Układ okresowy pierwiastów

Aby móc lepiej omówić dany temat, na początku podaję definicję pierwiastka chemicznego.
Pierwiastek chemiczny jest to zbiór atomów o tej samej liczbie atomowej (liczba porządkowa danego pierwiastka w układzie okresowym, równa liczbie protonów zawartych w jądrze atomu tego pierwiastka)
Atomy danego pierwiastka chemicznego mogą się różnić liczbą neutronów, a zatem i masą jądra. Atomy takie nazywamy izotopami danego pierwiastka. Niektóre pierwiastki chemiczne tworzą odmiany alotropowe (alotropia). Przemiany jednych pierwiastków w inne zachodzą samorzutnie w przypadku pierwiastków promieniotwórczych (promieniotwórczość naturalna), a w przypadku innych pierwiastków tylko w wyniku bombardowania jąder atomowych wysokoenergetycznymi cząstkami (np. protonami, deuteronami, cząstkami a) lub powolnymi neutronami.
Pierwiastki chemiczne najogólniej dzielimy na:
1. Metale - dobrze przewodzące ciepło i elektryczność pierwiastki chemiczne, odznaczające się zazwyczaj kowalnością i charakterystycznym połyskiem. Mają najczęściej niską elektroujemność, w reakcjach chemicznych wykazują tendencję do oddawania elektronów. W temperaturze pokojowej wszystkie metale, z wyjątkiem rtęci, występują w stałym stanie skupienia (tworzą tzw. kryształy metaliczne). Na 111 znanych obecnie pierwiastków 88 stanowią metale. Zależnie od gęstości metale dzieli się na metale lekkie oraz metale ciężkie. Z uwagi na położenie w układzie okresowym pierwiastków (wynikające z budowy ich atomów) można je podzielić na metale grup głównych, wraz z cynkowcami, oraz metale przejściowe.)
2. Niemetale - niepoprawnie metaloidy, pierwiastki chemiczne będące słabymi przewodnikami elektryczności (izolatorami bądź półprzewodnikami) oraz zazwyczaj również ciepła (wyraźnym wyjątkiem jest tu diament). W stanie stałym kruche i bez połysku metalicznego. Mają najczęściej wysoką elektroujemność - w reakcjach chemicznych (z wyjątkiem gazów szlachetnych: helu i neonu, które nie wchodzą w żadne reakcje) wykazują tendencję do przyłączania elektronów pochodzących od atomów metali albo do uwspólniania elektronów, w przypadku tworzenia wiązań z innymi niemetalami. Niemetale stanowią mniejszość wśród pierwiastków, są zazwyczaj kwasotwórcze, a w roztworach wodnych występują najczęściej (oprócz kationu wodorowego, jonu amonowego, kationu nitrozyliowego itp.) w postaci anionów (prostych lub złożonych).
3. Półmetale - pierwiastki posiadające charakter pośredni pomiędzy metalami i niemetalami: bor, krzem, german, arsen, antymon, selen, tellur. Półmetale są półprzewodnikami.
Większość z nich występuje we wszechświecie w związkach chemicznych lub w postaci mieszaniny izotopów. Natomiast pierwiastki chemiczne o liczbie atomowej większej od 92 otrzymywane są w wyniku sztucznych reakcji jądrowych. Obecnie znanych jest 112 pierwiastków (usystematyzowanych w układzie okresowym pierwiastków chemicznych) odpowiadających liczbom atomowym od 1 do 112.
Twórcą układu okresowego pierwiastków jest Dmitrij I. Mendelejew (1834-1907), chemik rosyjski, profesor chemii technicznej i nieorganicznej uniwersytetu w Sankt Petersburgu. Prowadził też badania nad katalizą, ropą naftową i roztworami, a także w dziedzinie metrologii. Opracował metodę produkcji prochu bezdymnego. Mendelejew odkrył prawo okresowości, na podstawie którego zaproponował w 1869 graficzne zestawienie znanych ówcześnie pierwiastków (układ okresowy pierwiastków, tablica Mendelejewa).
Tablica Mendelejewa to zaproponowane przez D.I. Mendelejewa, w 1869, graficzne zestawienie symboli znanych pierwiastków, na podstawie wcześniejszego odkrycia prawa okresowości. Pozwoliło ono Mendelejewowi na przewidzenie istnienia kilku nowych pierwiastków (oraz ich podstawowych własności fizycznych i chemicznych), np. skandu (wg terminologii Mendelejewa eka-boru, Eb), galu (eka-glinu, eka-aluminium, Ea), germanu (eka-krzemu, eka-silicium, Es), polonu (dvi-telluru, Dt), astatu (eka-jodu), technetu (eka-manganu), renu (tri-manganu, Tm). Na podstawie tablicy Mendelejewa powstała tablica układu okresowego pierwiastków chemicznych w tzw. wersji krótkiej.
Układ okresowy pierwiastków (układ periodyczny pierwiastków) to tablica grupująca pierwiastki chemiczne na podstawie prawa okresowości (empiryczne prawo odkryte przez D.I. Mendelejewa w 1869, stwierdzające, że własności chemiczne i fizyczne ulegają cyklicznym zmianom od pierwiastków o niższych masach atomowych do pierwiastków o wyższych masach atomowych (we współczesnym sformułowaniu prawa okresowości, masa atomowa zastąpiona jest liczbą atomową)). Poziome szeregi noszą nazwę okresów, pionowe kolumny nazywane są grupami. Pierwiastki należące do tej samej grupy mają analogiczną konfigurację zewnętrznych powłok elektronowych, wykazują wiele podobieństw we własnościach fizykochemicznych. Są to: litowce, berylowce, borowce, węglowce, azotowce, tlenowce, fluorowce, helowce. Pierwiastki tzw. grup głównych, należące do okresu n (n - główna liczba kwantowa ostatniej powłoki atomów pierwiastków w tym okresie), zabudowują podpowłokę ns lub np. Pierwiastki grup pobocznych, czyli pierwiastki rozbudowujące podpowłokę (n-1)d, (n=4,5,6), noszą nazwę zewnętrznoprzejściowych (miedziowce, cynkowce, skandowce, tytanowce, wanadowce, chromowce, manganowce, żelazowce, kobaltowce, niklowce), pierwiastki natomiast rozbudowujące podpowłokę (n-2)f, (n=6,7) - wewnątrzprzejściowych. Szeregi pierwiastków wewnątrzprzejściowych (lantanowców i aktynowców) są zwykle wyłączane poza właściwą tablicę.
Układ okresowy pierwiastków zawiera następujące pozycje: ajnsztajn, aktyn, ameryk, antymon, argon, arsen, astat, azot, bar, berkel, beryl, bizmut, bor, brom, cer, cez, chlor, chrom, cyna, cynk, cyrkon, dysproz, erb, europ, ferm, fluor, fosfor, frqans, gadolin, gal, german, glin, hafn, hel, holm, ind, iryd, iterb, itr, jod, kadm, kaliforn, kiur, kobalt, krypton, krzem, ksenon, lantan, lit, lorens, lutet, magnez, mangan, mendelejew, miedź, molibden, neodym, neon, neptun, nikiel, niob, nobel, ołów, osm, pallad, platyna, pluton, polon, potas, prrazeodym, protaktyn, promet, rad, radon, ren, rod, rtęć, rubid, ruten, samar, selen, siarka, skand, sód, srebro, stront, tal, tantal, technet, tellur, terb, tlen, tor, transuranowce, tul, tytan, uran, wanad, wapń, węgiel, wodór4, wolfram, złoto, żelazo.