8. Sınıf: Periyodik Sistem Konu Anlatımı

Giriş: Periyodik Sistem Neden Önemlidir?

Günlük hayatta kullandığımız her şey, farklı elementlerin bir araya gelmesiyle oluşur. Bu elementleri düzenlemek ve aralarındaki ilişkileri anlamak, bilim insanlarının yüzyıllardır üzerinde çalıştığı bir konudur. İşte bu ihtiyaç, periyodik sistemin oluşturulmasına yol açmıştır. Periyodik sistem, elementleri belirli bir düzene göre sıralayan ve bize onların özellikleri hakkında bilgi veren bir tablodur. Bu konu, elementleri daha iyi anlamamıza ve bilimsel gelişmeleri takip etmemize yardımcı olur.

Periyodik Sistemin Oluşumu ve Yapısı

Periyodik Sistemin Oluşturulma Süreci

Bilim insanları, elementlerin düzenlenmesi gerektiğini fark ettiklerinde, onları sıralamak için çeşitli yöntemler denemiştir. Ancak en başarılı düzen, elementlerin atom numaralarına göre sıralandığı ve belirli özelliklerin tekrar ettiği bir sistem olan periyodik tablo olmuştur. Bu tablo, modern kimyanın temel taşlarından biridir.  Ayrıca periyodik sistem, periyodik tablo ve periyodik cetvel adlandırmaları aynı şeyi ifade eder.

Periyodik Sistemin Tarihçesi

Giriş

Merhaba genç bilim insanları! 😊 Bugün kimyanın en önemli buluşlarından biri olan Periyodik Sistemin Tarihini öğreneceğiz. Periyodik sistem, kimyasal elementlerin düzenlenmesinde bilim dünyasında büyük bir dönüm noktasıdır. Bilim insanları, elementler arasındaki benzerliklerin farkına vararak bunları düzenli bir sisteme oturtmaya çalışmışlardır. Elementlerin sınıflandırılması kullanımı ve anlaşılması açısından kolaylaşır. Bugün kullandığımız modern periyodik tabloya ulaşmak, yüzyıllar süren çalışmaların sonucudur. Bu sistem, elementleri anlamamızı ve düzenlememizi sağlar. Elementlerin nasıl keşfedildiğini ve bir araya getirildiğini öğrenmek, bilimdeki gelişim sürecini anlamamız için çok önemlidir.

Hazırsanız, zamanda bir yolculuğa çıkıyoruz! 🚀

Tarihsel Gelişim Süreci

1. Eski Çağlarda Element Kavramı

• Antik Yunan Felsefesi: MÖ 400’lerde Empedokles, tüm maddenin dört temel elementten (toprak, su, hava, ateş) oluştuğunu öne sürmüştür. Bu yaklaşım, bilimsel değil, felsefi bir bakış açısıydı.
• Orta Çağ ve Simyacılar: Simyacılar altın elde etmeye çalışırken kimyasal maddeleri sınıflandırmayı denemişlerdir. Ancak sistematik bir yaklaşıma sahip değillerdi.

2. Modern Kimyanın Doğuşu

• 1661 – Robert Boyle: Elementi “daha basit maddelere ayrılamayan bir madde” olarak tanımladı. Bu tanım, bilimsel element kavramının temellerini attı.

• 1789 – Antoine Lavoisier: Elementlerin ilk kapsamlı listesini yayınladı ve 33 element tanımladı. Ayrıca, elementleri metaller ve ametaller olarak sınıflandırdı.

3. Elementlerin Sınıflandırılması

• 1829 – Johann Wolfgang Döbereiner:
  • Döbereiner, üçlüler kuralı (triadlar) adı verilen bir düzen önerdi. Benzer özellik gösteren elementleri üçlü gruplar haline getirdi. Örneğin:
    • Klor, brom ve iyot bir üçlüler kuralını oluşturmaktadır.
    • Lityum, sodyum ve potasyum üçlüler kuralını oluşturmaktadır.
• Elementlerin sınıflandırılmasıyla ilgili ilk çalışmayı yapmıştır.
• Ancak bu sistem, tüm bilinen elementleri kapsamadığı için sınırlı kalmıştır.

• 1862 – Alexandre Beguyer de Chancourtois:
  • Benzer fiziksel özellikleri gösteren elementleri dikey şekilde sarmal olarak sıralamıştır. Elementlerin dışında bazı iyonlara da yer vermiştir.

• 1864 – John Newlands:
  • Sekizli Kanunu (Oktav Kanunu)’nu ortaya attı.
  • Elementlerin artan atom ağırlıklarına göre sıralandığında her sekizinci elementin benzer fiziksel ve kimyasal  özelliklere sahip olduğunu belirtmiştir.
  • Fakat bu kural da tüm elementlere uymadı ve bilim dünyası tarafından eleştirilmiştir.

• 1869 – Lothar Meyer: 
  • Mendeleyev ile aynı zamanda elementleri benzer şekilde sıralamıştır.
  • Elementleri fiziksel özelliklerine göre sıralamıştır.

4. Dimitri Mendeleyev ve Modern Periyodik Tablo

• 1869 – Dimitri Mendeleyev:
  • Modern periyodik tablonun temelini atan kişidir. Ayrıca periyodik sistemin babası olarak bilinir.
  • Mendeleyev, elementleri artan atom ağırlıklarına göre sıraladı ve periyodik bir düzen olduğunu keşfetmiştir. Ancak bazı elementlerin yeri bulunması gereken yerden farklı olmuştur. Bundan dolayı;
    • Henüz keşfedilmemiş elementler için boşluklar bıraktı.
    • Bu elementlerin özelliklerini doğru bir şekilde tahmin etti (örneğin, skandiyum, germanyum ve galyum).
  • Bu öngörüleri sayesinde, periyodik tablo bilimsel çevrelerde kabul görmüştür.

5. Modern Periyodik Tablo

• 1913 – Henry Moseley:
  • Atom numarasını (proton sayısı) keşfetti ve elementlerin özelliklerinin atom numarasına göre düzenlenmesi gerektiğini göstermiştir. Böylece, modern periyodik tablonun temelini oluşturmuştur.

• 1940’lar – Glenn T. Seaborg:
  • Lantanitler ve Aktinitler serisini periyodik tablonun en alt iki satırına eklemiştir.
  • Seaborg’un çalışmaları sayesinde, tablo modern hâline kavuşmuştur.

Grup ve Periyot Nedir?

Periyodik tablo, elementlerin atom numaralarına göre sıralandığı ve belirli bir düzenin tekrarlandığı bir tablodur.

• Elementlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri sütunlarda yani gruplarda benzer özellik gösterir.
• Periyodik sistemde elementlerin adı, sembolü, atom numarası gibi birçok özellik yer almaktadır.
• Elementler atom numaralarına göre sıralandıklarında bazı özellikleri satırlar yani periyotlar halinde tekrar etmektedir. Periyodik tabloda benzer özellikler alt alta sıralanmaktadır.

Bu tablo iki temel yapıya ayrılır:

1. Gruplar:
   • Periyodik tablodaki dikey sütunlara grup denir.
   • Toplamda 18 grup vardır.
   • Aynı gruptaki elementlerin kimyasal özellikleri (sertlik, parlaklık, iletkenlik, reaksiyona girme isteği vb.) genellikle birbirine benzerdir
   • Aynı grupta bulunan elementlerin yukarıdan aşağıya doğru gittikçe;
     • Atom numarası (Proton sayısı) artar.
     • Kütle numarası artar.
     • Metalik özellik artar, ametalik özellik azalır.
     • Son katmanında elektron sayıları değişmez.
     • Atom hacmi (çapı) artar.
     • Katman sayısı (Periyot sayısı) artar.
     • Elektron verme isteği artar.

Grupların Özel Adlandırmaları:

1. 1A grubu = Alkali metaller
2. 2A grubu = Toprak alkali metaller
3. 3A grubu = Toprak metaller
4. 4A grubu = Karbon grubu
5. 5A grubu = Azot grubu
6. 6A grubu = Kalkojenler
7. 7A grubu = Halojenler
8. 8A grubu = Soy (Asal) gazlar
9. Periyotlar:

• Periyodik tablodaki yatay sıralara periyot denir.
• Toplamda 7 periyot bulunur.
• Bir periyotta soldan sağa doğru gidildikçe elementlerin özellikleri değişir.
• Aynı periyotlarda soldan sağa gittikçe;
  • Atom numarası (Proton sayısı) artar.
  • Kütle numarası artar.
  • Katman sayısı (Periyot sayısı) değişmez.
  • Atom hacmi (çapı) azalır.
  • Değerlik elektron sayısı (son yörüngedeki elektron sayısı) artar.
  • Metalik özellik azalır, ametalik özellik artar.
  • Elektron alma isteği artar.

Elementlerin Periyodik Sistemde Yerlerinin Bulunması

Bir elementin periyodik sistemdeki yerinin bulunması nötr durumdaki elektron dağılımına göre yapılır.
Elektron dağılımında ise;
Katman sayısı periyot numarasını; Son katmandaki elektron sayısı (değerlik elektron sayısı) ise grup numarasını verir.

Elektron Dağılımı:
1. Katman 2 elektron
2. Katman 8 elektron
3. Katman 8 elektron alabilir.

Örnek: 11 atom numaralı sodyumun elektron dağılımını ve periyodik sistemdeki yerini bulalım.Elektron dağılımı;
_Na11: 2) 8) 1)
3. Periyot (3 katman olduğu için)
1A grubu (Son katmanda 1 elektron olduğu için)

• Atomun kimliğini proton sayısı belirler.
• Farklı elementlerin proton sayısı birbirinden farklıdır.
• 118 tane element vardır. Bunların 94 tanesi ise doğada bulunmaktadır.

Periyodik Tablo Üzerinde Elementlerin Sınıflandırılması

Elementler Nasıl Sınıflandırılır?

Periyodik tabloda elementler metaller, yarı metaller ve ametal olarak üç gruba ayrılır. Bu sınıflandırma, elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre yapılır.

1. Metaller:
   • Genellikle tablonun sol tarafında bulunur.
   • Elektrik ve ısıyı iyi iletirler.
   • Parlak görünümleri vardır.
   • Tel ve levha haline getirilebilir.
   • Cıva hariç oda koşullarında katıdır.
   • Atomik yapıdadır
   • Kendi aralarında bileşik yapmazlar, alaşım oluştururlar.
   • Bileşik yaparken elektron vererek + yüklü (Katyon) oluşturur.
   • Son yörüngelerindeki elektron sayısı 1,2 veya 3 tür.
   • Şekil verilebilir.
   • Örneğin: Lityum (Li), Berilyum (Be), Sodyum (Na), Magnezyum (Mg), Alüminyum (Al)
2. Ametaller:
   • Tablonun sağ tarafında yer alırlar.
   • Elektrik ve ısıyı iyi iletmezler.
   • Genellikle kırılgandırlar.
   • Tel ve levha haline getirilemez.
   • Mattır.
   • Oda koşullarında katı, sıvı ve gaz halde bulunabilirler.
   • Molekül yapıdadır.
   • Elektron alarak – yüklü (Anyon) oluşturur.
   • Son yörüngelerindeki elektron sayısı 5, 6 veya 7 dir.
   • Örneğin: Hidrojen (H), Karbon (C), Azot (N), Oksijen (O), Flor (F),  Fosfor (P), Kükürt (S), Klor (Cl)
3. Yarı Metaller:
   • Metal ve ametal özelliklerini bir arada taşırlar.
   • Tabloda genellikle metaller ile ametallerin arasında yer alırlar.
   • Fiziksel özellikleri metallere,  kimyasal özellikleri ise ametallere benzemektedir.
   • Yarı metaller elektronik devrelerde, bilgisayar çiplerinde, fiber optik iletişimde, merceklerde ve projektörlerde kullanılır.
   • Parlak veya mat görünümde olabilirler.
   • Oda koşullarında katı haldedir.
   • Tel ve levha haline getirilebilir.
   • Isı ve elektriği ametallerden iyi, metallerden ise kötü iletirler.
   • Periyodik sistemde kırık çizgi şeklinde bulunurlar.
   • Örneğin: Bor (B) ve Silisyum (Si)

Soy Gazlar: Periyodik Tablonun Özel Elementleri

• Soy gazlar, ametaller sınıfı içerinde bulunan özel bir gruptur.
• Periyodik tablonun en sağında bulunurlar.
• Hepsi 18. grupta yer alır.
• Son enerji seviyelerinde maksimum sayıda elektron bulunur. Bu yüzden kararlı bir yapıya sahiptirler.
• Kimyasal tepkimelere girme eğilimleri çok düşüktür.
• Oda koşullarında hepsi gaz halinde bulunur.
• Bileşik oluşturmazlar.
• Tek atomludurlar.
• Erime ve kaynama noktaları çok düşüktür.
• Helyum hariç son katmanlarında 8 elektron bulundururlar.
• Saydamdır
• Isı ve elektriği iletmezler.
• Periyodik sistemin 8A grubunda yer alırlar.
• Örneğin: Helyum (He), Neon (Ne), Argon (Ar).

NOT:

• Hidrojen elementi 1A grubunda yer almasına rağmen ametal özellik taşır.
• Helyum elementinin son katmanında 2 elektron bulunmasına rağmen 2A grubunda değil de 8A grubunda yer alması soy gaz olduğunu gösterir.
• Bor elementinin son katmanında 3 elektron bulunmasına rağmen metal grubunda değil de yarı metal grubunda yer alır.

ÖNEMLİ: Periyodik tablonun ilk 20 elementini sembolleriyle bilmek sizler için çok iyi olacaktır. İşte sırasıyla periyodik tablonun ilk 20 elementi;

1. Hidrojen (H)
2. Helyum (He)
3. Lityum (Li)
4. Berilyum (Be)
5. Bor (B)
6. Karbon (C)
7. Azot (N)
8. Oksijen (O)
9. Flor (F)
10. Neon (Ne)
11. Sodyum (Na)
12. Magnezyum (Mg)
13. Alüminyum (Al)
14. Silisyum (Si)
15. Fosfor (P)
16. Kükürt (S)
17. Klor (Cl)
18. Argon (Ar)
19. Potasyum (K)
20. Kalsiyum (Ca)

PERİYODİK SİSTEM SORULARI

1. Bir element, periyodik tablodaki 3. periyotta ve 1A grubunda yer alıyor. Bu element için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Atom numarası 11’dir.
B) 2 katmanında toplam 8 elektron bulunur.
C) Soy gaz grubunda yer alır.
D) Ametal özellik gösterir.

2. Bir element, periyodik sistemde hem metal hem de ametal özellik gösterebilir. Bu elementler “yarı metaller” olarak adlandırılır. Aşağıdaki elementlerden hangisi bu özelliğe sahiptir?
A) Kükürt (S)
B) Alüminyum (Al)
C) Silisyum (Si)
D) Potasyum (K)

3. Periyodik sistemde aynı periyotta bulunan elementler incelendiğinde soldan sağa doğru gidildikçe aşağıdaki özelliklerden hangisi azalır?
A) Elektron alma isteği
B) Metalik özellik
C) Atom numarası
D) Atomun kütlesi

4. Bir elementin periyodik tablodaki yeri bilinirse o elementle ilgili birçok bilgi edinilebilir. Buna göre, 2. periyot 7A grubunda bulunan bir element için aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Halojen grubunda yer alır.
B) Elektron alma isteği fazladır.
C) Periyodik tablodaki ilk elementtir.
D) 7 elektron kararlı yapıya ulaşması için yeterli değildir.

5. Elementlerin gruplandırılmasında metaller, ametaller ve yarı metaller önemli bir rol oynar. Buna göre, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
A) Yarı metaller elektriği tamamen iletmez.
B) Ametaller parlak yüzeye sahiptir.
C) Metaller genelde düşük yoğunlukludur.
D) Yarı metaller hem metal hem ametal özellik gösterebilir.

Konumuz bitti çalışkan arılar şimdi bol bol tekrar ve bol bol soru çözme zamanı herkes periyodik sistemden ne kadar soru çözdü yorumlara yazsın bakalım. Herkese iyi çalışmalar…