Periodni sustav elemenata jedno je od najvažnijih postignuća znanosti. To je sustavni prikaz svih poznatih kemijskih elemenata, raspoređenih prema njihovim atomskim brojevima, elektronskoj konfiguraciji i srodnim kemijskim svojstvima. Ideja periodičnosti znači da se određene osobine elemenata ponavljaju u pravilnim razmacima – periodima – što omogućuje predviđanje ponašanja i svojstava tvari koje još nisu ni otkrivene.
| VEZANO: Vodik | Temeljni element svemira i budućnosti energije
Temelje današnjeg periodnog sustava postavio je ruski kemičar Dmitrij Ivanovič Mendeljejev 1869. godine. On je tada poznate elemente složio po rastućem atomskom masenom broju i uočio da se njihova svojstva ponavljaju periodično. Ono što je bilo izvanredno jest to da je Mendeljejev ostavio prazna mjesta za elemente koji još nisu bili otkriveni, točno predvidjevši njihova svojstva. Kasnija otkrića poput galija, germanija i skandija potvrdila su njegovu genijalnost i dala znanstvenu potvrdu njegovu sustavu.
- PROČITAJTE VIŠE: Mercedes-Benz Vision Iconic | Konceptni automobil koji predstavlja remek-djelo “nove ikonične ere”
Današnji periodni sustav elemenata temelji se na atomskom broju, odnosno broju protona u jezgri atoma. Svaki redak naziva se periodom, a svaki stupac skupinom. U istim skupinama nalaze se elementi sličnih kemijskih svojstava, jer imaju jednak broj valentnih elektrona – elektrona u vanjskoj ljusci. Na primjer, alkalijski metali (natrij, kalij, litij) u prvoj skupini svi burno reagiraju s vodom, dok su plemeniti plinovi (helij, neon, argon) u osamnaestoj skupini gotovo kemijski inertni.
Periodni sustav danas sadrži 118 potvrđenih elemenata
A neki od njih su prirodni, dok su drugi umjetno stvoreni u laboratorijima. Svaki element ima svoj simbol, atomski broj i atomsku masu. Elementi su podijeljeni u metale, nemetale i polumetale, a u suvremenim inačicama tablice često su označeni bojama koje ističu njihovu pripadnost određenim skupinama – poput halogena, prijelaznih metala ili plemenitih plinova.
Ono što čini periodni sustav elemenata toliko moćnim alatom jest njegova prediktivna sposobnost. Zahvaljujući njemu, kemičari mogu predvidjeti kako će određeni element reagirati, kakve će spojeve stvarati i koja će mu biti fizikalna svojstva. Osim u kemiji, sustav ima primjenu i u fizici, biologiji, medicini i inženjerstvu – od razumijevanja strukture DNA do razvoja materijala za svemirske letjelice.
Tijekom 20. i 21. stoljeća periodni sustav proširen je novim elementima
I to uglavnom teškim i kratkoživućim, stvorenima u nuklearnim reaktorima i akceleratorima čestica. Najnoviji elementi, kao što su nihonij (Nh), moskovij (Mc), tenesin (Ts) i oganeson (Og), potvrđeni su između 2012. i 2016. godine. Njihovo otkriće svjedoči o tome da je periodni sustav i dalje živ i otvoren za nova znanstvena istraživanja.
Ukratko, periodni sustav elemenata nije samo popis tvari, nego simbol ljudske znatiželje i potrebe za redom u složenom svijetu prirode. On predstavlja most između mikrosvijeta atoma i makrosvijeta u kojem živimo – dokaz da i u naizgled kaotičnom svemiru postoji savršena logika. Ukoliko vas ova tema dodatno zanima, više možete potražiti u nastavku ovog teksta, u video prilogu ili na Wikipediji.
Popisa kemijskih elemenata prema tri osnovne skupine: metali, polumetali i nemetali
Metali
Metali čine većinu elemenata u periodnom sustavu. Dobri su vodiči topline i elektriciteta, imaju metalni sjaj, savitljivi su i kovni. A u ovu skupinu spadaju:
- Alkalijski metali: Litij (Li), Natrij (Na), Kalij (K), Rubidij (Rb), Cezij (Cs) i Francij (Fr)
- Zemnoalkalijski metali: Berilij (Be), Magnezij (Mg), Kalcij (Ca), Stroncij (Sr), Barij (Ba) i Radij (Ra)
- Prijelazni metali: Skandij (Sc), Titan (Ti), Vanadij (V), Krom (Cr), Mangan (Mn), Željezo (Fe), Kobalt (Co), Nikal (Ni), Bakar (Cu), Cink (Zn), Itrij (Y), Cirkonij (Zr), Niobij (Nb), Molibden (Mo), Tehnecij (Tc), Rutenij (Ru), Rodij (Rh), Paladij (Pd), Srebro (Ag), Kadmij (Cd), Hafnij (Hf), Tantal (Ta), Volfram (W), Renij (Re), Osmij (Os), Iridij (Ir), Platina (Pt), Zlato (Au) i Merkurij (Hg)
- Postprijelazni metali (ili slabiji metali): Aluminij (Al), Galij (Ga), Indij (In), Talij (Tl), Olovo (Pb), Bizmut (Bi), Nihonij (Nh), Flerovij (Fl), Moskovij (Mc) i Livermorij (Lv)
- Aktinidi i lantanidi (unutarnji prijelazni metali): Lantan (La), Cerij (Ce), Praseodimij (Pr), Neodimij (Nd), Prometij (Pm), Samarij (Sm), Europij (Eu), Gadolinij (Gd), Terbij (Tb), Dizprozij (Dy), Holmij (Ho), Erbij (Er), Tulij (Tm), Iterbij (Yb) i Lutecij (Lu)
- Aktinidi: Aktinij (Ac), Torij (Th), Protaktinij (Pa), Uranij (U), Neptunij (Np), Plutonij (Pu), Americij (Am), Kurij (Cm), Berkelij (Bk), Kalifornij (Cf), Einšteinij (Es), Fermij (Fm), Mendeljejevij (Md), Nobelij (No) i Lorencij (Lr)
Polumetali (metaloidi)
Polumetali imaju svojstva između metala i nemetala – mogu voditi struju, ali ne tako dobro kao metali. A oni su:
- Bor (B), Silicij (Si), Germanij (Ge), Arsen (As), Antimon (Sb), Telur (Te) i Polonij (Po)
Nemetali
Nemetali su loši vodiči topline i elektriciteta. Nemaju sjaj, često su plinoviti ili krhki u čvrstom stanju.
- Klasični nemetali: Vodik (H), Ugljik (C), Dušik (N), Kisik (O), Fosfor (P), Sumpor (S), Selen (Se)
- Halogeni: Fluor (F), Klor (Cl), Brom (Br), Jod (I), Astat (At), Tenesin (Ts)
- Plemeniti plinovi: Helij (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Kripton (Kr), Ksenon (Xe), Oganeson (Og)
10 zanimljivosti o periodnom sustavu:
- Mendeljejev je predvidio postojanje još neotkrivenih elemenata i njihova svojstva s nevjerojatnom točnošću.
- Postoji ukupno 118 poznatih elemenata, a zadnji otkriveni je oganeson (Og), element broj 118.
- Simboli elemenata potječu od latinskih naziva – npr. “Fe” za željezo dolazi od “ferrum“.
- Zlato (Au) i srebro (Ag) jedini su metali koji se u prirodi pojavljuju gotovo čisti.
- Helij je prvi element otkriven u svemiru prije nego na Zemlji – u spektru Sunca.
- Postoje plemeniti plinovi koji gotovo uopće ne reagiraju s drugim elementima.
- Elementi na desnoj strani tablice uglavnom su nemetali, dok su lijevo metali.
- Radioaktivni elementi poput uranija i plutonija nalaze se na dnu tablice.
- Postoji i periodni sustav emoji simbola i periodni sustav piva – popularne edukativne parodije.
- Svjetska znanstvena zajednica 2019. godine proslavila je 150 godina periodnog sustava pod okriljem UNESCO-a.
