sb antimon Stibium 121,760(1) 15 5 52 Te tellur Tellurium 127,60(3) 16 5 53 I jod Iodum 126,904 47(3) 17 5 54 Xe xenon Xenon 131,293(6) 18 5 55 Cs cesium Caesium 132,905 451 96(6) 1 6 56 Ba baryum Barium 137,327(7) 2 6 57 La lanthan Lanthanum 138,905 47(7) 6 58 Ce cer Cerium 140,116(1) 6 59 Pr praseodym Praseodymium 140,907 66(2) 6 60 Nd neodym Neodymium 144,242(3) 6 61 Pm promethium Promethium 145 6 62 Sm samarium Samarium 150,36(2) 6 63 Eu europium Europium 151,964(1) 6 64 Gd gadolinium Gadolinium 157,25(3) 6 65 Tb terbium Terbium 158,925 35(2) 6 66 Dy dysprosium Dysprosium 162,500(1) 6 67 Ho holmium Holmium 164,930 33(2) 6 68 Er erbium Erbium 167,259(3) 6 69 Tm thulium Thulium 168,934 22(2) 6 70 Yb ytterbium Ytterbium 173,045(10) 6 71 Lu lutecium Lutetium 174,966 8(1) 3 6 72 Hf hafnium Hafnium 178,49(2) 4 6 73 Ta tantal Tantalum 180,947 88(2) 5 6 74 W wolfram Wolframium 183,84(1) 6 6 75 Re rhenium Rhenium 186,207(1) 7 6 76 Os osmium Osmium 190,23(3) 8 6 77 Ir iridium Iridium 192,217(3) 9 6 78 Pt platina Platinum 195,084(9) 10 6 79 Au zlato Aurum 196,966 569(5) 11 6 80 Hg rtuť Hydrargyrum 200,592(3) 12 6 81 Tl thallium Thallium [204,382; 204,385] 13 6 82 Pb olovo Plumbum 207,2(1) 14 6 83 Bi bismut Bisemutum 208,980 40(1) 15 6 84 Po polonium Polonium 209 16 6 85 At astat Astatinum 210 17 6 86 Rn radon Radon 222 18 6 87 Fr francium Francium 223 1 7 88 Ra radium Radium 226 2 7 89 Ac aktinium Actinium 227 7 90 Th thorium Thorium 232,037 7(4) 7 91 Pa protaktinium Protactinium 231,035 88(2) 7 92 U uran Uranium 238,028 91(3) 7 93 Np neptunium Neptunium 237 7 94 Pu plutonium Plutonium 244 7 95 Am americium Americium 243 7 96 Cm curium Curium 247 7 97 Bk berkelium Berkelium 247 7 98 Cf kalifornium Californium 251 7 99 Es einsteinium Einsteinium 252 7 100 Fm fermium Fermium 257 7 101 Md mendelevium Mendelevium 258 7 102 No nobelium Nobelium 259 7 103 Lr lawrencium Lawrencium 266 3 7 104 Rf rutherfordium Rutherfordium 267 4 7 105 Db dubnium Dubnium 268 5 7 106 Sg seaborgium Seaborgium 269 6 7 107 Bh bohrium Bohrium 270 7 7 108 Hs hassium Hassium 269 8 7 109 Mt meitnerium Meitnerium 278 9 7 110 Ds darmstadtium Darmstadtium 281 10 7 111 Rg roentgenium Roentgenium* 281 11 7 112 Cn kopernicium Copernicium* 285 12 7 113 Nh nihonium Nihonium* 286 13 7 114 Fl flerovium Flerovium* 289 14 7 115 Mc moscovium Moscovium* 289 15 7 116 Lv livermorium Livermorium* 293 16 7 117 Ts tennessin Tennessine* 294 17 7 118 Og oganesson Oganesson* 294 18 7 (*) mezinárodní odborný název byl schválen jako anglický, nikoli latinský
Napsat komentář