PSP - symbol chemie
Periodická soustava prvků – symbol chemie, postrach studentů a jedna z nejhůř zapamatovatelných tabulek, se kterými se na střední škole setkáš. Prvky jsou v ní seřazeny podle počtu protonů a zorganizovány do skupin podle podobných vlastností. Při určování elektronové konfigurace však klasická PSP trošku pokulhává a může být nepřehledná. Proto vznikla celá řada alternativních tabulek, které odpovídají moderním poznatkům o atomech a elektronová konfigurace se z nich určuje daleko snáze. Kdo ví, třeba ti pomohou látku lépe pochopit.
Než se pustíš do čtení, doporučuji ti přečíst si kapitolu 3.2. – Elektronová konfigurace.
Levostranná periodická soustava prvků
Když svého času Mendělejev sestavoval periodickou soustavu prvků, přišlo mu nejlogičtější seřadit prvky podle toho, kolik měly protonů, a to zleva doprava a shora dolů – jako když píšeš text. Zároveň se je snažil rozmístit tak, aby prvky, které mají podobné vlastnosti, byly společně v jednom sloupečku (skupině). Na to, že tehdy znal o mnoho méně prvků, než jich dnes známe my, odvedl docela dobrou práci.
Nemohl však tušit, co skutečně rozhoduje o tom, jak se prvky chovají. O vlastnostech prvků totiž ve skutečnosti rozhoduje jejich elektronová konfigurace – tedy to, kolik elektronů se nachází v jakých orbitalech. Proto v roce 1928 francouzský vynálezce Charles Janet přišel s návrhem vlastní soustavy prvků, která řadí elektrony právě podle toho, jak obsazují elektronové vrstvy.
V té je určování elektronové konfigurace o mnoho jednodušší. Nemusíš řešit žádné Madelungovo pravidlo a dumat, jestli se například po orbitalu 4s obsazuje orbital 3d, 4d nebo 5f. Prostě tabulku přečteš po řádcích od vrchu dolů. Oproti klasické PSP se Janetova tabulka liší v tomto:
Helium (He) se nachází ve druhé skupině.
Skupiny 1 a 2 jsou umístěny na pravou stranu tabulky.
Celý s-blok je posunutý o jeden řádek nahoru.
Naopak zachované je řazení prvků podle počtu protonů.
Zkrácená periodická soustava prvků
Dalším způsobem, jak zapsat PSP, a navíc při tom ušetřit místo, je zapsat ji v tzv. zkrácené verzi. Ta vznikne zalomením dlouhých period na dva řádky. I když takovéto uspořádání vypadá dost nezvykle, prvky jsou i zde rozřazeny do skupin, ve kterých mají některé vlastnosti podobné. Například alkalické kovy (Li, Na, K) se nacházejí ve stejném sloupci jako některé ušlechtilé kovy (Cu, Ag, Au). To proto, že tyto kovy mají obvykle stejně obsazené s-orbitaly a tvoří sloučeniny o podobném stechiometrickém poměru (oxidy a hydridy).
Určovat z ní ale elektronovou konfiguraci prvků není moc praktické.
ADOMAH – periodická krychle prvků
Na podobném principu jako levostranná periodická soustava prvků byla sestavena i tabulka přezdívaná ADOMAH. Tedy tabulka není přesné slovo, jedná se spíše o jakési 3D znázornění seznamu prvků, zalité do krychlovitého kusu skla. Prvky jsou v ní rozděleny do čtyř pater – každé patro je jeden blok klasické PSP. V každém patře jsou prvky seřazeny stejně jako v levostranné soustavy prvků, tedy podle stoupajícího hlavního kvantového čísla (n) a zaplnění orbitalu. To, v jakém patře se prvek nachází, ti říká, v jakém orbitalu se nachází jeho valenční elektrony (jde o vedlejší kvantové číslo l). Výška patra odpovídá energii. Prvky v nejvyšším patře mají valenční elektrony s nejvyšší energií (f), zatímco prvky v nejnižším patře mají valenční elektrony v orbitalech s nejnižší energií (s).
Tohle může znít dost složitě, takže pokud se chceš podívat, jak to vypadá ve skutečnosti, můžeš se mrknout na tohle video:
Když už nic jiného, jde o zajímavou kombinaci vědy a umění.
Další periodické soustavy prvků
A nakonec uvádím některé zajímavé variace na PSP, které se od klasické PSP liší pouze esteticky. Jsou to tyto:
