משפחות יסודות: מה משמעות הצבעים בטבלה המחזורית
משפחות יסודות הן קבוצות של יסודות בעלי תכונות דומות, וברוב הטבלאות המחזוריות לכל משפחה יש צבע משלה. האתר הזה משתמש בעשר משפחות: מתכות אלקליות, מתכות אלקליות עפרוריות, מתכות מעבר, מתכות לאחר המעבר, מתכות למחצה, אל-מתכות תגובתיות, הלוגנים, גזים אצילים, לנתנידים ואקטינידים. אפשר לזהות כל אחת לפי הצבע שלה ומקומה בטבלה.
מה הופך קבוצת יסודות למשפחה
יסודות באותה משפחה מתנהגים באופן דומה, בעיקר משום שיש להם מספר דומה של אלקטרונים חיצוניים, הנקראים אלקטרוני ערכיות. האלקטרונים החיצוניים האלה קובעים איך יסוד מגיב.
חלק מהמשפחות נמצאות בטור יחיד, כמו קבוצה 2 או קבוצה 18. אחרות מכסות בלוק שלם של הטבלה. הצבעים הם רק קוד, וטבלאות שונות משתמשות בצבעים שונים, ולכן תמיד בדקו את המקרא.
מתכות אלקליות ואלקליות עפרוריות
המתכות האלקליות הן קבוצה 1, הטור הראשון, מלבד מימן: ליתיום, נתרן, אשלגן, רובידיום, צזיום ופרנציום. הן רכות מספיק כדי לחתוך אותן בסכין, והן מגיבות עם מים ויוצרות גז מימן. אשלגן מגיב בעוצמה רבה כל כך שהמימן נדלק בלהבה סגלגלה.
המתכות האלקליות העפרוריות הן קבוצה 2: בריליום, מגנזיום, סידן, סטרונציום, בריום ורדיום. הן קשות יותר ופחות תגובתיות משכנותיהן בקבוצה 1. סידן עוזר לבנות את העצמות והשיניים שלכם, וסטרונציום נותן לזיקוקים את צבעם האדום.
מתכות מעבר ומתכות לאחר המעבר
מתכות המעבר ממלאות את הבלוק הרחב שבאמצע, קבוצות 3 עד 12. הן כוללות ברזל, נחושת, כסף וזהב, ורובן קשות, חזקות ומבריקות. ברזל הוא המתכת הנפוצה ביותר בשימוש, בעיקר בצורת פלדה.
המתכות לאחר המעבר נמצאות מימינן, ממש לפני קו המדרגות. באתר הזה הן אלומיניום, גליום, אינדיום, בדיל, תליום, עופרת, ביסמוט ופולוניום. הן רכות יותר ונמסות בקלות רבה יותר ממרבית מתכות המעבר. גליום נמס בכ-29.8 °C, ולכן הוא הופך לנוזל בכף היד.
מתכות למחצה ואל-מתכות תגובתיות
המתכות למחצה נמצאות לאורך קו המדרגות המשונן: בור, סיליקון, גרמניום, ארסן, אנטימון וטלוריום. הן חלקית כמו מתכות וחלקית לא. סיליקון, היסוד השני בשכיחותו בקרום כדור הארץ אחרי חמצן, הוא החומר המרכזי בשבבי מחשב.
האל-מתכות התגובתיות הן מימן, פחמן, חנקן, חמצן, זרחן, גופרית וסלניום. רובן נמצאות בפינה הימנית העליונה, ואילו מימן נמצא בראש קבוצה 1 אף שאינו מתכת. אלה יסודות החיים: חמצן, פחמן, מימן וחנקן מהווים כ-96% ממסת הגוף שלכם.
הלוגנים וגזים אצילים
ההלוגנים הם קבוצה 17: פלואור, כלור, ברום, יוד ואסטטין. שמם פירושו "יוצרי מלח", כי הם מגיבים עם מתכות ויוצרים מלחים כמו נתרן כלורי. תרכובות כלור שומרות על ניקיון בריכות שחייה, ופלואוריד במשחת שיניים עוזר להגן על השיניים שלכם.
הגזים האצילים הם קבוצה 18, הטור האחרון: הליום, ניאון, ארגון, קריפטון, קסנון ורדון. הקליפות החיצוניות שלהם מלאות, ולכן הם כמעט אינם מגיבים עם דבר. הליום קל מהאוויר ומרים בלוני מסיבה, וניאון זוהר באדום-כתום בשלטי חנויות.
שתי השורות בתחתית
הלנתנידים (57–71) והאקטינידים (89–103) הם שתי השורות המודפסות מתחת לטבלה הראשית. מקומם במחזורים 6 ו-7, אך הם מורדים למטה כדי שהטבלה לא תהיה רחבה מדי.
הלנתנידים הם מתכות רכות וכסופות הדומות מאוד זו לזו. נאודימיום, למשל, יוצר את המגנטים החזקים באוזניות ובמנועים חשמליים. האקטינידים כולם רדיואקטיביים, ואורניום הוא הדלק של תחנות כוח גרעיניות.
צבע נוסף מסמן את היסודות הכבדים מאוד, ממייטנריום (109) ועד אוגנסון (118). נוצרו רק כמה אטומים מכל אחד מהם, ולכן האתר הזה מציג את תכונותיהם כלא ידועות.
נקודות עיקריות
- משפחות יסודות הן קבוצות של יסודות בעלי תכונות דומות, והטבלאות צובעות אותן כדי שיהיה קל לזהות אותן.
- המתכות האלקליות (קבוצה 1) והמתכות האלקליות העפרוריות (קבוצה 2) הן מתכות תגובתיות בקצה השמאלי.
- מתכות המעבר ממלאות את קבוצות 3–12, והמתכות הרכות יותר לאחר המעבר נמצאות ממש לפני קו המדרגות.
- מתכות למחצה נמצאות לאורך המדרגות, ואילו אל-מתכות תגובתיות, הלוגנים (קבוצה 17) וגזים אצילים (קבוצה 18) נמצאים בצד הימני.
- הלנתנידים והאקטינידים הם שתי השורות שמתחת לטבלה הראשית, וכל האקטינידים רדיואקטיביים.
בדקו את עצמכם
שלוש שאלות מהירות על השיעור הזה.
1. איזו משפחה ממלאת את קבוצה 18, הטור האחרון?
הצג את התשובה
גזים אצילים — קבוצה 18 מכילה את הגזים האצילים, שהקליפות החיצוניות המלאות שלהם גורמות להם להגיב כמעט בכלל לא.2. מימן נמצא בראש קבוצה 1. לאיזו משפחה הוא שייך?
הצג את התשובה
אל-מתכות תגובתיות — מימן הוא אל-מתכת תגובתית, ולכן המתכות האלקליות בקבוצה 1 מתחילות בליתיום.3. איזו משפחה מורכבת רק מיסודות רדיואקטיביים?