Periodieke Tabelelementen

Eerste 20 Elementen

Activiteit Bekijken

Woordenschat

Activiteit Bekijken

Discussie Starter

Activiteit Bekijken

Element Feiten

Activiteit Bekijken

Geschiedenis van het Periodiek Systeem

Activiteit Bekijken

Atomen en het periodiek systeem

De oude Grieken geloofden dat de wereld uit vijf elementen bestond: aarde, lucht, vuur, water en ether. Ergens rond 500 v.Chr. Bracht Democritus eerst het idee naar voren dat alles in de wereld was gemaakt van kleine ondeelbare deeltjes die atomen worden genoemd. De term atomos is afgeleid van het oude Grieks, wat 'ondeelbaar' betekent. In de vroege jaren 1800 formaliseerde John Dalton de atomaire theorie. Hij suggereerde dat alle materie bestaat uit kleine deeltjes die atomen worden genoemd, dat deze atomen werden herschikt in chemische reacties en dat deze atomen verschillende eigenschappen hebben.

Dmitri Mendeleev was een Russische chemicus die bekend staat als de vader van het periodiek systeem. Hij organiseerde de destijds bekende elementen in een tabel en liet er gaten in voor elementen waarvan hij voorspelde dat ze later zouden worden ontdekt. Het moderne periodiek systeem heeft 118 verschillende elementen, met 18 groepen en zeven periodes.

Vierennegentig elementen komen van nature voor, waarvan 80 stabiele isotopen hebben. Het meest voorkomende element op aarde is zuurstof, een element dat essentieel is voor het leven zoals we het op onze planeet kennen. Wetenschappers geloven dat de twee lichtste elementen in de oerknal zijn gemaakt. Alle andere natuurlijk voorkomende elementen zijn ontstaan door kernreacties. Sterren smelten verschillende kernen samen om zwaardere kernen te produceren, maar sterren kunnen alleen elementen produceren die zo zwaar zijn als 26 protonen, wat ijzer is. Elementen die zwaarder zijn dan deze zijn gemaakt in supernova's, tot atoomnummer 94. Alles groter dan dit is kunstmatig door mensen gemaakt. Sommige van deze superzware elementen zijn zeer onstabiel en breken uit elkaar, of vallen uiteen in fracties van een seconde nadat ze zijn gemaakt.

Het periodiek systeem is een manier om elementen te ordenen. In het moderne periodiek systeem zijn de elementen gerangschikt op atoomnummer. Het atoomnummer geeft aan hoeveel protonen er in de kern van een atoom zitten. De atoommassa vertelt ons hoeveel protonen en neutronen er in de kern zitten. Het aantal elektronen is hetzelfde als het aantal protonen in een neutraal atoom. De verticale kolommen staan bekend als periodieke tabelgroepen . De elementen in een groep hebben allemaal vergelijkbare eigenschappen. De elementen in groep één zijn bijvoorbeeld alle metalen en reageren allemaal met water. De horizontale rijen worden periodes genoemd . Hoewel elementen in dezelfde periode geen vergelijkbare eigenschappen hebben, delen ze allemaal hetzelfde aantal elektronenschillen. Het moderne periodieke systeem bestaat uit 118 verschillende elementen, beginnend met waterstof met een atoomnummer van één en eindigend met Oganesson met een atoomnummer van 118.

Elementen bestaan uit drie soorten subatomaire deeltjes die protonen, neutronen en elektronen worden genoemd . Terwijl protonen en neutronen worden gevonden in de kern van een atoom, draaien de elektronen in een baan om de kern in schalen of energieniveaus, die zich op verschillende afstanden van de kern bevinden. Elektronen worden in een baan gehouden omdat hun negatieve lading tegengesteld is aan die van de kern. De elektronen zoeken altijd de laagste energietoestand in een atoom. In de eerste schaal plaatsen we maximaal twee elektronen, gevolgd door acht elektronen in de tweede en derde schaal. Scandium heeft bijvoorbeeld een atoomnummer van 21, wat betekent dat het 21 protonen heeft. Omdat het een neutraal atoom is, zijn er ook 21 elektronen. De schelpen worden gevuld vanaf de kleinste die weggaan van het centrum. Scandium heeft 21 elektronen, dus we moeten 21 elektronen in de schalen stoppen. Er zullen er dus twee in de eerste schaal zitten, acht in de tweede, acht in de derde en drie in de vierde. Scandium heeft een structuur van 2.8.8.3.

De elementen in groep één staan bekend als de alkalimetalen. Het zijn allemaal metalen die krachtig reageren met water. Ze hebben allemaal één elektron in hun buitenste schil. Terwijl je door de groep van lithium naar francium gaat, neemt de reactiviteit toe.

De elementen in de groep tegenover de alkalimetalen staan bekend als edelgassen . Ze zijn zeer niet reactief en hebben een volledige buitenste schil. Ze zijn niet brandbaar en hebben lage kookpunten. Ze omvatten helium, neon, argon, krypton, xenon en radon.

Essentiële vragen voor de elementen en het periodiek systeem

1. Hoe zijn de elementen in het periodiek systeem gerangschikt?
2. Wat hebben elementen in dezelfde groep gemeen?
3. Hoe is het periodiek systeem ontwikkeld?
4. Wat is een element?
5. Wat is het verschil tussen een heliumatoom en een uraniumatoom?

Aanvullende activiteitsideeën voor het periodiek systeem

1. Studenten kunnen een T-grafiek maken met de verschillende eigenschappen van metalen; ze zouden dan deze eigenschappen kunnen gebruiken om uit te leggen waarom de metalen voor bepaalde taken worden gebruikt.
2. Studenten kunnen een poster maken over hun favoriete element.
3. Studenten kunnen een presentatie maken waarin wordt uitgelegd welke elementontdekking het belangrijkst was en waarom.