מחזוריות ומשפחות כימיות

מבנה המערכה המחזורית

הטבלה המחזורית שהומצאה ע"י מנדלייב היא כנראה אחד הכלים החשובים ביותר בכימיה אם לא הכלי החשוב בה"א הידיעה. בטבלה המחזורית מופיעים כל היסודות הידועים (בטבלאות מודרניות מופיעים למעלה מ- 110 יסודות שונים). היסודות מסודרים לפי מספר אטומי עולה משמאל לימין ומלמעלה למטה.

החלוקה הבולטת בטבלה היא למתכות ולאל-מתכות. בחצי הימני של הטבלה מופיע קו מדורג - כל היסודות שמימין לקו הם אל מתכות וכל אלה הנמצאים משמאל הם מתכות. ישנו יוצא דופן - מימן ממוקם בטור הראשון אך הוא אל מתכת. חלק מהיסודות הנוגעים בקו הם מטלואידים - הם בעלי שילוב של תכונות מתכתיות ואל מתכתיות.

משפחות כימיות

אלקאלים ואלקאלים עפרורים

אלה יסודות מתכתיים, מוצקים רכים בעלי טמפרטורות היתוך ורתיחה נמוכות. ככל המתכות, יסודות אלו הם מוליכים חשמל וחום טובים. יסודות אלו הם פעילים מאד (מגיבים בקלות) ומוסרים אלקטרונים בקלות רבה.
המתכות האלקליות מאכלסות את הטור הראשון של הטבלה המחזורית ויש להן אלקטרון ערכי אחד.
המתכות האלקליות עפרוריות פעילות פחות וקשות יותר מאשר המתכות האלקליות.

יסודות אלה יוצרים בעיקר תרכובות יוניות מסיסות במים. הם מגיבים עם מים ליצירת הידרוקסידים (התגובה של המתכות האלקליות עם מים היא מהירה ואלימה). התגובה של נתרן ומים היא תגובה מייצגת עבור המתכות האלקליות בתגובותיהן עם המים:

[math]\displaystyle{ Na_{(s)}+H_{2}O_{(l)}\rightarrow Na_{(aq)}^{+}+\frac{1}{2}H_{2(g)}+OH_{(aq)}^{-} }[/math]

הלוגנים

יסודות הטור השביעי של הטבלה המחזורית. ליסודות אלו אלקטרושליליות גבוהה במיוחד. בתרכובות יוניות הן ימצאו עם מטען שלילי 1. במצב היסוד יסודות אלו מופיעים בצורת מולקולות דו אטומיות אשר אינן מוליכות חשמל.

גזים אצילים

יסודות אלה ממוקמים בטור ה- 8 של הטבלה המחזורית. כל היסודות האלה נמצאים במצבם הטבעי כגזים חד אטומיים, חסרי צבע או ריח.

ליסודות אלו רמות אנרגיה ערכיות מלאות לגמרי - דבר המקנה להם את אדישותם (ואת שמם). רמת הערכיות של כל הגזים האצילים מכילה 8 אלקטרונים (הם היוו את ההשראה לכלל האוקטט של לואיס), למעט היסוד הליום He המכיל 2 אלקטרונים בלבד ברמת הערכיות שלו.

• החל משנות ה-60 של המאה הקודמת הצליחו לסנתז מספר תרכובות המכילות יסודות אלו חלקן אפילו יציבות בטמפרטורת החדר (לדוגמא קסנון טטרא-פלואורי).