Kémiai elemek és szervetlen vegyületeik

Kémiai elemek

Azonos rendszámú atomokból felépülő anyagokat kémiai elemeknek nevezzük. A jelenleg ismert elemek száma is folyamatos növekedést mutat az újabb, mesterségesen előállított elemek hatására. Az elemeket a periódusos rendszer tartalmazza, ami biztosítja a könnyű áttekinthetőséget.

Az elemek előfordulhatnak:

• szabadon (nemesgázok);
• kötött állapotban:
  • fémes elemek (ezek fémes kötésűek), vegyérték elektronjuk száma kevés, elektronaktivitásuk kicsi (0,9 – 1,5), elektronjukat könnyen leadják és fémes kötéssel összekapcsolódnak. Tulajdonságuk: szilárdak (kivéve a higany), fémrácsosak (kivéve a hidrogén), az áramot vezetik.
  • nemfémes elemek, vegyérték elektronjuk száma háromnál több, elektronaktivitásuk 2,5-nél nagyobb, inkább felvesznek elektront, mint leadnak, így kovalens kötésre hajlamosak, és kétatomos elemi molekulákká alakulnak. Például: gázok – H₂, O₂, N₂, F₂, Cl₂, folyadék – Br₂ , szilárd – I₂
  • átmeneti elemek, elektronegativitásuk 1,8 – 2,5, ezzel több atomos elemi molekulát alkotnak. Tulajdonságuk: szilárdak, nagy keménységűek, atomrácsosak, az áramot nem vezetik (P₄, S₈), a B P vonal két oldalán található elemek, például a szén gyémánt allotróp változata, Si, Te, Po.

   

Vegyületek

Különböző rendszámú atomokból épülnek fel.

Kötéstípus szerint kétfélék lehetnek:

• ionkötésű vegyületek, tulajdonságuk: ionkristályosak (erős kémiai kötés), szilárdak, olvadáspont magas, keménysége nagy. Vizes oldatuk vezeti az áramot.
• kovalens kötésű vegyületek, szilárd fázisban rácstípus szerint kétfélét különböztetünk meg:
  • molekularácsosak, például víz, cukrok. Tulajdonságuk: olvadáspontjuk alacsony, keménységük kicsi, az áramot nem vezetik.
  • atomrácsosak. Tulajdonságuk: szilárdak, nagy keménységűek, vízben oldhatatlanok, az áramot nem vezetik.

Atomok mérete: az atomok méretét az atomsugárral fejezzük ki, kétféleképpen határozhatjuk meg:

• szabad atomoknál és szabad ionoknál annak a gömbnek a sugara, amelyen belül az elektronok 90%-a megtalálható;
• kötött atomoknál a kötésben lévő azonos atomok magjai közötti távolság fele. Mértékegysége az nm (nanométer, 10^-9m), értéke 0,03 – 0,244 nm között van. A periódusos rendszerben balról jobbra az értéke csökken, mert nő a magok vonzása, lefelé nő, mert nő az elektron héjak száma.

Ionsugár:

• pozitív ionoknál kisebb, mint az eredeti atomoknál, mert a kevesebb elektront a protonok erősebben vonzzák és fordítva;
• negatív ionoknál nagyobb, mint az eredeti atomoknál, mert a több elektront a protonok gyengébben vonzzák.